JPH0674411B2 - 高性能撥水撥油剤 - Google Patents
高性能撥水撥油剤Info
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- JPH0674411B2 JPH0674411B2 JP60203485A JP20348585A JPH0674411B2 JP H0674411 B2 JPH0674411 B2 JP H0674411B2 JP 60203485 A JP60203485 A JP 60203485A JP 20348585 A JP20348585 A JP 20348585A JP H0674411 B2 JPH0674411 B2 JP H0674411B2
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- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/564—Polyureas, polyurethanes or other polymers having ureide or urethane links; Precondensation products forming them
- D06M15/576—Polyureas, polyurethanes or other polymers having ureide or urethane links; Precondensation products forming them containing fluorine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
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- Textile Engineering (AREA)
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- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ポリフルオロアルキル基含有の特定の化合物
からなる特に高い撥水性を付与可能な撥水撥油剤に関す
る。
からなる特に高い撥水性を付与可能な撥水撥油剤に関す
る。
[従来の技術] 従来より、繊維織物を汚れにくくするため、ポリフルオ
ロアルキル基の撥水撥油特性を利用した加工が広く行な
われている。而して、ポリフルオロアルキル基含有化合
物あるいは重合体からなる撥水撥油加工剤も種々提案さ
れている。例えば、パーフルオロアルキル基含有アクリ
レートやメタクリレートを主成分とする共重合体で代表
される高分子重合体型の撥水撥油剤が知られており、ま
たカーペット処理用などとして特に乾燥汚れに対する防
汚性付与を目的としたポリフルオロアルキル基含有ウレ
タン化合物で代表される低分子化合物型の撥水撥油剤が
知られている。
ロアルキル基の撥水撥油特性を利用した加工が広く行な
われている。而して、ポリフルオロアルキル基含有化合
物あるいは重合体からなる撥水撥油加工剤も種々提案さ
れている。例えば、パーフルオロアルキル基含有アクリ
レートやメタクリレートを主成分とする共重合体で代表
される高分子重合体型の撥水撥油剤が知られており、ま
たカーペット処理用などとして特に乾燥汚れに対する防
汚性付与を目的としたポリフルオロアルキル基含有ウレ
タン化合物で代表される低分子化合物型の撥水撥油剤が
知られている。
上記の如きポリフルオロアルキル基含有撥水撥油剤に要
求される多機能化、高性能化は、近年になり特に高まっ
ている。例えば、極細糸で織られた布帛に耐久性のある
高い撥水性を付与するためには、従来の撥水撥油剤では
高い濃度で加工する必要があり、繊維の風合を著しく損
なうのが現状であった。特に撥水性能については、従来
の撥水撥油剤には限界があり、近年の高い要求に応じ得
るものが見当らない。
求される多機能化、高性能化は、近年になり特に高まっ
ている。例えば、極細糸で織られた布帛に耐久性のある
高い撥水性を付与するためには、従来の撥水撥油剤では
高い濃度で加工する必要があり、繊維の風合を著しく損
なうのが現状であった。特に撥水性能については、従来
の撥水撥油剤には限界があり、近年の高い要求に応じ得
るものが見当らない。
一方、ポリフルオロアルキル基を含有する高分子加工剤
の摩擦耐久性、耐乾燥汚れ性などを改善する目的で、前
述の如きポリフルオロアルキル基含有ウレタン化合物
が、例えば米国特許第3398182号明細書、特開昭53-1128
55号、同54-74000号公報などに提案されており、さらに
性能向上を目的として、三官能以上の多官能イソシアナ
ート化合物から誘導される含フッ素ウレタン化合物が、
特開昭58-189283号、同58-189284号、同59-33315号公報
などに提案されている。
の摩擦耐久性、耐乾燥汚れ性などを改善する目的で、前
述の如きポリフルオロアルキル基含有ウレタン化合物
が、例えば米国特許第3398182号明細書、特開昭53-1128
55号、同54-74000号公報などに提案されており、さらに
性能向上を目的として、三官能以上の多官能イソシアナ
ート化合物から誘導される含フッ素ウレタン化合物が、
特開昭58-189283号、同58-189284号、同59-33315号公報
などに提案されている。
しかし、上記の如き従来のポリフルオロアルキル基含有
ウレタン化合物では、撥水性能が必ずしも充分でなく、
実用上問題となる水性の汚れから、カーペットをはじめ
とするインテリア製品を充分には保護し難いという難点
が認められる。
ウレタン化合物では、撥水性能が必ずしも充分でなく、
実用上問題となる水性の汚れから、カーペットをはじめ
とするインテリア製品を充分には保護し難いという難点
が認められる。
[発明の解決しようとする問題点] 本発明は、前述の如き問題点を解消し、例えば通常の織
物のみならず、極細糸系の繊維製品にも低濃度で高い撥
水性を付与でき、かつ洗濯やドライクリーニングに対す
る耐久性も充分に有する撥水撥油加工剤を提供すること
を目的とするものである。また、本発明は、カーペット
処理などにおいても、優れた摩擦耐久性、耐乾燥汚れ性
を発揮し、かつ撥水性能も実用上充分である撥水撥油加
工剤を提供するものである。
物のみならず、極細糸系の繊維製品にも低濃度で高い撥
水性を付与でき、かつ洗濯やドライクリーニングに対す
る耐久性も充分に有する撥水撥油加工剤を提供すること
を目的とするものである。また、本発明は、カーペット
処理などにおいても、優れた摩擦耐久性、耐乾燥汚れ性
を発揮し、かつ撥水性能も実用上充分である撥水撥油加
工剤を提供するものである。
[問題点を解決するための手段] 本発明者は、従来より知られている含フッ素ウレタン型
撥水撥油剤について種々研究、検討を重ねた結果、次の
ような興味深い知見を得るに至った。すなわち、ポリフ
ルオロアルキル基含有ウレタン化合物の少なくとも2分
子を、特定のオリゴマー型分子鎖を中間に介して連結せ
しめた特定分子量範囲の化合物が、撥油性能、防汚性な
ど他の性能を損なわずに、非常に高度の撥水性能を発揮
し得るという新規事実を見出したものである。例えば、
多官能イソシアナート化合物にポリフルオロアルキル基
含有アルコールなどを反応させて、ポリフルオロアルキ
ル基及びイソシアナート基を有するウレタン化合物を
得、該ウレタン化合物のイソシアナート基と活性水素を
両端に有するウレタンオリゴマー化合物とを反応せしめ
ることにより、ポリフルオロアルキル基含有ウレタン化
合物末端基がウレタンオリゴマー型分子鎖の両端に−NH
CO−結合基を介して結合した化合物が得られる。このよ
うにして得られる特定の中間連結分子鎖を有する化合物
は、該中間連結分子鎖のない従来の含フッ素ウレタン化
合物に比して、高い撥水性能を発揮し得る。また、中間
連結分子鎖が特開昭51-84824号、同57-82572号公報など
に記載されているごときオキシアルキレン分子鎖などで
ある場合には、撥水性能が不充分であったり、耐乾燥汚
れ性能が低下するなどの難点が認められるが、上記知見
に基づく−NHCO−結合基の少なくとも2個を分子内に有
するオリゴマー型分子鎖によれば、極めて高い撥水性能
を発揮し得るものである。
撥水撥油剤について種々研究、検討を重ねた結果、次の
ような興味深い知見を得るに至った。すなわち、ポリフ
ルオロアルキル基含有ウレタン化合物の少なくとも2分
子を、特定のオリゴマー型分子鎖を中間に介して連結せ
しめた特定分子量範囲の化合物が、撥油性能、防汚性な
ど他の性能を損なわずに、非常に高度の撥水性能を発揮
し得るという新規事実を見出したものである。例えば、
多官能イソシアナート化合物にポリフルオロアルキル基
含有アルコールなどを反応させて、ポリフルオロアルキ
ル基及びイソシアナート基を有するウレタン化合物を
得、該ウレタン化合物のイソシアナート基と活性水素を
両端に有するウレタンオリゴマー化合物とを反応せしめ
ることにより、ポリフルオロアルキル基含有ウレタン化
合物末端基がウレタンオリゴマー型分子鎖の両端に−NH
CO−結合基を介して結合した化合物が得られる。このよ
