(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試薬の反応生成物を含む化合物であり、前記試薬は、
（ａ）ジイソシアネート、ポリイソシアネート、又はこれらの混合物から選択される少なくとも１つのイソシアネート基含有化合物と、
（ｂ）フッ素化アルコール；環式又は非環式アルコール；及びフッ素化アルコールと環式又は非環式アルコールとの混合物、からなる群から選択される、少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物であって、
前記環式又は非環式アルコールは、式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、又は（ＩＩｃ）から選択される、少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物と
【化１】
0006608917.tif 000011
（式中、各Ｒは、独立して、−Ｈ；−Ｒ1；−Ｃ（Ｏ）Ｒ1；
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、
各ｎは、独立して、０〜２０であり、
各ｍは、独立して、０〜２０であり、
ｍ＋ｎは、０よりも大きく、
ｒは、１〜３であり、
ａは、０又は１であり、
ｐは、独立して、０〜２であり、
ただし、ｒが３の場合、ａは０であり、
各Ｒ1は、独立して、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であり、
各Ｒ2は、独立して、−Ｈ、又は任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、
若しくはこれらの混合物であり、
ただし、式（ＩＩａ）が選択される場合には、少なくとも１つのＲは−Ｈであり、少なくとも１つのＲは、−Ｒ1；−Ｃ（Ｏ）Ｒ1；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、
各Ｒ4は、独立して、−Ｈ、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又はこれらの組み合わせ；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；
若しくは−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、
ただし、式（ＩＩｂ）が選択される場合には、少なくとも１つのＲ又はＲ4は−Ｈであり；少なくとも１つのＲ又はＲ4は、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又はこれらの組み合わせ；
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；
若しくは−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、
各Ｒ19は、−Ｈ、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、又は−ＣＨ2Ｃ［ＣＨ2ＯＲ］3であり、
ただし、式（ＩＩｃ）が選択される場合には、少なくとも１つのＲ19又はＲは−Ｈであり；少なくとも１つのＲ19又はＲは、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1である）、
（ｃ）少なくとも１つのイソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物と、
（ｄ）硫酸水素塩源と、を含む、化合物。
【請求項２】
前記イソシアネート反応性化合物（ｂ）が、式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、又は（ＩＩｃ）から選択される、請求項１に記載の化合物：
【化２】
0006608917.tif 000012
（式中、各Ｒは、独立して、−Ｈ；−Ｒ1；−Ｃ（Ｏ）Ｒ1；
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、
各ｎは、独立して、０〜２０であり、
各ｍは、独立して、０〜２０であり、
ｍ＋ｎは、０よりも大きく、
ｒは、１〜３であり、
ａは、０又は１であり、
ｐは、独立して、０〜２であり、
ただし、ｒが３の場合、ａは０であり、
各Ｒ1は、独立して、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であり、
各Ｒ2は、独立して、−Ｈ、又は任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、
若しくはこれらの混合物であり、
ただし、式（ＩＩａ）が選択される場合には、少なくとも１つのＲは−Ｈであり、少なくとも１つのＲは、−Ｒ1；−Ｃ（Ｏ）Ｒ1；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、
各Ｒ4は、独立して、−Ｈ、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又はこれらの組み合わせ；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；
若しくは−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、
ただし、式（ＩＩｂ）が選択される場合には、少なくとも１つのＲ又はＲ4は−Ｈであり；少なくとも１つのＲ又はＲ4は、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又はこれらの組み合わせ；
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；
若しくは−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、
各Ｒ19は、−Ｈ、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、又は−ＣＨ2Ｃ［ＣＨ2ＯＲ］3であり、
ただし、式（ＩＩｃ）が選択される場合には、少なくとも１つのＲ19又はＲは−Ｈであり；少なくとも１つのＲ19又はＲは、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1である）。
【請求項３】
前記イソシアネート反応性化合物（ｂ）が、式（Ｉ）を有するフッ素化アルコールである、請求項１に記載の化合物：
Ｒf−Ａ−ＯＨ        （Ｉ）
（式中、Ｒfは、ＣＨ2、ＣＨ2ＣＨ2、ＳＯ2Ｎ、ＣＦＨ、Ｓ、又はＯにより任意選択的に中断されていてもよいＣ1〜Ｃ20フルオロアルキル基であり、
Ａは、直接結合又はＣ1〜Ｃ6アルキレン基である）。
【請求項４】
前記イソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物（ｃ）が、ヒドロキシアルキルビニル化合物、アリル若しくはメタアリルポリエーテルアルコール、アミノアルキルビニル化合物、アクリル若しくはメタクリルアルキルアルコール、アクリル若しくはメタクリルポリエーテルアルコール、又はアクリル若しくはメタクリルアミンから選択される、請求項１に記載の化合物。
【請求項５】
前記硫酸水素塩源（ｄ）が、メタ重亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、又はＳＯ2と塩基との混合物である、請求項１に記載の化合物。
【請求項６】
前記ジイソシアネート又は前記ポリイソシアネートが、式（ＩＩＩａ）、（ＩＩＩｂ）、（ＩＩＩｃ）、（ＩＩＩｄ）、及び（ＩＩＩｅ）から選択される、請求項１に記載の化合物。
【化３】
0006608917.tif 000013
【請求項７】
前記試薬が、水、式（ＩＶａ）の有機化合物、
Ｒ5−Ｄ        （ＩＶａ）、若しくは
式（ＩＶｂ）の有機化合物、
Ｒ3−（ＯＣＨ2ＣＨ（ＯＲ3）ＣＨ2）z−ＯＲ3        （ＩＶｂ）、
又はこれらの混合物から選択される少なくとも１つの追加のイソシアネート反応性化合物（ｅ）を更に含み、
式中、
Ｒ5は、任意選択的に少なくとも１つの不飽和基を含む−Ｃ1〜Ｃ30直鎖若しくは分岐鎖アルキル、ヒドロキシ官能性Ｃ1〜Ｃ30直鎖若しくは分岐鎖アルキル、ヒドロキシ官能性直鎖若しくは分岐鎖Ｃ1〜Ｃ30ポリエーテル、ポリエステルポリマー骨格を有するヒドロキシ官能性直鎖若しくは分岐鎖ポリエステル、ヒドロキシ官能性直鎖若しくは分岐鎖オルガノシロキサン、アミン官能性直鎖若しくは分岐鎖オルガノシロキサン、チオール官能性Ｃ1〜Ｃ30直鎖若しくは分岐鎖アルキル、アミン官能性Ｃ1〜Ｃ30直鎖若しくは分岐鎖アルキル、
【化４】
0006608917.tif 000014
から選択され、
Ｄは、−Ｎ（Ｒ12）Ｈ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）s（ＣＨ（ＣＨ3ＣＨ2Ｏ）t−Ｈ、又は（Ｃ（Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）s（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）tＨから選択され、
Ｒ3は、独立して、−Ｈ；−Ｒ18；又は−Ｃ（Ｏ）Ｒ18から選択され、ただし、少なくとも１つのＲ3は−Ｈであり、
Ｒ12は、−Ｈ又は一価Ｃ1〜Ｃ6アルキル基であり、
Ｒ7、Ｒ8、及びＲ9は、それぞれ独立して、−Ｈ、−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、又はこれらの組み合わせであり、
Ｒ10は、１〜２０個の炭素を有する二価アルキル基であり、
Ｒ18は、独立して、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であり、
ｚは、１〜１５であり、
Ｙは、Ｃｌであり、
ｓは、０〜５０の整数であり、
ｔは、０〜５０の整数であり、
ｓ＋ｔは、０よりも大きい、請求項１に記載の化合物。
【請求項８】
前記イソシアネート反応性化合物（ｂ）が、式（ＩＩａ）が式（ＩＩａ’）となるように選択される、請求項２に記載の化合物：
【化５】
0006608917.tif 000015
（式中、Ｒは、独立して、−Ｈ；−Ｒ1；又は−Ｃ（Ｏ）Ｒ1に更に限定される）。
【請求項９】
前記イソシアネート反応性化合物（ｂ）が、式（ＩＩａ）が式（ＩＩａ’）となるように選択される、請求項２に記載の化合物：
【化６】
0006608917.tif 000016
（式中、Ｒは、独立して、−Ｈ；
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1である）。
【請求項１０】
化合物の調製方法であって、
（ｉ）（ａ）ジイソシアネート、ポリイソシアネート、又はこれらの混合物から選択される少なくとも１つのイソシアネート基含有化合物と；（ｂ）フッ素化アルコール；環式又は非環式アルコール；及びフッ素化アルコールと環式又は非環式アルコールとの混合物、からなる群から選択される少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物であって、環式又は非環式アルコールとの混合物が式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、又は（ＩＩｃ）から選択される少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物と
【化７】
0006608917.tif 000017
（式中、各Ｒは、独立して、−Ｈ；−Ｒ1；−Ｃ（Ｏ）Ｒ1；
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、
各ｎは、独立して、０〜２０であり、
各ｍは、独立して、０〜２０であり、
ｍ＋ｎは、０よりも大きく、
ｒは、１〜３であり、
ａは、０又は１であり、
ｐは、独立して、０〜２であり、
ただし、ｒが３の場合、ａは０であり、
各Ｒ1は、独立して、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であり、
各Ｒ2は、独立して、−Ｈ、又は任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、
若しくはこれらの混合物であり、
ただし、式（ＩＩａ）が選択される場合には、少なくとも１つのＲは−Ｈであり、少なくとも１つのＲは、−Ｒ1；−Ｃ（Ｏ）Ｒ1；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、
各Ｒ4は、独立して、−Ｈ、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又はこれらの組み合わせ；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；
若しくは−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、
