JPH05247451A - Water and oil repellent - Google Patents

Water and oil repellent

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JPH05247451A
JPH05247451A JP4086202A JP8620292A JPH05247451A JP H05247451 A JPH05247451 A JP H05247451A JP 4086202 A JP4086202 A JP 4086202A JP 8620292 A JP8620292 A JP 8620292A JP H05247451 A JPH05247451 A JP H05247451A
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JP
Japan
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compound
group
active hydrogen
water
fluorine
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JP4086202A
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Japanese (ja)
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Katsuji Ito
勝治 伊藤
Takashi Kamata
俊 鎌田
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】処理された繊維製品等の難燃性が優れ、かつ従
来よりも高い撥水性を発揮しうる撥水撥油性を得る。 【構成】炭素数10以上のパーフルオロアルキル基を有
する含フッ素活性水素化合物とポリイソシアナート化合
物との反応生成物を有効成分とする撥水撥油剤。
(57) [Summary] [Purpose] To obtain water and oil repellency that is excellent in flame retardancy of treated textiles and can exhibit higher water repellency than before. A water and oil repellent agent comprising a reaction product of a fluorine-containing active hydrogen compound having a perfluoroalkyl group having 10 or more carbon atoms and a polyisocyanate compound as an active ingredient.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、繊維製品等の難燃性を
損なわずに高い撥水撥油性を付与できる撥水撥油剤に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water / oil repellent which can impart high water / oil repellency without impairing the flame retardancy of textiles and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】繊維製品等に撥水撥油性を付与するため
の撥水撥油剤として、ポリフルオロアルキル基、特にパ
ーフルオロアルキル基、を有するフッ素系化合物が撥水
撥油剤として広く用いられている。このフッ素系化合物
のうち、ポリフルオロアルキル基含有アクリレート系あ
るいはメタクリレート系の含フッ素ポリマーは繊維製品
等の被処理物の難燃性を損ないやすく、高い難燃性を要
求される用途には適当ではないとされている。例えば、
カーシート、カーペット、カーテン、シャワーカーテン
等難燃性が必要とされる分野においては、撥水撥油加工
によって生地の有する難燃性が損なわれ燃焼しやすくな
ることが指摘されている。
2. Description of the Related Art As water and oil repellents for imparting water and oil repellency to textiles and the like, fluorine compounds having polyfluoroalkyl groups, especially perfluoroalkyl groups, are widely used as water and oil repellents. There is. Of these fluorine-based compounds, polyfluoroalkyl group-containing acrylate-based or methacrylate-based fluorine-containing polymers are apt to impair the flame retardancy of objects to be treated such as textiles, and are not suitable for applications requiring high flame retardancy. It is said to be absent. For example,
In fields such as car seats, carpets, curtains, and shower curtains that require flame retardancy, it has been pointed out that the water-repellent and oil-repellent treatment impairs the flame retardancy of the fabric and facilitates combustion.

【0003】一方、難燃性を損ないにくい撥水撥油剤と
して、200〜300℃で揮発するポリフルオロアルキ
ル基含有カルボン酸エステル(特開昭54−5039公
報)や、素材の融点より流動開始温度の低いポリフルオ
ロアルキル基含有ウレタンオリゴマー(特開昭60−1
7170公報)が提案されている。これらの化合物は確
かに難燃性を阻害しにくいものの、ポリフルオロアルキ
ル基含有アクリレート系あるいはメタクリレート系の含
フッ素ポリマーに比べて撥水撥油性が十分ではないとい
う欠点があった。
On the other hand, as a water / oil repellent agent which is hard to impair flame retardancy, a polyfluoroalkyl group-containing carboxylic acid ester (Japanese Patent Laid-Open No. 54-5039) which volatilizes at 200 to 300 ° C. or a flow starting temperature depending on the melting point of the material is used. Polyfluoroalkyl group-containing urethane oligomer having a low viscosity (JP-A-60-1
7170) has been proposed. Although these compounds do not easily impair flame retardancy, they have a drawback that they have insufficient water and oil repellency as compared with polyfluoroalkyl group-containing acrylate-based or methacrylate-based fluoropolymers.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、被処
理物の難燃性を損なうことが少なく、かつ高い撥水撥油
性を発揮することができる撥水撥油剤を提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a water and oil repellent agent which does not impair the flame retardancy of an object to be treated and which can exhibit high water and oil repellency. ..

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者は、ポリフルオ
ロアルキル基を有するウレタンオリゴマーなどの被処理
物の難燃性を損なうことが少ない撥水撥油剤の撥水撥油
性改良を検討した。その結果、このようなタイプの撥水
撥油剤においてポリフルオロアルキル基の炭素数が撥水
撥油性に大きく影響していること、および特に撥水撥油
性が良好なポリフルオロアルキル基は炭素数10以上の
パーフルオロアルキル基であることを見いだした。本発
明は、この特定のパーフルオロアルキル基を有する下記
撥水撥油剤である。
Means for Solving the Problems The present inventor has studied improvement of water and oil repellency of a water and oil repellent agent which hardly impairs the flame retardancy of an object to be treated such as urethane oligomer having a polyfluoroalkyl group. As a result, in such a type of water and oil repellent, the carbon number of the polyfluoroalkyl group has a great influence on the water and oil repellency, and the polyfluoroalkyl group having particularly good water and oil repellency has 10 carbon atoms. It was found that they are the above perfluoroalkyl groups. The present invention is the following water and oil repellent having this specific perfluoroalkyl group.

【0006】イソシアナート基と反応しうる活性水素含
有官能基とパーフルオロアルキル基とを有する含フッ素
活性水素化合物であって、しかもその50重量%以上が
炭素数10以上のパーフルオロアルキル基を有する含フ
ッ素活性水素化合物である含フッ素活性水素化合物
(イ)と2以上のイソシアナート基を有するポリイソシ
アナート化合物(ロ)との反応生成物、または(イ)と
(ロ)とパーフルオロアルキル基を有しない活性水素化
合物(ハ)との反応生成物、を有効成分をする撥水撥油
剤。
A fluorine-containing active hydrogen compound having an active hydrogen-containing functional group capable of reacting with an isocyanate group and a perfluoroalkyl group, and 50% by weight or more of which has a perfluoroalkyl group having 10 or more carbon atoms. Reaction product of a fluorine-containing active hydrogen compound (a) which is a fluorine-containing active hydrogen compound and a polyisocyanate compound (b) having two or more isocyanate groups, or (a), (b) and a perfluoroalkyl group A water- and oil-repellent agent containing a reaction product of an active hydrogen compound (C) which does not have an active ingredient.

【0007】本発明撥水撥油剤の撥水撥油性能が従来よ
りも優れている理由は明確ではないが次のように推定さ
れる。即ち、従来のポリフルオロアルキル基含有ウレタ
ンオリゴマータイプの撥水撥油剤においては、ポリフル
オロアルキル基の配向性がアクリレート系ポリマーに比
べて十分でないので高い撥水撥油性が発揮されていなか
った。ところが、ポリフルオロアルキル基の鎖長が一定
の鎖長(C10F21)に達するとポリフルオロアルキル基
に基づく結晶性が増加し、その結果ポリフルオロアルキ
ル基の表面配向が高まり高い撥水撥油性が発現されると
推測される。
The reason why the water / oil repellent of the present invention is superior in water / oil repellency to the conventional one is not clear, but it is presumed as follows. That is, in the conventional polyfluoroalkyl group-containing urethane oligomer type water and oil repellent agent, the orientation of the polyfluoroalkyl group is not sufficient as compared with the acrylate-based polymer, so that high water and oil repellency is not exhibited. However, when the chain length of the polyfluoroalkyl group reaches a constant chain length (C10F21), the crystallinity based on the polyfluoroalkyl group increases, and as a result, the surface orientation of the polyfluoroalkyl group increases and high water and oil repellency is exhibited. Presumed to be done.