うにして得られる特定の中間連結分子鎖を有する化合物
は、該中間連結分子鎖のない従来の含フッ素ウレタン化
合物に比して、高い撥水性能を発揮し得る。また、中間
連結分子鎖が特開昭51-84824号、同57-82572号公報など
に記載されているごときオキシアルキレン分子鎖などで
ある場合には、撥水性能が不充分であったり、耐乾燥汚
れ性能が低下するなどの難点が認められるが、上記知見
に基づく−NHCO−結合基の少なくとも2個を分子内に有
するオリゴマー型分子鎖によれば、極めて高い撥水性能
を発揮し得るものである。
かくして本発明は、上記知見に基いて完成されたもので
あり、ポリフルオロアルキル基含有末端セグメントの少
なくとも2個と該末端セグメントを連結する中間セグメ
ントとから構成された分子量800〜20,000の化合物であ
って、上記末端セグメントは少なくとも一部がポリフル
オロアルキル基含有活性水素化合物である活性水素化合
物と多官能イソシアナート化合物とが1個のイソシアナ
ート基が残る割合で反応したとき生成する反応生成物か
ら1個のイソシアナート基が除かれた一価の残基であ
り、上記中間セグメントは多価活性水素化合物と多官能
イソシアナート化合物とが少なくとも2個の末端活性水
素が残る割合で反応したとき生成する反応生成物から末
端活性水素が除かれた少なくとも二価の残基であり、上
記末端セグメントと中間セグメントとは−CONH−結合基
により結合されている構造を有する化合物からなること
を特徴とする高性能撥水撥油剤を新規に提供するもので
ある。
あり、ポリフルオロアルキル基含有末端セグメントの少
なくとも2個と該末端セグメントを連結する中間セグメ
ントとから構成された分子量800〜20,000の化合物であ
って、上記末端セグメントは少なくとも一部がポリフル
オロアルキル基含有活性水素化合物である活性水素化合
物と多官能イソシアナート化合物とが1個のイソシアナ
ート基が残る割合で反応したとき生成する反応生成物か
ら1個のイソシアナート基が除かれた一価の残基であ
り、上記中間セグメントは多価活性水素化合物と多官能
イソシアナート化合物とが少なくとも2個の末端活性水
素が残る割合で反応したとき生成する反応生成物から末
端活性水素が除かれた少なくとも二価の残基であり、上
記末端セグメントと中間セグメントとは−CONH−結合基
により結合されている構造を有する化合物からなること
を特徴とする高性能撥水撥油剤を新規に提供するもので
ある。
本発明においては、特定の末端セグメントと特定の中間
セグメントとから構成された化合物であることが重要で
あり、これら両セグメントはいずれもイソシアナート基
含有化合物と活性水素基含有化合物との反応により誘導
され得る。また、特定の末端セグメントと特定の中間セ
グメントとは−CONH−結合基により結合されていること
が重要であり、この結合もイソシアナート基と活性水素
基との反応により形成され得る。而して、特定の末端セ
グメントは−CONH−結合基を介して結合されたポリフル
オロアルキル基を含有し、特定の中間セグメントは−CO
NH−結合基の少なくとも2個を分子内に含有するウレタ
ンオリゴマーからなり、特定の末端セグメントの少なく
とも2個が−CONH−結合基により特定の中間セグメント
に連結されていることが重要である。
セグメントとから構成された化合物であることが重要で
あり、これら両セグメントはいずれもイソシアナート基
含有化合物と活性水素基含有化合物との反応により誘導
され得る。また、特定の末端セグメントと特定の中間セ
グメントとは−CONH−結合基により結合されていること
が重要であり、この結合もイソシアナート基と活性水素
基との反応により形成され得る。而して、特定の末端セ
グメントは−CONH−結合基を介して結合されたポリフル
オロアルキル基を含有し、特定の中間セグメントは−CO
NH−結合基の少なくとも2個を分子内に含有するウレタ
ンオリゴマーからなり、特定の末端セグメントの少なく
とも2個が−CONH−結合基により特定の中間セグメント
に連結されていることが重要である。
本発明の上記の構成を有する分子量が800〜20,000の化
合物は、種々の合成ルートで合成され得る。通常は、特
定の末端セグメント化合物及び特定の中間セグメント化
合物を、一方のセグメントにイソシアナート基を残存さ
せ、他方のセグメントに活性水素基を残存させて、それ
ぞれ合成し、この両セグメント化合物を反応させること
によって、本発明の特定化合物を得ることができる。好
ましくは、多官能イソシアナート化合物とポリフルオロ
アルキル基含有の活性水素化合物及び必要に応じて他の
活性水素化合物とを反応させて、少なくとも1個の−NC
O基が残存するポリフルオロアルキル基含有イソシアナ
ート(末端セグメント体)を得、ついで多価活性水素化
合物と多官能イソシアナート化合物との反応により少な
くとも2個の活性水素基が残存するウレタンオリゴマー
(中間セグメント体)を得、これら両セグメント体をイ
ソシアナート基と活性水素基との反応により連結せしめ
る方法が採用される。また、上記の如きポリフルオロア
ルキル基含有イソシアナート(末端セグメント体)と多
価活性水素化合物及び多官能イソシアナート化合物とを
反応させて、上記中間セグメント体の形成と両セグメン
ト体の連結とを一つの反応系で行なわしめる方法も採用
され、さらに上記中間セグメント体とポリフルオロアル
キル基含有活性水素化合物及び多官能イソシアナート化
合物とを反応させることにより、上記末端セグメント体
の形成と両セグメント体の連結とを一つの反応系で行な
わしめる方法も採用可能である。勿論、本発明の特定構
成及び分子量を有する化合物を与える限り、上記両セグ
メント体の合成に用いた原料化合物を一緒に反応させ、
各セグメント体の形成及び両セグメント体の連結を一つ
の反応系で行なわしめることもできる。
合物は、種々の合成ルートで合成され得る。通常は、特
定の末端セグメント化合物及び特定の中間セグメント化
合物を、一方のセグメントにイソシアナート基を残存さ
せ、他方のセグメントに活性水素基を残存させて、それ
ぞれ合成し、この両セグメント化合物を反応させること
によって、本発明の特定化合物を得ることができる。好
ましくは、多官能イソシアナート化合物とポリフルオロ
アルキル基含有の活性水素化合物及び必要に応じて他の
活性水素化合物とを反応させて、少なくとも1個の−NC
O基が残存するポリフルオロアルキル基含有イソシアナ
ート(末端セグメント体)を得、ついで多価活性水素化
合物と多官能イソシアナート化合物との反応により少な
くとも2個の活性水素基が残存するウレタンオリゴマー
(中間セグメント体)を得、これら両セグメント体をイ
ソシアナート基と活性水素基との反応により連結せしめ
る方法が採用される。また、上記の如きポリフルオロア
ルキル基含有イソシアナート(末端セグメント体)と多
価活性水素化合物及び多官能イソシアナート化合物とを
反応させて、上記中間セグメント体の形成と両セグメン
ト体の連結とを一つの反応系で行なわしめる方法も採用
され、さらに上記中間セグメント体とポリフルオロアル
キル基含有活性水素化合物及び多官能イソシアナート化
合物とを反応させることにより、上記末端セグメント体
の形成と両セグメント体の連結とを一つの反応系で行な
わしめる方法も採用可能である。勿論、本発明の特定構
成及び分子量を有する化合物を与える限り、上記両セグ
メント体の合成に用いた原料化合物を一緒に反応させ、
各セグメント体の形成及び両セグメント体の連結を一つ
の反応系で行なわしめることもできる。
その他、本発明においては、上記好適な合成の態様とは
逆に、末端セグメント体に少なくとも1個の活性水素基
を残存させ、中間セグメント体に少なくとも2個の−NC
O基を残存させ、これら両セグメント体を反応させると
いう方法などを採用することも可能であり、あるいは両
セグメント体ともに活性水素基を残存させ、多官能イソ
シアナート化合物を用いて両セグメント体を連結させた
り、両セグメント体ともにイソシアナート基を残存さ
せ、多価活性水素化合物を用いて両セグメント体を連結
させたりするなどの方法を採用することもできる。
逆に、末端セグメント体に少なくとも1個の活性水素基
を残存させ、中間セグメント体に少なくとも2個の−NC
O基を残存させ、これら両セグメント体を反応させると
いう方法などを採用することも可能であり、あるいは両
セグメント体ともに活性水素基を残存させ、多官能イソ
シアナート化合物を用いて両セグメント体を連結させた
り、両セグメント体ともにイソシアナート基を残存さ
せ、多価活性水素化合物を用いて両セグメント体を連結
させたりするなどの方法を採用することもできる。
本発明の特定構成及び分子量を有する化合物は、上記の
ように種々の合成ルートで合成され得るが、以下に上記
の好適な合成の態様を典型例として、その実施態様を説
明する。
ように種々の合成ルートで合成され得るが、以下に上記
の好適な合成の態様を典型例として、その実施態様を説
明する。
本発明における特定の末端セグメント及び中間セグメン
トの形成に用いられる多官能イソシアナート化合物とし
ては、2官能以上のものであれば、特に限定されること