ただし、式（ＩＩｂ）が選択される場合には、少なくとも１つのＲ又はＲ4は−Ｈであり；少なくとも１つのＲ又はＲ4は、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又はこれらの組み合わせ；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；
若しくは−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、
各Ｒ19は、−Ｈ、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、又は−ＣＨ2Ｃ［ＣＨ2ＯＲ］3であり、
ただし、式（ＩＩｃ）が選択される場合には、少なくとも１つのＲ19又はＲは−Ｈであり；少なくとも１つのＲ19又はＲは、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1である）；（ｃ）少なくとも１つのイソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物と、を反応させる工程と、
（ｉｉ）前記工程（ｉ）の反応生成物を、ラジカル開始剤の存在下で（ｄ）硫酸水素塩源と反応させる工程と、を含む、方法。
【請求項１１】
前記イソシアネート反応性化合物（ｂ）が、式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、又は（ＩＩｃ）から選択される、請求項１０に記載の方法：
【化８】
0006608917.tif 000018
（式中、各Ｒは、独立して、−Ｈ；−Ｒ1；−Ｃ（Ｏ）Ｒ1；
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、
各ｎは、独立して、０〜２０であり、
各ｍは、独立して、０〜２０であり、
ｍ＋ｎは、０よりも大きく、
ｒは、１〜３であり、
ａは、０又は１であり、
ｐは、独立して、０〜２であり、
ただし、ｒが３の場合、ａは０であり、
各Ｒ1は、独立して、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であり、
各Ｒ2は、独立して、−Ｈ、又は任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、
若しくはこれらの混合物であり、
ただし、式（ＩＩａ）が選択される場合には、少なくとも１つのＲは−Ｈであり、少なくとも１つのＲは、−Ｒ1；−Ｃ（Ｏ）Ｒ1；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、
各Ｒ4は、独立して、−Ｈ、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又はこれらの組み合わせ；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；
若しくは−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、
ただし、式（ＩＩｂ）が選択される場合には、少なくとも１つのＲ又はＲ4は−Ｈであり；少なくとも１つのＲ又はＲ4は、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又はこれらの組み合わせ；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；
若しくは−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、
各Ｒ19は、−Ｈ、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、又は−ＣＨ2Ｃ［ＣＨ2ＯＲ］3であり、
ただし、式（ＩＩｃ）が選択される場合には、少なくとも１つのＲ19又はＲは−Ｈであり；少なくとも１つのＲ19又はＲは、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1である）。
【請求項１２】
前記硫酸水素塩源が、メタ重亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、又はＳＯ2と塩基との混合物である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の化合物を含む、水性組成物。
【請求項１４】
水性媒体の表面張力を低下させる方法であって、前記方法は、前記水性媒体と、試薬の反応生成物を含む化合物とを接触させる工程を含み、前記試薬は、
（ａ）ジイソシアネート、ポリイソシアネート、又はこれらの混合物から選択される少なくとも１つのイソシアネート基含有化合物と、
（ｂ）フッ素化アルコール；少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコール；及びフッ素化アルコールと、少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコールとの混合物、からなる群から選択される少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物であって、
前記環式又は非環式糖アルコールは、糖類、還元された糖、アミノ糖、アルドン酸、又はアルドン酸ラクトンから選択され、式中、
各ｎは、独立して、０〜２０であり、
各ｍは、独立して、０〜２０であり、
ｍ＋ｎは、０よりも大きく、
各Ｒ1は、独立して、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であり、
各Ｒ2は、独立して、−Ｈ、又は任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、あるいはこれらの混合物である、少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物と、
（ｃ）少なくとも１つのイソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物と、
（ｄ）硫酸水素塩源と、を含む、方法。
【請求項１５】
繊維性基材に表面効果を与える方法であって、前記方法は、繊維性基材と、試薬の反応生成物を含む化合物とを接触させる工程を含み、前記試薬は、
（ａ）ジイソシアネート、ポリイソシアネート、又はこれらの混合物から選択される少なくとも１つのイソシアネート基含有化合物と、
（ｂ）フッ素化アルコール；少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコール；及びフッ素化アルコールと、少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコールとの混合物、からなる群から選択される少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物であって、
前記環式又は非環式糖アルコールは、糖類、還元された糖、アミノ糖、アルドン酸、又はアルドン酸ラクトンから選択され、式中、
各ｎは、独立して、０〜２０であり、
各ｍは、独立して、０〜２０であり、
ｍ＋ｎは、０よりも大きく、
各Ｒ1は、独立して、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であり、
各Ｒ2は、独立して、−Ｈ、又は任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、あるいはこれらの混合物である、少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物と、
（ｃ）少なくとも１つのイソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物と、
（ｄ）硫酸水素塩源と、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硫酸水素塩源とフッ素化、非フッ素化、又は部分フッ素化ウレタン化合物との反応生成物を含むスルホン化ウレタン組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種組成物が、撥水性又は汚れ除去性を布地基材に提供するための処理剤として有用であることが知られている。多くのこのような処理剤は、フッ素化ポリマー及びコポリマー、又は非フッ素化ポリマー及びコポリマーである。非フッ素化合物は、主に、ポリアクリレート系又はウレタン系コポリマーである。
【０００３】
フッ素化及び非フッ素化界面活性剤は、表面張力を低下させかつ／又は清浄性を提供するための建築用塗料などの水性系への添加剤として有用であることが知られている。
【０００４】
フッ素化コポリマーは、水及び油に対する良好な忌避性を提供する。非フッ素化撥水剤を生成する様々な試みがなされてきた。非フッ素化コポリマーは、撥水性及び任意選択的に汚れ除去性を布地に提供することが知られているが、フッ素化相当物よりも効果が弱い。
【０００５】
ＭｃＢｒｉｄｅは、米国特許第５，１１７，０４１号の中で、エチレンテレフタレート繊維及び布地のための汚れ放出剤を形成するのに有用な、スルホン化されアリル基で末端封鎖されたプロピレンテレフタレートポリエステルオリゴマーを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，１１７，０４１号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
改善された汚れ除去特性又は界面活性剤特性を有する化合物に対するニーズが、繊維市場及び塗料市場において存在する。本発明はこれらのニーズを満たす。
【０００８】
本発明は、試薬の反応生成物を含む化合物に関し、該試薬は、（ａ）ジイソシアネート、ポリイソシアネート、又はこれらの混合物から選択される少なくとも１つのイソシアネート基含有化合物と；（ｂ）フッ素化アルコール；少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコール；及びフッ素化アルコールと、少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコールとの混合物、からなる群から選択される少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物であって；環式又は非環式糖アルコールは、糖類、還元された糖、アミノ糖、アルドン酸、又はアルドン酸ラクトンから選択され；式中、各ｎは、独立して、０〜２０であり；各ｍは、独立して、０〜２０であり；ｍ＋ｎは、０よりも大きく；各Ｒ1は、独立して、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であり；各Ｒ2は、独立して、−Ｈ、又は任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又はこれらの混合物である、イソシアネート反応性化合物と；（ｃ）少なくとも１つのイソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物と；（ｄ）硫酸水素塩源と、を含む。
【０００９】
別の実施形態では、本発明は（ｉ）（ａ）ジイソシアネート、ポリイソシアネート、又はこれらの混合物から選択される少なくとも１つのイソシアネート基含有化合物と；（ｂ）フッ素化アルコール；少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコール；及びフッ素化アルコールと、少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコールとの混合物からなる群から選択される少なくとも１つのイソシアネート反応性化合と；（ｃ）少なくとも１つのイソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物と、を反応させる工程であって；環式又は非環式糖アルコールは、糖類、還元された糖、アミノ糖、アルドン酸、又はアルドン酸ラクトンから選択され；各ｎは、独立して、０〜２０であり；各ｍは、独立して、０〜２０であり；ｍ＋ｎは、０よりも大きく；各Ｒ1は、独立して、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であり；各Ｒ2は、独立して、−Ｈ、又は任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、あるいはこれらの混合物である、工程と；工程（ｉ）の反応生成物を、ラジカル開始剤の存在下で（ｄ）硫酸水素塩源と反応させる工程と、を含む、化合物の調製方法に関する。
【００１０】
