JP2769834B2 - 撥水撥油防汚加工剤 - Google Patents

撥水撥油防汚加工剤

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、撥水撥油防汚加工剤に関する。更に詳しく
は、カーペットなどのインテリア製品の防汚加工処理な
どに有効に用いられる撥水撥油防汚加工剤に関する。
〔従来の技術〕
従来より、カーペットなどのインテリア製品の防汚加
工には、パーフルオロアルキル基含有ウレタン化合物が
有効であることが知られている(例えば、米国特許第3,
398,182号明細書、特公昭57−29584号公報、特公昭59−
23302号公報など)。しかしながら、パーフルオロアル
キル基含有ウレタン化合物のみでは、十分なる撥水撥油
性能および防汚性能を付与することができない。
そこで、これとパーフルオロアルキル基含有(メタ)
アクリレート共重合体とを併用し、これらの性能を向上
させることが試みられており(例えば、特開昭59−109,
574号公報、同59−109,575号公報など)、確かにこれら
の性能の向上は認められるものの、それは必ずしも十分
とはいえない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、パーフルオロアルキル基含有ウレタ
ン化合物およびパーフルオロアルキル基含有(メタ)ア
クリレート共重合体を含む撥水撥油防汚加工剤の撥水撥
油性能および防汚性能を一段と向上せしめたものを提供
することにある。
〔課題を解決するための手段〕
かかる目的を達成せしめる本発明を撥水撥油防汚加工
剤は、(A)次の各一般式[I]および[II]で表わさ
れるパーフルオロアルキル基含有ウレタン化合物両者の
水性分散液、 RfCnH2nOCONHR1NHCOOR2 [I] (RfCnH2nOCONH)aR3[NHCOO(C2H4O)mR43-a [II] R1:2価の有機基 R2:非置換または置換アルコール残基 R3:トリイソシアネート残基 R4:水素原子または低級アルキル基 Rf:C6以上のパーフルオロアルキル基 n:1〜4,m:10〜100 a:1または2 (B)パーフルオロアルキル基含有(メタ)アクリレー
ト共重合体の水性分散液および(C)一般式 R6R5C=NOCONHR1NHCOON=CR5R6 [III] R1:上記定義と同じ R5,R6:同一または異なる低級アルキル基 で表わされる非フッ素系ウレアタン化合物の水性分散液
の混合物よりなる。
上記(A)成分水性分散液は、一般式[I]および
[II]で表わされるパーフルオロアルキル基含有ウレタ
ン化合物を水中に分散させることにより調製される。
ウレタン化合物[I]は、原料ジイソシアネート化合
物に対して約0.01〜3重量%のアミン類、有機金属など
の触媒を用い、反応に不活性な有機溶媒中で、次式の付
加反応により製造される。
R1(NCO)+RfCnH2nOH+R2OH →RfCnH2nOCONHR1NHCOOR2 R1(NCO)2: 2,4−トリレンジイソシアネート 4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート トリジンジイソシアネート ジアニシジンジイソシアネート 2−メチルシクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート イソホロンジイソシアネート 水添4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート ヘキサメチレンジイソシアネート デカメチレンジイソシアネートなど RfCnH2nOH:パーフルオロヘキシルエチルアルコール パーフルオロオクチルエチルアルコール パーフルオロデシルエチルアルコール パーフルオロドデシルエチルアルコールなど R2OH:メタノール、エタノールなどの脂肪族アルコール フェノール、クレゾールなどの芳香族アルコール エチレンクロルヒドリン、グリシドールなど また、ウレタン化合物[II]は、ウレタン化合物
[I]と同様の反応条件下で、次式の付加反応により製
造される。
R3(NCO)+RfCnH2nOH+HO(C2H4O)mR4 →(RfCnH2nOCONH)aR3[NHCOO(C2H4O)mR43-a RfCnH2nOH:上記と同じ HO(C2H4O)mR4:HO(CH2CH2O)10〜100H HO(CH2CH2O)10〜100CH3など (A)成分水性分散液の調製は、ウレタン化合物
[I]および[II]の両者を、固形分濃度約10〜30重量
%で水中に分散させることにより行われる。ウレタン化
合物[I]と[II]とは、両者の合計重量中後者が約1
〜75重量%、好ましくは約5〜50重量%を占めるような
割合で用いられる。ウレタン化合物[II]の使用割合が