なく種々のものが例示され得る。例えば2,4−トリレン
ジイソシアナート,4,4′−ジフェニルメタンジイソシア
ナート,トリジンジイソシアナート,ジアニシジンジイ
ソシアナートなどの芳香族イソシアナート類,2−メチル
−シクロヘキサン−1,4−ジイソシアナート,イソホロ
ンジイソシアナート,水添MDI などの脂環式ジイソシアナート類,ヘキサメチレンジイ
ソシアナート,デカメチレンジイソシアナートなどの脂
肪族イソシアナート類の如き2官能イソシアナート化合
物が挙げられ得る。これらを一般式OCN−Y−NCOで表わ
すならば、OCN−Y−NCO同志を水の存在下に反応させる
とOCN−Y−HHCONH−Y−NCOのごとき二量体が生成する
が、2官能イソシアナート化合物とは、このような二量
体をも意味するものである。2官能の他、3官能、4官
能、5官能等の多官能イソシアナート化合物も挙げられ
得る。3官能イソシアナート化合物の具体例は、以下の
ごとき化合物も挙げられ得るが、前記のごとく、二量体
OCN−Y−NHCONH−Y−NCOと一量体OCN−Y−NCOが反応
して得られる三量体 さらには二量体同志が反応した四量体 のような、−NCO基を3個有する化合物をも意味してい
る。
トの形成に用いられる多官能イソシアナート化合物とし
ては、2官能以上のものであれば、特に限定されること
なく種々のものが例示され得る。例えば2,4−トリレン
ジイソシアナート,4,4′−ジフェニルメタンジイソシア
ナート,トリジンジイソシアナート,ジアニシジンジイ
ソシアナートなどの芳香族イソシアナート類,2−メチル
−シクロヘキサン−1,4−ジイソシアナート,イソホロ
ンジイソシアナート,水添MDI などの脂環式ジイソシアナート類,ヘキサメチレンジイ
ソシアナート,デカメチレンジイソシアナートなどの脂
肪族イソシアナート類の如き2官能イソシアナート化合
物が挙げられ得る。これらを一般式OCN−Y−NCOで表わ
すならば、OCN−Y−NCO同志を水の存在下に反応させる
とOCN−Y−HHCONH−Y−NCOのごとき二量体が生成する
が、2官能イソシアナート化合物とは、このような二量
体をも意味するものである。2官能の他、3官能、4官
能、5官能等の多官能イソシアナート化合物も挙げられ
得る。3官能イソシアナート化合物の具体例は、以下の
ごとき化合物も挙げられ得るが、前記のごとく、二量体
OCN−Y−NHCONH−Y−NCOと一量体OCN−Y−NCOが反応
して得られる三量体 さらには二量体同志が反応した四量体 のような、−NCO基を3個有する化合物をも意味してい
る。
その他の3官能イソシアナート化合物の例は、 等である。
而して、本発明においては、特定の末端セグメントの形
成には、上記の如き多官能イソシアナート化合物のう
ち、3官能のものが好ましく用いられ、特に脂肪族の3
官能イソシアナート化合物が好適に採用される。また、
特定の中間セグメントの形成に用いる多官能イソシアナ
ート化合物としては、高い撥水性の発現のために、通常
は芳香族の多官能イソシアナート化合物が好ましく、特
に2官能の芳香族イソシアナート類が好適である。勿
論、両セグメントの形成において、種類あるいは官能性
や官能数の異なる多官能イソシアナート化合物を二種以
上で併用しても良いし、上記好適な多官能イソシアナー
ト化合物とさらに官能数の多いイソシアナート化合物と
の混合物を採用しても良い。
成には、上記の如き多官能イソシアナート化合物のう
ち、3官能のものが好ましく用いられ、特に脂肪族の3
官能イソシアナート化合物が好適に採用される。また、
特定の中間セグメントの形成に用いる多官能イソシアナ
ート化合物としては、高い撥水性の発現のために、通常
は芳香族の多官能イソシアナート化合物が好ましく、特
に2官能の芳香族イソシアナート類が好適である。勿
論、両セグメントの形成において、種類あるいは官能性
や官能数の異なる多官能イソシアナート化合物を二種以
上で併用しても良いし、上記好適な多官能イソシアナー
ト化合物とさらに官能数の多いイソシアナート化合物と
の混合物を採用しても良い。
特定の末端セグメントの形成において、上記の如き多官
能イソシアナート化合物との反応に用いられるポリフル
オロアルキル基含有の活性水素化合物としては、通常は
一般式Rf−X−A−Hで表わされる化合物が例示され得
る。かかるRf−X−A−Hとしては、通常はRf−R−OH
型の含フッ素アルコールが好適に採用される。また、A
が−S−であるRf−R−SH型の含フッ素チオアルコール
なども採用され、Aが−N(R2)−である含フッ素アミ
ン類なども採用され得る。Rf中の炭素数あるいはRなど
が異なる含フッ素アルコールの混合物を原料として使用
することなども勿論可能である。
能イソシアナート化合物との反応に用いられるポリフル
オロアルキル基含有の活性水素化合物としては、通常は
一般式Rf−X−A−Hで表わされる化合物が例示され得
る。かかるRf−X−A−Hとしては、通常はRf−R−OH
型の含フッ素アルコールが好適に採用される。また、A
が−S−であるRf−R−SH型の含フッ素チオアルコール
なども採用され、Aが−N(R2)−である含フッ素アミ
ン類なども採用され得る。Rf中の炭素数あるいはRなど
が異なる含フッ素アルコールの混合物を原料として使用
することなども勿論可能である。
上記一般式において、Rfは炭素数1〜20個、好ましくは
4〜16個の直鎖状または分岐状のポリフルオロアルキル
基であり、通常は末端部がパーフルオロアルキル基であ
るものが選定されるが、末端部に水素原子あるいは塩素
原子を含むもの、あるいはオキシパーフルオロアルキレ
ン含有基なども使用可能である。Rfの好ましい態様は、
CnF2n+1(ただし、nは4〜16の整数を示す)で表わさ
れるパーフルオロアルキル基であり、nが6〜12のもの
が特に好ましい。Xは−R−,−CON(R1)−Q−又は
−SO2N(R1)−Q−(ただし、Rは二価のアルキレン
基、R1は水素原子又は低級アルキル基、Qは二価の有機
基を示す)の一つであり、好ましくは炭素数1〜10個の
二価のアルキレン基、特に炭素数2〜4個の二価のアル
キレン基が選定される。またQは、二価の有機基である
が、通常は−R−なる二価のアルキレン基が好適なもの
として例示される。
4〜16個の直鎖状または分岐状のポリフルオロアルキル
基であり、通常は末端部がパーフルオロアルキル基であ
るものが選定されるが、末端部に水素原子あるいは塩素
原子を含むもの、あるいはオキシパーフルオロアルキレ
ン含有基なども使用可能である。Rfの好ましい態様は、
CnF2n+1(ただし、nは4〜16の整数を示す)で表わさ
れるパーフルオロアルキル基であり、nが6〜12のもの
が特に好ましい。Xは−R−,−CON(R1)−Q−又は
−SO2N(R1)−Q−(ただし、Rは二価のアルキレン
基、R1は水素原子又は低級アルキル基、Qは二価の有機
基を示す)の一つであり、好ましくは炭素数1〜10個の
二価のアルキレン基、特に炭素数2〜4個の二価のアル
キレン基が選定される。またQは、二価の有機基である
が、通常は−R−なる二価のアルキレン基が好適なもの
として例示される。
本発明においては、必要に応じてRf−X−A−Hなどの
Rf基含有活性水素化合物と共に、一般式Z−A1−Hで表
わされる他の活性水素化合物を併用することもできる。
Z−A1−Hとしては、上記Rf−X−A−Hの場合と同様
にA1が−O−であるアルコール類、A1が−S−であるチ
オアルコール類、あるいはA1が−N(R2)−であるアミ
ン類などが例示され得る。例えば、Z−A1−Hとして、
n−C18H37OH,n−C18H37SH,n−C18H37NH2の如き直鎖状
ステアリル基含有活性水素化合物を採用して、本発明撥
水撥油剤の撥水性能をさらに高めることができ、あるい
は被処理物である合成繊維などの表面との親和性を高め
耐久性をさらに向上させるために、Z−A1−Hとして、 の如きアルコール類などが採用可能であり、さらにアル
カノールアミン類、ジアミン類,あるいはアンモニアと
メチロール化剤との組合せなどでも良い。
Rf基含有活性水素化合物と共に、一般式Z−A1−Hで表
わされる他の活性水素化合物を併用することもできる。
Z−A1−Hとしては、上記Rf−X−A−Hの場合と同様
にA1が−O−であるアルコール類、A1が−S−であるチ
オアルコール類、あるいはA1が−N(R2)−であるアミ
ン類などが例示され得る。例えば、Z−A1−Hとして、
n−C18H37OH,n−C18H37SH,n−C18H37NH2の如き直鎖状
ステアリル基含有活性水素化合物を採用して、本発明撥
水撥油剤の撥水性能をさらに高めることができ、あるい
は被処理物である合成繊維などの表面との親和性を高め
耐久性をさらに向上させるために、Z−A1−Hとして、 の如きアルコール類などが採用可能であり、さらにアル
カノールアミン類、ジアミン類,あるいはアンモニアと
メチロール化剤との組合せなどでも良い。
上記の一般式Rf−X−A−H及びZ−A1−Hにおいて、
A及びA1は、各々−O−,−S−又は−N(R2)−(た
だし、R2は水素原子又は一価の有機基を示す)の一つで
あり、入手容易性の面からはAが−O−であり、A1が−