第３の実施形態では、本発明は、水性媒体の表面張力を低下させる方法に関し、該方法は、水性媒体と、試薬の反応生成物を含む化合物とを接触させる工程を含み、該試薬は、（ａ）ジイソシアネート、ポリイソシアネート、又はこれらの混合物から選択される少なくとも１つのイソシアネート基含有化合物と；（ｂ）フッ素化アルコール；少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコール；及びフッ素化アルコールと、少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコールとの混合物、からなる群から選択される少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物であって；環式又は非環式糖アルコールは、糖類、還元された糖、アミノ糖、アルドン酸、又はアルドン酸ラクトンから選択され；式中、各ｎは、独立して、０〜２０であり；各ｍは、独立して、０〜２０であり；ｍ＋ｎは、０よりも大きく；各Ｒ1は、独立して、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であり；各Ｒ2は、独立して、−Ｈ、又は任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、あるいはこれらの混合物である、少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物と；（ｃ）少なくとも１つのイソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物と；（ｄ）硫酸水素塩源と、を含む。
【００１１】
本発明はまた、繊維性基材に表面効果を与える方法に関し、該方法は、繊維性基と、試薬の反応生成物を含む化合物とを接触させる工程を含み、該試薬は、（ａ）ジイソシアネート、ポリイソシアネート、又はこれらの混合物から選択される少なくとも１つのイソシアネート基含有化合物と；（ｂ）フッ素化アルコール；少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコール；及びフッ素化アルコールと、少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコールとの混合物、からなる群から選択される少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物であって；環式又は非環式糖アルコールは、糖類、還元された糖、アミノ糖、アルドン酸、又はアルドン酸ラクトンから選択され；式中、各ｎは、独立して、０〜２０であり；各ｍは、独立して、０〜２０であり；ｍ＋ｎは、０よりも大きく；各Ｒ1は、独立して、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であり；各Ｒ2は、独立して、−Ｈ、又は任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、あるいはこれらの混合物である、少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物と；（ｃ）少なくとも１つのイソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物と；（ｄ）硫酸水素塩源と、を含む。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書で、全ての商標は大文字で指定されている。
【００１３】
本発明は、試薬の反応生成物を含む化合物に関し、該試薬は、（ａ）ジイソシアネート、ポリイソシアネート、又はこれらの混合物から選択される少なくとも１つのイソシアネート基含有化合物と；（ｂ）フッ素化アルコール；少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコール；及びフッ素化アルコールと、少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコールとの混合物、からなる群から選択される少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物であって；環式又は非環式糖アルコールは、糖類、還元された糖、アミノ糖、アルドン酸、又はアルドン酸ラクトンから選択され；式中、各ｎは、独立して、０〜２０であり；各ｍは、独立して、０〜２０であり；ｍ＋ｎは、０よりも大きく；各Ｒ1は、独立して、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であり；各Ｒ2は、独立して、−Ｈ、又は任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、あるいはこれらの混合物である、少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物と；（ｃ）少なくとも１つのイソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物と；（ｄ）硫酸水素塩源と、を含む。
【００１４】
フッ素化アルコールを使用して、最終製品の汚れ除去特性を改善することができる。任意の好適なフッ素化アルコールを使用することができる。一実施形態では、イソシアネート反応性化合物（ｂ）は、式（Ｉ）を有するフッ素化アルコールである。
Ｒf−Ａ−ＯＨ        （Ｉ）
（式中、Ｒfは、ＣＨ2、ＣＨ2ＣＨ2、ＳＯ2Ｎ、ＣＦＨ、Ｓ、又はＯにより任意選択的に中断されていてもよいＣ1〜Ｃ20ペルフルオロアルキル基であり；Ａは、直接結合又はＣ1〜Ｃ6アルキレン基である。）Ｒf及びＡは、直鎖又は分枝鎖であり得る。一態様において、フッ素化アルコールはテロマー系アルコールであり、その場合、Ｒfは直鎖ペルフルオロアルキル基であり、ＡはＣＨ2ＣＨ2である。一態様において、Ｒfは、Ｃ2〜Ｃ6直鎖又は分枝鎖ペルフルオロアルキル基である。フッ素化アルコールの具体例としては、ＲfＯＨ、ＲfＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、ＲfＳＯ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、ＲfＣＨ2ＣＨ2ＳＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、ＲfＣＨ2ＣＨ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、ＲfＣＨ2ＣＨ2（ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2）2ＯＨ、ＲfＣＨ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、ＲfＣＨ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、ＲfＯＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、ＲfＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、ＲfＣＨＦＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、ＲfＣＨ2Ｏ（ＣＨ2）6ＯＨ、（ＣＦ3）2ＣＦＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、（ＣＦ3）2ＣＦＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、ＲfＣＨ2ＣＨ2ＳＯ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、ＲfＣＨ2ＣＨ2ＳＯ2Ｎ（ＣＨ3）ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、ＲfＣＨ2ＣＨ2ＳＯ2Ｎ（ＣＨ2ＣＨ3）ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ、Ｒ−（ＣＦ（ＣＦ3）ＣＦ2Ｏ）yＣＨ2ＯＨ、ＣＦ2＝ＣＦＯＣＦ2ＣＦ（ＣＦ3）ＯＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＯＨ、又はＲfＣＨ2ＯＣ2Ｆ4ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＯＨが挙げられるが、これらに限定されない。
【００１５】
別の実施形態では、イソシアネート反応性化合物（ｂ）は、少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコールである。置換糖アルコールとイソシアネート成分との反応により、置換糖アルコールの残基及びイソシアネートの残基を有するウレタン結合が生じる。用語「環式又は非環式糖アルコールの残基」は、本明細書において、１つ以上のＨ原子がヒドロキシル基（−ＯＨ）から除去されたときの環式又は非環式糖アルコールの分子構造と定義される。ウレタン官能基は、ジイソシアネート又はポリイソシアネートと、少なくとも１つの−Ｒ1；−Ｃ（Ｏ）Ｒ1；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨＯ）mＣ（Ｏ）Ｒ1；又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコールと、を反応させることを含む、任意の好適な方法によって形成することができる。用語「イソシアネート、ジイソシアネート、又はポリイソシアネートの残基」は、本明細書において、全てのイソシアネート基（ＮＣＯ）が除去されている、イソシアネート、ジイソシアネート、又はポリイソシアネートの分子構造と定義される。
【００１６】
環式又は非環式糖アルコールは、糖類、還元された糖、アミノ糖、アルドン酸、又はアルドン酸ラクトンから選択され、少なくとも１つの−Ｒ1；−Ｃ（Ｏ）Ｒ1；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1；又はこれらの混合物で置換されている。そのような置換は、モノマー、及びポリマー分子に疎水特性を与える。一実施形態では、環式又は非環式糖アルコールは、少なくとも２つの−Ｒ1；−Ｃ（Ｏ）Ｒ1；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1；又はこれらの混合物で置換されており、別の実施形態では、少なくとも３つの−Ｒ1；−Ｃ（Ｏ）Ｒ1；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1；又はこれらの混合物で置換されている。置換糖アルコールは、（ｂ’）少なくとも１つの糖アルコールと、（ｂ”）少なくとも１つの脂肪酸又はアルコキシル化脂肪酸と、を反応させることによって形成され得る。この工程は、任意の好適なエステル化プロセスによって実行されることができる。例えば、米国特許第４，２９７，２９０号は、アルカリ系触媒の存在下で無水ソルビトールを脂肪酸と反応させる、ソルビタンエステルの合成について記載している。そのような糖アルコール（ｂ’）の例としては、テトロース、ペントース、ヘキソース、及びヘプトースから誘導される化合物のようなアルドース及びケトースが挙げられるが、これらに限定されない。具体例としては、グルコース、グリセルアルデヒド、エリトロース、アラビノース、リボース、アラビノース、アロース、アルトロース、マンノース、キシロース、リキソース、グロース、ガラクトース（glactose）、タロース、フラクトース、リブロース、マンノヘプツロース、セドヘプツロース（sedohelptuloses）、トレオース、エリトリトール、トレイトール、グルコピラノース、マンノピラノース、タロピラノース、アロピラノース、アルトピラノース、イドピラノース、グロピラノース、グルシトール、マンニトール、エリトリトール、ソルビトール、アラビトール、キシリトール、リビトール、ガラクチトール、フシトール、イジトール、イノシトール、ペンタエリトリトール、ジペンタエリトリトール、ボレミトール、グルコン酸、グリセリン酸、キシロン酸、ガラクタル酸、アスコルビン酸、クエン酸、グルコン酸ラクトン、グリセリン酸ラクトン、キシロン酸ラクトン、グルコサミン、ガラクトサミン、又はこれらの混合物が挙げられる。
【００１７】
本発明に用いられる環式又は非環式糖アルコールは、脂肪酸とのエステル化などの任意の好適な方法によって少なくとも１つの−Ｒ1；−Ｃ（Ｏ）Ｒ1；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1で置換されて、ヒドロキシ官能性置換糖アルコールを形成する。一実施形態では、環式又は非環式糖アルコールの脂肪酸置換体は、少なくとも−５９℃の融点を有する。別の実施形態では、環式又は非環式糖アルコールの脂肪酸置換体は、少なくとも０℃の融点を有し、第３の実施形態では、環式又は非環式糖アルコールの脂肪酸置換体は、少なくとも４０℃の融点を有する。好適な脂肪酸（ｂ”）としては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミステリン酸（mysteric acid）、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、パルミトオレイン酸、リノール酸（lineolic acid）、オレイン酸、エルカ酸、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、Ｒ1は、７〜２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖アルキル基であり、別の実施形態では、Ｒ1は、９〜２９個の炭素の有する直鎖又は分岐鎖アルキル基であり、別の実施形態では、Ｒ1は、１１〜２１個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖アルキル基である。一実施形態では、Ｒ2は、８〜３０個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖アルキル基であり、別の実施形態では、Ｒ2は、１０〜３０個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖アルキル基であり、別の実施形態では、Ｒ2は、１２〜２２個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖アルキル基である。
