JPH089588B2 - ペルフルオルアルキル―およびエピクロルヒドリン基を含有するウレタン並びにその用途 - Google Patents

ペルフルオルアルキル―およびエピクロルヒドリン基を含有するウレタン並びにその用途

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JPH089588B2 JP61201932A JP20193286A JPH089588B2 JP H089588 B2 JPH089588 B2 JP H089588B2 JP 61201932 A JP61201932 A JP 61201932A JP 20193286 A JP20193286 A JP 20193286A JP H089588 B2 JPH089588 B2 JP H089588B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ペルフルオルアルキル−およびエピクロル
ヒドリン基を含有するウレタン並びにその用途に関す
る。
米国特許第4,264,484号明細書、同第4,340,749号明細
書および同第4,468,527号明細書には、ペルフルオルア
ルキル−およびエピクロルヒドリン基を含有する下記の
式のウレタンが開示されている(上記各特許明細書の式
I、VおよびVIII参照): 式中の記号は以下の意味を有する。
Rfは弗素化合物脂肪族機であり、 Qはエペキシ反応性−およびイソシアネート反応性基を
有しない二価の基、例えば−CO−、−CONR−、−SO2NR
−、−SO2−、−CnH2n−、−C6H4−、−C6H3Cl−または
−OC2H4−基またはこれらの組合せであり、但しRは水
素原子または炭素原子数1〜6のアルキル基でありそし
てnは1〜20であり、 mは0または1であり、 R1は水素原子または低級アルキル基であり、 R2は水素原子、低級アルキル基または炭素原子数6〜12
のアリール基であり、あるいはR1およびR2は互いに結合
して芳香族構造または脂環式構造を形成し、 pは小さい値の数、例えば1〜5であり、 oはイソシアネート中のイソシアネート基の数に等しい
数であり、例えば2〜5であり、そして R3は有機系のポリイソシアネートの、例えば2,4−トル
イレンジイソシアネートのイソシアネート遊離残基であ
る。
このウレタンは繊維材料を処理する為の剤として推奨
されている。
本発明は、上記の式のウレタンがRf、Q、m、R1
R2、p、oおよびR3が特別な意味あるいは特別の数値を
取ったとき、即ちRfが選択された弗素化脂肪族残基で、
然も直鎖状のペメフルオルアルキル基であり、Qが−CH
2−であり、mが1であり、R1およびR2がHであり、p
が1〜7、殊に1〜3であり、oが2でありそしてR3
2,4−または2,6−トルイレンジイソシアネート残基であ
る場合に、繊維材料、皮および毛皮の処理に関して特に
有利な性質を示すことを見出した。
それ故に本発明の対象は、下記式(I) 〔式中、aは7〜11の数をそしてbは1〜3の数を意味
する。〕 で表される化合物である。
ビス−〔ペルフルオルアルキルエトキシ−(クロロメ
チルエトキシ)−カルボニルアミノ〕−トルエン類であ
る本発明のウレタン類の製造は、最初にペルフルオルア
ルキルエタノール/エピクロルヒドリン−付加生成物を
製造し、次にこの付加生成物をトルイレンジイソシアネ
ートと反応させるようにして有利に行うことができる。
ペルフルオルアルキルエタノール/エピクロルヒドリ
ン−付加生成物を製造する為には、下記式II CF3−(CF2)a−CH2−CH2−OH 〔式中aは上記の意味を有する。〕 で表されるペルフルオルアルキルエタノールまたはかゝ
るペルフルオルアルキルエタノールとエピクロルヒドリ
ンとの混合物を触媒としてのルイス酸の存在下に50〜15
0℃、殊に70〜90℃の温度のもとで反応させるようにし
て行う。後記の反応式(式中aおよびbは上記の意味を
有する)はこれを説明するものである: ペルフルオルアルキルエタノールの場合、一般に、好
ましくはaが8〜11の平均値である市販の価格的に有利
な混合物が適している。ルイス酸の種類には制限がな
い。特にBF3、三弗化硼素−ジエチルエテラート、SnC
l4、SbCl5、TiCl4、FeCl3、PF5および/またはジブチル
−チン−ジラウレートが適しており、この場合三弗化硼
素−ジエチルエテラートが特に有利である。触媒の量は
一般に、ペルフルオルアルキルエタノールを規準として
0.01〜5重量%、殊に0.1〜1重量%である。反応は好
ましくは攪拌下に且つ発生する圧力の下で実施し、その
際液状のエピクロルヒドリン(常圧の沸点116℃)を、
予め導入したアルコールに添加する。反応期間は、約0.
