JP2001146548A - 繊維材料の撥油撥水仕上加工のための組成物 - Google Patents
繊維材料の撥油撥水仕上加工のための組成物Info
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Abstract
繊維材料に、摩耗後の撥油撥水性の劣化が最小という性
能を与える、繊維材料の効果的な撥油撥水仕上加工のた
めの組成物を提供する。 【解決手段】 (A)ペルフルオロアルキル基含有エス
テルと、(B)ペルフルオロアルキル基を含有してもよ
いオリゴ−またはポリウレタンとを含む組成物。該組成
物は、さらにペルフルオロアルキル基含有(メタ)アク
リル系ポリマーを含んでもよく、特に非イオン性水性分
散体の形で使用に供される。
Description
ルおよびオリゴウレタンまたはポリウレタンを含む組成
物に関する。本発明はさらに、このような組成物の水性
分散体を製造するための特に有利な方法、および繊維材
料処理のための、このような組成物の使用に関する。
て、繊維材料、特にシート材形態の機能性織物上に、撥
油撥水仕上げを与えることは公知である。これは多くの
場合、ペルフルオロ化基(RF)を含有するポリマー
を、水性分散体の形態で織物に適用する形をとる。この
場合の有用なポリマーは、RF基を含有するアクリル酸
エステルのホモ−またはコポリマー、ポリウレタンおよ
びポリエステルを包含する。
テルの使用は、たとえばUS−A−4,742,14
0、US−A−5,725,789およびUS−A−
3,491,169に記載されている。RF含有ポリウ
レタンの使用は、US−A−5,019,428に開示
されている。US−A−3,923,715は、RF含
有エステルと非フッ素化ビニルポリマーの混合物の使用
を開示している。EP−A−208,421は、同様に
織物の撥油撥水仕上加工のための混合物を記載してい
る。WO95/33093は、フッ素化化合物と増量剤
を用いる織物の処理に関する。最後に、US−A−4,
264,484およびUS−A−4,401,780
は、同様に、フッ素化された部分を含有し、織物シート
材料処理のために有用な混合物を開示している。
撥水仕上加工に関して、最適の特性を有しない。第1
に、多くのこの種の組成物の水性分散体の安定性は、十
分でない。織物処理用の組成物を水性分散体の形態で使
用することが、技術的および経済的に最良の方法である
ため、このことは不利である。第2に、望ましい性能水
準が、多くの場合、織物上への仕上剤の高い付着量にお
いてのみ達成される。第3に、仕上加工された織物の性
能には、摩耗による過度の劣化がしばしば観察されると
いう不利益があり、その理由は、使用の際、すなわち機
械的応力が加わった際に、繊維表面の仕上剤のある部分
が摩耗によって除去され、このことが仕上げ効果の性能
に悪影響を及ぼすためである。
に安定な水性分散体の形態で得ることができ、しかも仕
上加工された繊維材料に、摩耗後の劣化が最小という性
能を与える、繊維材料に高度に効果的な撥油撥水仕上加
工を行うための組成物を提供することである。
び成分Bを含む組成物であって、成分Aが、エステルま
たはエステル混合物であり、そして式(I):
を、式(II)〜(XI):
ジオール混合物と反応させることによって得られるもの
であり、ここで式(II)もしくは式(III)のうち少な
くとも1種のジオール、または式(VII)〜(XI)の少
なくとも1種のジオールがその反応に関与することを条
件とし;そして成分Bが、式(II)〜(XII): (HO−CH2)3C−CH2−CH3 (XII) のジオールから選択されるジオールまたはジオール混合
物を、式(XIII): OCN−R″′−NCO (XIII) のジイソシアナートまたはジイソシアナート混合物と反
応させることによって得られるオリゴウレタンまたはポ
リウレタン(望むならばジオールとジイソシアナートの
反応生成物中に残存するいかなるイソシアナト基も封鎖
されている)であり、(以上の式中、いずれのRも、互
いに独立に、水素または炭素原子1〜4個のアルキル基
であり;aは、2〜10、好ましくは2〜6であり;b
は、1〜4であり;cは、0または1であり;dは、0
または1であり;RF1は、
〜11であり;R′は、dが1の場合は
〜50であり;gは、0〜6であり;tは、0〜8であ
り;Xは、−O−、−S−、−NR−または−PR−、
好ましくは−S−であり;R″は、Rまたは−CH2C
H2OHであり;X1は、−O−、−S−、−NR2−、
−PR2−、
は、−O−、−S−、−NR2−または−PR2−、好ま
しくは−O−であり;Zは、
あり;c1は、0〜18であり;d1は、0〜8であ
り;RF2は、
〜11であり;e1は、0〜8であり;いずれのR
2も、互いに独立に、水素または炭素原子1〜18個、
好ましくは2〜6もしくは16〜18個の、分岐状もし
くは非分岐状アルキル基であり;pは、3〜8であり;
uは、2〜8であり;R″′は、炭素原子4〜40個
の、2価の脂肪族もしくは脂環式の基、または式 −C
6H3(R)−、−C6H3(R)−CH2−C6H3(R)
−もしくは−C6H3(R)−CR2−C6H3(R)−の
2価の芳香族基であって、式中、C6H3は、ベンゼンか
ら誘導される3価の基である)組成物によって達成され
る。
にいす張り用生地のような織物シート材料の処理用に非
常に有用である。ここでいう繊維材料は、好ましくは、
50〜100重量%が合成ポリマー、特にポリエステ
ル、ポリアクリロニトリルもしくはポリアミドまたはそ
れらの混合物、そして0〜50重量%が天然繊維、特に
セルロースのものである。該シート材料は、結果として
撥油撥水性を得る。本発明の組成物を使用する特別な利
点は、仕上加工された繊維材料が、機械的摩耗によって
撥油撥水性能のわずかな損失を被るに過ぎないことであ
る。本発明の組成物を用いて処理すると、繊維材料に心
地好い柔軟な手触りおよび実質的な耐黄変性の付与も可
能になる。
の形態で使用される。したがって、好ましい実施態様
は、成分AおよびBのほかに1種以上の分散剤を含有す
る。その水性分散体は、好ましくは非イオン性分散剤の
少なくとも1種または非イオン性分散剤の混合物を含有
する。個々の事例では、その水性分散体は、追加的にア
ニオン性、カチオン性または両性分散剤を含有するする
ことも可能である。ある場合には、有用な水性分散体
は、非イオン性分散剤とカチオン性分散剤の混合物を使
用することによって得られる。
び成分Bを含有する。
を、式(II)〜(XI):
ジオール混合物と反応させて得られるエステルまたはエ
ステル混合物である。
ールの混合物を使用すると、個々のエステルではなく、
エステルの混合物である成分Aが得られることは、認識
すべきであろう。式(I)のジカルボン酸との反応は、
式(II)もしくは式(III)の、または式(VII)〜(X
I)の1種のジオールのうち少なくとも1種を包含する
ことになる。式(IV)、式(V)および/または式(V
I)のジオールを、その反応に追加的に包含させてもよ
い。
ジオールは、式(II)〜(XII)の1種に適合する化合
物である。これらの式の1種に該当する化合物は、たと
え2個を越えるアルコール性水酸基を有していても、す
なわち厳密にいえばジオールではないものも、本発明の
目的のためのジオールであるとする。このような“ジオ
ール”の例は、トリエタノールアミン(式(V)でR″
=−CH2CH2OHのもの)および1,1,1−トリメ
チロールプロパン(式(XII))である。
述の式(I)に該当する。ここで、aは、2〜10、好
ましくは2〜6である。Rは、水素または炭素原子1〜
4個のアルキル基である。特に良好な結果は、ジカルボ
ン酸としてアジピン酸(R=H、a=4)を用いること
によって得られる。
化合物として有用なジオールまたはジオール混合物は、
式(II)〜(X)の1種以上に適合している。ただし、
式(II)または式(III)の、または式(VII)〜(XI)
の1種のジオールののうち少なくとも1種を使用しなけ
ればならない。その結果、成分Aは、少なくとも部分的
にはペルフルオロ化基RFを含有するエステル1個以上
からできていることになる。式(II)の好ましいジオー
ルは、Xが−S−、b=2、c=1、そしてR F1が炭素
原子8〜12個の非分岐状ペルフルオロアルキル基のジ
オールである。いくつかの好ましいジオールの合成は、
EP−A−348,350に記載されている。成分Aと
して特に有用なのは、アジピン酸、および前述した式
(II)の好ましいジオール、特にb=2、c=1、X=
−S−および
について7〜11である)である式(II)のジオールか
ら得られるエステルである。式(VII)〜(XI)の好ま
しいジオールは、X1が−S−、Yが−O−、Zが
炭素原子8〜12個の非分岐状ペルフルオロアルキル
基、そしてd1が0〜6のジオールである。成分Aとし
て特に有用なのは、アジピン酸、および式(II)の、ま
たは式(VII)と(VIII)のうちの前述の好ましいジオ
ールの1種以上、または式(VII)および(VIII)のジ
オールの混合物、特に式(VII)または(VIII)で、b
1=1、X1=−S−または−NR2−、Y=−O−およ
び
について7〜11である)のジオールの混合物から得ら
れるエステルである。
式(II)の、および式(IV)、(V)および/または(V
I)のジオールの混合物と、または式(VII)の、および