O−又は−N(R2)−であるものが選定される。そし
て、Zは一価の有機基であり、上記R2と同様であっても
良く、またR2と一緒になって環を形成していても良い。
例えば、−A1−Zとしては、−OR′(R′はアルキル基
など)、−NHCH2OH, などが例示可能である。
A及びA1は、各々−O−,−S−又は−N(R2)−(た
だし、R2は水素原子又は一価の有機基を示す)の一つで
あり、入手容易性の面からはAが−O−であり、A1が−
O−又は−N(R2)−であるものが選定される。そし
て、Zは一価の有機基であり、上記R2と同様であっても
良く、またR2と一緒になって環を形成していても良い。
例えば、−A1−Zとしては、−OR′(R′はアルキル基
など)、−NHCH2OH, などが例示可能である。
また、一般式Z−A1−Hにおいて、Zは一価の有機基で
あるが、Xがアルキル基,アラルキル基,又は脂環基で
ある具体例として、次のようなアルコール類,チオアル
コール類,アミン類なども例示され得る。
あるが、Xがアルキル基,アラルキル基,又は脂環基で
ある具体例として、次のようなアルコール類,チオアル
コール類,アミン類なども例示され得る。
CH3(CH2)qOH,[CH3(CH2)q]2CHOH,(CH3)3COH, [CH3(CH2)q]2CHSH,CH3(CH2)qNH2,[CH3(CH2)q]2NH, (ただし、qは0又は1〜30の整数である) 次に、特定の中間セグメントの形成において、上記の如
き多官能イソシアナート化合物との反応に用いられる多
価活性水素化合物としては、多価アルコール類,多価チ
オアルコール類,多価アミン類などの活性水素基を2個
以上含有する化合物が例示される。例えば、HO(CH2)eO
H, などの2官能性の多価活性水素化合物, C2H5C(CH2OH)3, CH3(CH2)iNH(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)iCH3などの3官能性
の多価活性水素化合物, CH3(CH2)iNH(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)iCH3などの
4官能性の多価活性水素化合物などが挙げられ、また などの5官能性以上のもの、さらにはこれらの部分アル
キル,アリールエステル,エーテル,アミドなども例示
可能である。勿論、これらを二種以上併用することも可
能である。なお、上記において、eは1〜20,f,g,hは1
〜50,iは0又は1〜20の整数である。
き多官能イソシアナート化合物との反応に用いられる多
価活性水素化合物としては、多価アルコール類,多価チ
オアルコール類,多価アミン類などの活性水素基を2個
以上含有する化合物が例示される。例えば、HO(CH2)eO
H, などの2官能性の多価活性水素化合物, C2H5C(CH2OH)3, CH3(CH2)iNH(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)iCH3などの3官能性
の多価活性水素化合物, CH3(CH2)iNH(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)iCH3などの
4官能性の多価活性水素化合物などが挙げられ、また などの5官能性以上のもの、さらにはこれらの部分アル
キル,アリールエステル,エーテル,アミドなども例示
可能である。勿論、これらを二種以上併用することも可
能である。なお、上記において、eは1〜20,f,g,hは1
〜50,iは0又は1〜20の整数である。
本発明においては、特定の中間セグメントの形成に用い
られる多価活性水素化合物は、好ましくは3官能性以下
のものであり、特に2官能性の多価活性水素化合物が好
適である。さらには、かかる多価活性水素化合物として
は、2以上のメチレン鎖、特に2〜12のメチレン鎖を含
有するものが、高い撥水性の発現のために、最も好まし
い。なお、4官能性以上の多価活性水素化合物を用いた
場合には、反応中にゲルを生成することがあるので好ま
しくない。
られる多価活性水素化合物は、好ましくは3官能性以下
のものであり、特に2官能性の多価活性水素化合物が好
適である。さらには、かかる多価活性水素化合物として
は、2以上のメチレン鎖、特に2〜12のメチレン鎖を含
有するものが、高い撥水性の発現のために、最も好まし
い。なお、4官能性以上の多価活性水素化合物を用いた
場合には、反応中にゲルを生成することがあるので好ま
しくない。
本発明において、特定の中間セグメントの形成に用いら
れる多価活性水素化合物の好適な態様として、一般式H
−A2−B−A2−Hで表わされる化合物が例示され得る。
この一般式において、A2は上記のAやA1と同様に−O
−,−S−又は−N(R2)−(ただし、R2は水素原子又
は一価の有機基を示す)の一つであり、好ましくはA2が
−O−であるものが選定される。そして、Bは上記した
如き2官能性の多価活性水素化合物から2個の−A2−H
基を除去した二価の有機残基であり、場合によってBは
A2を介して結合した他の有機基を持っていても良い。好
ましくは、Bは2以上のメチレン鎖、特に2〜12のメチ
レン鎖を含有する二価の有機残基である。
れる多価活性水素化合物の好適な態様として、一般式H
−A2−B−A2−Hで表わされる化合物が例示され得る。
この一般式において、A2は上記のAやA1と同様に−O
−,−S−又は−N(R2)−(ただし、R2は水素原子又
は一価の有機基を示す)の一つであり、好ましくはA2が
−O−であるものが選定される。そして、Bは上記した
如き2官能性の多価活性水素化合物から2個の−A2−H
基を除去した二価の有機残基であり、場合によってBは
A2を介して結合した他の有機基を持っていても良い。好
ましくは、Bは2以上のメチレン鎖、特に2〜12のメチ
レン鎖を含有する二価の有機残基である。
以上の如き原料を用いた末端セグメント及び中間セグメ
ントの形成反応あるいは両セグメント体の連結反応は、
種々の反応条件、反応装置などを採用して実施可能であ
る。典型的な例としてのRf−X−A−Hなる含フッ素ア
ルコールと多官能イソシアナート化合物との反応で代表
して説明すると、反応温度としては、通常0〜200℃、
好ましくは40〜100℃程度が採用される。また、反応は
不活性有機溶媒中で実施するのが望ましいが、場合によ
っては不活性有機溶媒を使用しないでも実施可能であ
る。ここで、好適に採用される不活性有機溶媒として
は、原料多官能イソシアナート化合物を溶解し得るもの
が望ましく、例えば1,1,1−トリクロロエタン,トリク
ロロエチレン,トリクロロメタン,トリクロロトリフル
オロエタンの如きハロゲン化炭化水素類,ベンゼン,ト
ルエン,ヘキサンの如き炭化水素類,ジオキサン,テト
ラヒドロフラン,ジエチルエーテル,ジメトキシエタ
ン,ジエチレングリコールジメチルエーテルの如きエー
テル類,アセトン,メチルエチルケトン,メチルイソブ
チルケトンの如きケトン類,酢酸エチル,酢酸ブチルの
如きエステル類,ジメチルホルムアミド,ジメチルスル
ホキシド,アセトニトリルなどが挙げられる。不活性有
機溶媒の採用により、均一反応を円滑有利に実施でき
る。而して、不活性有機溶媒は、原料イソシアナート化
合物1モル当り、通常は1〜50モル程度、好ましくは5
〜20モル程度の割合で採用され得る。
ントの形成反応あるいは両セグメント体の連結反応は、
種々の反応条件、反応装置などを採用して実施可能であ
る。典型的な例としてのRf−X−A−Hなる含フッ素ア
ルコールと多官能イソシアナート化合物との反応で代表
して説明すると、反応温度としては、通常0〜200℃、
好ましくは40〜100℃程度が採用される。また、反応は
不活性有機溶媒中で実施するのが望ましいが、場合によ
っては不活性有機溶媒を使用しないでも実施可能であ
る。ここで、好適に採用される不活性有機溶媒として
は、原料多官能イソシアナート化合物を溶解し得るもの
が望ましく、例えば1,1,1−トリクロロエタン,トリク
ロロエチレン,トリクロロメタン,トリクロロトリフル
オロエタンの如きハロゲン化炭化水素類,ベンゼン,ト
ルエン,ヘキサンの如き炭化水素類,ジオキサン,テト
ラヒドロフラン,ジエチルエーテル,ジメトキシエタ
ン,ジエチレングリコールジメチルエーテルの如きエー
テル類,アセトン,メチルエチルケトン,メチルイソブ
チルケトンの如きケトン類,酢酸エチル,酢酸ブチルの
如きエステル類,ジメチルホルムアミド,ジメチルスル
ホキシド,アセトニトリルなどが挙げられる。不活性有
機溶媒の採用により、均一反応を円滑有利に実施でき
る。而して、不活性有機溶媒は、原料イソシアナート化
合物1モル当り、通常は1〜50モル程度、好ましくは5
〜20モル程度の割合で採用され得る。
上記反応は、実質的に無水の条件下に実施するのが副反
応抑制上有利である。即ち、水分の存在は、−NCO基に
対して不利である。例えば、原料、反応装置などの水分
管理を充分行ない、乾燥窒素の如き不活性ガス気流中で
反応を実施するなどである。また、かかる反応は、ジブ
チル錫ジラウレートの如きアルキル錫の塩、あるいはpK