【００１８】
一実施形態では、イソシアネート反応性化合物（ｂ）は、式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、又は（ＩＩｃ）から選択される。
【００１９】
【化１】
0006608917.tif 000002
式中、各Ｒは、独立して、−Ｈ；−Ｒ1；−Ｃ（Ｏ）Ｒ1；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり；各ｎは、独立して、０〜２０であり；各ｍは、独立して、０〜２０であり；ｍ＋ｎは、０よりも大きく；ｒは、１〜３であり；ａは、０又は１であり；ｐは、独立して、０〜２であり；ただし、ｒが３の場合、ａは０であり；各Ｒ1は、独立して、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であり、各Ｒ2は、独立して、−Ｈ、又は任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、あるいはこれらの混合物であり、ただし、式（ＩＩａ）が選択される場合には、少なくとも１つのＲは−Ｈであり、少なくとも１つのＲは、−Ｒ1；−Ｃ（Ｏ）Ｒ1；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり；各Ｒ4は、独立して、−Ｈ、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又はこれらの組み合わせ、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；あるいは−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり；ただし、式（ＩＩｂ）が選択される場合には、少なくとも１つのＲ又はＲ4は−Ｈであり；少なくとも１つのＲ又はＲ4は、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又はこれらの組み合わせ；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；あるいは−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり；各Ｒ19は、−Ｈ、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、又は−ＣＨ2Ｃ［ＣＨ2ＯＲ］3であり、ただし、式（ＩＩｃ）が選択される場合には、少なくとも１つのＲ19又はＲは−Ｈであり；少なくとも１つのＲ19又はＲは、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1である。式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、又は（ＩＩｃ）において、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）−は、オキシエチレン基（ＥＯ）を表し、−（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）−は、オキシプロピレン基（ＰＯ）を表す。これら化合物は、ＥＯ基のみ、ＰＯ基のみ、又はこれらの混合物を含有し得る。これら化合物は、例えば、ＰＥＧ−ＰＰＧ−ＰＥＧ（ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール−ポリエチレングリコール）と表記されるトリブロックコポリマーとしても存在し得る。
【００２０】
イソシアネート反応性化合物（ｂ）が式（ＩＩａ）のものである場合、１，４−ソルビタンエステル、２，５−ソルビタンエステル、及び３，６−ソルビタンエステルなどの任意の好適な置換還元糖アルコールを使用することができる。一実施形態では、イソシアネート反応性化合物（ｂ）は、式（ＩＩａ）が式（ＩＩａ’）となるように選択される。
【００２１】
【化２】
0006608917.tif 000003
【００２２】
一実施形態では、少なくとも１つのＲはＨであり、少なくとも１つのＲは、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1又はＲ1である。式（ＩＩａ’）の残基を形成するために使用される化合物（少なくとも１つのＲを−Ｈとして有し、少なくとも１つのＲは、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1から選択される）は、アルキルソルビタンとして一般的に知られている。これらソルビタンは、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1で一置換、二置換、又は三置換することができる。ＳＰＡＮ等の市販のソルビタンは、各ＲがＨである（非置換）ソルビタンから、各Ｒが−Ｃ（Ｏ）Ｒ1（式中、Ｒ1は、５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基である）である（完全に置換されている）ソルビタンに及ぶ様々なソルビタンの混合物、並びにこれらの様々な置換体の混合物を含有することが知られている。また、市販のソルビタンは、ソルビトール、イソソルビド、又は他の中間体若しくは副生成物の量を含んでもよい。
【００２３】
一実施形態では、少なくとも１つのＲは、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1であり、Ｒ1は、５〜２９個の炭素を有する直鎖若又は分岐鎖アルキル基である。別の実施形態では、Ｒ1は、７〜２１個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖アルキル基であり、第３の実施形態では、Ｒ1は、１１〜２１個の炭素の炭素を有する直鎖又は分岐鎖アルキル基である。これらの残基を形成するために使用される好ましい化合物としては、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミステリン酸（mysteric acid）、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、及びこれらの混合物から誘導される、一置換、二置換、及び三置換ソルビタンが挙げられる。特に好ましい化合物としては、一置換、二置換、及び三置換ソルビタンステアレート又はソルビタンベヘニンが挙げられる。
【００２４】
任意選択的に、Ｒ1は、少なくとも１つの不飽和結合を含む、５〜２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖アルキル基である。式（ＩＩａ’）の残基を形成するために使用される化合物の例（式中、少なくとも１つのＲは−Ｃ（Ｏ）Ｒ1選択され、Ｒ1は少なくとも１つの不飽和結合を含有する）としては、ソルビタントリオレアート（即ち、式中、Ｒ1は−Ｃ7Ｈ14ＣＨ＝ＣＨＣ8Ｈ17である）が挙げられるが、これに限定されない。他の例としては、パルミトレイン酸、リノール酸（lineolic acid）、アラキドン酸、及びエルカ酸から誘導される、一置換、二置換、及び三置換ソルビタンが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２５】
一実施形態では、式（ＩＩａ’）が用いられ、その場合、Ｒは、独立して、−Ｈ；−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1に更に限定される。この実施形態では、少なくとも１つのＲは、独立して−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2又は−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1である。一態様において、Ｒ2はＨであり、ｍは正の整数であり、置換体は疎水性である。式（ＩＩａ’）の化合物（式中、少なくとも１つのＲは、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2又は−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、式中、各ｍは、独立して、０〜２０であり、各ｎは、独立して、０〜２０であり、ｎ＋ｍは、０よりも大きい）は、ポリソルベートとして知られており、商標名ＴＷＥＥＮとして市販されている。これらポリソルベートは、アルキル基Ｒ1又はＲ2で、一置換、二置換、又は三置換することができる。市販のポリソルベートは、各Ｒ2がＨである（非置換）ポリソルベートから、各Ｒ1が５〜２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖アルキル基である（完全に置換されている）ポリソルベートに及ぶ様々なポリソルベートの混合物、並びにこれらの様々な置換体の混合物を含有することが知られている。式（ＩＩａ’）で表される化合物の例としては、ポリソルベートトリステアレート及びポリソルベートモノステアレート等のポリソルベートが挙げられる。式（ＩＩａ’）で表される化合物（式中、ｍ＋ｎは、０よりも大きく、Ｒ1は、少なくとも１つの不飽和結合を含む）の例としては、ポリソルベートトリオレエート（式中、Ｒ1は、Ｃ7Ｈ14ＣＨ＝ＣＨＣ8Ｈ17である）が挙げられるが、これに限定されず、ポリソルベート８０という名称で市販されている。試薬は、Ｒ、Ｒ1、及びＲ2が様々な値を有する化合物の混合物を含んでもよく、また、Ｒ1が少なくとも１つの不飽和結合を含む化合物と、Ｒ1が完全に飽和している化合物との混合物を含んでもよい。
【００２６】
一実施形態では、イソシアネート反応性化合物（ｂ）は、（ＩＩｂ）から選択される。式（ＩＩｂ）の化合物は、アルキルシトレートとして知られている。これらのシトレートは、アルキル基を有する一置換化合物、二置換化合物、又は三置換化合物として存在し得る。市販のシトレートは、Ｒ及び各Ｒ4が−Ｈであるシトレートから、各Ｒ4が任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖アルキル基であるシトレートに及ぶ様々なシトレート及びクエン酸の混合物、並びにこれらの様々な置換体の混合物を含有することが知られている。Ｒ1、Ｒ2、及びＲ4が様々な値を有するシトレートの混合物を使用してもよく、また、Ｒ1が少なくとも１つの不飽和結合を有する化合物と、Ｒ1が完全に飽和している化合物との混合物を含んでもよい。アルキルシトレートはまた、市販されており、式中、ｍ＋ｎは、０より大きく、Ｒ4は、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2；又は−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1であり、Ｒ及び各Ｒ2がＨであるものから、各Ｒ1及び／又はＲ2が任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜３０個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖アルキル基であるものまでの、各種置換物中に存在する。式（ＩＩｂ）で表される化合物の例としては、トリアルキルシトレートが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２７】
一実施形態では、イソシアネート反応性化合物（ｂ）は、式（ＩＩｃ）から選択される。式（ＩＩｃ）の化合物は、ペンタエリスリトールエステルとして知られている。これらのペンタエリスリオールエステルは、アルキル基を有する一置換体、二置換体、又は三置換体として存在し得る。式（ＩＩｃ）で表される好ましい化合物は、ジペンタエリスリオールエステル（式中、Ｒ19は、−ＣＨ2Ｃ［ＣＨ2ＯＲ］3である）である。市販のペンタエリスリオールエステルは、Ｒ19及び各Ｒが−Ｈであるペンタエリスリオールエステルから、各Ｒが−Ｃ（Ｏ）Ｒ1であり、Ｒ1が、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖アルキル基であるペンタエリスリオールエステルに及ぶ様々なペンタエリスリオールエステルの混合物、並びにこれらの様々な置換体の混合物を含有することが知られている。また、ペンタエリスリオールエステルは、Ｒの鎖長が異なる混合物を有する化合物、又はＲ1が少なくとも１つの不飽和結合を含む化合物と、Ｒ1が完全に飽和した化合物との、混合物を含有してもよい。
【００２８】