これより少ないと、ウレタン化合物[I]の分散が困難
となったりあるいは水性分散液の安定性が低下するよう
になり、一方これ以上の割合でウレタン化合物[II]が
用いられると、撥水撥油性能および防汚性能が低下する
ようになる。
分散に際しては、水溶性あるいは水不溶性の有機溶媒
を共存させておくことが好ましい。用いられる有機溶媒
は、これらのウレタン化合物を溶解し易いものが好まし
い。また、水不溶性有機溶媒を使用する場合には、それ
用の界面活性剤(一般には非イオン界面活性剤)を用い
てもよい。
かかる有機溶媒としては、種々のものが採用可能であ
るが、例えばジオキサン、テトラヒドロフランなどのエ
ーテル類、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジエ
チルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド
類、アセトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン
類、酢酸エチル、アジピン酸ジブチルなどのエステル類
などが好んで用いられる。これらの有機溶媒は、ウレタ
ン化合物の合計量100重量部当り約10〜300重量部、好ま
しくは約50〜200重量部の割合で用いられる。
(B)成分水性分散液としては、炭素数6以上のパー
フルオロアルキル基を含有する重合性単量体、例えば R :水素原子、メチル基 R′:アルキレン基 R″:C1〜C8アルキル などを、共重合体中約10重量%以上、好ましくは約25%
重量以上、更に好ましくは約40重量%以上の割合で共重
量させたパーフルオロアルキル基含有(メタ)アクリレ
ート共重合体の水性分散液が用いられている。
これらのパーフルオロアルキル基含有重合性単量体と
共重合される単量体としては、塩化ビニル、塩化ビニリ
デン、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレー
ト、ステアリルアクリレート、ステアリルメタクリレー
ト、アクリロニトリル、酢酸ビニル、アクリルアミド、
スチレンなどのビニル化合物またはN−メチロールアク
リルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N−ブ
トキシメチロールアクリルアミド、N−ブトキシメチロ
ールメタクリルアミド、2−ヒドロキシエチルアクリレ
ート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒド
ロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピル
メタクリレートなどの架橋性基含有重合性単量体が挙げ
られ、これらは必要に応じて組合されて共重合反応に用
いられる。
これらの各共単量体の共重合反応は、一般に乳化重合
法によって行われ、得られた水性分散液がそのまま用い
られる。
また、(C)成分水性分散液は、一般式[III]で表
わされる非フッ素系ウレタン化合物を水中に分散させる
ことにより調製される。
ウレタン化合物[III]は、ウレタン化合物[I]と
同様の反応条件下で、次式の付加反応により製造され
る。
R1(NCO)+R5R6C=NOH →R6R5C=NOCONHR1NHCOON=CR5R6 R1(NCO)2:上記と同じ R5R6C=NOH:アセトオキシム、メチルエチルケトオキシ
ムなど このウレタン化合物[III]の水中への分散は、固形
分濃度が約10〜30重量%となるように、前記ウレタン化
合物を水中に分散させる方法と同様の方法で行われる。
ただし、この場合には、ウレタン化合物[II]のような
親水性基含有化合物を用いることは必ずしも必要ではな
く、市販の界面活性剤の使用で十分であり、界面活性剤
としては他の処理剤併用性の点から非イオン界面活性剤
を用いることが好ましい。
以上の各水性分散液より本発明の撥水撥油防汚加工剤
が調製されるが、各水性分散液はそれぞれ固形分重量比
として(A)成分が約10〜90%、(B)成分および
(C)成分がそれぞれ約50〜10%の範囲内で混合して用
いられる。
本発明に係る撥水撥油防汚加工剤を用いての加工処理
は、この加工処理剤を約0.1〜5重量%の固形分濃度に
希釈した上、この希釈液中に被処理物を浸漬し、必要に
応じて絞った後、約130℃前後の温度で加熱乾燥するこ
とにより行われる。
〔発明の効果〕
パーフルオロアルキル基含有ウレタン化合物とパーフ
ルオロアルキル基含有(メタ)アクリレート共重合体と
を含む撥水撥油防汚加工剤に、非フッ素系ウレタン化合
物を更に添加することにより、カーペットなどのインテ
リア製品の加工処理において、乾燥汚れに対する防汚性
能を一段と向上させるだけではなく、高度な撥水撥油性
能もまたそこに付与される。
〔実施例〕