5〜7時間の範囲内である。溶剤を用いるのが合目的的
であり得る。特に有利な溶剤はハロゲン化炭化水素、例
えば四塩化炭素、トリクロルエチレン、1,2−ジクロロ
エタン、トリクロロエタン、ペンタフルオルモノクロロ
エタンおよびトリフルオルジクロロエタン;ケトン類、
例えばメチルエチルケトンおよびシクロヘキサノン;エ
ーテル、例えばジイソプロピルエーテルおよびテトラヒ
ドロフラン;ジメチルホルムアミドおよびN−メチルピ
ロリドンがある。
話題の反応は定量的に進行する。得られる反応生成物
から、場合によって用いる溶剤を留去する。その際に場
合によっては存在する揮発性成分、例えば未反応エピク
ロルヒドリンも除かれる。合目的的な理由から蒸留は減
圧(水流ポンプ減圧)下で実施してもよい。触媒として
用いる、トルイレンジイソシアネートとの後続の反応の
際にそれ自体妨害にはならないルイス酸は、アルカリ性
の剤、好ましくは重炭酸ナトリウム水溶液またはトリエ
チレンアミンの如きアミンによって洗浄除去するかまた
は中和することができる。
ペルフルオルアルキルエタノール−エピクロルヒドリ
ン付加生成物とトルイレンジイソシアネートとの反応
は、付加化合物を(熱によって溶融された状態で)最初
に準備し、50〜150℃、殊に70〜120℃の温度でトルイレ
ンジイソシアネートを添加しそして上記の温度の下で後
反応させるようにして進めるのが有利である。この反応
の場合には攪拌下に、発生する圧力のもとで実施するの
が有利である。反応時間は1〜15時間の範囲内である。
合目的的である場合には、ここでも上記の溶剤を用いて
もよい。トルイレンジイソシアネートとしては、2,4−
および/または2,6−トルイレンジイソシアネートが適
しており、殊に約80重量%の2,4−トルイレンジイソシ
アネートと約20重量%の2,6−トルイレンジイソシアネ
ートとを含有している市販品の状態のものが有利であ
る。ペルフルオルアルキルエタノール−エピクロルヒド
リン付加生成物とトルイレンジイソシアネートとの反応
は、定量的に進行し、本発明に従うウレタンが所望の純
度の固体(ワックス様の)生成物として生じる。
本発明の化合物は驚くべきことに、繊維材料、皮およ
び毛皮の為のおよび未塗装木材の為の、特に繊維材料、
皮および毛皮の為の良好な処理剤である。このものはこ
れらの品物に殊に優れた疎水性および疎油性を与える。
更にこのものは、例えば強化、構造化、着色および洗浄
の際あるいはストレッチング処理およびミリング処理に
委ねる際に、如何なる効果の損失のものなく、仕上げさ
れる繊維材料および皮および毛皮が受ける強い応力に対
しての予期され無い程の高度の耐久性を示す。
繊維材料は、天然のものおよび/または合成のもでも
よい。殊にポリアミド、ポリエステルおよび/またはポ
リアクリルニトリルより成るもの、特にポリアミドが好
ましい。繊維材料はどんな形状であってもよく、例えば
フィラメント、ファブリック、ヤーン、フロック、織
布、緯メリヤス、経メリヤス、カーペットまたは不織布
でもよい。本発明の化合物の塗布量は、本発明の化合物
中の弗素の量について計算して、0.02〜1重量%(処理
される繊維材料を規準とする重量%)の弗素、殊に0.04
〜0.4重量%の弗素が繊維材料上に存在するように選択
する。皮および毛皮の種類には制限がない。皮は例えば
雌牛皮、山羊皮、羊皮または豚皮等がある。毛皮には、
例えば羊皮ベロア、ミンク、アライグマの毛皮または価
値ある同様な種類の毛皮がある。
本発明の化合物の塗布量は、本発明の化合物中の弗素
の量について計算して、0.05〜1.5重量%(処理される
材料−皮または毛皮−を規準とする重量%)の弗素、殊
に0.1〜1重量%の弗素が皮または毛皮上に存在するよ
うに選択する。
本発明者は、前記式(I)の、ペルフルオルアルキル
−およびエピクロルヒドリン基を含有するウレタンの上
記の効果が殊に、特定の水性分散物の状態で用いた場合
に達成されることを見出した。
この水性分散物は、実質的に A) 5〜30重量%、殊に10〜25重量%(水性分散物を
規準とする重量%)の、有効物質としての少なくとも一
種類の式(I)の化合物、 B) 1〜10重量%、殊に3〜25重量%(有効物質量を
規準とする重量%)の、少なくとも一種類のペルフルオ
ルアルキル残基を含有する少なくとも一種類のカチオン
系−またはベタイン系乳化剤、 C) 0〜20重量%、殊に5〜14重量%(有効物質量を
規準とする重量%)の少なくとも一種類の非イオン系乳
化剤、 D) 50〜120重量%、殊に80〜110重量%(有効物質量
を規準とする重量%)の、20℃で液体であり常圧で少な
くとも100℃の沸点を有する炭素原子数5〜16、殊に6
〜14の少なくとも一種類の水不溶性のカルボン酸−およ
び/またはジカルボン酸エステル、 E) 15〜60重量%、殊に20〜40重量%(有効物質量を
規準とする重量%)の、炭素原子数2〜20の少なくとも