式（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）、及び（ＩＩＣ）の化合物は、全て生物系由来であり得る。用語「生物系由来」とは、材料の少なくとも１０％を、植物、他の草木、及び獣脂等の非原油源から作製できることを意味する。一実施形態では、置換糖アルコールは、約１０％〜１００％生物系由来である。一実施形態では、置換糖アルコールは、約３５％〜１００％生物系由来である。別の実施形態では、置換糖アルコールは、約５０％〜１００％生物系由来である。一実施形態では、置換糖アルコールは、約７５％〜１００％生物系由来である。一実施形態では、置換糖アルコールは、１００％生物系由来である。置換糖アルコール化合物の平均ＯＨ値は、０超〜約２３０の範囲であり得る。一実施形態では、平均ＯＨ値は約１０〜約１７５であり、別の実施形態では、平均ＯＨ値は約２５〜約１４０である。
【００２９】
主に２つ以上のイソシアネート基を有する任意のジイソシアネート又はポリイソシアネートは、本発明で使用するのに適している。例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートホモポリマーが、本明細書で使用するのに好適であり、これは市販されている。少量のジイソシアネートが、複数のイソシアネート基を有する生成物中に残存し得ることが認識されている。その一例は、残存する少量のヘキサメチレンジイソシアネートを含有するビウレットである。
【００３０】
更にポリイソシアネート反応物質として使用するのに好適なのは、炭化水素ジイソシアネート由来のイソシアヌレート三量体ある（式中、Ｑは、イソシアヌレート基を有する三価の直鎖アルキレンである）。好ましいのは、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ−１００（Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）から入手可能なヘキサメチレンジイソシアネート系化合物）である。本発明の目的のために有用な他のトリイソシアネートは、３モルのトルエンジイソシアネートを反応させることによって得られるものである（式中、Ｑは、環化イソシアネート基を有する三価の多芳香環構造である）。メタン−トリス−（フェニルイソシアネート）と同様に、トルエンジイソシアネートのイソシアヌレート三量体及び３−イソシアナトメチル−３，４，４−トリメチルシクロヘキシルイソシアネートのイソシアヌレート三量体は、本発明の目的に有用なトリイソシアネートの他の例である。また、ジイソシアネート等のポリイソシアネートの前駆体も、本発明においてポリイソシアネートのための基材として使用するのに好適である。また、Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）製のＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ−３３００、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ−３６００、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｚ−４４７０、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｈ、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ３７９０、及びＤＥＳＭＯＤＵＲ  ＸＰ  ２４１０、並びにビス−（４−イソシアナトシクロヘキシル）メタンも、本発明において好適である。
【００３１】
好ましいポリイソシアネート反応物質は、ビウレット構造を含有する脂肪族及び芳香族ポリイソシアネート、又はポリジメチルシロキサン含有イソシアネートである。また、このようなポリイソシアネートは、脂肪族置換基及び芳香族置換基の両方を含有することができる。
【００３２】
本明細書で全ての本発明の実施形態に関して、（ポリ）イソシアネート反応物質として好ましいのは、例えば、Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）からＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ−１００、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ−７５、及びＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ−３２００として市販のヘキサメチレンジイソシアネートホモポリマー、例えば、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｉ（Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）として入手可能な３−イソシアナトメチル−３，４，４−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、例えば、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｗ（Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）として入手可能なビス−（４−イソシアナトシクロヘキシル（isocyanatocylohexyl））メタン、及び式（ＩＩＩａ）、（ＩＩＩｂ）、（ＩＩＩｃ）、（ＩＩＩｄ）、及び（ＩＩＩｅ）のジイソシアネート三量体である。
【００３３】
【化３】
0006608917.tif 000004
【００３４】
ジイソシアネート三量体（ＩＩＩａ−ｄ）は、例えばＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｚ４４７０、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  ＩＬ、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ−３３００、及びＤＥＳＭＯＤＵＲ  ＸＰ２４１０として、それぞれＢａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能である。
【００３５】
好適なイソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物（ｃ）としては、ＯＨ、アミン、ＳＨ、又はＣＯＯＨなどのイソシアネート反応性官能基を含有するエチレン性不飽和基を有する任意の化合物が挙げられる。一実施形態では、イソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物（ｃ）は、ヒドロキシアルキルビニル化合物、アリル若しくはメタアリルポリエーテルアルコール、アミノアルキルビニル化合物、アクリル若しくはメタクリルアルキルアルコール、アクリル若しくはメタクリルポリエーテルアルコール、又はアクリル若しくはメタクリルアミンから選択される。具体例としては、ポリ（エチレングリコール）アリルエーテル、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、及びエトキシ化（メタ）アクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３６】
好適な硫酸水素塩源（ｄ）としては、エチレン性不飽和基と反応して−ＳＯ３塩を与えることができる化合物が挙げられる。一実施形態では、硫酸水素塩源（ｄ）は、メタ重亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、又はＳＯ2と塩基との混合物である。好適なカチオンとしては、ナトリウム及びカリウムが挙げられるが、これらに限定されない。具体例としては、メタ重亜硫酸ナトリウム（solium metabisulfate）又はメタ重亜硫酸カリウム（potassium metabisulfat）が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３７】
一実施形態では、ウレタン化合物を形成するために使用される試薬は、水、式（ＩＶａ）の有機化合物、
Ｒ5−Ｄ        （ＩＶａ）、又は
式（ＩＶｂ）の有機化合物、
Ｒ3−（ＯＣＨ2ＣＨ（ＯＲ3）ＣＨ2）z−ＯＲ3        （ＩＶｂ）、
あるいはこれらの組み合わせから選択される、少なくとも１つの追加のイソシアネート反応性化合物（ｅ）を更に含み、式中、Ｒ5は、任意選択的に少なくとも１つの不飽和基を含むＣ1〜Ｃ30直鎖若しくは分岐鎖アルキル、ヒドロキシ官能性Ｃ1〜Ｃ30直鎖若しくは分岐鎖アルキル、ヒドロキシ官能性直鎖若しくは分岐鎖Ｃ1〜Ｃ30ポリエーテル、ポリエステルポリマー骨格を有するヒドロキシ官能性直鎖若しくは分岐鎖ポリエステル、ヒドロキシ官能性直鎖若しくは分岐鎖オルガノシロキサン、アミン官能性直鎖若しくは分岐鎖オルガノシロキサン、チオール官能性Ｃ1〜Ｃ30直鎖若しくは分岐鎖アルキル、アミン官能性Ｃ1〜Ｃ30直鎖若しくは分岐鎖アルキル、
【００３８】
【化４】
0006608917.tif 000005
から選択され；
Ｄは、−Ｎ（Ｒ12）Ｈ、−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−ＳＨ、−Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）s（ＣＨ（ＣＨ3ＣＨ2Ｏ）t−Ｈ、又は（Ｃ（Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）s（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）tＨから選択され；Ｒ3は、独立して、−Ｈ；−Ｒ18；又は−Ｃ（Ｏ）Ｒ18から選択され、ただし、なくとも１つのＲ3は−Ｈであり；Ｒ12は、−Ｈ又は一価Ｃ1〜Ｃ6アルキル基であり；Ｒ7、Ｒ8、及びＲ9は、それぞれ独立して、−Ｈ、−Ｃ1〜Ｃ6アルキル、又はこれらの組み合わせであり；Ｒ10は、１〜２０個の炭素を有する二価アルキル基であり；Ｒ18は、独立して、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であり；ｚは、１〜１５であり；Ｙは、−Ｃlであり；ｓは、０〜５０の整数であり；ｔは、０〜５０の整数であり；ｓ＋ｔは、０よりも大きい。用語「分岐」とは、本明細書で使用するとき、官能性鎖が、例えば、四級置換炭素として任意の点で分岐することができ、かつ任意の数の分岐置換を含有することができることを意味する。
【００３９】
好ましくは、最終化合物は、０％〜約１％の反応性イソシアネート基を含有する。一実施形態では、疎水性化合物の分子量は、少なくとも１０，０００ｇ／ｍｏｌである。一実施形態では、イソシアネート反応性化合物（１又は複数）（ｂ）は、化合物を形成するために用いられる総イソシアネート反応性試薬の１５〜７０ｍｏｌ％を構成し、イソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物（ｃ）は、総イソシアネート反応性試薬の１０〜７０ｍｏｌ％を構成し、追加のイソシアネート反応性化合物（ｅ）は、総イソシアネート反応性試薬の０〜７０ｍｏｌ％を構成する。一実施形態では、イソシアネート反応性化合物（１又は複数）（ｂ）は、化合物を形成するために用いられる総イソシアネート反応性試薬の３０〜６０ｍｏｌ％を構成し、イソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物（ｃ）は、総イソシアネート反応性試薬の２５〜５０ｍｏｌ％を構成し、追加のイソシアネート反応性化合物（ｅ）は、総イソシアネート反応性試薬の１０〜５０ｍｏｌ％を構成する。一実施形態では、イソシアネート反応性化合物（１又は複数）（ｂ）は、化合物を形成するために用いられる総イソシアネート反応性試薬の３０〜５０ｍｏｌ％を構成し、イソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物（ｃ）は、総イソシアネート反応性試薬の２５〜４５ｍｏｌ％を構成し、追加のイソシアネート反応性化合物（ｅ）は、総イソシアネート反応性試薬の２５〜４５ｍｏｌ％を構成する。好ましくは、化合物（ｂ）のモル量の合計は、化合物（ｅ）のモル量の合計よりも多い。
【００４０】
一実施形態では、化合物内に尿素結合を形成するために水が使用される。更なる実施形態では、Ｄが、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）s（ＣＨ（ＣＨ3ＣＨ2Ｏ）t−Ｈ、又は（Ｃ（Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）s（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）tＨである式（ＩＶａ）の化合物が存在する。この実施形態では、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）−は、オキシエチレン基（ＥＯ）を表し、−（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）−は、オキシプロピレン基（ＰＯ）を表す。これらポリエーテルは、ＥＯ基のみ、ＰＯ基のみ、又はこれらの混合物を含有し得る。これらポリエーテルは、ＰＥＧ−ＰＰＧ−ＰＥＧ（ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール−ポリエチレングリコール）と表記されるトリブロックコポリマーとしても存在し得る。好ましくは、ポリエーテルは、市販のメトキシポリエチレングリコール（ＭＰＥＧ）又はその混合物である。等重量のオキシエチレン基及びオキシプロピレン基を含有し（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ  Ｃｏｒｐ．５０−ＨＢ  Ｓｅｒｉｅｓ  ＵＣＯＮ  Ｆｌｕｉｄｓ  ａｎｄ  Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ）、かつ約１０００超の平均分子量を有するブトキシポリオキシアルキレンも市販されており、本発明の組成物の調製に好適である。一態様において、式（ＩＶａ）のヒドロキシル末端ポリエーテルは、約２００以上の平均分子量を有する。別の態様では、平均分子量は３５０〜２０００である。