aが5.0以上、好ましくは7〜10の化合物からなる触媒の
存在下に円滑有利に進行する。かかる触媒としては、種
々例示可能であるが、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,トリブチルアミン,トリア
リルアミン,N−メチルピペリジン,N−メチルピロリジ
ン,N−メチルモルホリン,N−エチルモルホリン,N,N−ジ
メチルベンジルアミン,ピリジン,4−メチルピリジン,
ジメチルラウリルアミン,ジメチルミリスチルアミン,
ジメチルステアリルアミン,トリカプリルアミン,メチ
ルジステアリルアミン,メチルジラウリルアミン,ジメ
チルカプリルアミン,ジメチルパルミチルアミン,テト
ラメチルプロピレンジアミン,ペンタメチルジエチレン
トリアミンの如き第三級アミンが好適に採用され得る。
その他、アルカリアルコラート,pKaが5.0以上の無機ア
ルカリ塩,無機アルカリ土類塩,アンモニウム塩,さら
にスズ,コバルト,鉄,チタン,亜鉛,アンチモン,鉛
等の金属無機塩,有機塩なども、触媒として採用され得
る。触媒の使用量は、原料イソシアナート化合物100重
量部当り0.001〜10重量部程度、好ましくは0.3〜3重量
部の範囲から選定され得る。
応抑制上有利である。即ち、水分の存在は、−NCO基に
対して不利である。例えば、原料、反応装置などの水分
管理を充分行ない、乾燥窒素の如き不活性ガス気流中で
反応を実施するなどである。また、かかる反応は、ジブ
チル錫ジラウレートの如きアルキル錫の塩、あるいはpK
aが5.0以上、好ましくは7〜10の化合物からなる触媒の
存在下に円滑有利に進行する。かかる触媒としては、種
々例示可能であるが、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,トリブチルアミン,トリア
リルアミン,N−メチルピペリジン,N−メチルピロリジ
ン,N−メチルモルホリン,N−エチルモルホリン,N,N−ジ
メチルベンジルアミン,ピリジン,4−メチルピリジン,
ジメチルラウリルアミン,ジメチルミリスチルアミン,
ジメチルステアリルアミン,トリカプリルアミン,メチ
ルジステアリルアミン,メチルジラウリルアミン,ジメ
チルカプリルアミン,ジメチルパルミチルアミン,テト
ラメチルプロピレンジアミン,ペンタメチルジエチレン
トリアミンの如き第三級アミンが好適に採用され得る。
その他、アルカリアルコラート,pKaが5.0以上の無機ア
ルカリ塩,無機アルカリ土類塩,アンモニウム塩,さら
にスズ,コバルト,鉄,チタン,亜鉛,アンチモン,鉛
等の金属無機塩,有機塩なども、触媒として採用され得
る。触媒の使用量は、原料イソシアナート化合物100重
量部当り0.001〜10重量部程度、好ましくは0.3〜3重量
部の範囲から選定され得る。
以上の如き各種合成ルートで合成される末端セグメン
ト、中間セグメント及び特定構成と分子量を有するRfウ
レタン化合物(以下特定Rfウレタン化合物と略記す
る。)の好適な態様を一般式で示すと次の通りである。
すなわち、本発明の特定の末端セグメントの好適な具体
例は、一般式 で表わされる。また、中間セグメントは、一般式A2−
B−A2−CONH−Y−NHCOmA2−B−A2−で表わされ、
特定Rfウレタン化合物は、一般式 で表わされる。
ト、中間セグメント及び特定構成と分子量を有するRfウ
レタン化合物(以下特定Rfウレタン化合物と略記す
る。)の好適な態様を一般式で示すと次の通りである。
すなわち、本発明の特定の末端セグメントの好適な具体
例は、一般式 で表わされる。また、中間セグメントは、一般式A2−
B−A2−CONH−Y−NHCOmA2−B−A2−で表わされ、
特定Rfウレタン化合物は、一般式 で表わされる。
これらの一般式において、Rf,X,Z,A,A1,A2,及びBは、
上記に記述した通りである。Wは、t個の−NCO基をも
ったt官能イソシアナート化合物からt個の−NCO基を
除去したt価の残基であり、上述したようにtが3であ
る3価の有機残基が好適な例であり、またWは脂肪族の
多官能イソシアナート化合物からの残基であることが望
ましい。そしてaは1〜5の整数、bは0又は1〜4の
整数、a+bは1〜5の整数であり、好ましくはaが1
又は2,bが0又は1,a+bが2の場合である。Yは、上述
したように、2個の−NCO基をもった2官能イソシアナ
ート化合物から2個の−NCO基を除去した二価の有機残
基であるのが好ましく、芳香族の多官能イソシアナート
化合物からの残基であることが望ましい。而して、中間
セグメント体の形成において、3官能性の多価活性水素
化合物あるいは3官能イソシアナート化合物の如きも採
用可能であり、このような場合には、BがA2を介して結
合した他の有機基を持っていても良く、あるいはYが−
CONH−基を介して結合した他の有機基、例えばRf−X−
A−基やZ−A1−基などを持っていても良い。mは1〜
50の整数であり、好ましくは1〜10の整数から選定され
る。
上記に記述した通りである。Wは、t個の−NCO基をも
ったt官能イソシアナート化合物からt個の−NCO基を
除去したt価の残基であり、上述したようにtが3であ
る3価の有機残基が好適な例であり、またWは脂肪族の
多官能イソシアナート化合物からの残基であることが望
ましい。そしてaは1〜5の整数、bは0又は1〜4の
整数、a+bは1〜5の整数であり、好ましくはaが1
又は2,bが0又は1,a+bが2の場合である。Yは、上述
したように、2個の−NCO基をもった2官能イソシアナ
ート化合物から2個の−NCO基を除去した二価の有機残
基であるのが好ましく、芳香族の多官能イソシアナート
化合物からの残基であることが望ましい。而して、中間
セグメント体の形成において、3官能性の多価活性水素
化合物あるいは3官能イソシアナート化合物の如きも採
用可能であり、このような場合には、BがA2を介して結
合した他の有機基を持っていても良く、あるいはYが−
CONH−基を介して結合した他の有機基、例えばRf−X−
A−基やZ−A1−基などを持っていても良い。mは1〜
50の整数であり、好ましくは1〜10の整数から選定され
る。
上記の如き構成を有する本発明の特定Rfウレタン化合物
の分子量は、通常は800〜20,000,好ましくは1,000〜10,
000であり、分子量が余りに小さすぎる場合には、洗濯
やドライクリーニングなどで撥水撥油性能の低下が著し
いことなどの、また余りに高分子量の場合には、初期の
性能が低いことや一旦付着した汚れが脱離しにくいこと
などの難点が認められる。
の分子量は、通常は800〜20,000,好ましくは1,000〜10,
000であり、分子量が余りに小さすぎる場合には、洗濯
やドライクリーニングなどで撥水撥油性能の低下が著し
いことなどの、また余りに高分子量の場合には、初期の
性能が低いことや一旦付着した汚れが脱離しにくいこと
などの難点が認められる。
本発明においては、特定Rfウレタン化合物を有機溶液あ
るいは有機分散液の形態で使用可能であり、また染色工
程などへの適用、又は作業環境への影響を考慮すると、
水性分散液での使用が特に好適である。この場合、分散
剤としての界面活性剤は、ノニオン系、アニオン系、カ
チオン系、両性系など各種のものが採用可能であり、こ
れらを適宜併用しても良い。特定Rfウレタン化合物の分
散を助長する目的で有機溶剤を併用しても良い。水中へ
の分散の際に併用される有機溶剤としては、ジオキサ
ン,テトラヒドロフラン,エチルプロピルエーテルの如
き水溶性エーテル類,ジエチレングリコールジメチルエ
ーテル,ジエレングリコールジエチルエーテル,エチレ
ングリコールモノメチルエーテル,エチレングリコール
モノエチルエーテル,エチレングリコールモノプロピル
エーテル,エチレングリコールモノブチルエーテル,エ
チレングリコールモノフェニルエーテル,ジエチレング
リコールモノメチルエーテル,ジエチレングリコールモ
ノエチルエーテル,ジエチレングリコールモノプロピル
エーテル,ジエチレングリコールモノブチルエーテル,
トリエチレングリコールモノメチルエーテル,トリエチ
レングリコールモノエチルエーテル,トリエチレングリ
コールモノプロピルエーテル,トリエチレングリコール
モノブチルエーテル等の水溶性グリコールエーテル類,
ホルムアミド,ジメチルホルムアミド,アセトアミド等
のアミド類,アセトン,メチルエチルケトン,メチルイ
ソプロピルケトン,メチルイソブチルケトン,ジアセト
ンアルコールの如きケトン類,メタノール,エタノー
ル,プロパノール,ブタノールの如きアルコール類,酢
酸メチル,酢酸エチル,酢酸プロピル,酢酸ブチルの如
きエステル類などが例示され得る。かかる有機溶剤の添
加量は、特定Rfウレタン化合物100重量部当り、通常10
〜300重量部、好ましくは20〜150重量部の範囲から選定
される。
るいは有機分散液の形態で使用可能であり、また染色工
程などへの適用、又は作業環境への影響を考慮すると、
水性分散液での使用が特に好適である。この場合、分散
剤としての界面活性剤は、ノニオン系、アニオン系、カ
チオン系、両性系など各種のものが採用可能であり、こ
れらを適宜併用しても良い。特定Rfウレタン化合物の分