式(VIII)、(IX)、(X)および/または(XI)のジ
オールの混合物と反応させることによって合成されるエ
ステルである。これらのエステル、および成分Aとして
有用な他のエステルは、周知の化学的方法、たとえば有
機溶媒の存在下もしくは不存在下で酸性触媒を用いる、
ジカルボン酸とジオールとのエステル化反応、すなわち
縮合反応によって、またはジオールを用いるエステル交
換反応によって合成してよい。ケトン類が、有用な溶媒
である。
は、RがH、Xが−S−、そしてdが1のものである。
この場合、R′は、
り;そしてRF1は、炭素原子4〜16個、好ましくは8
〜12個の直鎖状ペルフルオロアルキル基である)のも
のである。同様に非常に有用なのは、式(III)のジオ
ールで、d=0のものである。この場合、R′は、
S−であり;そしてbおよびRF1は、前記定義による
が、ただしこの場合、bは、好ましくは2である)であ
る。式(IV)のジオールのうち好ましいものは、eが1
〜3、そしてすべてのR基がCH 3のものである。式(I
V)のジオールでR=Hのものは、あまり好ましくな
い。より具体的には、式(IV)の−SiR2−単位中
で、2個のR基が共に水素であってはならない。式
(V)のジオールのうち、ジエタノールアミン、トリエ
タノールアミンおよびN−メチルジエタノールアミン
は、とりわけ有用である。
は、
る。
立に、水素またはCH3である。
は、Yが、−O−であり;X1が、−S−または−NR2
−であり;そしてRF2が、炭素原子4〜16個、好まし
くは8〜12個の直鎖状ペルフルオロアルキル基のもの
である。
のうち好ましいのは、X1が、−S−または−NR2−で
あり;b1が、1であり;Zが、
1が、0〜6のものである。
O−、−S−、−NR2−、−PR2−、
−NR2−である。−S(O2)−基は、対応するスルフ
ィド基の酸化によって得られるスルホン基である。
は
ことができる。
離して、エポキシド中間体を形成する。このエポキシド
分子2個は、S2-または
ルを形成する。
式(VII)のジオールから、ポリオキシアルキレン化、
たとえばポリオキシエチレン化により、または対応する
エーテル化反応によって、合成することができる。
CH−CH2−X1−CH2)2C(CH2OH)2と反応さ
せ、(RF2−CH2−CH(I)−CH2−X1−CH2)
2C(CH2OH)2を形成させることによって、合成す
ることができる。水酸化ナトリウムと反応させると、こ
れから(HI脱離により)(RF2−CH=CH−CH 2
−X1−CH2)2C(CH2OH)2が生成する。X1は、
ここでは、好ましくは−O−または−S−である。
−または−PR2−であり;そしてYが、−O−である
ものは、アリルグリシジルエーテル類、すなわちCH2
=CHCH2O−CH2−E(式中、Eは、酸化エチレン
から(またはR2置換酸化エチレンから)誘導される1
価の基である)を、H2NR2またはH2PR2と反応させ
ることによって合成できる。この反応で、式〔CH2=
CH−CH2O−CH2−CR2(OH)−CH2−〕2N
R2−(またはNR2の代わりにPR2)の化合物が生成
する。これらの化合物を、RF2Iと反応させると、RF2
IがC=C二重結合に付加する。ついでHIをアルカリ
性媒体中で脱離させて、式(VIII)の化合物を形成させ
る。式(VIII)のジオールは、式(XI)のジオールの合
成のために前に述べたのと同様に、ポリオキシアルキレ
ン化、たとえばポリオキシエチレン化またはエーテル化
による、式(IX)のジオールの合成のために使用するこ
とができる。
US5,693,747に開示されている。
ジカルボン酸から誘導される単位、またはジオールから
誘導される単位を、1〜10個含有する化合物または化
合物の混合物である。複数個のCF2基を含有するRF基
が存在するため、成分Aは、オリゴマーもしくはポリマ
ー、またはオリゴマーもしくはポリマーの混合物であ
る。前述のように好ましくは1〜10であるエステル基
の数によっては、成分Aは、上記以外に追加的に、オリ
ゴエステルもしくはポリエステル、またはオリゴエステ
ルもしくはポリエステルの混合物で構成できる。ジカル
ボン酸およびジオールから誘導される単位の数、すなわ
ちエステル結合の数は、好ましくは1〜10であるが、
これはジカルボン酸(または誘導体)とのジオールとの
反応の、反応条件によって制御できる。たとえば、エス
テル化またはエステル交換反応は、温度の低下またはp
Hの変化(触媒として使用している酸の除去)による通
常の方法で、停止させることができる。
に、成分Bは、複数個のウレタン結合が存在することだ
けで、オリゴウレタンまたはポリウレタンになってい
る。すなわち、成分Bは、単にRF基のためではなく、
オリゴマーもしくはポリマー、またはオリゴマーもしく
はポリマーの混合物の性格を有している。
はジカルボン酸混合物と、ジオールまたはジオール混合
物とを、ジカルボン酸またはジカルボン酸混合物中の−
COOH基1モル当たり、ジオールまたはジオール混合
物中のアルコール性OH基を合計0.9〜1.1モル使
用する比率で反応(重縮合)させることによって得られ
るエステルを含む。ただし、これらアルコール性OH基
の数の50〜100%は、式(II)および/もしくは式
(III)の、ならびに/または式(VII)〜(XI)の1個
のジオールに由来するものである。成分Aをエステル交
換反応によって製造する場合には、出発材料として使用
するジカルボン酸ジエステルのエステル基1モル当た
り、アルコール性基0.9〜1.1モルを使用するのが
同様に好ましい。
(XII)のジオールから選択されるジオールまたはジオ
ール混合物を、ジイソシアナートまたはジイソシアナー
ト混合物と反応させることによって得られるオリゴウレ
タンまたはポリウレタンである。式(XII)には、1,
1,1−トリメチロールプロパンを記載してある。成分
Aの製造に特に適した、好ましいこれらの式の化合物に
ついての前述の事項は、成分Bの製造にも同様に適用さ
れる。しかしながら、成分Aの合成と対比すると、成分
Bの製造の場合には、式(II)もしくは式(III)の、
または式(VII)〜(XI)の1種のジオールのうちの少
なくとも1種を反応に使用することは、必須ではない。
ただし、成分Bを、式(II)、(III)、(VII)、(VI
II)、(IX)、(X)または(XI)のジオールの少なく
とも1種を単独で、またはジオール混合物の部分として
用いて、製造することが好ましい。
て、成分Bを形成させることのできるジイソシアナート
またはジイソシアナート混合物は、式(XIII) OCN−R″′−NCO (XIII) (式中、R″′は、炭素原子4〜40個の2価の脂肪族
または脂環式の基であるか、または式−C6H3(R)
−、式−C6H3(R)−CR2−C6H3(R)−もしく
は式−C6H3(R)−CH2−C6H3(R)−(式中、
C6H3はベンゼンから誘導される3価の基である)の2
価の芳香族基である)に適合する。これらの3個の自由
原子価の1個は、Rに結合しており、Rは、前記定義に
よるが、好ましくは水素またはメチルである。C6H3上
の残余の2個の自由原子価は、互いにパラ位に位置して
いるのが好ましく、すなわちイソシアナト基は、互いに
パラ位に位置しているのが好ましい。
も分岐状でもよい。成分Bの製造のために有用なジイソ
シアナートは、たとえばヘキサメチレン1,6−ジイソ
シアナート、トリメチルヘキサメチレン1,6−ジイソ
シアナート(異性体混合物)またはDDI−1410ジ
イソシアナート(Henkel,USA製)を包含し、DDI
−1410ジイソシアナートは、シクロヘキサン誘導体
であって、その4個の環炭素原子のそれぞれに、比較的
長鎖のアルキル基が結合している。これら長鎖アルキル
基のうち2個が、末端−NCO基を有している。DDI
−1410ジイソシアナートは、炭素原子を合計38個
有する。式(XIII)のジイソシアナートで、R″′が、
分岐状もしくは非分岐状の炭素原子4〜10個の開鎖脂
肪族基、炭素原子6〜40個の脂環式基、または前記構
造の芳香族基であるものを使用することが好ましい。好
ましい脂環式ジイソシアナートには、非置換シクロヘキ
サン1,4−ジイソシアナート、アルキルモノ−または
ポリ置換シクロヘキサン1,4−ジイソシアナート、お
よびそのうち2個が−NCO基により末端封鎖されてい
るアルキル基により置換されているシクロヘキサンが、
包含される。
トリレンジイソシアナートC6H3(CH3)(NCO)2
であり、ここでC6H3は、前記と同様にベンゼンから誘
導される3価の基である。メチル基および2個の−NC
O基の互いの相対位置は、自由に選択でき、そして異性
体混合物、たとえばトリレン2,4−ジイソシアナート
およびトリレン2,6−ジイソシアナートの混合物を用
いることも可能である。成分Bの合成のために好ましい
さらなるジイソシアナートは、ジフェニルメタン4,
4′−ジイソシアナートである。
ましい方法は、出発化合物を相互に、等モル量、または
実質的に等モル量で反応させることを含む。したがっ
て、本発明の組成物の好ましい実施態様においては、成
分Bは、前記の式(II)〜(XII)のジオールまたはジ
オール混合物を、式(XIII)のジイソシアナートまたは
ジイソシアナート混合物と、ジイソシアナートまたはジ
イソシアナート混合物中の−NCO基が、ジオールまた
はジオール混合物中のアルコール性基1モル当たり0.
