表面活性剂及其制备和使用方法_6

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BSE在相同的条件下收集的相似数据。
[0258] 表36 :在TMH水溶液中的阴离子塑表而活件剂的表而张力(汰闵/cm) /溶解度, MR2. 0
[0261] 所有受试溶液均完全可溶。在相同的浓度下,H-FBS(EE)和H-FBS(EEE)表面活性 剂在水中提供比H-FBSE显著较低的表面张力。
[0262] 下表37中针对1. 5的摩尔比汇总了来自实例10 (H-FBS (EE))的在水中的表面张 力和溶解度结果及对H-FBS (EEE)和H-FBSE在相同的条件下收集的相似数据。
[0263] 表37 :在TMH水溶液中的阴离子塑表而活件剂的表而张力(汰闵/cm) /溶解度, MRL 5
[0265] 相对表面张力和溶解度结果与如上所述MR 2. 0结果相似。
[0266] 下表38中针对I. 0的摩尔比汇总了来自实例11(H-FBS(EE))的在水中的表面张 力和溶解度结果及对H-FBS (EEE)和H-FBSE在相同的条件下收集的相似数据。
[0267] 表38 :在TMH水溶液中的阴离子塑表而活件剂的表而张力(汰闵/cm) /溶解度, MRL 0
[0269] 当在此摩尔比(MR1. 0)下测试时,在相等的浓度下,H-FBS(EE)和H-FBS(EEE)二 者均提供比H-FBSE显著较低的表面张力,这与更高的MR下的结果相似。
[0270] 下表39中针对0. 5的摩尔比汇总了来自实例12 (H-FBS (EE))的在水中的表面张 力和溶解度结果及对H-FBS (EEE)和H-FBSE在相同的条件下收集的相似数据。
[0271] 表39 :在TMH水溶液中的阴离子塑表而活件剂的表而张力(汰闵/cm) /溶解度, MR0. 5
[0273] 在这些情况下,所有受试阴离子型表面活性剂均具有有限的溶解度。在可溶范围 内,H-FBS(EE)和H-FBS(EEE)的表面张力略低于由H-FBSE所提供的那些。
[0274] 在氢氧化铵水溶液中的与H-FBSE共混的FBSEE、FBS (EE) 2和FBSE (EE)的比较
[0275] 表40中汇总了来自实例27、28和比较例5的在水中的表面张力和溶解度结果。 对于下面呈现的数据,制备在氢氧化铵水溶液中22重量%的H-FBSE和3重量%的FBSEE、 FBS (EE) 2或FBSE (EE)的浓缩物,并然后稀释至所述的浓度。
[0276] 表40 :中性表面活性剂与H-FBSE的共混物的表面张力(达因/cm) /溶解度
[0278] FBSE (EE)和FBS (EE) 2与H-FBSE的共混物提供比比较例H-FBSE/FBSEE共混物更 低的表面张力和更好的溶解度。
[0279] 在氢氧化铵水溶液中的FBSEE、FBS (EE) 2和FBS (EEE) 2与H-FBS (EEE)的共混物与 FBSEE/H-FBSE共混物的比较
[0280] 下表41中汇总了实例24-26中所述表面活性剂在水中的表面张力和溶解度结果。 对于这些实例,制备在氢氧化铵水溶液中与3重量% FBSEE、FBS (EE) 2或FBS (EEE) 2共混的 22重量% H-FBS(EEE)的浓缩物,并然后用水稀释至所述浓度。将在相同的条件下制备和测 试的H-FBSE/FBSEE共混物(比较例5)的比较结果包括进来以便比较。
[0281] 表41 :中件表而活件剂与H-FBS(EEE)的共混物的表而张力(汰闵/cm) /溶解度
[0283] 在低浓度(1000-2000ppm)下,对 FBS (EE) 2 和 FBS (EEE) 2 与 H-FBS (EEE)的共混 物测得的表面张力略低于H-FBS (EEE)/FBSEE共混物。另外,H-FBS(EEE)与FBS (EE) 2和 FBS (EEE) 2的共混物提供比H-FBS (EEE) /FBSEE共混物或比较例H-FBSE/FBSEE共混物更高 的水中溶解度。当在氢氧化铵水溶液中于相同的条件下制备和测试时,这里测试的包含至 少一种具有至少一个低聚亚乙基氧基团的表面活性剂组分的所有本发明表面活性剂共混 物均提供比H-FBSE/FBSEE的比较共混物更低的表面张力。
[0284] 在氢氣化铵水溶液中的FES (EE) 2和FBS (EE) 2与H-FBS (EEE)的共混物的比较