一種類の水溶性アルカンジオールおよびポリアルカンジ
オール、但しこのアルカンジオールおよびポリアルカン
ジオールは炭素原子数1〜4のアルキル基を1または2
個有していてもよい、および F) 水性分散物が100重量%となる程の水または水性
分散物が100重量%となる程の、少なくとも50重量%
(エマルジョンを規準として)の水を含有する水/油型
エマルジョン、 より成る。
成分A)としては、aが7〜11の数でありそしてbが
1〜3の数である場合に作られる式(I)の化合物が有
利である。ペルフルオルアルキル基Rf〔式IのCF3−(CF
2)a基に相当する〕がC8F17〜C16F33であり−然も個々の
化合物の状態または工業用の混合物の状態であり、平均
してCF3−(CF2)11に相当する−そしてbが1.2〜2.4であ
る下記式の化合物が、特に有利である: 成分B)としては下記式 で表されるカチオン系−およびベタイン系乳化剤を用
いるのが有利である。上記両式中、Rf″は末端にCF2H−
基を有していてもよい炭素原子数5〜13のペルフルオル
アルキル基、殊にC5F11、C7F15、C9F19、C11F23またはC
13F27であり、R4、R5およびR6は互いに同じでも異なっ
ていてもよく、水酸基で置換されていてもよい炭素原子
数1〜4のアルキル基でありそしてXは一価のクロライ
ド−アニオン、ブロマイド−アニオン、スルファート−
アニオンまたは炭素原子数1〜2のアルキルスルファー
ト−アニオンである。Rf″がC5F11、C7F15、C9F19、C11
F23またはC13F27である下記の化合物が特に有利なカチ
オン系乳化剤である: 〔R″f−CF=CH−CH2−N(CH3)3+SO4CH3 - 〔R″f−CF=CH−CH2−N(CH3)3+Cl- 〔R″f−CF=CH−CH2−N(C2H5)2CH3+SO4CH3 - 〔R″f−CF=CH−CH2−N(C2H5)2CH3+Cl- 〔R″f−CF=CH−CH2−N(C3H7)2CH3+SO4CH3 - 〔R″f−CF=CH−CH2−N(C4H9)2CH3+SO4CH3 - 〔R″f−CF=CH−CH2−N(CH3)2CH2CH2OH〕+SO4CH3 - 〔R″f−CF=CH−CH2−N(CH3)2CH2CH2OH〕+Cl- これらの乳化剤はそのままでもまたは溶剤に溶解して
用いてもよい。溶剤としては、低級アルコール、例えば
メタノール、エタノール、プロパノールおよび/または
イソプロパノールを場合によっては水と一緒に用いるの
が殊に有利である。カチオン系乳化剤が特に有利であ
る。
成分C)としては10〜30のエチレンオキサイド単位を
有するポリオキシエチレンソルビタン−モノオレエート
またはポリオキシエチレンソルビタン−モノステアレー
トのタイプの非イオン系乳化剤が有利である。特に有利
なのは、10〜30のエチレンオキサイド単位を有するポリ
オキシエチレンソルビタン−モノオレエート、例えば20
のエチレンオキサイド単位を有するポリオキシエチレン
ソルビタン−モノオレエート(市販名トウエン(Twee
n)80として知られている)である。
成分D)としては、酢酸ブチルエステル、プロピオン
酸アミルエステル、酪酸メチルエステル、グリコールビ
スアセテート、プロパンジオール、コハク酸ジエチルエ
ステル、アジピン酸ジメチルエステル、アジピン酸ジブ
チルエステルのそれぞれ単独または相互の混合物を用い
るのが有利である。特に、モノカルボン酸エステル(殊
にブチルアセテート)とジカルボン酸エステル(殊にア
ジピン酸ジブチルエステル)との混合物が有利である。
モノカルボン酸エステルとジカルボン酸エステルとの割
合は1:1〜1:5、殊に1:2である。
成分E)としては、殊にモノエチレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラ
エチレングリコール、ペンタエチレングリコール、相応
するプロピレングリコール類または、これらのエチレン
−またはプロピレングリコール類の(C1〜C4)モノアル
キル−またはジアルキルエーテルを用いるのが有利であ
り、特にジエチレングリコールジメチルエーテルおよび
ジプロピレングリコールモノエチルエーテルが特に有利
である。
成分B)〜E)に相当する化合物は市販されている。
これらは、一般に上記の複数の化合物を含有している工
業用の混合物(同属混合物)の状態でも用いることがで
きる。
本発明の水性分散物は成分A)〜F)の他に更に別の
合目的的な成分を含有していてもよい。例えば分散物
は、水に不溶性のまたは難溶性の沸点100℃以上の脂肪
族ケトン類を含有していてもよい。このケトン類の例に
は、炭素原子数5〜8の脂肪族ケトン類、例えばジエチ
ルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソブチルケ
トンおよびこれらの類似物がある。これらのケトン類は