【0008】イソシアナート基と反応しうる活性水素含
有官能基とパーフルオロアルキル基とを有する含フッ素
活性水素化合物は、通常パーフルオロアルキル基の炭素
数が異なる化合物の混合物である。即ち、パーフルオロ
アルキル基をCn F2n+1- で表すと、nの異なる化合物
の混合物(いずれもCn F2n+1- 以外の部分は同一の化
合物の混合物)である。たとえば、従来のものは、炭素
数8を主成分としてそれよりも炭素数が少ない化合物と
それよりも炭素数が多い化合物の混合物であって、その
平均のnは9であった。
The fluorine-containing active hydrogen compound having a perfluoroalkyl group and an active hydrogen-containing functional group capable of reacting with an isocyanate group is usually a mixture of compounds having different carbon numbers in the perfluoroalkyl group. That is, when the perfluoroalkyl group is represented by Cn F2n + 1-, it means a mixture of compounds having different n (all are mixtures of the same compound except for Cn F2n + 1-). For example, the conventional one is a mixture of a compound having 8 carbon atoms as a main component and having less carbon atoms and a compound having more carbon atoms than that, and the average n is 9.

【0009】本発明においては、炭素数10以上のパー
フルオロアルキル基を有する化合物を主成分として、実
質的にそれのみ、またはそれよりも炭素数が少ない化合
物および/またはそれよりも炭素数が多い化合物の混合
物であることが必要である。特に、本発明における含フ
ッ素活性水素化合物(イ)は、その50重量%以上が炭
素数10のパーフルオロアルキル基を有する含フッ素活
性水素化合物であり、他の含フッ素活性水素化合物を含
有する場合はその含フッ素活性水素化合物は炭素数9以
下および/または11以上のパーフルオロアルキル基を
有する化合物であることが好ましい。加えて特に、炭素
数6〜14の範囲内のパーフルオロアルキル基を有する
化合物が80重量%であることが好ましい。
In the present invention, a compound having a perfluoroalkyl group having 10 or more carbon atoms is the main component, and substantially only or a compound having less carbon atoms and / or having more carbon atoms than that. It must be a mixture of compounds. Particularly, when the fluorine-containing active hydrogen compound (a) in the present invention is 50% by weight or more of the fluorine-containing active hydrogen compound having a perfluoroalkyl group having 10 carbon atoms, and contains another fluorine-containing active hydrogen compound. The fluorine-containing active hydrogen compound is preferably a compound having a perfluoroalkyl group having 9 or less and / or 11 or more carbon atoms. In addition, it is particularly preferable that the compound having a perfluoroalkyl group having 6 to 14 carbon atoms is 80% by weight.

【0010】パーフルオロアルキル基は直鎖状のパーフ
ルオロアルキル基であることが好ましい。しかし、少数
の分岐があってもよく、その場合には分岐数は1〜2で
しかも主鎖に比較して側鎖の炭素数は短いものであるこ
とが好ましい。
The perfluoroalkyl group is preferably a linear perfluoroalkyl group. However, a small number of branches may be present, in which case it is preferable that the number of branches is 1 to 2 and the number of carbon atoms in the side chain is shorter than that of the main chain.

【0011】本発明における含フッ素活性水素化合物
(イ)中の炭素数10以上のパーフルオロアルキル基を
有する含フッ素活性水素化合物は、イソシアナート基と
反応しうる活性水素含有官能基を1個有することが好ま
しく、2個以上有する場合には2番目以降の活性水素含
有官能基は1番目の活性水素含有官能基よりも活性が低
いことが好ましい。即ち、この含フッ素活性水素化合物
はイソシアナート基に対し実質的に1官能性であること
が好ましい。他の含フッ素活性水素化合物も同様に1官
能性であることが好ましいが、場合によっては少量の多
官能性の化合物が存在していてもよい。
The fluorine-containing active hydrogen compound (a) in the present invention, which has a perfluoroalkyl group having 10 or more carbon atoms, has one active hydrogen-containing functional group capable of reacting with an isocyanate group. When it has two or more, it is preferable that the second and subsequent active hydrogen-containing functional groups have lower activity than the first active hydrogen-containing functional group. That is, it is preferable that the fluorine-containing active hydrogen compound is substantially monofunctional with respect to the isocyanate group. Other fluorine-containing active hydrogen compounds are preferably monofunctional as well, but in some cases a small amount of polyfunctional compound may be present.

【0012】イソシアナート基と反応しうる活性水素含
有官能基としては、水酸基、メルカプト基、1級アミノ
基、2級アミノ基、カルボキシ基、その他の活性水素原
子を有する官能基がある。なお、2級アミノ基として
は、炭素数が4以下である低級アルキル基を有する2級
アミノ基が好ましい。もっとも好ましい活性水素含有官
能基は水酸基である。
Examples of the active hydrogen-containing functional group capable of reacting with the isocyanate group include a hydroxyl group, a mercapto group, a primary amino group, a secondary amino group, a carboxy group, and other functional groups having an active hydrogen atom. The secondary amino group is preferably a secondary amino group having a lower alkyl group having 4 or less carbon atoms. The most preferred active hydrogen-containing functional group is a hydroxyl group.

【0013】パーフルオロアルキル基と活性水素含有基
とを結合する連結基として種々の連結基が知られてい
る。例えば、単結合(具体的化合物としては例えばパー
フルオロカルボン酸)、−R−、−CON(R1 )−Q
−、−SO2 −Q−などがある。ただし、Rはアルキレ
ン基、R1 はアルキル基、Qは2価の有機基である。好
ましくは、Rは炭素数2〜6のアルキレン基、R1 は低
級アルキル基、Qは炭素数2〜8のアルキレン基であ
る。
Various linking groups are known as a linking group for linking a perfluoroalkyl group and an active hydrogen-containing group. For example, a single bond (a specific compound is, for example, perfluorocarboxylic acid), -R-, -CON (R1) -Q.
-, -SO2-Q-, etc. However, R is an alkylene group, R1 is an alkyl group, and Q is a divalent organic group. Preferably, R is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, R1 is a lower alkyl group, and Q is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms.

【0014】パーフルオロアルキル基の炭素数の点を除
き、本発明におけるパーフルオロアルキル基を有する含
フッ素活性水素化合物自体は公知の種類の化合物であ
る。本発明における含フッ素活性水素化合物としては、
この公知の種類の化合物を使用することができる。好ま
しい具体的化合物としては以下のものがあるが、これら
に限られるものではない。なお、下記化学式におけるR
f は、パーフルオロアルキル基を示す。
Except for the number of carbon atoms in the perfluoroalkyl group, the fluorine-containing active hydrogen compound itself having a perfluoroalkyl group in the present invention is a known type of compound. The fluorine-containing active hydrogen compound in the present invention,
Compounds of this known type can be used. Specific preferred compounds include, but are not limited to, the following. R in the following chemical formula
f represents a perfluoroalkyl group.