9〜1.1モルになる比率で反応させることによって得
られるオリゴウレタンまたはポリウレタンである。
く、オリゴマーまたはポリマーになっている(成分Aと
は異なり、RF基は、成分B中で必須ではない)。成分
Bは、Aとは対照的に、複数個のウレタン結合−NH−
CO−の存在だけで、オリゴマーまたはポリマーとして
の性格を有する。成分B中のウレタン結合数は、分子当
たり平均5〜100、好ましくは5〜50である。成分
B中のウレタン結合数は、合成条件による通常の方法で
制御可能である。
得られるオリゴウレタンまたはポリウレタンが、たとえ
ばジイソシアナートの過剰モル使用によって、なお遊離
イソシアナト基を含有している場合には、これらの−N
CO基を封鎖することが好ましい。封鎖したイソシアナ
ト基を有するこの種のウレタンは、本発明の組成物中の
成分Bとして非常に有用である。−NCO基は、技術文
献から公知の、酸性水素原子を含有する化合物の使用に
よって封鎖できる。有用な封鎖剤の例は、ジメチルピラ
ゾール、ジアセチル、カプロラクタムおよび置換または
非置換のフェノール類である。本発明の組成物のための
特に好ましい封鎖剤は、ケトンオキシム類、特にブタノ
ンオキシム、アセトンオキシムまたはメチルイソブチル
ケトンオキシムである。
オール混合物から成分Bを製造するには、混合物の個々
の化合物すべてを同時に使用することによって、反応を
実施してよい。この例は、ジイソシアナート単品とジオ
ール混合物の反応、ジイソシアナート混合物とジオール
単品の反応、またはジイソシアナート混合物とジオール
混合物の反応であり、それぞれの混合物の個々の化合物
すべてを同時に存在させて実施する。しかしながら、成
分Bを製造する特に有用な方法は、このような混合物の
個々の化合物を、順次に使用していく方法である。この
方法を、本発明の組成物の好ましい実施態様の例とし
て、具体的に説明する。この好ましい実施態様において
は、成分Bは、オリゴウレタンまたはポリウレタンであ
って、式(II)、式(VII)または式(VIII)のジオー
ルと、式OCN−R″′−NCO(式中、R″′が炭素
原子6〜12個の直鎖状または分岐状アルキレン基のも
の)とを、得られる反応生成物に遊離−NCO基でなく
遊離OH基が残るような量で反応させ、次に、炭素原子
10〜40個の脂環式ジイソシアナートと、得られる反
応生成物に遊離−NCOが残るような量でさらに反応さ
せ、そして次に、式(V)のジオールと、その結果形成
される反応生成物(成分B)に遊離−NCO基がなくな
るような量で反応させることによって得られるものであ
る。すなわち、この実施態様は、ジイソシアナートの混
合物を利用するものであって、まずジオールを不足量の
ジイソシアナートと反応させ、次に別のジイソシアナー
トの過剰量と反応させ、続いて遊離−NCO基を別のジ
オール(式(V))と反応させる。この好ましい実施態
様には、ジイソシアナートおよびジオールの好ましい構
造についての、前述の記載が、同様に適用される。
ールの反応は、ポリウレタン製造のための周知の方法、
たとえば有機溶媒中の反応として実施できる。成分Aを
製造する場合と同様、有用な溶媒には、事後に蒸留で容
易に除去できるケトン類、たとえばメチルイソブチルケ
トンが包含される。本発明の組成物は、繊維材料処理に
使用する場合には、無溶媒の水性分散体の形態での使用
が好都合なため、溶媒は、容易に除去できるものが有利
である。
ポリウレタンは、EP−A−383,350に記載され
ており、また有用なオリゴウレタンまたはポリウレタン
を合成する特に有用な方法は、EP−A−459,12
5に示されている。この方法は、本発明の組成物中の成
分Bの合成にも、同様に使用してよい。
(本発明外の)組成物でも、ある水準の撥油撥水性能は
得られるが、その性能は、あらゆる点で不満足なもので
ある。同様なことが、成分Bを含有して、成分Aを含有
しない組成物についてもいえる。前者の不利益のひとつ
は、非イオン性分散剤だけで成分Aの安定な水性分散体
を得ることが、多くの場合に困難なことである。しか
し、成分Aを織物シート材料の撥油および/または撥水
仕上加工に用いようとする場合には、水性分散体が極め
て望ましい。実際、イオン性分散剤、たとえばカチオン
性分散剤を用いれば、成分Aの安定な水性分散体を得る
ことは可能である。しかし、これは、仕上加工した織物
の摩耗による性能劣化の傾向を助長するという不利益
を、しばしばもたらす。その理由は、摩耗によって仕上
剤も(機械的に)織物表面から除去されてしまうためで
ある。その結果、織物の使用中に、その撥油/撥水性が
著しく低下してしまうことがある。そのうえ、成分Aの
カチオン性分散体は、特に合成繊維織物の場合、LAD
(洗濯空気乾燥)効果に関して最適ではない。良好なL
AD効果、すなわち、織物を洗濯した後、空気乾燥がで
きて、アイロンがけの必要がないことから、洗濯後にア
イロンがけなしでの織物の洗濯後の形態が安定なことは
望ましい。仕上加工が、良好なLAD効果を付与するな
らば、該織物は、空気乾燥に際してその初期形態を維持
する。しかしながら、成分A(成分Bなし)の水性分散
体は、該分散体が非イオン性分散剤のみを含有する場
合、すなわち特にカチオン性分散剤を含まない場合に
は、良好なLAD値を与えることが確認された。しか
し、この種の分散剤では、多くの場合、安定であるとし
ても短時間に限ってに過ぎない。成分Bを含有し、成分
Aを含有しない水性分散体は、たとえ成分BがRF基を
含有しており、すなわち式(II)、(III)の、または
式(VII)〜(XI)の1種のジオールから合成されてい
て、良好な撥油撥水性を付与するとしても、仕上加工し
た織物のLAD性能に関しては、最適でないという不利
益を有する。
組み合わせれば、前述の不利益を取り除けることを見出
した。本発明の本質を構成するこのような組合せは、成
分Aおよび成分Bの良好な特性を保持し、しばしば改善
すらする。本発明の組成物は、多くの場合、摩耗の際の
効果の持続性、LADおよび撥油撥水性に関して、2種
類の成分AおよびBそれぞれ単独のいずれよりも改善さ
れた結果を提供する。本発明の組成物は、イオン性分散
剤、たとえばカチオン性分散剤を含有している場合で
も、木綿繊維材料に対して非常に良好なLADおよび耐
摩耗性能を提供する。これに対し、合成繊維および合成
/木綿混合繊維からなる織物のLADおよび耐摩耗性能
は、イオン性分散剤、特にカチオン性分散剤が存在する
場合には、すべての場合に最適というわけではない。こ
のため、本発明の組成物の水性分散体は、イオン性分散
剤を含有せずに、非イオン性分散剤のみを含有している
のが好ましい。このようにすれば、すべての種類の繊維
材料、すなわち木綿のみならず、合成繊維または混合繊
維の処理用に非常に有用であるという理由のためであ
る。このような非イオン性組成物の使用の結果、撥油撥
水性、LAD性能および耐摩耗性、すなわち摩耗に対す
る効果の抵抗性が、非常に良好になる。成分Aを含有
し、成分Bを含有しない水性分散体は、多くの場合、カ
チオン性分散剤を使用した場合に限って安定であるが、
驚くべきことに、AおよびBの両方を含有する水性分散
体では、非イオン性のみの分散系からでも高度な安定性
を有するものが得られることが確認された。このこと
は、特に以下の記載および請求項12(AとBの共分
散)記載の好ましい方法を用いて、分散を実施する場合
に当てはまる。
公知の界面活性化合物、たとえば、ポリオキシエチレン
フェニルエーテル類、ポリオキシエチレンカルボン酸エ
ステル類などである。有用なポリオキシプロピレン系ま
たはポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレン系(ブ
ロックまたはランダムコポリマー)の分散剤は、同様に
技術文献中に記載されている。単一の分散剤の代わり
に、非イオン性分散剤の混合物を使用することもでき
る。水性分散体の形態における本発明の組成物のため
の、特に有用な分散剤は、式:
鎖状または分岐状アルキル基であり;nは、4〜40、
好ましくは4〜14である)のポリオキシエチレンアル
キルエーテル類である。
とえば後述の種類のものを含有する水性分散体は、おそ
らくこの理由より、イオン性界面活性化合物のある部分
が分散剤として、または液安定剤として機能することに
より、利益を得ている。これの例は、まず非イオン性分
散剤のみを使用して、成分AおよびBの水性分散体を調
製し、ついでRF基を有する(メタ)アクリルエステル
ポリマーの水性分散体を加えることによって調製した本