【００４１】
別の実施形態では、イソシアネート反応性基Ｄが、−ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）ＯＨ、−ＳＨ、又は−ＮＨ（Ｒ12）であり；Ｒ5が、任意選択的に少なくとも１つの不飽和基を含むＣ1〜Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、ヒドロキシ官能性Ｃ1〜Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、ヒドロキシ官能性直鎖又は分岐鎖Ｃ1〜Ｃ30ポリエーテル、ポリエステルポリマー骨格を有するヒドロキシ官能性直鎖又は分岐鎖ポリエステル、ヒドロキシ又はアミン官能性直鎖又は分岐鎖オルガノシロキサン、チオール官能性Ｃ1〜Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキル、アミン官能性Ｃ1〜Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルから選択される、式（ＩＶａ）の有機化合物が用いられる。
【００４２】
Ｄが−ＯＨである場合、式（ＩＶａ）の例としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：プロパノール、ブタノール、又はステアリルアルコールを含む脂肪族アルコール等のアルキルアルコール（Ｒ5は、任意選択的に少なくとも１つの不飽和基を含む−Ｃ1〜Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）；エタンジオール、プロパンジオール、ブタンジオール、又はヘキサンジオール等のアルキルジオール又はポリオール（Ｒ5は、ヒドロキシ官能性Ｃ1〜Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）；トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）、ポリ（プロピレングリコール）（ＰＰＧ）、ポリ（テトラヒドロフラン）、又はＰＥＧ、ＰＰＧ、若しくはＴＨＦ単位の混合物を有するグリコールエーテル等のアルキレングリコールエーテル（Ｒ5は、ヒドロキシ官能性Ｃ1〜Ｃ30直鎖又は分岐鎖ポリエーテルである）；ポリエステルポリオール（Ｒ5は、ポリエステルポリマー骨格を有するヒドロキシ官能性直鎖又は分岐鎖ポリエステルである）；シリコーンプレポリマーポリオール（Ｒ5は、ヒドロキシ官能性直鎖又は分岐鎖オルガノシロキサンである）；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエタノール（Ｒ5は、アミン官能性Ｃ1〜Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）；塩化コリン又はベタインＨＣｌ（Ｒ5は、Ｙ-（Ｒ7）（Ｒ8）（Ｒ9）Ｎ+Ｒ10−である）；ブタノンオキシム（Ｒ5は、（Ｒ7）（Ｒ8）Ｃ＝Ｎ−である）。ポリエーテルポリオールは、ＥＯ基のみ、ＰＯ基のみ、ＴＨＦ基のみ、又はこれらの混合物を含有し得る。また、これらポリエーテルは、ＰＥＧ−ＰＰＧ−ＰＥＧ（ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール−ポリエチレングリコール）と表記されるもの等のブロックコポリマーとしても存在し得る。一態様において、ポリエーテルグリコールは、約２００以上の平均分子量を有する。別の態様では、平均分子量は３５０〜２０００である。
【００４３】
Ｄ及びＡが−ＣＯＯＨである場合（D is A is-COOH）、式（ＩＶａ）の例としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミステリン酸（mysteric acid）、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、パルミトレイン酸、リノール酸（lincolic acid）、アラキドン酸、オレイン酸、又はエルカ酸等の脂肪酸（Ｒ5は、任意選択的に少なくとも１つの不飽和基を含むＣ1〜Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）；ヒドロキシカプリル酸、ヒドロキシカプリン酸、ヒドロキシラウリン酸、ヒドロキシミステリン酸（mysteric acid）、ヒドロキシパルミチン酸、ヒドロキシステアリン酸、ヒドロキシアラキジン酸、ヒドロキシベヘン酸、ヒドロキシリグノセリン酸、ヒドロキシパルミトレイン酸、ヒドロキシリノール酸（lineolic acid）、ヒドロキシアラキドン酸、ヒドロキシオレイン酸、又はヒドロキシエルカ酸等のヒドロキシ含有酸（Ｒ5は、ヒドロキシ官能性Ｃ1〜Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）；及びメルカプトプロピオン酸等のメルカプトアルカン酸（Ｒ5は、チオール官能性Ｃ1〜Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）。
【００４４】
Ｄ及びＡ−ＳＨである場合（D is A is-SH）、式（ＩＶａ）の具体例としては、ラウリルメルカプタン又はドデシルメルカプタン等のアルキルチオール（Ｒ5は、任意選択的に少なくとも１つの不飽和基を含む−Ｃ1〜Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）が挙げられるが、これらに限定されない。Ｄが−Ｎ（Ｒ12）−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ−である又はＡがＮＨ（Ｒ12）である場合、式（ＩＶａ）の具体例としては以下が挙げられるが、これらに限定されない：ジイソプロピルアミン、プロピルアミン、ヘキシルアミン（hexylmine）、ラウリルアミン等のアルキルアミン（Ｒ5は、任意選択的に少なくとも１つの不飽和基を含む−Ｃ1〜Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）；エタノールアミン又はプロパノールアミン等のアルカノールアミン（Ｒ5は、ヒドロキシ官能性Ｃ1〜Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）；シリコーンプレポリマーポリアミン（Ｒ5は、アミン官能性直鎖又は分岐鎖オルガノシロキサンである）；アルキルジアミン（Ｒ5は、アミン官能性Ｃ1〜Ｃ30直鎖又は分岐鎖アルキルである）；及び２−アミノエタンスルホン酸等のアミノアルカンスルホン酸（Ｒ5は、ＨＯ−Ｓ（Ｏ）2Ｒ10−である）。
【００４５】
更なる実施形態では、式（ＩＶｂ）の化合物が使用される。これら化合物は、一般に、ポリグリセロールと称される。Ｒ3が、独立して、−Ｈ；−Ｒ18；−Ｃ（Ｏ）Ｒ18であり、ただし、少なくとも１つのＲ3は−Ｈであり；Ｒ18は、独立して、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基である、これらポリグリセロールが存在し得る。具体例としては、トリグリセロールモノステアレート、トリグリセロールジステアレート、ヘキサグリセロールモノステアレート、ヘキサグリセロールジステアレート、デカグリセリルモノ（カプリレート（carpylate）／カプレート）、デカグリセリルジ（カプリレート／カプレート）、デカグリセロール、ポリグリセロール−３、及びＣ18ジグリセリドが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４６】
一実施形態では、式（ＩＶａ）、（ＩＶｂ）、及び（ＩＶｃ）から選択される複数の化合物が使用される。これらの組成物は、本明細書に記載される本発明の化合物に加えて、市販のソルビタン、ポリソルベート、アルキルシトレート、又はペンタエリスリオールから存在する追加の化合物を含んでもよい。これらの化合物は、完全に非置換のものから完全に置換されたものまでの各種置換糖アルコール、及びその中間の各種置換体の混合物として存在することができ、任意選択的に、５〜２９個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖アルキル基は、少なくとも１つの不飽和結合を含む。
【００４７】
化合物は、好ましくは、水性組成物の一部であるが、有機溶媒類から選択される溶媒を更に含んでもよい。水性組成物は、水溶液、水性エマルション、又は水性分散液の形態であってよい。
【００４８】
一実施形態では、本発明は、（ｉ）（ａ）ジイソシアネート、ポリイソシアネート、又はこれらの混合物から選択される少なくとも１つのイソシアネート基含有化合物と；（ｂ）フッ素化アルコール；少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコール；及びフッ素化アルコールと、少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコールとの混合物からなる群から選択される少なくとも１つのイソシアネート反応性化合と；（ｃ）少なくとも１つのイソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物と、を反応させる工程であって；環式又は非環式糖アルコールは、糖類、還元された糖、アミノ糖、アルドン酸、又はアルドン酸ラクトンから選択され；式中、各ｎは、独立して、０〜２０であり；各ｍは、独立して、０〜２０であり；ｍ＋ｎは、０よりも大きく；各Ｒ1は、独立して、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であり；各Ｒ2は、独立して、−Ｈ、又は任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、あるいはこれらの混合物である、工程と；工程（ｉ）の反応生成物を、ラジカル開始剤の存在下で（ｄ）硫酸水素塩源と反応させる工程と、を含む、化合物の調製方法に関する。
【００４９】
工程（ｉ）の反応生成物は、一工程で製造することができ、化合物（ｂ）の混合物から調製される化合物又は化合物（ｅ）の混合物から調製される化合物を含む。一実施形態では、１つを超える化合物（ｂ）又は（ｅ）が存在する場合、結果として合成が複雑になり得る。ＯＨの数が多い置換糖アルコールを使用する場合、又は式（ＩＶａ）又は（ＩＶｂ）で表される多官能化合物を用いる場合、逐次添加が特に有用である。この場合、イソシアネート反応性化合物（ｂ）のモル濃度は、化合物（ｃ）及び（ｅ）と反応する未反応のイソシアネート基が残るようなものである。
【００５０】
この反応は、典型的には、反応槽に、ジイソシアネート及び／又はポリイソシアネート、少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物（ｂ）、イソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物（ｃ）、及び任意追加的に追加のイソシアネート反応性化合物（ｅ）を投入することによって行われる。試薬添加の順序は重要ではないが、水を使用する場合には、イソシアネート並びに化合物（ｂ）及び（ｃ）の後に水を添加すべきである。
【００５１】
投入された反応物質の具体的な重量は、その当量及び反応槽の作業容量に基づき、置換糖アルコールが第１の工程で消費されるように調整される。イソシアネート反応性基を含まない好適な無水有機溶媒が、典型的には、溶媒として使用される。利便性及び入手可能性から、ケトンが好ましい溶媒であり、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）が、特に好ましい。投入した材料を撹拌し、温度を約４０℃〜７０℃に調整する。典型的には、次に、有機溶媒中の塩化鉄（ＩＩＩ）等の触媒を、典型的には、組成物の乾燥重量を基準として、約０．０１〜約１．０重量％の量で添加し、温度を約８０℃〜１００℃に昇温する。また、炭酸ナトリウム等の共触媒を使用してもよい。水を添加する場合、１００％未満のイソシアネート基が反応するように、初期反応を実施する。数時間維持した後の第２の工程において、追加の溶媒、水、及び任意追加的に第２の化合物を添加する。一実施形態では、更に数時間又は全てのイソシアネートが反応するまで、この混合物を反応させる。次に追加の水を、所望の場合には、界面活性剤と共に、ウレタン化合物添加し、十分に混合されるまで攪拌する。均質化又は音波処理工程の後、減圧下で蒸発させることによって有機溶媒を除去することができる。