【0015】Rf-CH2CH2-OH Rf-CON(CH3)CH2CH2-OH Rf-SO2N(CH3)CH2CH2-OH Rf-CH2CH2-SH Rf-SO2N(CH3)CH2CH2-SH Rf-CH2CH2-NH2 Rf-SO2N(CH3)CH2CH2-NH2Rf-CH2CH2-OH Rf-CON (CH3) CH2CH2-OH Rf-SO2N (CH3) CH2CH2-OH Rf-CH2CH2-SH Rf-SO2N (CH3) CH2CH2-SH Rf-CH2CH2-NH2 Rf-SO2N (CH3 ) CH2CH2-NH2

【0016】2以上のイソシアナート基を有するポリイ
ソシアナート化合物(ロ)としては、脂肪族系、脂環族
系、芳香族系などの種々のポリイソシアナート化合物や
その変性物、またはそれらの混合物を使用することがで
きる。特に、3以上のイソシアナート基を有するポリイ
ソシアナート化合物やそれとジイソシアナート化合物と
の混合物が好ましい。
As the polyisocyanate compound (b) having two or more isocyanate groups, various polyisocyanate compounds of aliphatic type, alicyclic type, aromatic type and the like, modified products thereof, or a mixture thereof are used. Can be used. In particular, a polyisocyanate compound having 3 or more isocyanate groups and a mixture thereof with a diisocyanate compound are preferable.

【0017】3以上のイソシアナート基を有するポリイ
ソシアナート化合物としては、特にトリイソシアナート
化合物が好ましい。トリイソシアナート化合物としては
ジイソシアナート化合物の変性物が好ましい。ジイソシ
アナート化合物の変性物であるトリイソシアナート化合
物としては、トリスビュレット変性体、イソシアヌレー
ト変性体、およびトリオール変性体(トリメチロールプ
ロパン変性体など)が好ましい。このジイソシアナート
化合物の変性物であるトリイソシアナート化合物は、通
常4以上のイソシアナート基を有するポリイソシアナー
ト化合物や未変性ジイソシアナート化合物を含有し、本
発明ではこれら不純物を含有するトリイソシアナート化
合物を使用することができる。
As the polyisocyanate compound having three or more isocyanate groups, a triisocyanate compound is particularly preferable. As the triisocyanate compound, a modified product of the diisocyanate compound is preferable. As the triisocyanate compound that is a modified product of the diisocyanate compound, a tris-burette modified product, an isocyanurate modified product, and a triol modified product (such as a trimethylolpropane modified product) are preferable. The triisocyanate compound, which is a modified product of this diisocyanate compound, usually contains a polyisocyanate compound having 4 or more isocyanate groups and an unmodified diisocyanate compound. In the present invention, a triisocyanate compound containing these impurities is contained. Nate compounds can be used.

【0018】上記のポリイソシアナート化合物として
は、例えば、ヘキサメチレンジイソシアナート、トリメ
チルヘキサメチレンジイソシアナート、ヘキサメチレン
トリイソシアナート、リジンエステルトリイソシアナー
ト、イソホロンジイソシアナート、水添キシリレンジイ
ソシアナート、トルエンジイソシアナート、キシリレン
ジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナート
などがある。特に、ヘキサメチレンジイソシアナートの
トリスビュレット変性体などの、ヘキサメチレンジイソ
シアナートの変性物であるトリイソシアナート化合物が
好ましい。
Examples of the polyisocyanate compound include hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, hexamethylene triisocyanate, lysine ester triisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate. , Toluene diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate and the like. Particularly, a triisocyanate compound which is a modified product of hexamethylene diisocyanate, such as a modified product of tris-burette of hexamethylene diisocyanate, is preferable.

【0019】本発明の撥水撥油剤は、上記(イ)と
(ロ)の反応生成物を有効成分をする撥水撥油剤であ
る。しかしまた、(イ)と(ロ)とパーフルオロアルキ
ル基を有しない活性水素化合物(ハ)との反応生成物を
有効成分をする撥水撥油剤であってもよい。このパーフ
ルオロアルキル基を有しない活性水素化合物(ハ)は、
前記のようなイソシアナート基と反応しうる活性水素含
有官能基を1個以上有する化合物である。この活性水素
化合物(ハ)は2種以上併用することもできる。
The water- and oil-repellent agent of the present invention is a water- and oil-repellent agent containing the reaction products of (a) and (b) as active ingredients. However, it may also be a water / oil repellent agent containing as an active ingredient a reaction product of (a) and (b) with an active hydrogen compound (c) having no perfluoroalkyl group. The active hydrogen compound (c) having no perfluoroalkyl group is
It is a compound having one or more active hydrogen-containing functional groups capable of reacting with the above isocyanate group. Two or more kinds of this active hydrogen compound (c) can be used in combination.

【0020】この活性水素化合物(ハ)は前記のような
イソシアナート基と反応しうる活性水素含有官能基を1
個以上有し、しかもそれ以外に機能性の基を有する化合
物が好ましい。機能性の基としては、例えば、長鎖炭化
水素基、エポキシ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原
子、第1の水素含有官能基に対して相対的に反応性の低
い水素含有官能基などがある。
This active hydrogen compound (c) has an active hydrogen-containing functional group capable of reacting with the isocyanate group as described above.
A compound having one or more groups and having a functional group other than the above is preferable. Examples of the functional group include a long-chain hydrocarbon group, an epoxy group, a cyano group, a nitro group, a halogen atom, and a hydrogen-containing functional group having a relatively low reactivity with the first hydrogen-containing functional group. is there.

【0021】具体的な活性水素化合物(ハ)としては、
例えば下記のような化合物があるが、これらに限られる
ものではない。
Specific active hydrogen compounds (C) are:
For example, there are the following compounds, but the compounds are not limited to these.

【0022】モノオール:炭素数1〜23のモノオール
が適当で、特にステアリルアルコール、2−エチルヘキ
シルアルコールなどの炭素数6〜20のモノオールが好
ましい。 メルカプタン:炭素数1〜23のモノメルカプタンが適
当で、特にステアリルメルカプタン、オクチルメルカプ
タンなどの炭素数6〜20のモノメルカプタンが好まし
い。 モノカルボン酸:炭素数1〜23のモノカルボン酸が適
当で、特にステアリン酸、オクタン酸などの炭素数6〜
20のモノカルボン酸が好ましい。
Monool: A monool having 1 to 23 carbon atoms is suitable, and a monool having 6 to 20 carbon atoms such as stearyl alcohol and 2-ethylhexyl alcohol is particularly preferable. Mercaptan: Monomercaptan having 1 to 23 carbon atoms is suitable, and monomercaptan having 6 to 20 carbon atoms such as stearyl mercaptan and octyl mercaptan is particularly preferable. Monocarboxylic acid: A monocarboxylic acid having 1 to 23 carbon atoms is suitable, and particularly 6 to 6 carbon atoms such as stearic acid and octanoic acid.
20 monocarboxylic acids are preferred.

【0023】モノ(あるいはジ)アルキルアミン:炭素
数1〜23のアルキルを有するモノアルキルアミンある
いはジアルキルアミンが適当で、特に2−エチルヘキシ
ルアミン、ジオクチルアミンなどの炭素数6〜20のア
ルキルを有するアミンが好ましい。 エポキシ基含有化合物:グリシドール(即ち、2,3−
エポキシ−1−プロパノール)、グリセリンジグリシジ
ルエーテル。 ポリオール:エチレングリコール、ジエチレンゴリコー
ル、トリエチレングリコール等のポリエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、
グリセリン、トリメチロールプロパン。
Mono (or di) alkylamine: Monoalkylamine or dialkylamine having alkyl having 1 to 23 carbon atoms is suitable, and particularly amine having alkyl having 6 to 20 carbon atoms such as 2-ethylhexylamine and dioctylamine. Is preferred. Epoxy group-containing compound: Glycidol (that is, 2,3-
Epoxy-1-propanol), glycerin diglycidyl ether. Polyol: polyethylene glycol such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol,
Glycerin, trimethylolpropane.