[0285] 下表42中汇总了实例25、比较例6和实例13中所述的表面活性剂在水中的表 面张力和溶解度结果。对于前两者,制备在氢氧化铵水溶液中22%的H-FBS(EE)和3%的 FES (EE) 2或FBS (EE) 2的浓缩物,并然后在水中稀释至所述的浓度。对于后一实例,通过溶 解25 %的H-FBS(EEE)于氢氧化铵水溶液中来制备浓缩物,并然后在水中稀释至所述的浓 度。
[0286] 表42 :中件表而活件剂与H-FBS(EEE)的共混物的表而张力(汰闵/cm) /溶解度
[0288] 在等同的浓度下,H-FBS (EEE)/FBS (EE) 2的表面张力结果显著低于H-FBS(EEE)/ FES (EE) 2。在等同的总表面活性剂浓度下,H-FBS (EEE)/FES (EE) 2的表面张力结果与单独 的H-FBS(EEE)基本相同。FBS(EE)2的加入显著改善了表面张力性能,但FES(EE)2的加入 对溶液的表面张力基本上没有影响。这表明中性表面活性剂添加剂的具体选择对此类表面 活性剂共混物的表面张力性能是关键性的。
[0289] 单独的中件表而活件剂在水中的溶解度测试结果
[0290] 测试各种中性氟化表面活性剂来确定它们在纯去离子水中的溶解度。溶解度测试 结果汇总在表43中。溶解度数据表明本发明的包含低聚亚乙基氧基团的中性表面活性剂 (由罗马数字标识)通常提供优于相似的无低聚亚乙基氧基团的本领域已知中性氟化表面 活性剂(由字母标识)的水中溶解度。
[0291] 表43 :中件氟化表而活件剂在水中于22°C下的溶解度
[0294] *将在水中饱和的中性氟化表面活性剂样品过滤或分相并经由毛细管气相色谱 分析均匀的水溶液以测定它们在水中于22°C下的溶解度。分析使用具有火焰离子化检测 器(FID)、Agilent 7683A 自动采样器和 HP-l、30m、0. 25mm ID、Ium df 毛细管柱的 Agilent 6890N气相色谱仪进行。在用0.025% (重量/体积)BHT [用作内标]稳定的四氢呋喃(THF) 或乙腈中制备介于〇· 1 % (重量/体积)和〇· 0001 % (重量/体积)之间的标准物。溶解 样品并在经稳定的THF或乙腈中稀释至10% (重量/体积)。
[0295] ~发现表面活性剂样品在10%和90%固体/水下均溶解-完全与水混溶。
[0296] 林Me-FBSE 如 US 3, 734, 962 中所述制备
[0297] 本发明的其它实施例在所附权利要求书的范围之内。
【主权项】
1. 一种根据下式的阴离子型表面活性剂: RfSO2N (H) -CH2CH (CH3) OH ;或 RfSO2NOD-(CH2CH2O) xH,其中 X 为 2-6 的整数; 其中Rf为具有3至8个碳原子的氟烷基基团。2. -种根据下式的中性表面活性剂: (a) RfSO2N [CH2CH (CH3) 0H] 2; (b) RfS02N[CH2CH(CH 3) OH] [ (CH2CH2O)nH],其中 n 为 1-6 的整数; (C)RfSO2N(R) [(CH2CH2O)pH],其中p为2-6的整数,并且R为具有1-4个碳原子的烷基 基团;或 (d) RfS02N[ (CH2CH2O) qH] [ (CH2CH2O)mH],其中 q 为 1-6 的整数并且 m 为 3-6 的整数; 其中Rf为具有3至8个碳原子的氟烷基基团。3. -种氟化磺酰胺表面活性剂组合物,所述氟化磺酰胺表面活性剂组合物包含: 根据下式的阴离子型表面活性剂: RfSO2N (H) -CH2CH (CH3) OH ;或 RfSO2NOD-(CH2CH2O) xH,其中 X 为 2-6 的整数;或 根据下式的中性表面活性剂: RfSO2N [CH2CH (CH3) 0H] 2; RfS02N[CH2CH(CH3) OH] [ (CH2CH2O)nH],其中 n 为 1-6 的整数; RfSO2N (R) [ (CH2CH2O) PH],其中p为2-6的整数,并且R为具有1-4个碳原子的烷基基团; 或 RfSO2N[(CH2CH2O) qH] [(CH2CH2O)mH],其中 q 为 1-6 的整数,m 为 1-6 的整数,并且 (q+m)多 3 ;和 溶剂; 其中Rf为具有3至8个碳原子的氟烷基基团。4. 