水性分散物を規準とする重量%で殊に5〜10重量%の量
で用いそして成分D)の相当する量に替えてもよい。
本発明の水性分散物の製造は個々の成分を集めて混合
することによって行う。この場合、成分A)、B)、
C)、D)およびE)を比較的に多量のエネルギーの供
給下に水(成分F)中に分散させるようにして行うのが
有利である。各成分の量比は、分散処理の後に上記の分
散物の組成が達成されるように選択する。成分A)(こ
れは本発明の化合物、即ち有効成分である)は少なくと
も、成分D)およびE)の使用量の一部中に予備分散さ
せそしてその状態で用いるのが有利であることが判って
いる。更に、水性分散物の製造を二つの部分的な段階に
分けそして最初に予備分散をそして次いで微細分散を行
うことも有利であることが判っている。予備分散は、例
えば高速攪拌機(例えばウルトラトゥラックス(Ultra
−turrax)タイプの攪拌機(分散装置)を用いる場合に
存在する如き、高い剪断力を用いることによって行うの
が有利である。そしてこの場合に得られる予備分散物
(粗分散物)を次いで超音波処理または高圧ホモゲナイ
ザー中での処理に委ねる。この処理の終了後に分散物中
の粒子の大きさ(粒度)は80%以上、殊に95%以上が1
μmまたはそれ以下である(微細分散物)。
本発明の対象は、更に上記の水性分散物を用いること
にもある。これは本発明に従って、繊維材料、皮または
毛皮の処理または未塗装木材(殊に、未塗装家具)の処
理に用いられる。水性分散物は、これらの物質、特に繊
維材料、皮および毛皮に優れた疎水性および疎油性を与
える。繊維材料について用いる場合水性分散物は、製造
の際に得られるままの状態で用いるとができる。しかし
通常には1〜10重量%、殊に1.5〜5重量%の固形分含
有量(水性分散物を規準とする重量%)に水で希釈して
調製しそしてこの状態で用いる。
予備的に縫い合わせた皮および毛皮の仕上げには水性
分散物を、浴を用いる場合には直接的にそして更に予備
的に希釈することなしに、製造の際に生じる状態で用い
ることができる。スプレー塗布法によって乾燥した皮お
よび毛皮を仕上げ処理する為には、先ず第一に水で1〜
10重量%、殊に4〜8重量%の固形分含有量(水性分散
物を規準とする重量%)に水で希釈して調整する。
本発明の水性分散物は実地の全ての要求を満足してお
り、特に−20℃〜+40℃の温度において優れた貯蔵安定
性を示す。このものは確かにマイナスの温度のもとでは
凍結するが、溶けた後には分散状態を維持している。優
れた疎油性および疎水性の他に一般的な防汚性および改
善された伝導性をも達成する。上記の水性分散物は話題
の処理の為に単独で用いることができるし、また例えば
通例の紡糸用調整物あるいは皮用加脂剤または他の仕上
げ剤、例えば帯電防止剤、明色化剤、グリコールまたは
それの誘導体を基礎とする繊維樹脂(textil resin)、
可塑剤および、ポリビニルアルコールおよびエチレン−
ビニルアセテート重合体、鉱物性−および合成鞣皮剤と
組み合わせて用いることができる。
処理する為に用いる繊維材料の種類および形状に関し
ては上述の通りである。要するに、繊維材料は、天然の
ものおよび/または合成のものでもよい。水性分散物
は、ポリアミド、ポリエステルおよび/またはポリアク
リルニトリルより成る繊維材料、特にポリアミドより成
るものの場合に特に有利である。繊維材料は、どんな形
状であってもよく、一般にフィラメント、ファブリッ
ク、織布またはカーペットでもよい。本発明の水性分散
物での繊維材料の処理は通例の方法によって、例えばス
プレー、浸漬、スロップ・パジング、パジングおよびこ
れらの類似の方法によって実施する。塗布量は、繊維材
料上の有効物質(本発明の化合物)の弗素量が処理され
る繊維材料を規準として0.02〜1重量%、殊に0.04〜0.
4重量%であるように選択する。処理するべき繊維材料
に塗布した後に乾燥を約120℃までの温度、例えば100〜
120℃の温度で行い、次いで約130〜190℃、殊に140〜18
0℃の温度で、一般に約30秒〜約4分に渡る熱処理を実
施する(もし乾燥および熱処理が繊維材料の製造過程で
いずれにしても実施されなければ)。
仕上げ処理する皮および毛皮の種類および出所に関し
ては、既に上で述べたように、制限がない。これら、水
性分散物で処理する以前に、確実に且つ均一に被覆する
為に、出来る限り強い撥水剤、例えばポリウレタン調整
物で被覆するべきでない。
本発明の水性分散物での皮および毛皮の処理は、通例
の方法によって、例えば浴中で浸漬、ブラシ塗布または
スプレー塗布によって実施する。塗布量は、皮−および
毛皮材料に対する有効物質(本発明の化合物)中の弗素
の量が0.05〜1.5重量%、殊に0.1〜1重量%(処理する
べき皮−および毛皮材料を規準とする重量%)であるよ
うに選択する。本発明の水性分散物で処理した後に皮−