【0024】ポリアミン:エチレンジアミン、トリエチ
レンジアミン、トルエンジアミン、イソホロンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン。 アルカノールアミン:モノエタノールアミン、ジエタノ
ールアミン、トリエタノールアミン、ジプロパノールア
ミン。 その他:2−シアノエタノール、2−ニトロエタノー
ル、エチレンイミン、ジアルキルケトオキシム。
Polyamine: ethylenediamine, triethylenediamine, toluenediamine, isophoronediamine, hexamethylenediamine. Alkanolamines: monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, dipropanolamine. Others: 2-cyanoethanol, 2-nitroethanol, ethyleneimine, dialkylketoxime.

【0025】含フッ素活性水素化合物(イ)とポリイソ
シアナート化合物(ロ)、またはさらに活性水素化合物
(ハ)、との反応生成物の製造において、ポリイソシア
ナート化合物(ロ)1モルに対する含フッ素活性水素化
合物(イ)は1モル以上であることが必要である。即
ち、反応生成物は、1分子当たり平均して含フッ素活性
水素化合物(イ)の残基を少なくとも1つ持つことが必
要である。ポリイソシアナート化合物(ロ)に対して等
当量未満の含フッ素活性水素化合物(イ)を反応させる
場合は、活性水素化合物(ハ)を使用しそれと含フッ素
活性水素化合物(イ)の合計がポリイソシアナート化合
物(ロ)と等当量になる割合で使用することが好まし
い。
In the production of a reaction product of the fluorine-containing active hydrogen compound (a) and the polyisocyanate compound (b), or further the active hydrogen compound (c), the fluorine-containing active compound is added to 1 mol of the polyisocyanate compound (b). The active hydrogen compound (a) needs to be 1 mol or more. That is, the reaction product must have at least one residue of the fluorine-containing active hydrogen compound (a) on average per molecule. When reacting less than an equivalent amount of the fluorine-containing active hydrogen compound (a) with the polyisocyanate compound (b), the active hydrogen compound (c) is used and the total amount of the fluorine-containing active hydrogen compound (a) is It is preferable to use the compound in an amount equivalent to that of the isocyanate compound (II).

【0026】活性水素化合物(ハ)を使用する場合、活
性水素化合物(ハ)と含フッ素活性水素化合物(イ)の
合計当量に対する含フッ素活性水素化合物(イ)の当量
割合は50%以上であることが好ましい。ただし、活性
水素化合物(ハ)がイソシアナート基と反応する多官能
性の化合物である場合は、(ハ)と(イ)の合計に対す
る(イ)の割合は50重量%以上、特に75重量%以
上、であることが好ましい。
When the active hydrogen compound (c) is used, the equivalent ratio of the fluorine-containing active hydrogen compound (a) to the total equivalent of the active hydrogen compound (c) and the fluorine-containing active hydrogen compound (a) is 50% or more. Preferably. However, when the active hydrogen compound (C) is a polyfunctional compound that reacts with an isocyanate group, the ratio of (A) to the total of (C) and (A) is 50% by weight or more, and particularly 75% by weight. The above is preferable.

【0027】本発明の撥水撥油剤は、必要に応じて、溶
剤に溶かした溶液として、あるいは乳化しエマルション
あるいはディスパージョンとして、用いることができ
る。
The water and oil repellent of the present invention can be used, if necessary, as a solution dissolved in a solvent or as an emulsified emulsion or dispersion.

【0028】溶剤としてはトリクロロトリフルオロエタ
ン(R−113)やメタキシレンヘキサフルオライドな
どフッ素系溶剤、1,1,1−トリクロロエタン、パー
クロロエチレン、塩化メチレンなどの塩素系溶剤、テト
ラヒドロフランやメチルイソブチルケトンなどの他の有
機溶剤を広く用いることが可能である。また水中への分
散を行う場合、乳化剤としてはノニオン系、カチオン
系、アニオン系など各種界面活性剤が採用可能でありこ
れらを適宜併用してもよい。
Examples of the solvent include fluorine-based solvents such as trichlorotrifluoroethane (R-113) and metaxylenehexafluoride, chlorine-based solvents such as 1,1,1-trichloroethane, perchloroethylene and methylene chloride, tetrahydrofuran and methylisobutyl. It is possible to widely use other organic solvents such as ketones. Further, when dispersing in water, various surfactants such as nonionic, cationic and anionic surfactants can be used as the emulsifier, and these may be appropriately used in combination.

【0029】水中への分散の際に併用される有機溶剤と
してはテトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルプロピ
ルエーテルなどの水溶性エーテル類、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル、ジエチ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エチルエーテル、ジ
プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレ
ングリコールモノエチルエーテルなどの水溶性グリコー
ルエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルエーテルなどのケトン類、メタノール、エタ
ノール、プロパノールなどのアルコール類、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、コハク酸エチルなどのエステル類等を
挙げることができる。これらの有機溶剤は必要に応じ分
散後留去により除いてもよい。かかる有機溶剤の添加量
は撥水撥油剤100重量部あたり10〜300重量部が
適当である。
As the organic solvent used in combination in water, tetrahydrofuran, dioxane, water-soluble ethers such as ethylpropyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, Water-soluble glycol ethers such as dipropylene glycol monoethyl ether, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ether, alcohols such as methanol, ethanol and propanol, esters such as ethyl acetate, butyl acetate and ethyl succinate. Can be mentioned. If desired, these organic solvents may be removed by distillation after dispersion. An appropriate amount of such organic solvent added is 10 to 300 parts by weight per 100 parts by weight of the water and oil repellent.

【0030】[0030]

【実施例】次に実施例および比較例を挙げて本発明を具
体的に説明する。なお、文中、部または%とあるのは特
に断りのないかぎりいずれも重量基準である。以下の実
施例、比較例に示す撥水性、撥油性の評価は、下記の評
価試験で評価した。
EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. In the text, parts and% are based on weight unless otherwise specified. The water repellency and oil repellency shown in the following Examples and Comparative Examples were evaluated by the following evaluation tests.

【0031】撥水性:JIS L−1092のスプレー
法による撥水性No.(表1参照)で表す。なお、撥水
性No.に+印を付して表した評価結果は、それぞれの
評価がNo.で表したものよりもわずかに良好なものを
示す。 撥油性:表2に示す試験溶液を試験布上の2ケ所に数滴
(径約4mm)置き、30秒後の浸透状態により判別した
(AATCC−TM118−1966)。
Water repellency: Water repellency No. by the spray method of JIS L-1092. (See Table 1). The water repellency No. In the evaluation results represented by adding a + mark to each evaluation, each evaluation is No. It is slightly better than that represented by. Oil repellency: A few drops (diameter about 4 mm) of the test solution shown in Table 2 were placed at two places on the test cloth, and the state of permeation after 30 seconds was used to judge (AATCC-TM118-1966).