発明の組成物である。このようなRF−(メタ)アクリ
ルエステル分散体は、商業的に入手できる製品でよく、
これらはしばしばカチオン性分散剤を用いて製造されて
いる。有用な液安定剤は、アミンオキシド類またはピラ
ゾリンベタイン類のような、両性分散剤である。もし本
発明組成物の水性分散体の調製にイオン性分散剤を使用
するのであれば、その分散剤は、成分AおよびBの分散
体の製造過程中ではなく、安定な非イオン性分散体に、
後からのみ添加すべきである。
えば既製のカチオン性RF−(メタ)アクリルエステル
分散体を後から添加することにより、カチオン性分散剤
も同時に含有している本発明の組成物にあっては、LA
Dおよび耐摩耗性が低下する危険を避けるために、カチ
オン性分散剤の量は、最少限にとどめるべきである。R
F基含有アクリル系ポリマーの水性分散体を後から加え
ることは、成分Bがフッ素化基(RF基)を含有しない
オリゴウレタンまたはポリウレタンの場合には、特に考
慮してよい。この場合、RF−アクリル系ポリマー分散
体の添加が、有利なことがある。このことが、本発明の
組成物中のフッ素含有量を上げ、そしてそのことはま
た、撥油撥水性の水準を上げる。
は、成分AおよびB、および場合によりさらなる成分
を、単に混合することによって製造してよい。
によって製造できる。
Bを含有しない第1の水性分散体、および成分Bを含有
し、成分Aを含有しない第2の水性分散体を個別に調製
し、ついでこれら第1および第2の分散体を合わせるこ
とである。第1分散体および第2分散体の両方とも、さ
らなる成分、たとえばより具体的に後記する成分Cまた
はD、1,2−プロピレングリコールおよび/もしくは
柔軟剤および/もしくはセルロース架橋剤、あるいは他
のさらなるRF−含有エステルもしくはRF−含有ウレタ
ンを、追加的に含有してもよい。前述の理由により、第
1および第2の水性分散体は、ともにイオン性分散剤、
特にカチオン性分散剤を含有しないことが好ましい。し
かしながら、個々の事例では、その両分散体のいずれ
も、前記種類の液安定剤を、少量なら含有してもよい。
ただし、液安定剤および/またはさらなる成分は、第1
および第2の分散体を合わせた後に添加するのがよい。
AおよびBを含有する調製された分散体に、後からのみ
加えられるこれら成分は、同様に前記した種類のもので
あってよい。この製造方法が用いられる場合、2種の別
々の分散体を合わせて調製した分散体に、成分Cを含有
させるときに、特に有利である。この成分Cは、第1も
しくは第2の分散体のいずれかに加えるか、または、好
ましくは、合わせて調製された既調製の分散体に加える
ことによって、添加してよい。成分Cは、ペルフルオロ
化基RF1またはRF2を1個以上含有する、そしてより具
体的に後述するアクリル酸系またはメタクリル酸系のホ
モポリマーまたはコポリマーである。これは純ポリマー
の形で添加することもできるが、既調製のRF−アクリ
ル系ポリマー水性分散体を使用するのが好ましい。成分
AおよびBを個別に分散させた場合、本発明の組成物が
追加成分としてRF−アクリル系ポリマーを含有するの
が好ましい理由は、成分Aを含有し、成分Bを含有しな
い水性分散体は、イオン性分散剤を使用しないとあまり
安定でないことが確認されたためである。このような成
分Aの分散体を、同様に非イオン性のみの成分B分散体
と混合すると、得られた組成物は、成分Bがペルフルオ
ロ化基RFを含有する場合には、やはりあまり安定では
ない。しかしながら、Bの非イオン性分散体がペルフル
オロ化基RFを含有しない場合には、AおよびBの両方
を含有する生成分散体の安定性は、実質的に向上する。
したがって、Aの分散体が、Bの分散体とは別に調製さ
れ、ついでこれらの分散体が合わされるような製造方法
を用いる場合、ある事例では安定性の理由から、成分B
は、RFを含まないオリゴウレタンまたはポリウレタン
であるほうが有利である。このようなRFを含有しない
ウレタンは、式(XIII)のジイソシアナートまたはジイ
ソシアナート混合物を、式(II)もしくは(III)、ま
たは式(VII)〜(XI)のものではなく、式(IV)、
(V)、(VI)または(VII)のジオールまたはジオール
混合物と反応させることによって合成できる。しかしな
がら、このようなRFを含まない成分Bを含有する分散
体が、最適の撥油撥水性能を提供し得るためには、成分
Cの添加によって、分散体のフッ素含有量を上げるのが
好ましい。同様に、このようにして得た組成物は、水性
分散体の形態で、しばしば改良された安定性を有する。
させる方法は、高い品質の、本発明の組成物を提供する
が、一方、水性分散体の形態の、本発明の組成物を製造
する好ましい方法は、場合により、追加成分として有機
溶媒および/または成分Dを含有する、成分AとBの混
合物を調製し、この混合物を水中で、アニオン性または
カチオン性分散剤を用いずに、非イオン性分散剤または
分散剤混合物を使用して分散し、ついで場合によっては
有機溶媒を除去し、そして場合によっては、さらなる成
分を添加することを含む。
分散体の形態の、本発明の組成物は、AおよびBを個別
に分散させることによって得られる組成物に比べて、多
くの場合、改良されている。この改良は、特に、摩耗に
よる性能低下をさらに低減する傾向、およびさらに改良
されたLAD性能という形をとる。個別分散と共分散の
間のこの相違の理由は、明らかでない。おそらく、個別
分散工程で用いられる成分Aの非イオン性分散体が、あ
まり安定性の高いものではないのに対し、好ましい共分
散工程中には、そのようなA成分のみの非イオン性分散
体は決して存在しないことが、その理由かもしれない。
そうであれば、共分散は、分散相に異なった性格を与
え、そしてこの性格が、仕上加工された織物の性能水準
に効果を与えることが可能である。したがって、本発明
の組成物を調製する好ましい方法は、前述および請求項
12記載の方法であり、そして水性分散体形態の本発明
の組成物で好ましいものは、この方法によって得られた
ものである。
特にカチオン性分散剤を用いず、非イオン性分散剤のみ
を用いて実施するのが、同様に好ましい。分散剤を分散
に先だって成分AとBの混合物に加えることができ、そ
の結果、この分散剤含有混合物を純水中に分散できる。
しかし、分散剤を分散に先だって水に添加し、そして分
散剤を含有しない成分AとBの混合物を、この分散剤を
含有する水の中に撹拌して分散させることも可能であ
り、多くの場合に有利である。単一の非イオン性分散剤
の代わりに、非イオン性分散剤の混合物を使用してもよ
い。分散は、室温または昇温下で、撹拌およびそれに続
く均質化処理による既知の方法に従って実施してよい。
成分AとBの混合物および水の両方とも、さらなる成
分、たとえば個別分散の事例で前述した成分を、分散工
程に先だって含有してよい。また、成分AとBの混合物
に、AおよびBが可溶な有機溶媒、たとえば低分子量脂
肪族ケトンを、追加の成分として含有させることも可能
である。有機溶媒を使用すると、AとBの混合物の取り
扱いが容易になる。存在するいずれの有機溶媒も、その
混合物の分散後に、たとえば蒸留によって除去するのが
好ましい。もし本発明の組成物に、成分AとBおよび分
散剤のほかに、さらなる成分を含有させることが望まし
い場合には、これらの成分は、分散工程の直前に、Aと
Bの混合物か、または水に添加することができる。ま
た、1種以上のさらなる成分を、AとBの混合物の分散
後に添加することも可能である。
類の非イオン性分散剤、すなわち式:
を使用して、同様に有利に実施される。これらのアルキ
ルエーテル類は、単独で、またはこれらのアルキルエー
テル類の混合物で使用してよい。上式に示すR1は、炭
素原子6〜22個の直鎖状または分岐状アルキル基であ
り;nは、4〜40である。ただし、前述の種類の、他
の非イオン性分散剤も、非常に好適である。
を、A対Bの重量比が1:10〜5:1の範囲の量で含
有するのが有利である。好ましい比率は、1:1〜5:
1である。したがって、共分散の好ましい方法には、分
散しようとする成分AとBの混合物が、これら2種の成
分を上記の比率で含有しているのが好ましい。さらに、
水性分散体形態の本発明の組成物は、成分AおよびBを
合計で10〜50重量%、特に10〜35%含有するの
が好ましい。この記述は、有機溶媒を除外した分散体の
全重量、すなわち前に存在していた有機溶媒をすべて除
去した後の分散体の重量に関するものである。規定した
10〜35%という範囲は、性能および経済的要因に配
慮した最適範囲である。成分AおよびBの全重量が10