および毛皮材料を乾燥しそして通例のように仕上げる。
本発明の水性分散物の処理は処理される皮および毛皮の
色にも臭にも害を及ぼさず、また羊毛および毛皮の毛の
自由運動をそれらの付着によって害することもない。
本発明を以下の実施例によって更に詳細に説明する。
本発明の化合物 1.ペルフルオルアルキルエタノール/エピクロルヒドリ
ン−付加生成物の製造 実施例 1 攪拌機、還流冷却器、温度計、滴下ロートおよび加熱
浴を備えた2lフラスコ中に、1.5kg(2.78モル)の市販
のペルフルオルアルキルエタノール混合物(ペルフルオ
ルアルキル=C6F13〜C14F29−これは平均してCF3−(C
F2)7に相当する−;OH価=104)、溶剤としての450mlの
1,2,2−トリフルオルトリクロロエタン(CFCl2−CF2C
l;沸点48℃)および触媒としての15gの三弗化硼素ジエ
チルエーテル(これは、ペルフルオルアルキルエタノー
ルを規準として1重量%(触媒)である)を最初に導入
する。この溶液に50℃のもとで(冷却下に)309g(3.34
モル)のエピクロルヒドリンを滴下し、次いで2時間に
渡って溶剤の沸騰温度のもとで後攪拌する。今度は触媒
を除く為にフラスコ内容物を1の4重量%濃度重炭酸
ナトリウム水溶液で洗浄し、次いで水で二回後洗浄しそ
して溶剤を除く為に減圧(水流ポンプ減圧)下に蒸留す
る。
得られるペルフルオルアルキルエタノール/エピクロ
ルヒドリン付加生成物(1.77kg;収率=理論値の97.6重
量%)は固体(ワックス状)の黄色に着色し生成物(OH
価85.9)であり、その全組成は下記式に相当する(ペル
フルオルアルキルエタノールとエピクロルヒドリンとの
モル比=1:1.2): (C6F13〜C14F29)は平均してCF3−(CF2)7−即ちaは平
均数7−に相当する。
実施例2 攪拌機、還流冷却器、温度計、滴下ロートおよび加熱
浴を備えた250mlフラスコ中で、150g(0.28モル)の市
販のペルフルオルアルキルエタノール混合物(ペルフル
オルアルキル=C8F17〜C16F33;OH価=105.4)を70℃に
加熱することによって溶融し、触媒としての1.3gの三弗
化硼素ジエチルエーテルと混合し、次いで70〜90℃の温
度のもとで36.5g(0.40モル)のエピクロルヒドリンを
配量供給する。その後に75℃で3時間後反応させる。今
後は、触媒を中和する為にフラスコ内容物を0.9gのトリ
エチルアミンと混合し、次いで揮発成分を除く為に75
℃、15mbarのもとで蒸留する。固体(ワックス状)の黄
色に着色し生成物(186.8g;収率=理論値の99.4重量%;
OH価=79.7)が得られる。このものの全組成は下記式に
相当する(ペルフルオルアルキルエタノールとエピクロ
ルヒドリンとのモル比=1:1.4): (C8F17〜C16F33)は平均してCF3−(CF2)11−即ちaは
平均数11−に相当する。
実施例3〜6 実施例2と同様に行う。この場合ペルフルオルアルキ
ルエタノールおよびエピクロルヒドリンは後記に総括掲
載するモル比で用いる。表には得られるペルフルオルア
ルキルエタノール/エピクロルヒドリン付加生成物の収
率およびOH−価も記してある。
実施例3〜6に従って得られる化合物の全組成は、指
数1.4の替わりに指数が1.6、1.8、2.0および2.4である
ことを除いて、実施例2の化合物の式に相当する。
2.本発明のジウレタン化合物の製造 実施例7 攪拌機、乾燥管を備えた冷却器、温度計および加熱浴
を備えた1のフラスコ中に、実施例1の548.5(0.84
モル)のペルフルオルアルキルエタノール−エピクロル
ヒドリン付加生成物を、80℃のもとで溶融して、最初に
導入する。これに73.1g(0.42モル)のトルイレンジイ
ソシアネート(即ち、80重量%の2,4−トルイレンジイ
ソシアネートと20重量%の2,6−トルイレンジイソシア
ネートとの混合物)を滴下し、次いで5時間に渡って11
0℃の下で後攪拌する。得られるジウレタン化合物(614
g;収率=理論値の98.8重量%)は固体(ワックス状)の
黄色に着色し生成物であり、51.4重量%の弗素含有量を
有している。このものの全組成は下記式に相当する: 上記式中の(C6F13〜C14F29)は平均してCF3−(CF2)7
−即ちaは平均数7−に相当する。
実施例8〜12 それぞれ実施例7と同様に行う。但し実施例2〜6の
ペルフルオルアルキルエタノール−エピクロルヒドリン
−付加生成物をトルイレンジイソシアネートと2:1のモ
ル比で反応させる。得られる化合物のそれぞれの収率お
よび弗素含有量を総括掲載する: 実施例8〜12に従って得られる本発明の化合物の全組
成は、基C6F13〜C14F29の替わりに該基がC8F17〜C16F33
−これは平均してCF3−(CF2)11、即ち平均数aは11に相
当する−でありそして指数1.2の替わりに指数が1.4、1.