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】[実施例1]ジムロート冷却管、温度計、
窒素ガス導入管、撹拌装置をつけた500mlの4つ口
フラスコに、HBU 100部、C10A 203部、S
tO 24.35部、GD 6.66部、およびMBK
83.5部(略称については下記参照)からなる原料
を仕込み、撹拌しながら80℃に昇温した。窒素を2分
間吹き込み、その後触媒ジブチルチンジラウレートを
0.1g加え2時間撹拌を続けた。更に温度を100℃
に上げ、1時間撹拌を続けた。その後、IR(赤外線吸
収スペクトル)を測定し、イソシアナート基の残存しな
いことを確認して反応を終了させた。真空乾燥器中でM
BKを除去し、融点96〜97℃の白色固体を得た。
[Example 1] Dimroth cooling pipe, thermometer,
HBU 100 parts, C10A 203 parts, S in a 500 ml four-necked flask equipped with a nitrogen gas introduction tube and a stirrer.
tO 24.35 parts, GD 6.66 parts, and MBK
A raw material consisting of 83.5 parts (see below for abbreviations) was charged and the temperature was raised to 80 ° C. with stirring. Nitrogen was bubbled through for 2 minutes, and then 0.1 g of catalyst dibutyltin dilaurate was added and stirring was continued for 2 hours. Furthermore, the temperature is 100 ° C.
The stirring was continued for 1 hour. After that, IR (infrared absorption spectrum) was measured, and it was confirmed that no isocyanate group remained, and the reaction was terminated. M in a vacuum dryer
BK was removed to give a white solid with a melting point of 96-97 ° C.

【0035】概念的に反応生成物の主たる成分は、トリ
イソシアナート化合物であるHBU1分子に、3分子の
C10Aが反応したもの、2分子のC10Aと1分子のSt
Oが反応したもの、2分子のC10Aと1分子のGDが反
応したもの、および1分子のC10Aと1分子のStOと
1分子のGDが反応したもの、の混合物であると考えら
れる。
Conceptually, the main component of the reaction product is one molecule of HBU, which is a triisocyanate compound, reacted with three molecules of C10A, two molecules of C10A and one molecule of St.
It is considered to be a mixture of O reacted, 2 molecules of C10A reacted with 1 molecule of GD, and 1 molecule of C10A reacted with 1 molecule of StO with 1 molecule of GD.

【0036】上記略称で示した化合物は以下のとおりで
ある。なお、実施例2以降および比較例で使用した化合
物の略称も同様に示す。
The compounds represented by the above abbreviations are as follows. In addition, the abbreviations of the compounds used in Examples 2 and after and Comparative Examples are also shown in the same manner.

【0037】HBU;ヘキサメチレンジイソシアナート
のトリスビュレット変性体(NCO価22.7wt%)
[住友バイエル社製「スミジュールN−3200」] NHP;ヘキサメチレンジイソシアナートのトリメチロ
ールプロパン変性体 IPN;イソホロンジイソシアナートのイソシアヌレー
ト変性体
HBU: modified tris-buret of hexamethylene diisocyanate (NCO value 22.7 wt%)
[Sumitomo Bayer "Sumijour N-3200"] NHP: hexamethylene diisocyanate modified trimethylolpropane IPN: isophorone diisocyanate modified isocyanurate

【0038】C10A;C10F21CH2CH2OH C11A;C11F23CH2CH2OH C8 A;C8F17CH2CH2OH C10SA;C10F21SO2N(CH3)CH2CH2OH C10S;C10F21CH2CH2SH StO;C18H37OH StN;C18H37NH2C10A; C10F21CH2CH2OH C11A; C11F23CH2CH2OH C8A; C8F17CH2CH2OH C10SA; C10F21SO2N (CH3) CH2CH2OH C10S; C10F21CH2CH2SH StO; C18H37OH StN; C18H37NH2

【0039】StS;C18H37SH StA;C17H35COOH GD;グリシドール MBK;メチルイソブチルケトン MEK;メチルエチルケトン DGM;ジグライムStS; C18H37SH StA; C17H35COOH GD; glycidol MBK; methyl isobutyl ketone MEK; methyl ethyl ketone DGM; diglyme

【0040】[実施例2]ジムロート冷却管、温度計、
窒素ガス導入管、撹拌装置をつけた500mlの4つ口
フラスコに、HBU 100部、C10A 166.2
部、C8 A 110.8部、StO 24.35部、G
D 6.66部、およびMBK 102部からなる原料
を仕込み、実施例1と同様に反応させて、白色の固体を
得た。
[Example 2] Dimroth condenser, thermometer,
In a 500 ml four-necked flask equipped with a nitrogen gas introduction tube and a stirrer, 100 parts of HBU, C10A 166.2
Part, C8 A 110.8 part, StO 24.35 part, G
A raw material consisting of D 6.66 parts and MBK 102 parts was charged and reacted in the same manner as in Example 1 to obtain a white solid.

【0041】[実施例3]ジムロート冷却管、温度計、
窒素ガス導入管、撹拌装置をつけた500mlの4つ口
フラスコに、HBU 100部とMBK 100部を入
れて撹拌しながら80℃に昇温し、その後フラスコ内部
を窒素置換した後ジブチルチンジラウレート0.1部を
添加した。次に、C8 A 110.8部を1時間かけて
滴下し、以下C10A 166.2部とStO 48.7
部を同様に滴下した。滴下終了後温度を90℃に上げ3
0分撹拌を続けた。その後、IRを測定し、イソシアナ
ート基の残存しないことを確認して反応を終了させた。
[Example 3] Dimroth cooling pipe, thermometer,
Into a 500 ml four-necked flask equipped with a nitrogen gas introduction tube and a stirrer, 100 parts of HBU and 100 parts of MBK were put and heated to 80 ° C. with stirring, and then the inside of the flask was replaced with nitrogen, and then dibutyltin dilaurate 0 .1 part was added. Next, 110.8 parts of C8A was added dropwise over 1 hour, and then 166.2 parts of C10A and StO 48.7 were added.
A portion was dropped in the same manner. After the dropping, raise the temperature to 90 ° C 3
Stirring was continued for 0 minutes. Then, IR was measured to confirm that no isocyanate group remained, and the reaction was terminated.

【0042】以上の実施例1〜3における原料の種類と
割合、合成温度、生成物の融点を表3に示す。
Table 3 shows the types and ratios of the raw materials, the synthesis temperature, and the melting points of the products in Examples 1 to 3 above.

【0043】[0043]

【表3】 [Table 3]

【0044】[実施例4〜10]表4に示した原料を用
いた以外は実施例3と同様にして反応生成物を製造し
た。原料の種類と割合、合成温度、生成物の融点を表4
に示す。
[Examples 4 to 10] Reaction products were produced in the same manner as in Example 3 except that the raw materials shown in Table 4 were used. Table 4 shows the types and ratios of raw materials, synthesis temperatures, and melting points of products.
Shown in.

【0045】[0045]

【表4】 [Table 4]

【0046】[比較例1]実施例1においてC10Aをす
べて等当量のC8 Aに代えた他は同一原料、同一条件で
反応生成物を製造した。
[Comparative Example 1] A reaction product was produced under the same conditions and conditions except that all C10A in Example 1 was replaced by an equivalent amount of C8A.

【0047】[比較例2]実施例2においてC10AとC
8 Aの組み合わせに代えて、Cn F2n+1CH2 CH2 O
Hで表される化合物のnが異なる化合物(nが8、1
0、12、および14である化合物)の混合物(n=8
/10/12/14の重量比が60/25/10/5で
平均のnは約9)を使用する以外は同一原料、同一条件
で反応生成物を製造した。なお、この化合物の混合物を
C9 Aという。
Comparative Example 2 C10A and C in Example 2
Instead of the combination of 8 A, Cn F2n + 1CH2 CH2 O
Compounds represented by H having different n (n is 8, 1
A mixture of compounds which are 0, 12, and 14 (n = 8)
A reaction product was produced under the same conditions and the same conditions except that the weight ratio of / 10/12/14 was 60/25/10/5 and the average n was about 9). The mixture of this compound is called C9A.