【００５２】
スルホン化工程は米国特許第５，１１７，０４１号のプロセスに従ってもよい。例えば、硫酸水素塩源をフリーラジカル開始剤及び水性媒体の存在下で官能性ウレタンポリマーと接触させ、硫酸水素塩源をゆっくりと徐々に加えて、スルフィン酸塩含有スルホン化生成物を得ることができる。次に、スルフィン酸塩含有物を酸化させて、スルホン化ウレタンポリマーを得る。
【００５３】
また、上記手順のいずれか又はその全てに対する多くの変更を使用して、反応条件を最適化させ、最大収率、生産性又は生成物の質を得ることができることは、当業者にとって明らかであろう。
【００５４】
別の実施形態では、本発明は、水性媒体の表面張力を低下させる方法に関し、該方法は、水性媒体と、試薬の反応生成物を含む化合物とを接触させる工程を含み、該試薬は、（ａ）ジイソシアネート、ポリイソシアネート、又はこれらの混合物から選択される少なくとも１つのイソシアネート基含有化合物と；（ｂ）フッ素化アルコール；少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコール；及びフッ素化アルコールと、少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコールとの混合物、からなる群から選択される少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物であって；環式又は非環式糖アルコールは、糖類、還元された糖、アミノ糖、アルドン酸、又はアルドン酸ラクトンから選択され；各ｎは、独立して、０〜２０であり；各ｍは、独立して、０〜２０であり；ｍ＋ｎは、０よりも大きく；各Ｒ1は、独立して、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であり；各Ｒ2は、独立して、−Ｈ、又は任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又はこれらの混合物である；少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物と；（ｃ）少なくとも１つのイソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物と；（ｄ）硫酸水素塩源と、を含む。
【００５５】
水性媒体は、水、水性撥水処理コーティング、水性床仕上げ剤、又は水性塗料などであるがこれらに限定されない任意の好適な媒体であってよい。一実施形態では、本発明は、本発明の化合物を水性コーティングベースと接触させることによって調製されたコーティング組成物に関する。一実施形態では、コーティングは、室内用塗料、屋外用塗料、ステイン、又はクリアコーティングの形態の、アクリルポリマー、エポキシポリマー、ビニルポリマー、及びポリウレタンポリマーからなる群から選択されるコーティングベースを含む。このような塗料は、様々な大手ブランド名で市場から容易に入手できる。そのようなコーティングは、無着色であってもよく、又は、限定するものではないが、二酸化チタンなどの化合物で着色されていてもよい。
【００５６】
別の実施形態では、コーティングは、床用ワックス、床仕上げ剤、又は床磨き剤である。床用ワックス、床磨き剤、又は床仕上げ剤は、一般に、水ベース又は溶媒ベースのポリマーエマルションである。市販の床仕上げ剤組成物は、典型的には、１つ以上の有機溶媒、可塑剤、コーティング助剤、消泡剤、界面活性剤、ポリマーエマルション、金属錯化剤、及びワックスを含む、水性エマルションベースのポリマー組成物である。通常、ポリマーの粒度範囲及び固形分を調整して、製品粘度、皮膜硬度、及び耐劣化性を調整する。極性基を含有するポリマーは、溶解度を高める働きをし、また、高光沢及び反射像の明瞭さなどの良好な光学的特性を付与する湿潤剤又はレベリング剤の役割を果たし得る。床仕上げ剤に使用するのに好ましいポリマーとしては、アクリルポリマー、環状エーテルから誘導されるポリマー、及びビニル置換芳香族化合物から誘導されるポリマーが挙げられる。ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、及びポリシロキサンもまた床仕上げ剤に使用される。床仕上げ剤に使用されるワックス又はワックスの混合物としては、植物、動物、合成、及び／又は鉱物起源のワックスが挙げられる。代表的なワックスとしては、例えば、カルナバ、カンデリラ、ラノリン、ステアリン、蜜蝋、酸化ポリエチレンワックス、ポリエチレンエマルション、ポリプロピレン、エチレンとアクリルエステルのコポリマー、硬化ヤシ油又は大豆油、及び、パラフィン又はセレシンなどのミネラルワックスが挙げられる。
【００５７】
別の実施形態では、本発明は、繊維性基材に表面効果を与える方法に関し、該方法は、繊維性基と、試薬の反応生成物を含む化合物とを接触させる工程を含み、該試薬は、（ａ）ジイソシアネート、ポリイソシアネート、又はこれらの混合物から選択される少なくとも１つのイソシアネート基含有化合物と；（ｂ）フッ素化アルコール；少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコール；及びフッ素化アルコールと、少なくとも１つの−Ｒ1、−Ｃ（Ｏ）Ｒ1、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＲ2、−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）n（ＣＨ（ＣＨ3）ＣＨ2Ｏ）mＣ（Ｏ）Ｒ1、又はこれらの混合物で置換されている環式又は非環式糖アルコールとの混合物、からなる群から選択される少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物であって；環式又は非環式糖アルコールは、糖類、還元された糖、アミノ糖、アルドン酸、又はアルドン酸ラクトンから選択され；各ｎは、独立して、０〜２０であり；各ｍは、独立して、０〜２０であり；ｍ＋ｎは、０よりも大きく；各Ｒ1は、独立して、任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む５〜２９個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基であり；各Ｒ2は、独立して、−Ｈ、又は任意選択的に少なくとも１つの不飽和結合を含む６〜３０個の炭素を有する直鎖若しくは分岐鎖アルキル基、又はこれらの混合物である、少なくとも１つのイソシアネート反応性化合物と；（ｃ）少なくとも１つのイソシアネート反応性エチレン性不飽和化合物と；（ｄ）硫酸水素塩源と、を含む。
【００５８】
上記のような本発明の組成物を、任意の好適な方法によって繊維性基材と接触させる。このような方法としては、吸尽、発泡体、フレックスニップ、ニップ、パッド、キスロール、ベック、かせ、ウインス、液噴射、オーバーフローフラッド、ロール、はけ塗り、ローラー、スプレー、ディッピング、浸漬などによる塗布が挙げられるが、これらに限定されない。また、組成物を、ベック染色工程、連続染色工程又は糸条への塗布（thread-line application）を使用して接触させる。
【００５９】
本発明の組成物は、そのように、又は他の任意の布地仕上げ剤若しくは表面処理剤と組み合わせて、基材に塗布される。このような任意の付加成分としては、付加的な表面効果を得るための処理剤若しくは仕上げ剤、又はこのような剤若しくは仕上げ剤と共に一般に使用される添加剤が挙げられる。このような付加成分は、アイロンがけ不要、アイロンがけ容易性、収縮制御、しわ防止性、パーマネントプレス、湿気制御、柔軟性、強度、スリップ防止、静電防止剤、伝線防止、毛玉防止、汚れ除去性、防汚性、汚れ除去、撥水性、臭気抑制、抗菌性、日焼け防止、洗濯可能性、及び類似した効果などの表面効果を提供する、化合物又は組成物を含む。そのような成分は、フッ素化されていても、又はフッ素化されていなくてもよい。１種又は２種以上のこのような処理剤又は仕上げ剤が、本発明の組成物の前に、後に、あるいは本発明の組成物と同時に、基材に塗布される。例えば、繊維性基材に関して、合成織物又は綿織物が処理される場合、デラウェア州ウィルミントンのＥ．Ｉ．デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー（E. I. du Pont de Nemours and Company）から入手可能な、アルカノール（ALKANOL）６１１２などの、湿潤剤の使用が望ましい場合がある。綿繊維又は綿混紡繊維が処理される場合、サウスカロライナ州チェスターのオムノバ・ソリューションズ（Omnova Solutions）から入手可能なパーマフレッシュ（PERMAFRESH）ＥＦＣなどの、しわ防止樹脂を使用することができる。
【００６０】
また、このような処理剤又は仕上げ剤と共に一般に使用されるその他の添加剤が、任意選択的に存在し、このような添加剤としては、界面活性剤、ｐＨ調整剤、架橋剤、湿潤剤、ろう増量剤、及び当業者に既知のその他の添加剤などがある。好適な界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性、非イオン性、Ｎ−酸化物及び両性の界面活性剤が挙げられる。このような添加剤の例としては、加工助剤、発泡剤、潤滑剤、汚れ防止剤などが挙げられる。組成物は、製造施設、小売業者の所在地で、又は設置及び使用に先立って、又は消費者の所在地で適用される。
【００６１】
任意選択的に、ブロックイソシアネートを本発明の組成物と共に添加して、更に耐久性を高める（即ち、混合組成物として）。本発明で使用する好適なブロックイソシアネートの一例は、ユタ州ソルトレークシティーのハンツマン社（Huntsman Corp）から入手可能なフォボル（PHOBOL）ＸＡＮである。他の市販のブロックイソシアネートも、本明細書で使用するのに好適である。ブロックイソシアネートを添加する望ましさは、コポリマーの具体的な用途に依存する。本明細書で想定される適用の大部分については、鎖又は結合と基材との間に十分な架橋を得るために存在する必要がない。ブレンドイソシアネートとして添加する場合、最大約２０重量％の量を添加する。
【００６２】
所与の基材のための最適な処理は、（１）本発明の化合物又は組成物の特性、（２）基材表面の特性、（３）表面に塗布される本発明の化合物又は組成物の量、（４）表面上に塗布される本発明の化合物又は組成物の塗布方法、及び多くのその他の要因に依存する。幾つかの本発明の化合物又は組成物は、多くの異なる基材上でよく機能し、撥水性がある。本発明の化合物から調製した分散体は、一般に、吹付け塗り、ディッピング、パディング、又はその他の周知の方法によって繊維性基材に塗布される。例えばスクイズロールによって過剰な液体を除去した後、処理済み繊維性基材を乾燥させ、次に、少なくとも３０秒間、典型的には、約６０秒〜約２４０秒、例えば、約１００℃〜約１９０℃に、加熱することによって硬化させた。このような硬化は、撥油性、撥水性、及び防汚性、並びに撥性の耐久性を高める。これら硬化条件が一般的であるが、一部の市販の装置は、その特有の設計特徴のため、この範囲外で作動してもよい。
【００６３】
別の実施形態では、本発明は、上記に開示された化合物が表面に塗布されている繊維性基材に関する。繊維性基材としては、繊維、糸、布地、混紡布、繊維材料、不織布、紙、皮革、及びカーペットが挙げられる。これらは、綿、セルロース、ウール、シルク、レーヨン、ナイロン、アラミド、アセテート、アクリル、黄麻、サイザル麻、海草、コイア、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリプロピレン、ポリアラミド、又はこれらの混紡物を含む、天然繊維又は合成繊維から作製される。「混紡布地」とは、２種類以上の繊維で作られた布地を意味する。典型的には、これらの混紡物は、少なくとも１種の天然繊維と少なくとも１種の合成繊維との組み合わせであるが、また、２種又は３種以上の天然繊維と２種又は３種以上の合成繊維との混紡物を含むことができる。不織布基材としては、例えば、デラウェア州ウィルミントンのＥ．Ｉ．デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー（E. I. du Pont de Nemours and Company）から入手可能な、ソンタラ（SONTARA）などのスパンレース不織布、及びスパンボンド−メルトブロー−スパンボンド不織布が挙げられる。本発明の処理済み基材は、優れた撥水性、及び任意選択的に、汚れ除去性を有する。
【００６４】
本発明の化合物は、基材及を処理するための優れた汚れ除去性、及び市販のフッ素化処理剤に匹敵する組成物を提供するのに有用である。
【００６５】
試験方法及び材料
全ての溶媒及び試薬は、特に指示がない限り、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から購入し、供給された状態のまま使用した。ＭＰＥＧ  ７５０及びＭＰＥＧ  ３５０は、それぞれ、ポリ（エチレングリコール）メチルエーテル７５０及びポリ（エチレングリコール）メチルエーテル３５０として定義され、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から市販されている。Ｔｅｒｇｉｔｏｌ（登録商標）ＴＭＮ−１０及びＴＷＥＥＮ  ８５は、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から市販されている。