6、1.8、2.0および2.4であることを除いて、実施例7の
化合物の式に相当する。
本発明の水性分散物 実施例13 以下に記載の成分A)〜E)を一緒にして混合するこ
とによって10kgの本発明に従う水性分散物を調製する: A) 1.74kgの、実施例10の本発明の化合物(有効物
質)、 B) 0.10kgの下記式のカチオン系乳化剤(0.14kgのイ
ソプロパノールおよび0.02kgの水に溶解したもの): 〔C9F19−CF=CH−CH2−N(C2H5)2CH3+SO4CH3 - C) 非イオン系乳化剤としての、20のオキシエチレン
単位を有する0.20kgのポリオキシエチレンソルビタンモ
ノオレエート(市販名トウエン(Tween)80)、 D) 1.50kgの、アジピン酸ジブチルエステル(1.0k
g)とブチルアセテート(0.5kg)との混合物、 E) 0.50kgのジエチレングリコールジメチルエーテル
および F) 5.80kgの水。
A)〜F)と成分B)の為の溶剤との合計は10.00kg
である。
有効物質の量および水の量は水性分散物を規準としそ
して成分B)〜E)の量はそれぞれ有効物質を規準とし
た場合には、成分A)〜F)について下記の重量%が得
られる: A) 17.4重量% B) 5.7重量% C) 11.5重量% D) 86.2重量% E) 28.7重量% F) 58.0重量% 本発明の分散物の調製は詳細には次のように実施す
る: 20lの大径の円筒状容器中で5.8kgの水(成分F)およ
び0.25kgの40重量%濃度のカチオン系乳化剤溶液(成分
B)を90重量%濃度イソプロパノール水溶液中で攪拌す
る(従って、0.1kgのカチオン系乳化剤および、0.14kg
のプロパノールと0.02kgの水とより成る0.16kgの溶剤と
を導入する。)。室温のこの混合物中に、ウルトラトゥ
ラックス(Ultraturrax)のタイプの分散装置の強い剪
断作用のもとで、20のオキシエチレン単位を持つ0.2kg
のポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート(成分
C)、1.0kgのアジピン酸ジブチルエステルおよび0.5kg
のブチルアセテート(成分D)および0.5kgのジエチレ
ングリコールジメチルエーテル(成分E)の中に1.74kg
の有効物質(成分A)を溶解した80℃の熱い溶液を添加
攪拌する。その際に容器中の温度が35℃に上昇する。こ
の粗分散物を約30分間ウルトラトゥラックスで更に処理
する。その際に温度が40〜45℃に上昇する。この場合、
既に、外面的には匹敵するがその状態では未だ貯蔵安定
性がなく直ちに沈澱するエマルジョンが生じる。得られ
る粗エマルジョンを、続く細分散処理、然も超音波装置
(例えばブランソン社(Branson)のソニフィール(Son
ifier)タイプ)による細分散処理に、粒子の少なくと
も90%が1μmの平均粒度に達するまでまたはそれを下
回る平均粒度まで委ねる。超音波装置の最高の効率およ
び最適な超音波処理を達成する為に、粗分散物を、40℃
に温度コントロールされた反響室(Schallkammer)−反
響室の温度制御は、サーモウタットによってコントロー
ルされたウオータバスによって達成される−を通して、
要求する細分散が達成されるまでポンプ供給する。は三
回通す必要がある。流速度は10l/時である。
−20〜+40℃でも未だ問題なく安定である8重量%の
有効弗素含有量(分散中の有効物質の量から計算)のミ
ルク状の不透明の微細分散物10kgが得られる。
実施例14 実施例13と同様に実施する。但しこの場合には成分
A)として実施例7に従う1.51kgの本発明の化合物(有
効物質)を用いる。
実施例13と同様に、相応する量の水の使用下に10kgの
水性分散物を製造する。8重量%の有効弗素含有量の安
定な良好な分散物が得られる。従って分散物はA)1.5k
g、B)1.10kg(全部で0.16kgの溶剤を含む)、C)0.2
0kg、D)1.50kg、E)0.50kgおよびF)6.03kgより組
成されている。
有効物質の量および水の量は水性分散物を規準としそ
して成分B)〜E)の量はそれぞれ有効物質を規準とし
た場合には、成分A)〜F)について下記の重量%が得
られる: A) 15.1重量% B) 6.6重量% C) 13.2重量% D) 100.0重量% E) 33.1重量% F) 60.3重量% 実施例15 実施例13と同様に実施する。但しこの場合には成分
A)として実施例11に従う1.76kgの本発明の化合物(有
効物質)を用いる。
実施例13と同様に、相応する量の水の使用下に10kgの
水性分散物を製造する。8重量%の有効弗素含有量の安
定な良好な分散物が得られる。
実施例13での成分A)1.74kgとこの実施例での1.76kg
とが僅かしか相違していない為に、有効物質を規準とす
るまたは水性分散物を規準とする成分A)〜F)の量
(重量%)は実施例13における相応する利用に殆ど等し
い。
実施例16 実施例13と同様に実施する。但しこの場合には成分
A)として実施例12に従う1.77kgの本発明の化合物(有
効物質)を用いる。
実施例13と同様に、8重量%の有効弗素含有量の安定
な良好な分散物が得られる。
有効物質あるいは水性分散物を規準とする成分A)〜
F)の量(重量%)に関しては、この実施例の場合にも
実施例15の最後に述べたことが当ては嵌まる。
繊維材料の場合の使用例 実施例17〜20 実施例8〜11の本発明の化合物を試験する。これらの
化合物をポリアミド−6−フィラメントより成る織物に