散を助長する目的で有機溶剤を併用しても良い。水中へ
の分散の際に併用される有機溶剤としては、ジオキサ
ン,テトラヒドロフラン,エチルプロピルエーテルの如
き水溶性エーテル類,ジエチレングリコールジメチルエ
ーテル,ジエレングリコールジエチルエーテル,エチレ
ングリコールモノメチルエーテル,エチレングリコール
モノエチルエーテル,エチレングリコールモノプロピル
エーテル,エチレングリコールモノブチルエーテル,エ
チレングリコールモノフェニルエーテル,ジエチレング
リコールモノメチルエーテル,ジエチレングリコールモ
ノエチルエーテル,ジエチレングリコールモノプロピル
エーテル,ジエチレングリコールモノブチルエーテル,
トリエチレングリコールモノメチルエーテル,トリエチ
レングリコールモノエチルエーテル,トリエチレングリ
コールモノプロピルエーテル,トリエチレングリコール
モノブチルエーテル等の水溶性グリコールエーテル類,
ホルムアミド,ジメチルホルムアミド,アセトアミド等
のアミド類,アセトン,メチルエチルケトン,メチルイ
ソプロピルケトン,メチルイソブチルケトン,ジアセト
ンアルコールの如きケトン類,メタノール,エタノー
ル,プロパノール,ブタノールの如きアルコール類,酢
酸メチル,酢酸エチル,酢酸プロピル,酢酸ブチルの如
きエステル類などが例示され得る。かかる有機溶剤の添
加量は、特定Rfウレタン化合物100重量部当り、通常10
〜300重量部、好ましくは20〜150重量部の範囲から選定
される。
本発明の撥水撥油剤を水性分散液型とした場合の特定Rf
ウレタン化合物固形分濃度は、特に限定されないが、通
常は5〜60重量%、好ましくは10〜50重量%に調整さ
れ、加工に当っては、これを水によって0.4〜4重量%
程度に稀釈した状態で使用される。そして、かかる水性
分散液型加工剤は、有機溶剤型のものに比して、原液の
引火点が高い、固形分濃度を高くすることが可能である
などの利点があり、更に加工時の作業環境汚染を極小に
することができるなどの種々の利点を有するものであ
る。
ウレタン化合物固形分濃度は、特に限定されないが、通
常は5〜60重量%、好ましくは10〜50重量%に調整さ
れ、加工に当っては、これを水によって0.4〜4重量%
程度に稀釈した状態で使用される。そして、かかる水性
分散液型加工剤は、有機溶剤型のものに比して、原液の
引火点が高い、固形分濃度を高くすることが可能である
などの利点があり、更に加工時の作業環境汚染を極小に
することができるなどの種々の利点を有するものであ
る。
本発明の撥水撥油剤で処理され得る物品は、特に限定な
く種々の例をあげることができる。例えば、繊維織物、
ガラス、紙、木、皮革、毛皮、石綿、レンガ、セメン
ト、金属及び酸化物、窯業製品、プラスチック、塗面お
よびプラスターなどがある。繊維織物としては、綿、
麻、羊毛、絹などの動植物性天然繊維、ポリアミド、ポ
リエステル、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニト
リル、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレンの如き種々の合
成繊維、レーヨン、アセテートの如き半合成繊維、ガラ
ス繊維、アスベスト繊維の如き無機繊維、或はこれらの
混合繊維の織物があげられる。特に、ポリアミド繊維
(ナイロン)タフタファインデニールを用いた繊維製
品、カーペット、応接セット、カーテン、壁紙、車輌の
内装品などのインテリア製品が、好ましい用途として例
示され得る。
く種々の例をあげることができる。例えば、繊維織物、
ガラス、紙、木、皮革、毛皮、石綿、レンガ、セメン
ト、金属及び酸化物、窯業製品、プラスチック、塗面お
よびプラスターなどがある。繊維織物としては、綿、
麻、羊毛、絹などの動植物性天然繊維、ポリアミド、ポ
リエステル、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニト
リル、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレンの如き種々の合
成繊維、レーヨン、アセテートの如き半合成繊維、ガラ
ス繊維、アスベスト繊維の如き無機繊維、或はこれらの
混合繊維の織物があげられる。特に、ポリアミド繊維
(ナイロン)タフタファインデニールを用いた繊維製
品、カーペット、応接セット、カーテン、壁紙、車輌の
内装品などのインテリア製品が、好ましい用途として例
示され得る。
本発明の撥水撥油剤の施工方法としては、特に限定され
ることなく、周知ないし公知の各種の方法が採用可能で
あり、例えば、浸漬、噴霧、塗布の如き被覆加工の既知
の方法により、被処理物の表面に付着させ、あるいは吸
収させ乾燥するなどの方法による施工が可能である。ま
た、施工に際して、帯電防止剤、防虫剤、難燃剤、染料
安定剤、防シワ剤などの各種処理剤、添加剤などを併用
することも可能である。
ることなく、周知ないし公知の各種の方法が採用可能で
あり、例えば、浸漬、噴霧、塗布の如き被覆加工の既知
の方法により、被処理物の表面に付着させ、あるいは吸
収させ乾燥するなどの方法による施工が可能である。ま
た、施工に際して、帯電防止剤、防虫剤、難燃剤、染料
安定剤、防シワ剤などの各種処理剤、添加剤などを併用
することも可能である。
[実施例] 次に、本発明の実施例について更に具体的に説明する
が、かかる説明によって本発明が何ら限定されないこと
は勿論である。割合は特に明示しない限り、重量%又は
重量部である。
が、かかる説明によって本発明が何ら限定されないこと
は勿論である。割合は特に明示しない限り、重量%又は
重量部である。
なお、以下の実施例及び比較例において、撥水性及び撥
油性は、次のようにして測定した。即ち、撥水性−Iは
下記第1表に示す組成のイソプロパノール水溶液を、試
料布の上に数滴置き、該水溶液が布中に浸み込まないで
保持される最高濃度の点数で表わし、また撥水性−IIは
JIS L-1005のスプレー法により撥水性No.(下記第2表
参照)をもって表わし、さらに撥油性は下記第3表に示
された試験溶液を試料布の上、二ヶ所に数滴(径約4m
m)置き、30秒後の浸透状態により判定する(AATCC-TM
118-1966)。
油性は、次のようにして測定した。即ち、撥水性−Iは
下記第1表に示す組成のイソプロパノール水溶液を、試
料布の上に数滴置き、該水溶液が布中に浸み込まないで
保持される最高濃度の点数で表わし、また撥水性−IIは
JIS L-1005のスプレー法により撥水性No.(下記第2表
参照)をもって表わし、さらに撥油性は下記第3表に示
された試験溶液を試料布の上、二ヶ所に数滴(径約4m
m)置き、30秒後の浸透状態により判定する(AATCC-TM
118-1966)。
また、耐久性については、JIS L-0217-103法による洗濯
あるいは AATCC-TM86(1970)によるドライクリーニン
グを行なって、撥水撥油性の低下度合を測定することに
よって評価した。即ち、洗濯は家庭用電気洗濯機を使用
し、洗剤(ブルーダイヤ:商品名)55g,浴量20l,40℃,1
0分間洗濯した後、10分間すすぎ、次いで乾燥するとい
う工程を1回とし、ドライクリーニングは、1容量%の
洗剤(リパールP:商品名)を含むテトラクロロエチレン
中、25℃で8分間攪拌し、次いで乾燥するという工程を
1回とし、それぞれ所定回数後の撥水撥油性を測定する
ものである。
あるいは AATCC-TM86(1970)によるドライクリーニン
グを行なって、撥水撥油性の低下度合を測定することに
よって評価した。即ち、洗濯は家庭用電気洗濯機を使用
し、洗剤(ブルーダイヤ:商品名)55g,浴量20l,40℃,1
0分間洗濯した後、10分間すすぎ、次いで乾燥するとい
う工程を1回とし、ドライクリーニングは、1容量%の
洗剤(リパールP:商品名)を含むテトラクロロエチレン
中、25℃で8分間攪拌し、次いで乾燥するという工程を
1回とし、それぞれ所定回数後の撥水撥油性を測定する
ものである。
防汚性は、試料布を5×7cmに切断し、下記第4表に示
した乾燥汚れ(試料に対して2培重量)と試料を容器に
入れ、3分間激しく混合攪拌し汚染する。汚染後、電気
除器で余剰の汚れを除去し、反射率を測定して汚染度を
求め評価した。汚染度は次式により算出する。
した乾燥汚れ(試料に対して2培重量)と試料を容器に
入れ、3分間激しく混合攪拌し汚染する。汚染後、電気
除器で余剰の汚れを除去し、反射率を測定して汚染度を
求め評価した。汚染度は次式により算出する。
実施例1 スミジュールN-3200(住友バイエル社、ヘキサメチレン
ジイソシアナートの多量体で3量体を40%含有、イソシ
アナート%は22.6%)84g,Bu2Sn(OCOC11H23)20.02g,酢
酸ブチル290gを、スターラー、滴下ロート,温度計およ
び冷却管を装着した500mlの四ッ口フラスコに仕込ん
だ。温度70℃に保持して、式CnF2n+1C2H4OH(但し、n
は6,8,10,12の混合物で平均9.0)のアルコール154.2gを
滴下ロートを用いて2時間で添加した。そのまま、1時
間攪拌を続けた後、2,4−トリレンジイソシアナート26.