【0048】以上の比較例1、2における原料の種類と
割合、合成温度、生成物の融点を表5に示す。
Table 5 shows the types and ratios of the raw materials, the synthesis temperature, and the melting points of the products in Comparative Examples 1 and 2 above.

【0049】[0049]

【表5】 [Table 5]

【0050】[実施例11]実施例1で得た反応生成物
を以下の方法に従って水に乳化させ、水分散系を得た。
即ち、実施例1で得た反応生成物100部、MBK 2
0部、ノニオン系乳化剤[花王(株)製「エマルゲン
E−950」]4部、およびカチオン系乳化剤[花王
(株)製「ファーミン DMC・AcOH」]1部の混
合物を85℃に加熱し、高圧ホモジナイザーによって乳
化した。MBKを減圧留去し粒子系約0.1μのディス
パージョンを得た。実施例2〜10の反応生成物と比較
例1、2の反応生成物についても同様に乳化を行い、デ
ィスパージョンを得た。
[Example 11] The reaction product obtained in Example 1 was emulsified in water according to the following method to obtain an aqueous dispersion system.
That is, 100 parts of the reaction product obtained in Example 1, MBK 2
0 parts, nonionic emulsifier [Emulgen manufactured by Kao Corporation]
A mixture of 4 parts of E-950 "] and 1 part of a cationic emulsifier [" Farmin DMC.AcOH "manufactured by Kao Corporation] was heated to 85 ° C and emulsified by a high pressure homogenizer. MBK was distilled off under reduced pressure to obtain a dispersion having a particle size of about 0.1 μm. The reaction products of Examples 2 to 10 and the reaction products of Comparative Examples 1 and 2 were similarly emulsified to obtain dispersions.

【0051】これらのサンプルを水で希釈し0.2wt
%の水溶液を調製した。ポリエステルドスキン布、ナイ
ロンスタナー布を浸漬し、ピックアップがそれぞれ60
wt%、40wt%となるようにマングルで調整した。
これを110℃で90秒、次いで170℃で60秒熱乾
燥し、試験布とした。この試験布を用いて撥油性と撥水
性試験を行った結果を表6に示した。
These samples were diluted with water to 0.2 wt.
% Aqueous solution was prepared. Dip a polyester doskin cloth and nylon stunner cloth, and pick up each 60
It was adjusted with mangle so that it would be 40% by weight.
This was heat-dried at 110 ° C. for 90 seconds and then at 170 ° C. for 60 seconds to obtain a test cloth. The results of oil repellency and water repellency tests conducted using this test cloth are shown in Table 6.

【0052】[実施例12]実施例11で製造したディ
スパージョンのサンプルをそれぞれ水で希釈し1.5w
t%の水溶液を調製し、それにポリエステルカーシート
を浸漬してピックアップが60wt%となるよう調節し
た。これを120℃で3分、次いで160℃で2分熱乾
燥し、試験布とした。
Example 12 The dispersion samples prepared in Example 11 were each diluted with water to give 1.5 w.
A t% aqueous solution was prepared, and a polyester car sheet was dipped in the aqueous solution to adjust the pickup to 60 wt%. This was heat-dried at 120 ° C. for 3 minutes and then at 160 ° C. for 2 minutes to obtain a test cloth.

【0053】この試験布を用いて撥油性と撥水性試験を
行った結果を表6に示した。表6において反応生成物は
それを製造した実施例と比較例の番号で示す。
Table 6 shows the results of oil repellency and water repellency tests conducted using this test cloth. In Table 6, the reaction products are indicated by the numbers of the Examples and Comparative Examples in which they were produced.

【0054】[0054]

【表6】 [Table 6]

【0055】[0055]

【発明の効果】従来のRf 基含有ウレタン化合物を有効
成分とする撥水撥油剤では、処理された繊維製品等の難
燃性が優れているものの、高い撥水性、特にスプレー法
評価による撥水性、においてRf 基含有アクリレート系
ポリマーなどの撥水撥油剤に匹敵する撥水撥油剤を得る
ことはできなかった。本発明によればスプレー法評価に
対しても高い撥水性を発現しうるRf 基含有ウレタン化
合物タイプの撥水撥油剤を容易に得ることができる。
EFFECTS OF THE INVENTION Conventional water- and oil-repellent agents containing an Rf group-containing urethane compound as an active ingredient are excellent in flame retardancy of treated textiles, but have high water repellency, particularly water repellency by spray method evaluation. No water- and oil-repellent agent comparable to the water- and oil-repellent agent such as Rf group-containing acrylate polymer could not be obtained. According to the present invention, it is possible to easily obtain an Rf group-containing urethane compound-type water and oil repellent which can exhibit high water repellency even when evaluated by a spray method.

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年9月9日[Submission date] September 9, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項2[Name of item to be corrected] Claim 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の詳細な説明[Name of item to be amended] Detailed explanation of the invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、繊維製品等の難燃性を
損なわずに高い撥水撥油性を付与できる撥水撥油剤に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water / oil repellent which can impart high water / oil repellency without impairing the flame retardancy of textiles and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】繊維製品等に撥水撥油性を付与するため
の撥水撥油剤として、ポリフルオロアルキル基、特にパ
ーフルオロアルキル基、を有するフッ素系化合物が撥水
撥油剤として広く用いられている。このフッ素系化合物
のうち、ポリフルオロアルキル基含有アクリレート系あ
るいはメタクリレート系の含フッ素ポリマーは繊維製品
等の被処理物の難燃性を損ないやすく、高い難燃性を要
求される用途には適当ではないとされている。例えば、
カーシート、カーペット、カーテン、シャワーカーテン
等難燃性が必要とされる分野においては、撥水撥油加工
によって生地の有する難燃性が損なわれ燃焼しやすくな
ることが指摘されている。
2. Description of the Related Art As water and oil repellents for imparting water and oil repellency to textiles and the like, fluorine compounds having polyfluoroalkyl groups, especially perfluoroalkyl groups, are widely used as water and oil repellents. There is. Of these fluorine-based compounds, polyfluoroalkyl group-containing acrylate-based or methacrylate-based fluorine-containing polymers are apt to impair the flame retardancy of objects to be treated such as textiles, and are not suitable for applications requiring high flame retardancy. It is said to be absent. For example,
In fields such as car seats, carpets, curtains, and shower curtains that require flame retardancy, it has been pointed out that the water-repellent and oil-repellent treatment impairs the flame retardancy of the fabric and facilitates combustion.