%未満のものでは、個々の場合に、織物上の撥油撥水仕
上げの性能が要求水準に達することを保証しないことが
ある。上記が50重量%を越えるものでは、性能面で適
切な向上を提供しないのに、組成物の原価が上昇するこ
とがある。
に、さらなる成分を含有してよい。この種の成分の例
は、織物仕上げ産業において通常使用される種類の、柔
軟剤、セルロース架橋剤および難燃剤である。本発明の
組成物は、成分AおよびBのほかに、好ましくは後記の
成分C、Dおよび/または1,2−プロピレングリコー
ルを追加の成分として含有する。1,2−プロピレング
リコールは、水性分散体および液剤の安定剤として使用
することができる。もし、本発明の組成物の水性分散体
に、AおよびB以外の成分を加えるのであれば、これら
の成分は、分散工程の前または後に加えてよい。前述し
た成分AとBの個別分散の場合には、その追加の成分
を、分散前に成分Aまたは成分Bのいずれかに、または
個別に調製した水性分散体の1種に加えることができ
る。また、これら追加の成分を、個別に調製したAおよ
びBの分散体を合わせた後のみに、添加することも可能
である。成分Aおよび成分Bそれぞれの分散体を個別に
調製する場合には、その2種の分散体を合わせた後のみ
に、追加の成分を添加する方が、多くの場合に有利であ
る。しかしながら、もし成分Dを使用するのであれば、
個別に調製した成分Bの分散体が、すでにこの成分Dを
含有している方が有利であり得る。成分Aおよび成分B
を共分散する好ましい方法にあっては、分散工程前に
は、AとBの混合物が、成分Dおよび有機溶媒以外のい
かなる追加の成分も含有しないほうが有利である。この
場合には、分散剤または分散剤混合物を水に添加し、こ
の水に、成分AとB、および成分Dと有機溶媒のすべて
を含有させた混合物を撹拌して分散させる。この混合物
が分散するまでは、さらなる成分の添加は、しない方が
よい。
酸系のホモポリマーまたはコポリマーであって、ペルフ
ルオロ化RF1および/またはRF2基を1個以上含有し、
ここでRF1およびRF2は、それぞれ前記定義による。こ
の成分Cは、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エ
ステルをモノマー構成単位として含有するポリマーであ
って、このエステルのアルコール成分中にRF基が存在
するのが好ましい。好ましくは、これらのホモポリマー
またはコポリマーは、式: CH2=C(R5)−COO−R3−RF (式中、RFは、RF1またはRF2であり、該RF1および
RF2は、請求項1に定義されるとおりであり;R5は、
水素またはメチルであり;そしてR3は、炭素原子2〜
4個の脂肪族直鎖状の2価の基である)のモノマーから
誘導される構成単位を有する。コポリマーCは、ここで
述べたモノマー構成単位に加えて、さらなるモノマー構
成単位を含有してもよい。さらに好ましくは、コモノマ
ーが、塩化ビニル、塩化ビニリデンまたはフッ素を含有
しないアクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステ
ルであって、特にそのアルコール部分が炭素原子4〜2
2個を有するエステルである。有用なRFポリマーは、
上述のものに加え、アクリル酸基とRF基の間に、追加
的に2価の官能基、たとえば−O−、−S−、−NH−
または−NR2−を含有しているものである。この種の
ポリマーは、たとえばEP−A−190,993に記載
されている。前記種類のアクリル酸系またはメタクリル
酸系のホモポリマーまたはコポリマーは、周知の方法に
従って、たとえば対応するモノマー類のフリーラジカル
的に開始される単独重合または共重合によって合成する
ことができる。成分Cとして有用なRF−(メタ)アク
リル系ポリマーは、文献中に、たとえばEP−A−23
4,724、EP−A−190,993、US−A−
3,893,984、US−A−3,808,251お
よびUS−A−3,491,169に記載されている。
ているジイソシアナートまたはポリイソシアナートであ
る。このような封鎖された多官能イソシアナートが、織
物仕上加工におけるエクステンダー(extender)として
使用されることは公知である。これらのエクステンダー
を、フッ素化ポリマーと組み合わせて使用すると、撥油
撥水性能の水準および耐久性を向上させることができ
る。
ナート類は、成分Bの合成に関連して前述したジイソシ
アナート類と同じである。ただし、有用なジイソシアナ
ート、すなわち2個を越えるNCO基を有する化合物
は、これらジイソシアナート中のC−H結合の1個以上
がC−N=C=O結合で置き換えられている点で、前述
のジイソシアナートとは異なる化合物である。C−N=
C=Oにより置き換えられるC−H結合は、脂肪族性ま
たは芳香族性のC−H結合であってよい。
Bに関連して前述したものと同じである。成分D中のイ
ソシアナト基は、好ましくはケトンオキシム類、たとえ
ばブタノンオキシムにより封鎖される。封鎖は完全であ
って、成分Dが、分析によって検出可能な遊離イソシア
ナト基を含有しないことが好ましい。
は、ヨーロッパ特許出願No.98124501.2
(出願日:1998年12月22日)および同様にEP
−A−196,309、EP−A−537,578およ
びEP−A−872,503に記載されている。
ナト基を有するジイソシアナート類またはポリイソシア
ナート類は、ポリマー、特に封鎖されたイソシアナト基
を有するポリウレタンであってよい。このようなポリウ
レタンは、多官能イソシアナートと多価アルコールと
を、アルコール性OH基に対して過剰量のイソシアナト
基を用いて反応させ、引き続いてポリウレタン中に残存
する遊離イソシアナト基を封鎖することによって得られ
る。このようなポリウレタンの例は、Bayer製のDesmodu
r L75中の遊離イソシアナト基を封鎖することによって
得られる生成物である。他の例は、Bayer製の Baygard
EDWで、これは芳香族ジイソシアナートと1,1,1
−トリメチロールプロパンとに基づくポリウレタンであ
って、そのイソシアナト基をケトンオキシムで封鎖した
ものである。同様に有用なのは、過剰量のジフェニルメ
タン4,4′−ジイソシアナートを、モノ−、ジ−およ
びトリプロピレングリコールの混合物と反応させ、つい
でさらに1,1,1−トリメチロールプロパンおよびN
−メチルジエタノールアミンと反応させ、そしてその遊
離−NCO基を、ブタノンオキシムで封鎖することによ
って得られるポリウレタンである。さらなる有用なポリ
ウレタンは、前述の式(XIII)のジイソシアナートまた
はジイソシアナート混合物の過剰量を、たとえば式
(V)、(VI)または(XII)のジオールまたはジオール
混合物と反応させ、ついでその遊離イソシアナト基を封
鎖することによって得ることができる。
形態で、調製された成分AとBの水性分散体に添加して
よい。ただし、前述の、成分AおよびBを共分散させる
方法を使用する場合には、成分Dを、分散前に成分Aと
Bの混合物に添加することが好ましい。成分AとBの混
合物が、有機溶媒中の溶液形態で存在する場合には、成
分Dも有機溶媒中の溶液形態で使用するのが有利であ
る。成分Dを、すでに成分Bを含有している反応混合物
中で直接合成することによって、最終的に本発明組成物
を調製することも可能である。これは、たとえば、有機
溶媒中でジイソシアナートとジオールを反応させて成分
Bを形成させ、ついで(成分Dを合成するために)ジイ
ソシアナートの量を過剰にして再びジイソシアナートお
よびジオールを加え、引き続いて、生成ポリウレタンの
遊離−NCO基をケトンオキシムで封鎖することによっ
て達成できる。この方法においては、成分Bの合成に使
用する第1のジイソシアナートは、成分Dを形成させる
ものと同じか、または異なるものであってよい。生成し
たBとDの有機溶媒溶液は、ついで、同様に有機溶媒中
の溶質として存在していてよい成分Aと合わせるのが好
ましい。A、BおよびDの混合物を、ついで、非イオン
性分散剤を含有する水の中に撹拌して分散させ、そして
蒸留により有機溶媒を除去して、成分A、BおよびDの
安定な水性分散体を得ることができる。希望するなら、
引き続いて、前述の種類のさらなる成分を添加してよ
い。
の形態で存在し、そして好ましくは下記の成分を記載の
相対比率で含有する。 成分Aを、5〜50重量%、特に5〜25重量%、 成分Bを、3〜40重量%、特に5〜25重量%、 成分Cを、0〜30重量%、特に3〜20重量%、 成分Dを、0〜20重量%、特に3〜15重量%、 分散剤または分散剤混合物を、0.5〜10重量%、 1,2−プロピレングリコールを、0〜20重量%。 残分は、水およびいずれかのさらなる構成成分である。