一种氟化磺酰胺表面活性剂组合物,所述氟化磺酰胺表面活性剂组合物包含: 根据下式的阴离子型表面活性剂: RfSO2N(H) -CH2CH(CH3) OH ; RfSO2NOD-(CH2CH2O) xH,其中 X 为 2-6 的整数;或 RfSO2N(H)-CH2CH2OH ;和 根据下式的中性表面活性剂: RfSO2N [CH2CH (CH3) 0H] 2; RfS02N[CH2CH(CH3) OH] [ (CH2CH2O)nH],其中 n 为 1-6 的整数; RfSO2N(R) [ (CH2CH2O)pH],其中p为2-6的整数并且R为具有1-4个碳原子的烷基基团; RfSO2N[ (CH2CH2O) qH] [ (CH2CH2O) mH],其中 q 为 1_6 的整数,m为 1_6 的整数,并且 q+m 彡 3 ; 或 RfSO2N [CH2CH2OH] 2;和 溶剂; 其中Rf为具有3至8个碳原子的氟烷基基团; 前提条件是如果所述组合物包含可测量的量的仅一种阴离子型表面活性剂和仅一种 中性表面活性剂,并且所述阴离子型表面活性剂为RfSO2N W-CH2CH2OH,则所述中性表面活 性剂不为 RfSO2N [CH2CH2OH] 2。5. 根据权利要求1和3-4中任一项所述的组合物,其中X为2-3的整数。6. 根据权利要求2-5中任一项所述的组合物,其中n为1-3的整数,p为2-3的整数, 并且q为1-3的整数。7. 根据权利要求3-6中任一项所述的组合物,其中m为< 3的整数。8. 根据权利要求2所述的组合物,其中m为3。9. 根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中所述氟烷基基团为饱和的。10. 根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中所述氟烷基基团为直链的。11. 根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中所述氟烷基基团为全氟烷基基团。12. 根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中所述氟烷基基团具有4至6个碳原 子。13. 根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中所述氟烷基基团为具有4至6个碳 原子的饱和全氟烷基基团。14. 根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中所述氟烷基基团为具有4个碳原 子的饱和全氟烷基基团。15. 根据权利要求1-14中任一项所述的组合物,其中所述阴离子型表面活性剂或中性 表面活性剂中任一者包含至少一个键合到所述磺酰胺氮原子的低聚亚乙基氧基团,其中所 述低聚亚乙基氧基团具有2-6个亚乙基氧重复单元。16. 根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中如果所述组合物包含溶剂,则所述 溶剂包括水、有机液体或它们的组合。17. -种处理光刻胶材料的表面的方法,所述方法包括: 使所述光刻胶材料暴露于根据前述权利要求中任一项所述的组合物。
【专利摘要】本发明题为表面活性剂及其制备和使用方法。本发明提供了一种阴离子型表面活性剂,其具有式:RfSO2N(H)-CH2CH(CH3)OH;或RfSO2N(H)-(CH2CH2O)xH,其中x为2-6的整数。Rf为具有3至8个碳原子的氟烷基基团。本发明还提供了一种中性表面活性剂,其具有式:(a)RfSO2N[CH2CH(CH3)OH]2;(b)RfSO2N[CH2CH(CH3)OH][(CH2CH2O)nH],其中n为1-6的整数;(c)RfSO2N(R)[(CH2CH2O)pH],其中p为2-6的整数,并且R为具有1-4个碳原子的烷基基团;或(d)RfSO2N[(CH2CH2O)qH][(CH2CH2O)mH],其中q为1-6的整数并且m为3-6的整数。Rf为具有3至8个碳原子的氟烷基基团。
【IPC分类】C08F114/18
【公开号】CN104955854
【申请号】CN201480006221
【发明人】W·M·拉曼纳, P·M·萨伍, J·M·科伦
【申请人】3M创新有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年1月9日
【公告号】EP2951217A1, WO2014120405A1
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