1g、次いで1,6−ヘキサメチレングリコール26.6gを5分
間で添加した。90℃に昇温した後2時間反応を続けたと
ころ、反応率は100%となった。それは、ガスクロマト
グラフ、赤外分光計によりアルコール、グリコールおよ
びイソシアナートが消失することにより確認された。
ジイソシアナートの多量体で3量体を40%含有、イソシ
アナート%は22.6%)84g,Bu2Sn(OCOC11H23)20.02g,酢
酸ブチル290gを、スターラー、滴下ロート,温度計およ
び冷却管を装着した500mlの四ッ口フラスコに仕込ん
だ。温度70℃に保持して、式CnF2n+1C2H4OH(但し、n
は6,8,10,12の混合物で平均9.0)のアルコール154.2gを
滴下ロートを用いて2時間で添加した。そのまま、1時
間攪拌を続けた後、2,4−トリレンジイソシアナート26.
1g、次いで1,6−ヘキサメチレングリコール26.6gを5分
間で添加した。90℃に昇温した後2時間反応を続けたと
ころ、反応率は100%となった。それは、ガスクロマト
グラフ、赤外分光計によりアルコール、グリコールおよ
びイソシアナートが消失することにより確認された。
得られた反応生成物の平均組成は次の通りである。
ここでΣfは[CnF2n+1C2H4OCONH(CH2)6NHCO2NC
H2 6である。
H2 6である。
この生成物溶液0.8gをアセトン/テトラヒドロフラン/
トリクロロトリフルオロエタン(40/40/20重量比)の混
合液で200gに稀釈して処理浴を調整した。次いでナイロ
ンタフタファインデニール布(20×20cm)を浸漬後、15
0℃で3分間乾燥した。得られた加工布は撥油性5、撥
水性−II 100を示した。この布は、洗濯10回後撥油性
4、撥水性−II 90、またドライクリーニング10回後撥
油性3、撥水性−II 90をそれぞれ示した。
トリクロロトリフルオロエタン(40/40/20重量比)の混
合液で200gに稀釈して処理浴を調整した。次いでナイロ
ンタフタファインデニール布(20×20cm)を浸漬後、15
0℃で3分間乾燥した。得られた加工布は撥油性5、撥
水性−II 100を示した。この布は、洗濯10回後撥油性
4、撥水性−II 90、またドライクリーニング10回後撥
油性3、撥水性−II 90をそれぞれ示した。
実施例2〜5 実施例1と同様の方法で種々の反応生成物を得、ナイロ
ンタフタファインデニール布を加工した。この結果をま
とめて第5表に示す。
ンタフタファインデニール布を加工した。この結果をま
とめて第5表に示す。
比較例1 従来公知の を用いて、実施例1と同様に処理浴の調整、ナイロンタ
フタファインデニール布の加工、性能測定を行なった。
その結果を第5表に示す。
フタファインデニール布の加工、性能測定を行なった。
その結果を第5表に示す。
なお、下記第5表において、Σfは[CnF2n+1−C2H4OCO
NH(CH2)6NHCO]2−NCH2 6であり、RfはCnF2n+1で
あり、撥水性は撥水性−IIである。
NH(CH2)6NHCO]2−NCH2 6であり、RfはCnF2n+1で
あり、撥水性は撥水性−IIである。
実施例7 スミジュールN−3200(住友バイエル社、ヘキサメチレ
ンジイソシアナートの多量体で3量体を40%含有、イソ
シアナート%は22.6%)30g,Bu2Sn(OCOC11H23)20.01g,
ジグライム100gを、スターラー、滴下ロート,温度計お
よび冷却管を装着した300mlの四ッ口フラスコに仕込ん
だ。温度70℃に保持して、式CnF2n+1C2H4OH(但し、n
は6,8,10,12の混合物で平均9)のアルコール55.1gを滴
下ロートを用いて2時間で添加した。そのまま、1時間
攪拌を続けた後、1,6−ヘキサメチレンジイソシアナー
ト9.12g、次いで1,6−ヘキサメチレングリコール9.6gを
5分間で添加した。90℃に昇温した後2時間反応を続け
た。ガスクロマトグラフおよび赤外分光計によりアルコ
ール、グリコールおよびイソシアナートの反応率が100
%であることを確認した。
ンジイソシアナートの多量体で3量体を40%含有、イソ
シアナート%は22.6%)30g,Bu2Sn(OCOC11H23)20.01g,
ジグライム100gを、スターラー、滴下ロート,温度計お
よび冷却管を装着した300mlの四ッ口フラスコに仕込ん
だ。温度70℃に保持して、式CnF2n+1C2H4OH(但し、n
は6,8,10,12の混合物で平均9)のアルコール55.1gを滴
下ロートを用いて2時間で添加した。そのまま、1時間
攪拌を続けた後、1,6−ヘキサメチレンジイソシアナー
ト9.12g、次いで1,6−ヘキサメチレングリコール9.6gを
5分間で添加した。90℃に昇温した後2時間反応を続け
た。ガスクロマトグラフおよび赤外分光計によりアルコ
ール、グリコールおよびイソシアナートの反応率が100
%であることを確認した。
得られた反応生成物の平均組成は次の通りであった。
ΣfNHCO2(CH2 6O−CONH(CH2)6NHCO2(CH2)6−
−OCONHΣf、ここでΣfは[CnF2n+1C2H4OCONH−−(CH
2)6NHCO2NCH2 6である。
−OCONHΣf、ここでΣfは[CnF2n+1C2H4OCONH−−(CH
2)6NHCO2NCH2 6である。
この生成物溶液1.2gをアセトン/トリクロロトリフルオ
ロエタン(80/20重量比)の混合液で200gに稀釈して処
理浴を調整した。次いでナイロンニット(20×20cm)を
浸漬後、100℃で3分間乾燥した。得られた加工布は撥
油性7、撥水性−I10、そして防汚性30.4%を示した。
ロエタン(80/20重量比)の混合液で200gに稀釈して処
理浴を調整した。次いでナイロンニット(20×20cm)を
浸漬後、100℃で3分間乾燥した。得られた加工布は撥
油性7、撥水性−I10、そして防汚性30.4%を示した。
実施例8〜12 実施例7と同様の方法で種々の反応生成物を得、ナイロ
ンニットを加工した。その結果をまとめて第6表に示
す。
ンニットを加工した。その結果をまとめて第6表に示
す。
比較例2〜6 下記第7表に示す各種の構造を有する化合物について、
実施例7と同様に性能を測定した。その結果を第7表に
示す。
実施例7と同様に性能を測定した。その結果を第7表に
示す。
なお、上記第6表及び7表において、Σfは[CnF2n+1C
2H4OCONH(CH2)6NHCO]2−NCH2 6であり、Σf′
は CH2 6であり、RfはCnF2n+1であり、撥水性は撥水性
−Iである。
2H4OCONH(CH2)6NHCO]2−NCH2 6であり、Σf′
は CH2 6であり、RfはCnF2n+1であり、撥水性は撥水性
−Iである。
実施例13 1l−4ツ口フラスコに攪拌装置、冷却管、滴下ロートを
装着した。この中にスミジュールN-3200を110.6g、コハ
ク酸ジエチル300.7g、ジラウリン酸ジ−n−ブチル錫0.
16gを入れ、80℃に加熱後、攪拌下RfC2H40H(Rf;CnF
2n+1、nは6,8,10,12の混合物で平均9.0)509gを滴下ロ
ートより2時間で添加後、さらにグリシドール7.4gを30
分間で添加した。1時間後2,4−トリレンジイソシアナ
ート17.4gを加え、続いてエチレングリコール12.8gを1
時間で添加し、さらに2時間攪拌した。ガスクロマトグ
ラフおよび赤外線分光計により、アルコール、グリシド
ール、グリコールおよびイソシアナートの反応率が100
%であることとを確認した。
装着した。この中にスミジュールN-3200を110.6g、コハ
ク酸ジエチル300.7g、ジラウリン酸ジ−n−ブチル錫0.