【００６６】
ソルビタントリステアレートは、Ｃｒｏｄａ（Ｅａｓｔ  Ｙｏｒｋｓｈｉｒｅ，Ｅｎｇｌａｎｄ）又はＤｕＰｏｎｔ  Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ  ＆  Ｈｅａｌｔｈ（Ｃｏｐｅｎｈａｇｅｎ，Ｄｅｎｍａｒｋ）から市販されている。ソルビタンエステル−ラウリン酸、ペンタエリスリトールトリステアレート、及びソルビタントリベヘニンは、ＤｕＰｏｎｔ  Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ  ＆  Ｈｅａｌｔｈ（Ｃｏｐｅｎｈａｇｅｎ，Ｄｅｎｍａｒｋ）から入手可能である。ソルビタントリオレアートは、Ｃｒｏｄａ（Ｅａｓｔ  Ｙｏｒｋｓｈｉｒｅ，Ｅｎｇｌａｎｄ）から入手した。
【００６７】
ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ−１００及ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ３３００は、Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）から入手した。
【００６８】
ペンタエリトリトールステアレート
Ｃｉｔｒａｔｅ  Ｇ−６６は、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ（Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ，Ｏｈｉｏ）から市販されている。
【００６９】
ＢＬＥＭＭＥＲ  ＰＫＡ  ５００４、５００５、及び５０１３は、ＮＯＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｔｏｋｙｏ、Ｊａｐａｎ）から市販されているポリエチレングリコールアリルエーテルである。
【００７０】
６，２−アルコールは、３，３，４，４，５，５，６，６，７，７，８，８，８−トリデカフルオロ−１−オクタノールであり、ＤｕＰｏｎｔ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ａｎｄ  Ｆｌｕｏｒｏｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から入手可能である。
【００７１】
以下の試験方法及び材料を、本明細書の実施例で使用した。
【００７２】
試験方法１−撥水性
処理済み基材の撥水性を、デュポン（DuPont）実験室用方法に従って、テフロングローバル仕様及び品質管理試験情報パケット（Teflon Global Specifications and Quality Control Tests information packet）に概説されるように測定した。試験は、水性液体による濡れに対する、処理済み基材の耐性を測定する。様々な表面張力の水・アルコール混合物の滴を布地の上に置き、表面の濡れの広がりを目視で測定する。本試験は、水性汚れ防止性の目安を提供する。撥水性評価が高いほど耐性は良好であり、仕上げられた基材は、水系物質によって着色される。標準試験液の組成物を次表１に示す。試験液の境界線上の合格については、表１の数値から２分の１を引くことによって、０．５刻みの評価を決定する。
【００７３】
【表１】
0006608917.tif 000006
【００７４】
試験方法２−撥油性
処理済み布地試料を、次の通り行われるＡＡＴＣＣ標準試験方法Ｎｏ．１１８の修正によって撥油性について試験した。ポリマーの水性分散液で処理した布地試料を、試験に先立って、２３℃＋６５％相対湿度で最低１５時間コンディショニングした。次に、表２で下に特定される一連の有機液体を、布地試料に滴下塗布した。最も小さい番号の試験液（撥性評価番号１）から始めて、１滴（直径約５ｍｍ又は体積０．０５ｍＬ）を、少なくとも５ｍｍ離れた３つの場所のそれぞれの上に置いた。液滴を３０秒間観察した。この期間の終わりに、３滴のうち２滴が滴の周りにウィッキングなしで依然として球形形状である場合、次に最も上位の番号が付けられた液体の３滴を隣接部分に置き、同様に３０秒間観察した。試験液のうちの１つが、３滴のうち２滴が球状ないしは半球状のままであることができなくなるまで、又は湿潤若しくはウィッキングが起こるまで、この手順を続けた。
【００７５】
布地の撥油性評価は、３つの液滴のうち２つが球状ないしは半球状のままであり、３０秒間ウィッキングが起こらなかった、試験液の最も大きい番号であった。試験液の境界線上の合格については、表２の数値から２分の１を引くことによって、０．５刻みの評価を決定した。評価が高いほど、撥性が優れていることを示す。撥油性試験液の組成を表２に示す。
【００７６】
【表２】
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【００７７】
試験方法３−スプレー試験
処理済み基材の動的撥水性を、繊維化学染色協会（American Association of Textile Chemists and Colorists）（ＡＡＴＣＣ）ＴＭ−２２に従って測定した。試料を、公開基準を参照して目視で採点し、１００の評価は、水の浸透又は表面付着がないことを示す。９０の評価はわずかにランダムな付着又は濡れがあるが浸透はないことを示し、値が低くなるにつれて、濡れ及び浸透が次第に増大することを示す。試験方法２の動的撥水性試験は、要件の厳しい現実的な撥水性の試験である。
【００７８】
試験方法４−汚れ除去性
本試験は、家庭での洗濯中に、油っぽい汚れを除去する布地の能力を測定する。
【００７９】
処理済み布地を平面上に置く。点眼器を使用して、マゾーラ（ＭＡＺＯＬＡ）コーン油５滴又は鉱油（０．２ｍＬ）を、布地上に置き、油１滴を形成した。重り（２．２７ｋｇ、５ｌｂ）を、１枚のグラシン紙と共に油滴の上に置き、油滴を分離する。重りを所定位置に６０秒間置いた。６０秒後、重りとグラシン紙を除去した。次に、全自動洗濯機の「高」を使用して、１２分間、ＡＡＴＣＣ  １９９３年標準的基準洗剤ＷＯＢ１２（ＡＡＴＣＣ  １９９３  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔ  ＷＯＢ１２）又は粒状洗剤（１００ｇ）で、布地試料を洗浄した。次に、布地を「高」で４５〜５０分、乾燥させた。次に、布地について、残留物汚れを１〜５で評価し、１は、最も多い残留物汚れの残留であり、５は、汚れの残留が可視でない。以下の実施例では、コーン油の汚れ除去性評価は「コーン油」という用語で表わされ、鉱油の汚れ除去性評価は「鉱油」という用語で表わされる。
【００８０】
試験法５−布地の処理
この試験で処理した布地は、ＳＤＬ  Ａｔｌａｓ  Ｔｅｘｔｉｌｅ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ（Ｒｏｃｋ  Ｈｉｌｌ，Ｓｏｕｔｈ  Ｃａｒｏｌｉｎａ  ２９７３２）から入手可能な１００重量％のカーキ色の綿ツイル、及びＬ．Ｍｉｃｈａｅｌ  ＯＹ（Ｆｉｎｌａｎｄ）から入手可能な１００重量％の赤色ポリエステル布地であった。従来のパッド浴（浸漬）プロセスを使用して、布地を種々のエマルションポリマーの水性分散液で処理した。調製されたポリマーエマルションの濃縮分散液を、１０重量％のポリマー固形分まで脱イオン水で希釈した。
【００８１】
本発明の化合物及び組成物の例は、種々のイソシアネート及びイソシアネート反応性化合物、又はこれらの混合物から製造することができる。本発明は、以下の実施例によって限定されるものではない。
【００８２】
ウレタン１（Ｕ１）の調製
５００ｍＬの乾燥した４つ首丸底フラスコに、熱電対、機械的攪拌器、窒素入口、冷却器、及び気体出口を設置した。このフラスコに、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ３３００（１２．０ｇ）、ＭＩＢＫ（８７．４ｇ）、及びＦｅＣｌ3溶液（ＭＩＢＫ中０．５重量％、０．５ｇ）を投入した。反応混合物を６０℃に加熱した。ＢＬＥＭＭＥＲ  ＰＫＡ  ５００４（２３．３２ｇ）及びＮａ2ＣＯ3（０．５５ｇ）をフラスコに加え、９５℃に昇温し、この混合物を１時間攪拌した。１時間後にソルビタントリステアレート（２２．９５ｇ）を加え、反応物を９５℃で一晩攪拌した。試験した反応物が活性イソシアネートに関して陰性の場合、温かいＤＩ水（２３５．２ｇ）及びジアセチン（１４．７ｇ）をプラスチック容器に混入し、フラスコに加えた。この混合物を７５℃で３０秒間攪拌した。ＭＩＢＫを蒸留によって除去し、生成物をミルクフィルタで濾過した。
【００８３】
ウレタン２（Ｕ２）の調製
ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ３３００（１９．８９ｇ）、ＭＩＢＫ（２４６．３ｇ）、及びＦｅＣｌ3溶液（ＭＩＢＫ中０．５重量％、０．８３ｇ）、ＢＬＥＭＭＥＲ  ＰＫＡ  ５０１３（１０６．３ｇ）、Ｎａ2ＣＯ3（０．９１ｇ）、ソルビタントリステアレート（３８．０４ｇ）、及び温かいＤＩ水（６６０ｇ）を使用して、ウレタン１の調製手順を繰り返した。
【００８４】
ウレタン３（Ｕ３）の調製
５００ｍＬの乾燥した４つ首丸底フラスコに、熱電対、機械的攪拌器、窒素入口、冷却器、及び気体出口を設置した。このフラスコに、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ１００（１７．４７ｇ）、ＭＩＢＫ（１０．８ｇ）、及びＦｅＣｌ3溶液（ＭＩＢＫ中０．５重量％、０．４９ｇ）を投入した。ＢＬＥＭＭＥＲ  ＰＫＡ  ５００４（１０．８ｇ）及びＭＰＥＧ  ７５０（１０．８ｇ）をフラスコに加えた。次いで、９５℃に昇温し、１時間撹拌した１時間後、パーフルオロヘキシルエチル（perfluorthexylethyl）アルコール（１４．０ｇ）を加えた。反応物を４時間攪拌し、水（４．０ｇ）及びＭＩＢＫ（１３．４）を加えた。反応物を９５℃で攪拌した。試験した反応物が活性イソシアネートに関して陰性の場合、温かいＤＩ水（２１２．５ｇ）をフラスコに加え、この混合物を７５℃で３０分間攪拌した。ＭＩＢＫを蒸留によって除去し、生成物をミルクフィルタで濾過した。
【００８５】
ウレタン４〜２３（Ｕ４〜Ｕ２３）の調製
乾燥した３０ｍＬのバイアル瓶に、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ３３００（１．５ｇ）、ＭＩＢＫ（全成分添加後の４０重量％溶液）、ＦｅＣｌ3触媒液（ＭＩＢＫ中０．５重量％、０．０６〜０．１０ｇ）、及びＮａ2ＣＯ3（６８ｍｇ）を投入した。窒素ラインを接続し、混合物を６０℃に加熱した。表３に従ってＭＰＥＧ（７５０又は３５０）及びＢｌｅｍｍｅｒ  ＰＫＡ（５００４、５００５、又は５０１３）を加えた。温度を９５℃に昇温し、１時間撹拌した。表３に従ってフッ素化アルコール及び／又は置換糖アルコールを加え、反応物を一晩攪拌した。試験した反応物が活性イソシアネートに関して陰性の場合、熱いＤＩ水をバイアル瓶に加えた。混合物を丸底フラスコに移し、追加の熱いＤＩ水と混合して、固形分１０〜２０％のウレタンポリマーを生成物として得た。ＭＩＢＫを回転蒸発によって除去した。
【００８６】
【表３】
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【００８７】
比較例Ａ
未処理の布地試料を上記試験方法に従って試験した。綿及びポリエステル布地は共に、水滴評価が０、油滴評価が０、及び噴霧評価が０であった。
【実施例】
【００８８】
（実施例１〜２３）
ポリウレタン溶液（Ｕ１〜Ｕ２３）のｐＨを硫酸で２．００〜３．２５に調整し、ラバーセプタム（rubber septum）を使用してガラス容器に計り入れた。固体のメタ重亜硫酸ナトリウム（総量の２０％、０．４０モル当量のＰＫＡモノマー）を加え、この混合物を均質になるまで室温で攪拌した。硫酸鉄（ＩＩ）五水和物を加えた（０．００１モル当量のＰＫＡモノマー）。１２．５重量％の過酸化ナトリウム水溶液を加えた（０．０４１モル当量のＰＫＡモノマー）。この混合物を、大気圧下、室温で１時間撹拌した。残りのメタ重亜硫酸ナトリウム（総量の８０％、１．６０モル当量のＰＫＡモノマー）を加えた。追加の過硫酸ナトリウム触媒溶液を加えた（０．０４１モル当量のＰＫＡモノマー）。この混合物を室温で１時間攪拌し、過硫酸ナトリウム溶液の第３の部分を加えた（０．０４１モル当量のＰＫＡモノマー）。この混合物を更に１時間攪拌し、水酸化ナトリウム溶液でｐＨを４．０〜５．５に調整した。３０％過酸化水素溶液（０．６モル当量のＰＫＡモノマー）を加えた。この混合物を室温で１時間撹拌した。過酸化物試験が陰性応答を示す場合には、ｐＨを約５．０に調整した。各溶液を１０．０％固形物に希釈して布地に塗布し、上記試験方法に従って試験した。
【００８９】
【表４】
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【００９０】
【表５】
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