パッダによって、30〜40重量%の液吸収量で適用する。
それぞれの液中の本発明の化合物(有効成分)の量はそ
れぞれ、塗布量が縮合後に織物上に約0.05重量%(弗
素)(織物の重量を規準とする重量%)であるように選
択する。液は250mlのアセトンに約1.2gの本発明の化合
物の組成である(アセトン性液)。アセトンで湿った織
物を最初に空気乾燥し、次いで1分間に渡って160℃の
もとで縮合する(固定する)。
こうして得られる織物について撥油性値を、AATCC−
試験基準118-1978に従って測定する。即ち、縮合した後
におよび、1の水、1gのトリナトリウムホスフェート
および−ブタンジオール−1,4を15モルのエチレンオキ
サイドでオキシエチル化し、次いで1モルのオレイン酸
でこのオキシエチラートをエステル化することによって
得られる−2gを脂肪酸ポリグリコールエステルより成る
アルカリ性煮沸水によって3時間処理した後に測定す
る。更に、弗素塗布量(織物の重量を規準とするF−塗
布量−重量%−)を縮合後におよびアルカリ性煮沸洗浄
後に測定する。結果を下記の表に総括掲載する: 実施例21〜24 実施例13〜16の本発明の水性分散物を試験する。分散
物を水で希釈して2〜4重量%の固形分含有量にする。
希釈した分散物(処理液)は、ポリアミド−6−フィラ
メントより成る織物にパッダによっておよび30〜40重量
%の液吸収量にて塗布させて、その結果それぞれ約0.05
重量%の弗素(有効弗素)塗布量が縮合後に織物状に存
在する(織物の重量を規準とする重量%)。液で湿った
織物を最初に120℃の温度のもとで乾燥し、次いで3分
間に渡って200℃のもとで縮合する。
こうして得られる織物について撥油性値を、AATCC−
試験基準118-1978に従って測定する。即ち、縮合した後
におよび上記のアルカリ性煮沸洗浄で3時間処理した後
に測定する。更に、弗素塗布量(織物の重量を規準とす
るF−塗布量−重量%−)を縮合後におよびアルカリ性
煮沸洗浄後に測定する。結果を下記の表に総括掲載す
る: 比較例 最初に挙げた米国特許明細書では、本発明のウレタン
類に相違して−SO2NR基を含有するペルフルオルアルキ
ル基およびエピクロルヒドリン基含有ウレタンが特に推
奨されている。
この比較例では、上記米国特許明細書の実施例4に記
載された下記の化合物を試験する: 実施例17〜20に記載の如く行う。アセトン性液で処理
しそして160℃で縮合した後に得られる織物について、
実施例17〜20におけるのと同様に、縮合後の撥油性値お
よびアルカリ性煮沸洗浄にて3時間処理し後のそれを測
定する。更に、弗素塗布量(織物の重量を規準とするF
−塗布量−重量%−)を縮合後におよびアルカリ性煮沸
洗浄後に測定する。結果を下記の表に 結果が示すように、本発明の化合物では非常に高い煮
沸洗浄後撥油性値が達成される。即ち、本発明の化合物
は中でも、煮沸洗浄の際の極めて厳しい負荷に耐える特
に重要な性質も有している。
皮および毛皮の場合の使用例 実施例25〜28 実施例8〜11の本発明の化合物を試験する。これらの
化合物を仕上げ前の皮にスプレー塗布する。本発明の化
合物(有効物質)の塗布量はそれぞれ、約05〜0.6g/m2
の弗素が塗布されるように選択する。
この塗布はそれぞれ0.5重量%濃度の有効物質アセト
ン溶液として行う。溶剤を蒸発しそしてこうして処理し
た皮を一日貯蔵した後に、撥水効果を水滴試験(規定さ
れた大きさの置かれる水滴が皮によって吸収されるまで
に経過した時間を測定する)によって測定する。
仕上げ前の皮に置かれた水滴が2〜5分で吸収された
のに、実施例8〜11の本発明の化合物で処理された皮で
は、置かれた水滴が吸収されるまでの存続時間は1時間
より多く、一般に2〜3時間である。
実施例29〜32 実施例13〜16の本発明に従う水性分散物を試験する。
仕上げ前の皮への分散物の適用をスプレー法によって
並びに浴法によって行う。
スプレー技術によって塗布する為に、本発明の水性分
散物を水で希釈して、4〜8重量%の固形分含有量にす
る。スプレーガンによってそれぞれ約1.6g(弗素)/m2
(皮)塗布する。乾燥、ミリングまたはブラシングの後
に、撥水効果を水滴試験によってそして撥油効果をAATC
C−試験118によって試験する。
仕上げ前の比較用試料は水滴試験において5分より少
ない存続時間がそしてAATCC−試験において1の撥油値
しか得られないのに、本発明に従う水性分散物で処理し
た皮では水滴試験による8時間より長い存続時間がそし
て5またはそれより多い撥油値が得られる。浴中での皮
の仕上げ処理の為に、本発明の水性分散物を−クロムな
めし、後なめし、着色および加脂処理による皮製造の通
例の工程において−加脂浴(このものは毛を剃った皮の
重量を規準として150重量%の水の浴液を有している)
に希釈せずに、毛を剃った皮の重量を規準として0.3重
量%(弗素)の量で添加する。皮を乾燥しそして通例の
仕上げ処理をした後に、撥水効果を水滴試験によってそ
して撥油効果をAATCC−試験によって試験する。
こうして処理した皮の水滴試験では、置かれた水滴が
吸収されるまでの存続時間が8時間より長くそして5ま
たはそれより多い撥油値が得られる。
使用例の結果が示すように、本発明の化合物および水