16gを入れ、80℃に加熱後、攪拌下RfC2H40H(Rf;CnF
2n+1、nは6,8,10,12の混合物で平均9.0)509gを滴下ロ
ートより2時間で添加後、さらにグリシドール7.4gを30
分間で添加した。1時間後2,4−トリレンジイソシアナ
ート17.4gを加え、続いてエチレングリコール12.8gを1
時間で添加し、さらに2時間攪拌した。ガスクロマトグ
ラフおよび赤外線分光計により、アルコール、グリシド
ール、グリコールおよびイソシアナートの反応率が100
%であることとを確認した。
得られた反応生成物の平均組成は次の通りであった。
ここで、Σfは[CnF2n+1C2H4OCONH(CH2)6NHCO2N
CH2 6であり、Σf″は である。
CH2 6であり、Σf″は である。
この生成物溶液250g、ニューコール780(日本乳化剤
製)16.88g、 2.38g、および水692.47gを高剪断ホモジナイザーに1回
通すことにより乳白色ラテックス(固形分15%)を得
た。このラテックス3gを水で300gとして処理浴を調整し
た。次いでナイロンニット(20×20cm)を浸漬後、130
℃で3分間熱処理した。得られた加工布は、撥油性7、
撥水性−I 11、防汚性25%を示した。
製)16.88g、 2.38g、および水692.47gを高剪断ホモジナイザーに1回
通すことにより乳白色ラテックス(固形分15%)を得
た。このラテックス3gを水で300gとして処理浴を調整し
た。次いでナイロンニット(20×20cm)を浸漬後、130
℃で3分間熱処理した。得られた加工布は、撥油性7、
撥水性−I 11、防汚性25%を示した。
[発明の効果] 本発明の撥水撥油剤は、低濃度処理においても高い性能
を付与し得るという効果を有し、特に従来のものに比し
て非常に高い撥水性能を付与可能である。かかる効果
は、従来品では達成困難であった。例えば、極細糸で織
られた布帛に対しても発揮し得る。さらに、本発明の撥
水撥油剤の洗濯やドライクリーニングなどに対する耐久
性も優れており、カーペットや各種インテリア製品に対
しても、特に水性汚れなどをつきにくくするという効果
も認められる。その他、繊維製品の風合を損なうことな
く、高い撥水撥油性を付与可能であるという効果も認め
られる。
を付与し得るという効果を有し、特に従来のものに比し
て非常に高い撥水性能を付与可能である。かかる効果
は、従来品では達成困難であった。例えば、極細糸で織
られた布帛に対しても発揮し得る。さらに、本発明の撥
水撥油剤の洗濯やドライクリーニングなどに対する耐久
性も優れており、カーペットや各種インテリア製品に対
しても、特に水性汚れなどをつきにくくするという効果
も認められる。その他、繊維製品の風合を損なうことな
く、高い撥水撥油性を付与可能であるという効果も認め
られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−168184(JP,A) 特開 昭59−157166(JP,A) 特開 昭59−109575(JP,A) 特開 昭59−109574(JP,A) 特開 昭59−31751(JP,A) 特開 昭61−23674(JP,A)
Claims (13)
- 【請求項1】ポリフルオロアルキル基含有末端セグメン
トの少なくも2個と該末端セグメントを連結する中間セ
グメントとから構成された分子量800〜20,000の化合物
であって、上記末端セグメントは少なくとも一部がポリ
フルオロアルキル基含有活性水素化合物である活性水素
化合物と多官能イソシアナート化合物とが1個のイソシ
アナート基が残る割合で反応したとき生成する反応生成
物から1個のイソシアナート基が除かれた一価の残基で
あり、上記中間セグメントは多価活性水素化合物と多官
能イソシアナート化合物とが少なくとも2個の末端活性
水素が残る割合で反応したとき生成する反応生成物から
末端活性水素が除かれた少なくとも二価の残基であり、
上記末端セグメントと中間セグメントとは−CONH−結合
基により結合されている構造を有する化合物からなるこ
とを特徴とする高性能撥水撥油剤。 - 【請求項2】末端セグメントに含有されるポリフルオロ
アルキル基が炭素数4〜16個のパーフルオロアルキル基
である特許請求の範囲第1項記載の高性能撥水撥油剤。 - 【請求項3】末端セグメントを構成する多官能イソシア
ナート化合物が3官能イソシアナート化合物である特許
請求の範囲第1項記載の高性能撥水撥油剤。 - 【請求項4】多官能イソシアナート化合物が脂肪族の3
官能イソシアナート化合物である特許請求の範囲第3項
記載の高性能撥水撥油剤。 - 【請求項5】ポリフルオロアルキル基含有活性水素化合
物が一般式Rf−X−A−Hで表される化合物である特許
請求の範囲第1項記載の高性能撥水撥油剤。 ただし、上記一般式において、RfはCnF2n+1(ただし、
nは4〜16の整数を示す)で表わされるパーフルオロア
ルキル基、Xは−R−,−CON(R1)−Q−又は−SO2N
(R1)−Q−(ただし、Rは二価のアルキレン基、R1は水
素原子又は低級アルキル基、Qは二価のアルキレン基を
示す)の一つであり、Aは−O−,−S−又は−N
(R2)−(ただし、R2は水素原子又は一価の有機基を示
す)の一つである。 - 【請求項6】活性水素化合物がポリフルオロアルキル基
含有活性水素化合物と他の活性水素化合物からなり、他
の活性水素化合物が一般式Z−A1−Hで表わされる化合
物である特許請求の範囲第1項記載の高性能撥水撥油
剤。 ただし、上記一般式において、Zは一価の有機基であ
り、A1は−O−,−S−又は−N(R2)−(ただし、R2
は水素原子又は一価の有機基を示し、場合によってはZ
とR2とで環を形成していても良い)の一つである。 - 【請求項7】末端セグメントが一般式 (ただし、RfはCnF2n+1で表わされるパーフルオロアル
キル基、Xは−R−,−CON(R1)−Q−又は−SO2N
(R1)−Q−の一つであり、A及びA1は各々−O−,−
S−又は−N(R2)−の一つであり、Zは一価の有機
基、aは1〜5の整数、bは0又は1〜4の整数、a+
bは1〜5の整数、Wはt個の−NCO基をもったt官能
イソシアナート化合物からt個の−NCO基を除去したt
価の有機残基であり、nは4〜16の整数、Rは二価のア
ルキレン基、R1は水素原子又は低級アルキル基、Qは二
価のアルキレン基、R2は水素原子又は一価の有機基であ
り、場合によってはZとR2とで環を形成していても良
い、tはa+b+1の整数である)で表わされる基であ
る特許請求の範囲第1項記載の高性能撥水撥油剤。 - 【請求項8】中間セグメントを構成する多官能イソシア
ナート化合物が2官能イソシアナート化合物である特許
請求の範囲第7項記載の高性能撥水撥油剤。 - 【請求項9】多官能イソシアナート化合物が芳香族の2
官能イソシアナート化合物である特許請求の範囲第8項
記載の高性能撥水撥油剤。 - 【請求項10】多価活性水素化合物が2官能性の多価活
性水素化合物である特許請求の範囲第1項記載の高性能
撥水撥油剤。 - 【請求項11】多価活性水素化合物が2以上のメチレン
鎖を含有する2官能性の多価活性水素化合物である特許
請求の範囲第10項記載の高性能撥水撥油剤。 - 【請求項12】中間セグメントが一般式A2−B−A2−
CONH−Y−NHCOmA2−B−A2−(ただし、A2は−O
−,−S−又は−N(R2)−の一つであり、Bは2官能
性の多価活性水素化合物から2個の−A2−H基を除去し
た二価の有機残基であり、場合によりBはA2を介して結
合した他の有機基を持っていても良い、Yは2官能イソ
シアナート化合物から2個の−NCO基を除去した二価の
有機残基であり、場合によりYは−NHCO−基を介して結
合した他の有機基を持っていても良い、mは1〜50の整
数である)で表わされる二価の基である特許請求の範囲
第1項記載の高性能撥水撥油剤。 - 【請求項13】分子量800〜20,000の化合物が一般式 で表わされる化合物である特許請求の範囲第1項記載の
高性能撥水撥油剤。 ただし、RfはCnF2n+1で表わされるパーフルオロアルキ
ル基、Xは−R−,−CON(R1)−Q−又は−SO2N
(R1)−Q−の一つであり、A,A1及びA2は各々−O−,
−S−又は−N(R2)−の一つであり、Zは一価の有機
基、aは1〜5の整数、bは0又は1〜4の整数、a+
bは1〜5の整数、Wはt個の−NCO基をもったt官能
イソシアナート化合物からt個の−NCO基を除去したt
価の有機残基であり、tはa+b+1の整数、Bは2官
能性の多価活性水素化合物から2個の−A2−Hを除去し
た二価の有機残基であり、場合によりBはA2を介して結
合した他の有機基を持っていても良い、Yは2官能イソ
シアナート化合物から2個の−NCO基を除去した二価の
有機残基であり、場合によりYは−NHCO−基を介して結
合した他の有機基を持っていても良い、mは1〜50の整
数であり、Rは二価のアルキレン基、R1は水素原子又は
低級アルキル基、Qは二価のアルキレン基、R2は水素原
子又は一価の有機基であり、場合によってはZとR2とで
環を形成していても良い。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60203485A JPH0674411B2 (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 高性能撥水撥油剤 |
US06/903,197 US4788287A (en) | 1985-09-17 | 1986-09-03 | High performance water and oil repellant |
EP86112401A EP0218909B1 (en) | 1985-09-17 | 1986-09-08 | High performance water and oil repellant |
DE8686112401T DE3675141D1 (de) | 1985-09-17 | 1986-09-08 | Hydrophobierungs- und oleophobierungsmittel mit hoher wirkung. |
CA000518314A CA1272195A (en) | 1985-09-17 | 1986-09-16 | Hig performance water and oil repellant |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60203485A JPH0674411B2 (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | 高性能撥水撥油剤 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6264883A JPS6264883A (ja) | 1987-03-23 |
JPH0674411B2 true JPH0674411B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=16474934
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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---|---|
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EP (1) | EP0218909B1 (ja) |
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CA (1) | CA1272195A (ja) |
DE (1) | DE3675141D1 (ja) |
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