【0003】一方、難燃性を損ないにくい撥水撥油剤と
して、200〜300℃で揮発するポリフルオロアルキ
ル基含有カルボン酸エステル(特開昭54−5039公
報)や、素材の融点より流動開始温度の低いポリフルオ
ロアルキル基含有ウレタンオリゴマー(特開昭60−1
7170公報)が提案されている。これらの化合物は確
かに難燃性を阻害しにくいものの、ポリフルオロアルキ
ル基含有アクリレート系あるいはメタクリレート系の含
フッ素ポリマーに比べて撥水撥油性が十分ではないとい
う欠点があった。
On the other hand, as a water / oil repellent agent which is hard to impair flame retardancy, a polyfluoroalkyl group-containing carboxylic acid ester (Japanese Patent Laid-Open No. 54-5039) which volatilizes at 200 to 300 ° C. or a flow starting temperature depending on the melting point of the material is used. Polyfluoroalkyl group-containing urethane oligomer having a low viscosity (JP-A-60-1
7170) has been proposed. Although these compounds do not easily impair flame retardancy, they have a drawback that they have insufficient water and oil repellency as compared with polyfluoroalkyl group-containing acrylate-based or methacrylate-based fluoropolymers.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、被処
理物の難燃性を損なうことが少なく、かつ高い撥水撥油
性を発揮することができる撥水撥油剤を提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a water and oil repellent agent which does not impair the flame retardancy of an object to be treated and which can exhibit high water and oil repellency. ..

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者は、ポリフルオ
ロアルキル基を有するウレタンオリゴマーなどの被処理
物の難燃性を損なうことが少ない撥水撥油剤の撥水撥油
性改良を検討した。その結果、このようなタイプの撥水
撥油剤においてポリフルオロアルキル基の炭素数が撥水
撥油性に大きく影響していること、および特に撥水撥油
性が良好なポリフルオロアルキル基は炭素数10以上の
パーフルオロアルキル基であることを見いだした。本発
明は、この特定のパーフルオロアルキル基を有する下記
撥水撥油剤である。
Means for Solving the Problems The present inventor has studied improvement of water and oil repellency of a water and oil repellent agent which hardly impairs the flame retardancy of an object to be treated such as urethane oligomer having a polyfluoroalkyl group. As a result, in such a type of water and oil repellent, the carbon number of the polyfluoroalkyl group has a great influence on the water and oil repellency, and the polyfluoroalkyl group having particularly good water and oil repellency has 10 carbon atoms. It was found that they are the above perfluoroalkyl groups. The present invention is the following water and oil repellent having this specific perfluoroalkyl group.

【0006】イソシアナート基と反応しうる活性水素含
有官能基とパーフルオロアルキル基とを有する含フッ素
活性水素化合物であって、しかもその50重量%以上が
炭素数10以上のパーフルオロアルキル基を有する含フ
ッ素活性水素化合物である含フッ素活性水素化合物
(イ)と2以上のイソシアナート基を有するポリイソシ
アナート化合物(ロ)との反応生成物、または(イ)と
(ロ)とパーフルオロアルキル基を有しない活性水素化
合物(ハ)との反応生成物、を有効成分をする撥水撥油
剤。
A fluorine-containing active hydrogen compound having an active hydrogen-containing functional group capable of reacting with an isocyanate group and a perfluoroalkyl group, and 50% by weight or more of which has a perfluoroalkyl group having 10 or more carbon atoms. Reaction product of a fluorine-containing active hydrogen compound (a) which is a fluorine-containing active hydrogen compound and a polyisocyanate compound (b) having two or more isocyanate groups, or (a), (b) and a perfluoroalkyl group A water- and oil-repellent agent containing a reaction product of an active hydrogen compound (C) which does not have an active ingredient.

【0007】本発明撥水撥油剤の撥水撥油性能が従来よ
りも優れている理由は明確ではないが次のように推定さ
れる。即ち、従来のポリフルオロアルキル基含有ウレタ
ンオリゴマータイプの撥水撥油剤においては、ポリフル
オロアルキル基の配向性がアクリレート系ポリマーに比
べて十分でないので高い撥水撥油性が発揮されていなか
った。ところが、ポリフルオロアルキル基の鎖長が一定
の鎖長(C1021)に達するとポリフルオロアルキル基
に基づく結晶性が増加し、その結果ポリフルオロアルキ
ル基の表面配向が高まり高い撥水撥油性が発現されると
推測される。
The reason why the water / oil repellent of the present invention is superior in water / oil repellency to the conventional one is not clear, but it is presumed as follows. That is, in the conventional polyfluoroalkyl group-containing urethane oligomer type water and oil repellent agent, the orientation of the polyfluoroalkyl group is not sufficient as compared with the acrylate-based polymer, so that high water and oil repellency is not exhibited. However, when the chain length of the polyfluoroalkyl group reaches a constant chain length (C 10 F 21 ), the crystallinity based on the polyfluoroalkyl group increases, and as a result, the surface orientation of the polyfluoroalkyl group increases and the high water repellency It is presumed that oiliness is exhibited.

【0008】イソシアナート基と反応しうる活性水素含
有官能基とパーフルオロアルキル基とを有する含フッ素
活性水素化合物は、通常パーフルオロアルキル基の炭素
数が異なる化合物の混合物である。即ち、パーフルオロ
アルキル基をCn2n+1- で表すと、nの異なる化合物
の混合物(いずれもCn2n+1- 以外の部分は同一の化
合物の混合物)である。たとえば、従来のものは、炭素
数8を主成分としてそれよりも炭素数が少ない化合物と
それよりも炭素数が多い化合物の混合物であって、その
平均のnは9であった。
The fluorine-containing active hydrogen compound having a perfluoroalkyl group and an active hydrogen-containing functional group capable of reacting with an isocyanate group is usually a mixture of compounds having different carbon numbers in the perfluoroalkyl group. That is, when the perfluoroalkyl group is represented by C n F 2n + 1- , it is a mixture of compounds having different n (all are mixtures of the same compound except for C n F 2n + 1- ). For example, the conventional one is a mixture of a compound having 8 carbon atoms as a main component and having less carbon atoms and a compound having more carbon atoms than that, and the average n is 9.

【0009】本発明においては、炭素数10以上のパー
フルオロアルキル基を有する化合物を主成分として、実
質的にそれのみ、またはそれよりも炭素数が少ない化合
物および/またはそれよりも炭素数が多い化合物の混合
物であることが必要である。特に、本発明における含フ
ッ素活性水素化合物(イ)は、その50重量%以上が炭
素数10のパーフルオロアルキル基を有する含フッ素活
性水素化合物であり、他の含フッ素活性水素化合物を含
有する場合はその含フッ素活性水素化合物は炭素数9以
下および/または11以上のパーフルオロアルキル基を
有する化合物であることが好ましい。加えて特に、炭素
数6〜14の範囲内のパーフルオロアルキル基を有する
化合物が80重量%であることが好ましい。
In the present invention, a compound having a perfluoroalkyl group having 10 or more carbon atoms is the main component, and substantially only or a compound having less carbon atoms and / or having more carbon atoms than that. It must be a mixture of compounds. Particularly, when the fluorine-containing active hydrogen compound (a) in the present invention is 50% by weight or more of the fluorine-containing active hydrogen compound having a perfluoroalkyl group having 10 carbon atoms, and contains another fluorine-containing active hydrogen compound. The fluorine-containing active hydrogen compound is preferably a compound having a perfluoroalkyl group having 9 or less and / or 11 or more carbon atoms. In addition, it is particularly preferable that the compound having a perfluoroalkyl group having 6 to 14 carbon atoms is 80% by weight.

【0010】パーフルオロアルキル基は直鎖状のパーフ
ルオロアルキル基であることが好ましい。しかし、少数
の分岐があってもよく、その場合には分岐数は1〜2で
しかも主鎖に比較して側鎖の炭素数は短いものであるこ
とが好ましい。
The perfluoroalkyl group is preferably a linear perfluoroalkyl group. However, a small number of branches may be present, in which case it is preferable that the number of branches is 1 to 2 and the number of carbon atoms in the side chain is shorter than that of the main chain.