で、繊維材料、特に織物製品またはニット製品のような
織物シート材料上に、非常に良好な撥油撥水効果を与え
る。これによって、良好なLAD性能と、最小の対摩耗
性能劣化傾向を併せもつ織物を得ることも可能である。
これらの織物の撥油撥水性能は、使用によって極めて小
さい劣化しか示さないのに対し、先行技術による織物
は、使用または摩耗後にしばしば不十分な撥油撥水性し
か提供しない。これは、機械的摩耗が、織物表面からフ
ッ素化ポリマーの一部を一緒に除去してしまうためと考
えられる。本発明の組成物によって有利に仕上加工でき
る織物には、家具および自動車座席のための外張り生地
が包含される。本発明の組成物は、広範囲の種類の繊維
材料からなる織物、好ましくは合成ポリマー、特にポリ
エステル、ポリアクリロニトリルおよび/またはポリア
ミドが50〜100重量%、天然繊維、特にセルロース
が0〜50重量%の織物に、有利な仕上加工を提供す
る。
法に従い、たとえば浸漬−絞り法によって、織物シート
材料に適用することができる。仕上加工液の濃度および
仕上加工の条件を、乾燥織物の全重量を基準にして、フ
ッ素の重量%換算値で、乾燥後の織物上のフッ素付着量
が、0.05〜1.5重量%、好ましくは0.1〜0.
9%になるように設定するのが好ましい。浸漬による塗
布後、通常の方法で絞り、そしてたとえば100〜12
0℃で5〜15分間乾燥する。さらに、乾燥した織物
を、より高い温度、たとえば130〜180℃で0.5
〜10分間処理するのが、多くの場合に有利である。
に、以下に記載する。
で、アジピン酸ジメチル0.5モル(87g)と、請求
項1の式(II)(式中、X=−S−、c=1、b=2、
h=(主として)7〜11)のジオール0.5モル(6
00g)との混合物を、100℃に加熱し、固形部分が
なくなるまで100℃で撹拌した。次に、エステル交換
反応の触媒として、メタンスルホン酸の70%水溶液
8.5gを加えた。混合物を110℃に加熱し、この時
点で徐々に減圧にした。生成するメタノールの留出が始
まった後、蒸留を15〜20kPa[150〜200mbar]
および110℃で5時間続けた。留出物約24gを得
た。冷却により、固体生成物(成分A)660gが生成
した。取扱いを容易にするために、これをメチルイソブ
チルケトン約830gに溶解した。
に保った水306g、ポリオキシエチレン(10EO)
イソトリデシルエーテル10gおよび1,2−プロピレ
ングリコール13gの混合物中で、高速撹拌機を用いて
撹拌し、分散させた。60℃における高圧均質化処理に
より、分散体を形成させ、この分散体からメチルイソブ
チルケトン溶媒を、減圧下、70℃で蒸留により除去し
た。生成した分散体を、水で20重量%濃度に希釈し
た。生成物は、わずかに青色を帯びた乳状分散体(エマ
ルション)(“分散体1”)であった。
267モル)、トリメチルヘキサメチレン1,6−ジイ
ソシアナート(異性体混合物)44.5g(0.212
モル)およびメチルイソブチルケトン633gを混合
し、そして撹拌しながら65℃に加熱した。
ルアミン0.08gおよびジブチルスズジラウラート
0.3gを(両方ともメチルイソブチルケトン溶液で)
加えた。その混合物を、−NCO基が分析で検出できな
くなるまで85℃で撹拌し、ついで50℃に調整した。
撹拌しながら、DDI−1410ジイソシアナート(構
造は製品説明書参照)105g(0.17モル)および
N−メチルジエタノールアミン13.6g(0.23モ
ル)を順次加え、そしてイソシアナト基が検出できなく
なるまで85℃で撹拌した。
ンで、活性濃度36.2重量%に希釈した。
1,333gに、成分Dを合成するために、ブタノンオ
キシム65.1gおよび Desmodur L75(Bayer製の遊離
イソシアナト基含有ポリウレタン)231gを加えた。
この混合物を60℃で、遊離−NCO基が検出できなく
なるまで(約20分)撹拌した。
ン性水性分散体の調製 成分Bおよび成分Dを含有する、例2aで合成した混合
物200gを、激しく撹拌しながら、ポリオキシエチレ
ン(10EO)イソトリデシルエーテル8.8gおよび
1,2−プロピレングリコール11.8gの水268g中
の溶液に、65℃で加えた。得られた混合物のpHを、
塩酸で2.8に調整し、そして該分散体を65℃で高圧
均質化処理にかけた。溶媒/水混合物203gを、減圧
下(27〜35kPa)に70℃で除去することによっ
て、濃度32.4%の分散体269gが残留した。これ
を水で濃度25.2%に希釈した。その結果、わずかに
黄色を帯びた乳状分散体(“分散体2”)を得た。
した成分Bの水性分散体と合わせることによる本発明の
組成物の調製 例1bで調製した水性分散体(分散体1)167.3g
を、例2bで調製した水性分散体(分散体2)132.
7gと合わせて、“分散体3”300gを得た。
散することによる本発明の組成物の調製 請求項11に規定した方法を用いて、以下の水性分散体
(“分散体4”)を調製した。
7.2gのメチルイソブチルケトン72.8g中の溶液
(温度約70℃)を、例2aで調製した溶液295.5
gと、完全に混合した。この第2次溶液は、約65℃で
あり、そしてメチルイソブチルケトン165.5gのほ
かに、例2aの反応過程で形成された生成体混合物(成
分BおよびDを含有)130gを含有していた。
Dのメチルイソブチルケトン溶液を、充分に撹拌しなが
ら、1,2−プロピレングリコール15.3gおよびポ
リオキシエチレンアルキルエーテル11.5gの水28
1g中の溶液に加えた。該ポリオキシエチレンアルキル
エーテルは、例1bおよび2bにおけるものと同じであ
った。ついで塩酸でpHを2.7に調整し、生成した分
散体を高圧均質化処理にかけた。メチルイソブチルケト
ンを蒸留除去し、水で濃度25.5%に希釈して、わず
かに黄色を帯びた乳状分散体である分散体4を得た。
で、アジピン酸ジメチル0.5モル(87g)と、請求
項1の式(VII)(式中、X1=−S−、R2=H、b1
=1、h2=(主として)7〜11)のジオール0.5
モル(510g)との混合物を、100℃に加熱し、固
形部分がなくなるまで100℃で撹拌した。次に、エス
テル交換反応の触媒として、メタンスルホン酸の70%
水溶液8.5gを加えた。混合物を110℃に加熱し、
この時点で徐々に減圧にした。生成するメタノールの留
出が始まった後、蒸留を15〜20kPaおよび110℃
で5時間続けた。留出物約24gを得た。冷却により、
固体生成物(成分A)570gが生成した。取扱いを容
易にするために、これをメチルイソブチルケトン約83
0gに溶解した。
で、アジピン酸ジメチル0.5モル(87g)と、請求
項1の式(VIII)(式中、X1=−O−、Y=−N−C4
H9)のジオール0.5モル(570g)との混合物を、
100℃に加熱し、固形部分がなくなるまで100℃で
撹拌した。次に、エステル交換反応の触媒として、メタ
ンスルホン酸の70%水溶液50gを加えた。混合物を
110℃に加熱し、この時点で徐々に減圧にした。生成
するメタノールの留出が始まった後、蒸留を15〜20
kPaおよび110℃で5時間続けた。留出物約24gを得
た。冷却により、固体生成物(成分A)630gが生成
した。取扱いを容易にするために、これをメチルイソブ
チルケトン約830gに溶解した。
に保った水306g、ポリオキシエチレン(10EO)
イソトリデシルエーテル10gおよび1,2−プロピレ
ングリコール13gの混合物中で、高速撹拌機を用いて
撹拌し、分散させた。60℃における高圧均質化処理に
より、分散体を形成させ、この分散体からメチルイソブ
チルケトン溶媒を、減圧下、70℃で蒸留により除去し
た。生成した分散体を、水で20重量%濃度に希釈し
た。生成物は、わずかに青色を帯びた乳状分散体(エマ
ルション)(“分散体5”)であった。
267モル)、トリメチルヘキサメチレン1,6−ジイ
ソシアナート(異性体混合物)44.5g(0.212
モル)およびメチルイソブチルケトン633gを混合
し、そして撹拌しながら65℃に加熱した。
ルアミン0.08gおよびジブチルスズジラウラート
0.3gを(両方ともメチルイソブチルケトン溶液で)
加えた。その混合物を、−NCO基が分析で検出できな
くなるまで85℃で撹拌し、ついで50℃に調整した。
激しく撹拌しながら、DDI−1410ジイソシアナー
ト(構造は製品説明書参照)105g(0.17モル)
およびN−メチルジエタノールアミン13.6g(0.