性分散物は皮および毛皮の優れた仕上げ剤である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロルフ・クレーベル ドイツ連邦共和国、ノイーイーゼンブル ク、アム・トリープ、41 (72)発明者 ウエルネル・ロツツ ドイツ連邦共和国、ニーデルンハウゼン、 ロツセルト ブリツク、16 (72)発明者 ウオルフガング・グレンツ ドイツ連邦共和国、ケルクハイム/タウヌ ス、ベルリネル・リング、20 (72)発明者 フーベルト・ヘルト ドイツ連邦共和国、ランゲン、フオル・デ ル・ヘーエ、27 (72)発明者 ロタール・イエツケル ドイツ連邦共和国フレールスハイム・ア ム・マイン、ケツテレルストラーセ、88 (72)発明者 ヤン−ヒルベルト・マスト ドイツ連邦共和国、ヒユンフエルデン、ア ム・ツオールハウス、18 (72)発明者 カルル・ヒンテルマイエル ドイツ連邦共和国、フランクフルト・ア ム・マイン、ヒユンフエルデル・ストラー セ、18 (72)発明者 マンフレート・ミユーレル ドイツ連邦共和国、ゲレンハウゼン、ウン テレ・シエンアウ、31

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記式(I) 〔式中、aは7〜11の数をそしてbは1〜3の数を意味
    する。〕 で表される、ペルフルオルアルキル−およびエピクロル
    ヒドリン基を含有するウレタン。
  2. 【請求項2】下記式 に相当する特許請求の範囲第1項記載のウレタン。
  3. 【請求項3】式(I) 〔式中、aは7〜11の数をそしてbは1〜3の数を意味
    する。〕 で表される、ペルフルオルアルキル基およびエピクロル
    ヒドリン基を含有するウレタンを含む処理液で繊維材
    料、皮または毛皮を疎油性−および疎水性仕上げする方
    法。
  4. 【請求項4】処理液が、実質的に以下の成分 A) 5〜30重量%(水性分散物を規準とする重量%)
    の、有効物質としての少なくとも一種類の式(I)のウ
    レタン B) 1〜10重量%(有効物質量を規準とする重量%)
    の、少なくとも一種類のペルフルオルアルキル残基を含
    有する少なくとも一種類のカチオン系−またはベタイン
    系乳化剤、 C) 0〜20重量%(有効物質量を規準とする重量%)
    の、少なくとも一種類の非イオン系乳化剤、 D) 50〜120重量%(有効物質量を規準とする重量
    %)の20℃で液体であり常圧で少なくとも100℃の沸点
    を有する炭素原子数5〜16の少なくとも一種類の水不溶
    性のカルボン酸−および/またはジカルボン酸エステ
    ル、 E) 15〜60重量%(有効物質量を規準とする重量%)
    の、炭素原子数2〜20の少なくとも一種類の水溶性アル
    カンジオールおよびポリアルカンジオール、但しこのア
    ルカンジオールおよびポリアルカンジオールは炭素原子
    数1〜4のアルキル基を1または2個有していてもよ
    い、および F) 水性分散物が100重量%となる程の水または水性
    分散物が100重量%となる程の、少なくとも50重量%
    (エマルジョンを規準として)の水を含有する水/油型
    エマルジョン より成る、特許請求の範囲第3項に記載の方法。
  5. 【請求項5】成分B)が以下の式 〔両式中、Rf″はC5F11、C7F15、C9F19、C11F23またはC
    13F27であり、R4、R5およびR6は互いに同じでも異なっ
    ていてもよく、水酸基で置換されていてもよい炭素原子
    数1〜4のアルキル基でありそしてXは一価のクロライ
    ド−アニオン、ブロマイド−アニオン、スルファート−
    アニオンまたは一価の炭素原子数1〜2のアルキルスル
    ファート−アニオンである。〕、 で表される乳化剤であり、 成分C)が10〜30のエチレンオキサイド単位を有するポ
    リオキシエチレンソルビタン−モノオレエートまたはポ
    リオキシエチレンソルビタン−モノステアレートであ
    り、 成分D)が炭素原子数6〜14のカルボン酸−またはジカ
    ルボン酸エステルであり、そして 成分E)がモノエチレングリコール、ジエチレングリコ
    ール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコ
    ール、ペンタエチレングリコール、相応するプロピレン
    グリコールまたは、これらのエチレン−またはプロピレ
    ングリコールの(C1〜C4)モノアルキル−またはジアル
    キルエーテルである 特許請求の範囲第4項に記載の方法。
  6. 【請求項6】成分A)が式 で表される化合物であり、 成分B)が特許請求の範囲第5項に記載の式中、Rf″お
    よびXが特許請求の範囲第5項に記載の意味を有しそし
    てR4、R5およびR6はCH3、C2H5、C3H7またはCH2CH2OHで
    あり(但し、置換基CH2CH2OHは一つしか存在しない割合
    である)、 成分C)は10〜30のエチレンオキサイド単位を有するポ
    リオキシエチレンソルビタン−モノオレエートであり、 成分D)はブチルアセテートとアジピン酸ジブチルエス
    テルとの1:2の重量比の混合物であり、そして 成分E)はジエトチレングリコールジメチオルエーテル
    またはジプロピレングリコールモノメチルエーテルであ
    る 特許請求の範囲第4項に記載の方法。
  7. 【請求項7】成分A)〜E)が下記の両で存在している A) 10〜25重量% B) 3〜7重量% C) 5〜14重量% D) 80〜110重量% E) 20〜40重量% 特許請求の範囲第4〜6項の何れか一つに記載の方法。
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