次に、実施例について本発明を説明する。
参考例1 Rf基含有ウレタン化合物水性分散液(A)の調製 CnF2n+1CH2RMe 45g (n=6,8,10,12の混合物で平均が9) EtC(RC2H4CnF2n+1)[R(C2H4O)46Me] 7g (n=6,8,10,12の混合物で平均が9) メチルイソブチルケトン 80g ノニオン界面活性剤 (花王製品エマルゲン147) 4g 以上の各成分を温度計、冷却管、滴下ロートおよび真
空スターラーを備えた四口フラスコに仕込み、温度を80
℃に上げた後、攪拌しながら水237gを加え、室温迄冷却
して、固形分濃度15.0重量%の水性分散液を調製した。
Rf基含有アクリレート共重合体水性分散液(B)の調製 CH2=CHCOOC2H4CnF2n+1 56g (n=6,8,10,12の混合物で平均9) 塩化ビニリデン 32g N−メチロールアクリルアミド 4g n−ドデシメルカプタン 4g ノニオン界面活性剤(花王製品エマルゲン920) 6g アゾビスイソブチルアミジン・2塩酸塩 2g アセトン 60g 水 529g 以上の各成分を温度計、冷却管、窒素ガス吹込管およ
び真空スターラーを備えた四口フラスコに仕込み、反応
容器温度を70℃迄昇温して4時間共重合反応を行い、室
温迄冷却して、固形分濃度15.0重量%の水性分散液を調
製した。
非フッ素系ウレタン化合物水性分散液(C)の調製 EtMeC=NOCONH(CH26NHCOON=CMeEt 45g ノニオン界面活性剤(花王製品エマルゲン920) 5g アセトン 40g 以上の各成分を上記装備の四口フラスコに仕込み、温
度を50℃に上げた後、攪拌しながら水243gを加え、室温
迄冷却して、固形分濃度15.0重量%の水性分散液を調製
した。
実施例1 上記参考例1で調製された各水性分散液を、種々の固
形分割合で混合して撥水撥油防汚加工剤を調製し、下記
の如き方法での評価を行った。
(撥水性、撥油性) 撥水撥油防汚加工剤を固形分濃度が0.5重量%になる
ように水で希釈し、この希釈液中にナイロンタフタ布を
5秒間浸漬した後、十分にマングルで絞ってから、130
℃で20分間熱風乾燥した。そして、撥水性についてはAA
TCC−TM−22−1985により、また撥油性についてはAATCC
−TM−118−1983によりそれぞれ評価した。
(防汚性) 上記希釈液中にナイロンカーペットを5秒間浸漬、マ
ングルで絞り、130℃、20分間の熱風乾燥を行ったもの
について、JIS−L−1021−1979記載のロータリー型ダ
イナミックローディングテスターを使用し、1000回衝撃
前後のカーペット反射率の変化度合から汚染度を算出し
た。なお、下記標準汚染物質が汚染源として使用され
た。
標準汚染物質: ビートモス 38重量% セメント 17 カオリンクレー 17 シリカ 17 カーボンブラック 0.75 酸化第2鉄 0.50 鉱油 8.75 得られた結果は、次の表1に示される。
なお、カッコを付したNo.のものは、比較例である。
参考例2 Rf基含有ウレタン化合物水性分散液(A)の調製 以上の各成分から、参考例1と同様にして、固形分濃
度15.0重量%の水性分散液を調製した。
Rf基含有アクリレート共重合体水性分散液(B)の調製 参考例1の水性分散液が用いられた。
非フッ素系ウレタン化合物水性分散液(C)の調製 以上の各成分から、参考例1と同様にして、固形分濃
度15.0重量%の水性分散液を調製した。
実施例2 上記参考例2で調製された各水性分散液を、種々の固
形分割合で混合して撥水撥油防汚加工剤を調製し、実施
例1と同様の評価を行った。得られた結果は、次の表2
に示される。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)次の各一般式[I]および[II]で
    表わされるパーフルオロアルキル基含有ウレタン化合物
    両者の水性分散液、 RfCnH2nOCONHR1NHCOOR2 [I] (RfCnH2nOCONH)aR3[NHCOO(C2H4O)mR43-a [II] R1:2価の有機基 R2:非置換または置換アルコール残基 R3:トリイソシアネート残基 R4:水素原子または低級アルキル基 Rf:C6以上のパーフルオロアルキル基 n :1〜4,m:10〜100 a :1または2 (B)パーフルオロアルキル基含有(メタ)アクリレー
    ト共重合体の水性分散液および(C)一般式 R6R5C=NOCONHR1NHCOON=CR5R6 [III] R1 :上記定義と同じ R5,R6:同一または異なる低級アルキル基で表わされる非
    フッ素系ウレタン化合物の水性分散液の混合物よりなる
    撥水撥油防汚加工剤。
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