23モル)を順次加え、そしてイソシアナト基が検出で
きなくなるまで85℃で撹拌した。
ンで、活性濃度35.2重量%に希釈した。
1,333gに、成分Dを合成するために、ブタノンオ
キシム65.1gおよび Desmodur L75(Bayer製の遊離
イソシアナト基含有ポリウレタン)231gを加えた。
この混合物を60℃で、遊離−NCO基が検出できなく
なるまで(約20分)撹拌した。
(0.267モル)、トリメチルヘキサメチレン1,6
−ジイソシアナート(異性体混合物)44.5g(0.
212モル)およびメチルイソブチルケトン633gを
混合し、そして撹拌しながら65℃に加熱した。
ルアミン0.08gおよびジブチルスズジラウラート
0.3gを(両方ともメチルイソブチルケトン溶液で)
加えた。その混合物を、−NCO基が分析で検出できな
くなるまで85℃で撹拌し、ついで50℃に調整した。
激しく撹拌しながら、DDI−1410ジイソシアナー
ト(構造は製品説明書参照)105g(0.17モル)
およびN−メチルジエタノールアミン13.6g(0.
23モル)を順次加え、そしてイソシアナト基が検出で
きなくなるまで85℃で撹拌した。
ンで、活性濃度35.7重量%に希釈した。
1,333gに、成分Dを合成するために、ブタノンオ
キシム65.1gおよび Desmodur L75(Bayer製の遊離
イソシアナト基含有ポリウレタン)231gを加えた。
この混合物を60℃で、遊離−NCO基が検出できなく
なるまで(約20分)撹拌した。
ン性水性分散体の調製 成分Bおよび成分Dを含有する、例6aで合成した混合
物200gを、激しく撹拌しながら、ポリオキシエチレ
ン(10EO)イソトリデシルエーテル8.8gおよび
1,2−プロピレングリコール11.8gの水268g中
の溶液に、65℃で加えた。得られた混合物のpHを、
塩酸で2.8に調整し、そしてその分散体を65℃で高
圧均質化処理にかけた。溶媒/水混合物203gを、減
圧下(27〜35kPa)に70℃で除去することによっ
て、濃度32.4%の分散体269gが残留し、これを
水で濃度25.2%に希釈した。その結果、わずかに黄
色を帯びた乳状分散体(“分散体6”)を得た。
した成分Bの水性分散体と合わせることによる本発明の
組成物の調製 例5cで調製した水性分散体(分散体5)167.3g
を、例6cで調製した水性分散体(分散体6)132.
7gと合わせて、“分散体7”300gを得た。
散することによる本発明の組成物の調製 請求項12に規定した方法を用いて、以下の水性分散体
(“分散体8”)を調製した。
0gのメチルイソブチルケトン150g中の溶液(温度約
70℃)を、例6aで調製した溶液295.5gと、完
全に混合した。この第2次溶液は、約65℃であり、そ
してメチルイソブチルケトン165.5gのほかに、例
6aの反応過程で形成された生成体混合物(成分Bおよ
びDを含有)130gを含有していた。
Dのメチルイソブチルケトン溶液を、充分に撹拌しなが
ら、1,2−プロピレングリコール15.3gとポリオ
キシエチレンアルキルエーテル11.5gの水281g中
の溶液に加えた。該ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ルは、例5cおよび6cにおけるものと同じであった。
ついで塩酸でpHを2.7に調整し、生成した分散体を
高圧均質化処理にかけた。メチルイソブチルケトンを蒸
留除去し、水で濃度26%に希釈して、わずかに黄色を
帯びた乳状分散体である分散体8を得た。
処理に使用した。例3および例4で得た分散体3および
4、ならびに例7および例8で得た分散体7および8
は、成分Aだけでなく成分Bも含有しており、したがっ
て本発明の組成物を構成する。例1bの分散体1および
例2bの分散体2、そしてまたそれぞれ例5cおよび6
cの分散体5および6は、対照的に、それぞれが成分A
およびBの一方のみを含有していて、そのため本発明の
組成物ではなく、比較例である。分散体3および7は、
成分AおよびBを個別に分散させ、この個別に調製した
水性分散体を合わせる方法によって製造されており、一
方、分散体4および8は、特に好ましい共分散の方法に
よって製造されたものである。
された液は、それぞれが60%酢酸を1g/L、湿潤剤
(すべての例において同一の湿潤剤であって、ポリオキ
シエチレン系生成物および水を含む)を5g/L、および
分散体1〜8を、以下に記した量で含有していた。
差があるのは、織物への撥油撥水効果をよりよく比較で
きるように、すべての処理液が同一フッ素量(重量%
で)、すなわち4.55F重量%を含有するように調製
した結果である。
に差があるのは、織物への撥油撥水効果をよりよく比較
できるように、すべての処理液が同一フッ素量(重量%
で)、すなわち5.5g F/L液を含有するように調製し
た結果である。
繊維の処理に使用した。それらを浸漬−絞り法によって
塗布した。濡れ付着量は織物ごとに異なったが、一方、
液の間の差はほとんどなかった。絞り後の濡れ付着量の
重量%(未処理織物の重量基準)を、各種の織物につい
て、以下に報告する。浸漬−絞り工程の後、各織物試料
を110℃で15分間乾燥し、ついで150℃で5分間
硬化させた。
方法によって、織物試料の撥水性および撥油性を測定し
た。撥油性は、前述の処理で得られた状態の織物につい
て直接(表1、2では、それぞれのデータを“初期”と
してある)、またその基材を5往復の摩擦で摩耗した
後、および10往復の摩擦で摩耗した後に測定した。摩
耗後の撥油性は、その織物を使用した後の、またはその
織物を機械的に痛め付けた後の撥油性能の耐久性につい
ての情報を提供する。仕上加工した織物試料の摩耗操作
は、AATCC試験法8−1996(ISO105−X
12に相当)に規定されているクロックメ−タ−によっ
て実施した。このクロックメ−タ−に、研磨紙を装着し
た。この装置を用い、織物試料を5往復または10往復
の摩擦によって摩耗させた。撥油性の測定は、この摩耗
操作の後に繰り返した。
97(ISO14419に相当)を用いて測定した。こ
の試験法は、種々の表面張力を有する多数の液状炭化水
素による濡れに対する、仕上加工された織物の抵抗性に
基づいている。撥油効果には数値の等級が与えられ、数
値が高いほど撥油性がよい。
C試験法22−1996(ISO4920に相当)に記
載されたスプレー試験によって測定した。スプレー水に
よる織物試料の濡れを目視で等級づけする。最も効果的
な撥水性を等級100とし、効果最低のものを等級0と
する。表1、2には、各々のスプレー試験について3個
の等級を記してあるが、これは3回続けて実施したスプ
レー試験(各回間に織物の乾燥なし)の等級に対応す
る。
す。これらの表は、本発明による例11、12、15お
よび16が、すべて例9、10、13および14よりも
良好な結果を与えることを示している。
Claims (18)
- 【請求項1】 成分Aおよび成分Bを含む組成物であっ
て、成分Aが、エステルまたはエステル混合物であり、
そして式(I): 【化1】 のジカルボン酸またはジカルボン酸混合物を、式(II)
〜(XI): 【化2】 のジオールから選択されるジオールまたはジオール混合
物と反応させることによって得られるものであり、ここ
で式(II)もしくは式(III)のうち少なくとも1種の
ジオール、または式(VII)〜(XI)の少なくとも1種
のジオールがその反応に関与することを条件とし;そし
て成分Bが、式(II)〜(XII): (HO−CH2)3C−CH2−CH3 (XII) のジオールから選択されるジオールまたはジオール混合
物を、式(XIII): OCN−R″′−NCO (XIII) のジイソシアナートまたはジイソシアナート混合物と反
応させることによって得られるオリゴウレタンまたはポ
リウレタン(望むならばジオールとジイソシアナートの
反応生成物中に残存するいかなるイソシアナト基も封鎖
されている)であり、 (以上の式中、 いずれのRも、互いに独立に、水素または炭素原子1〜
4個のアルキル基であり;aは、2〜10、好ましくは
2〜6であり;bは、1〜4であり;cは、0または1
であり;dは、0または1であり;RF1は、 【化3】 であり;h1は、3〜15、好ましくは7〜11であ
り;R′は、dが1の場合は 【化4】 で、dが0の場合は 【化5】 であり;eは、1〜4であり;fは、10〜50であ
り;gは、0〜6であり;tは、0〜8であり;Xは、
−O−、−S−、−NR−または−PR−、好ましくは
−S−であり;R″は、Rまたは−CH2CH2OHであ
り;X1は、−O−、−S−、−NR2−、−PR2−、 【化6】 −S(O2)−または 【化7】 であって、好ましくは−S−であり;Yは、−O−、−
S−、−NR2−または−PR2−、好ましくは−O−で
あり;Zは、 【化8】 であり;b1は、1〜4、好ましくは1であり;c1
は、0〜18であり;d1は、0〜8であり;RF2は、 【化9】 であり;h2は、3〜19、好ましくは7〜11であ
り;e1は、0〜8であり;いずれのR2も、互いに独
立に、水素または炭素原子1〜18個、好ましくは2〜
6もしくは16〜18個の、分岐状もしくは非分岐状ア
ルキル基であり;pは、3〜8であり;uは、2〜8で
あり;R″′は、炭素原子4〜40個の、2価の脂肪族
もしくは脂環式の基、または式−C6H3(R)−、−C
6H3(R)−CH2−C6H3(R)−もしくは−C6H 3
(R)−CR2−C6H3(R)−の2価の芳香族基であ
って、式中、C6H3は、ベンゼンから誘導される3価の
基である)組成物。 - 【請求項2】 成分Aが、ジカルボン酸またはジカルボ
ン酸混合物を、ジオールまたはジオール混合物と反応さ
せることによって得られるものであって、その比率とし
て−COOH基1モル当たりアルコール性OH基全体で
0.9〜1.1モル使用し、そしてこれらOH基の数の
50〜100%が、式(II)および/もしくは式(II
I)ならびに/または式(VII)、(VIII)、(IX)、
(X)もしくは(XI)のジオールから由来したものであ
る、請求項1記載の組成物。 - 【請求項3】 成分Bが、ジオールまたはジオール混合
物を、ジイソシアナートまたはジイソシアナート混合物
と反応させることによって得られるものであって、その
比率としてアルコール性OH基1モル当たり−NCO基
を0.9〜1.1モル使用するものであり、そして反応
後に残存しているいかなるイソシアナト基も、ケトンオ
キシム、好ましくはブタノンオキシム、アセトンオキシ
ムまたはメチルイソブチルケトンオキシムによって封鎖
されている、請求項1または2記載の組成物。 - 【請求項4】 成分AおよびBのほかに、追加の成分と
して、分散剤、好ましくは非イオン性分散剤、または分
散剤混合物、好ましくは非イオン性分散剤混合物を含有
する水性分散体である、請求項1〜3のいずれか1項記
載の組成物。 - 【請求項5】 追加の成分として、成分C、Dおよび
1,2−プロピレングリコールの1種以上を含有し、成
分Cが、RF1またはRF2基を1個以上有するアクリル酸
系またはメタクリル酸系のホモポリマーもしくはコポリ
マーであって、そのRF1およびRF2は、それぞれ請求項
1に定義されたものであり、成分Dが、ジイソシアナー
トまたはポリイソシアナートであって、その−NCO基
が、封鎖されている(好ましくはケトンオキシムによ
り)ものである、請求項1〜4のいずれか1項記載の組
成物。 - 【請求項6】 成分Aの成分Bに対する重量比が、成分
Aが式(II)〜(VI)のジオールまたはジオール混合物
を用いて製造された場合には、1:1〜5:1の範囲に
あり、またその重量比が、成分Aが式(VII)〜(XI)
のジオールまたはジオール混合物を用いて製造された場
合には、1:10〜5:1の範囲、好ましくは1:1〜
5:1の範囲にある、請求項1〜5のいずれか1項記載
の組成物。 - 【請求項7】 構成成分として、 成分Aを5〜50重量%、特に5〜25重量%、 成分Bを3〜40重量%、特に5〜25重量%、 成分Cを0〜30重量%、特に3〜20重量%、 成分Dを0〜20重量%、特に3〜15重量%、 分散剤または分散剤混合物を0.5〜10重量%、およ
び 1,2−プロピレングリコールを0〜20重量% 含む、請求項4〜6のいずれか1項記載の組成物。 - 【請求項8】 成分Aが、アジピン酸を、式(II)でb
=2、c=1、X=−S−および 【化10】 (式中、h1は、混合物の個々のジオールについて7〜
11である)のジオール混合物と反応させることによっ
て得られるエステルである、請求項1〜7のいずれか1
項記載の組成物。 - 【請求項9】 成分Aが、アジピン酸を、式(VII)も
しくは(VIII)のジオール、または式(VII)および(V
III)の化合物から選択されるジオールの混合物であっ
て、式中、X1=−S−または−NR2−、b1=1、Y
=−O−、そして 【化11】 (式中、h2は、混合物の個々のジオールについて7〜
11である)のものと反応させることによって得られる
エステルである、請求項1〜7のいずれか1項記載の組
成物。 - 【請求項10】 成分Bが、式(II)、式(VII)また
は式(VIII)のジオールを、式OCN−R″′−NCO
(式中、R″′が、炭素原子6〜12個の直鎖状または
分岐状アルキレン基である)の化合物と、得られる反応
生成物が遊離−NCO基を有せず、遊離OH基を有する
ような量で反応させ、次に、さらに炭素原子10〜40
個の脂環式ジイソシアナートと、得られる反応生成物が
遊離−NCO基を有するような量で反応させ、そして次
に、式(V)のジオールと、得られる反応生成物(成分
B)が遊離−NCO基を有しないような量で反応させる
ことによって得られるオリゴウレタンまたはポリウレタ
ンである、請求項1〜9のいずれか1項記載の組成物。 - 【請求項11】 式: 【化12】 (式中、R1は、炭素原子6〜22個の直鎖状または分
岐状アルキル基であり;nは、4〜40である)のポリ
オキシエチレンアルキルエーテルまたはポリオキシエチ
レンアルキルエーテル混合物を含む非イオン性分散剤を
含有する、請求項4〜10のいずれか1項記載の組成
物。 - 【請求項12】 場合によっては追加の成分として有機
溶媒および/または成分Dを含有する、成分AおよびB
の混合物を調製し、この混合物を、非イオン性の分散剤
または分散剤混合物を使用し、アニオン性またはカチオ
ン性の分散剤を使用せずに水に分散し、ついで場合によ
っては有機溶媒を除去し、そして場合によってはさらな
る成分を添加することを含む、請求項4〜11のいずれ
か1項記載の組成物の製造方法。 - 【請求項13】 混合物が、成分AおよびBを、A:B
重量比が1:10〜5:1、好ましくは1:1〜5:1
の範囲にある量で含有する、請求項12記載の方法。 - 【請求項14】 有機溶媒を除外した組成物の全重量を
基準として、組成物が、成分AおよびBを合計10〜5
0重量%、特に10〜35重量%含有するような量で混
合物を分散する、請求項12または13記載の方法。 - 【請求項15】 使用する非イオン性分散剤が、式: 【化13】 (式中、R1およびnは、それぞれ請求項11の定義に
よる)のポリオキシエチレンアルキルエーテル、または
このようなエーテルの混合物である、請求項12〜14
のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項16】 請求項12〜15のいずれか1項記載
の方法によって得られる組成物。 - 【請求項17】 請求項1〜11または16のいずれか
1項記載の組成物の、繊維材料、特に織物シート材料を
処理するための使用。 - 【請求項18】 繊維材料が、合成ポリマー、特にポリ
エステル、ポリアクリロニトリルおよび/またはポリア
ミド50〜100重量%、および天然繊維、特にセルロ
ース0〜50重量%のものである、請求項17記載の使
用。
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