【0011】本発明における含フッ素活性水素化合物
(イ)中の炭素数10以上のパーフルオロアルキル基を
有する含フッ素活性水素化合物は、イソシアナート基と
反応しうる活性水素含有官能基を1個有することが好ま
しく、2個以上有する場合には2番目以降の活性水素含
有官能基は1番目の活性水素含有官能基よりも活性が低
いことが好ましい。即ち、この含フッ素活性水素化合物
はイソシアナート基に対し実質的に1官能性であること
が好ましい。他の含フッ素活性水素化合物も同様に1官
能性であることが好ましいが、場合によっては少量の多
官能性の化合物が存在していてもよい。
The fluorine-containing active hydrogen compound (a) in the present invention, which has a perfluoroalkyl group having 10 or more carbon atoms, has one active hydrogen-containing functional group capable of reacting with an isocyanate group. When it has two or more, it is preferable that the second and subsequent active hydrogen-containing functional groups have lower activity than the first active hydrogen-containing functional group. That is, it is preferable that the fluorine-containing active hydrogen compound is substantially monofunctional with respect to the isocyanate group. Other fluorine-containing active hydrogen compounds are preferably monofunctional as well, but in some cases a small amount of polyfunctional compound may be present.

【0012】イソシアナート基と反応しうる活性水素含
有官能基としては、水酸基、メルカプト基、1級アミノ
基、2級アミノ基、カルボキシ基、その他の活性水素原
子を有する官能基がある。なお、2級アミノ基として
は、炭素数が4以下である低級アルキル基を有する2級
アミノ基が好ましい。もっとも好ましい活性水素含有官
能基は水酸基である。
Examples of the active hydrogen-containing functional group capable of reacting with the isocyanate group include a hydroxyl group, a mercapto group, a primary amino group, a secondary amino group, a carboxy group, and other functional groups having an active hydrogen atom. The secondary amino group is preferably a secondary amino group having a lower alkyl group having 4 or less carbon atoms. The most preferred active hydrogen-containing functional group is a hydroxyl group.

【0013】パーフルオロアルキル基と活性水素含有基
とを結合する連結基として種々の連結基が知られてい
る。例えば、単結合(具体的化合物としては例えばパー
フルオロカルボン酸)、−R−、−CON(R1 )−Q
−、−SO2 −Q−などがある。ただし、Rはアルキレ
ン基、R1 はアルキル基、Qは2価の有機基である。好
ましくは、Rは炭素数2〜6のアルキレン基、R1 は低
級アルキル基、Qは炭素数2〜8のアルキレン基であ
る。
Various linking groups are known as a linking group for linking a perfluoroalkyl group and an active hydrogen-containing group. For example, a single bond (Specific compound example perfluorocarboxylic acid), - R -, - CON (R 1) -Q
-, - SO 2 -Q-, and the like. However, R is an alkylene group, R 1 is an alkyl group, and Q is a divalent organic group. Preferably, R is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, R 1 is a lower alkyl group, and Q is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms.

【0014】パーフルオロアルキル基の炭素数の点を除
き、本発明におけるパーフルオロアルキル基を有する含
フッ素活性水素化合物自体は公知の種類の化合物であ
る。本発明における含フッ素活性水素化合物としては、
この公知の種類の化合物を使用することができる。好ま
しい具体的化合物としては以下のものがあるが、これら
に限られるものではない。なお、下記化学式におけるR
f は、パーフルオロアルキル基を示す。
Except for the number of carbon atoms in the perfluoroalkyl group, the fluorine-containing active hydrogen compound itself having a perfluoroalkyl group in the present invention is a known type of compound. The fluorine-containing active hydrogen compound in the present invention,
Compounds of this known type can be used. Specific preferred compounds include, but are not limited to, the following. R in the following chemical formula
f represents a perfluoroalkyl group.

【0015】Rf-CH2CH2-OH Rf-CON(CH3)CH2CH2-OH Rf-SO2N(CH3)CH2CH2-OH Rf-CH2CH2-SH Rf-SO2N(CH3)CH2CH2-SH Rf-CH2CH2-NH2 Rf-SO2N(CH3)CH2CH2-NH2 R f -CH 2 CH 2 -OH R f -CON (CH 3 ) CH 2 CH 2 -OH R f -SO 2 N (CH 3 ) CH 2 CH 2 -OH R f -CH 2 CH 2- SH R f -SO 2 N (CH 3 ) CH 2 CH 2 -SH R f -CH 2 CH 2 -NH 2 R f -SO 2 N (CH 3 ) CH 2 CH 2 -NH 2

【0016】2以上のイソシアナート基を有するポリイ
ソシアナート化合物(ロ)としては、脂肪族系、脂環族
系、芳香族系などの種々のポリイソシアナート化合物や
その変性物、またはそれらの混合物を使用することがで
きる。特に、3以上のイソシアナート基を有するポリイ
ソシアナート化合物やそれとジイソシアナート化合物と
の混合物が好ましい。
As the polyisocyanate compound (b) having two or more isocyanate groups, various polyisocyanate compounds of aliphatic type, alicyclic type, aromatic type and the like, modified products thereof, or a mixture thereof are used. Can be used. In particular, a polyisocyanate compound having 3 or more isocyanate groups and a mixture thereof with a diisocyanate compound are preferable.

【0017】3以上のイソシアナート基を有するポリイ
ソシアナート化合物としては、特にトリイソシアナート
化合物が好ましい。トリイソシアナート化合物としては
ジイソシアナート化合物の変性物が好ましい。ジイソシ
アナート化合物の変性物であるトリイソシアナート化合
物としては、トリスビュレット変性体、イソシアヌレー
ト変性体、およびトリオール変性体(トリメチロールプ
ロパン変性体など)が好ましい。このジイソシアナート
化合物の変性物であるトリイソシアナート化合物は、通
常4以上のイソシアナート基を有するポリイソシアナー
ト化合物や未変性ジイソシアナート化合物を含有し、本
発明ではこれら不純物を含有するトリイソシアナート化
合物を使用することができる。
As the polyisocyanate compound having three or more isocyanate groups, a triisocyanate compound is particularly preferable. As the triisocyanate compound, a modified product of the diisocyanate compound is preferable. As the triisocyanate compound that is a modified product of the diisocyanate compound, a tris-burette modified product, an isocyanurate modified product, and a triol modified product (such as a trimethylolpropane modified product) are preferable. The triisocyanate compound, which is a modified product of this diisocyanate compound, usually contains a polyisocyanate compound having 4 or more isocyanate groups and an unmodified diisocyanate compound. In the present invention, a triisocyanate compound containing these impurities is contained. Nate compounds can be used.

【0018】上記のポリイソシアナート化合物として
は、例えば、ヘキサメチレンジイソシアナート、トリメ
チルヘキサメチレンジイソシアナート、ヘキサメチレン
トリイソシアナート、リジンエステルトリイソシアナー
ト、イソホロンジイソシアナート、水添キシリレンジイ
ソシアナート、トルエンジイソシアナート、キシリレン
ジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナート
などがある。特に、ヘキサメチレンジイソシアナートの
トリスビュレット変性体などの、ヘキサメチレンジイソ
シアナートの変性物であるトリイソシアナート化合物が
好ましい。
Examples of the polyisocyanate compound include hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, hexamethylene triisocyanate, lysine ester triisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate. , Toluene diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate and the like. Particularly, a triisocyanate compound which is a modified product of hexamethylene diisocyanate, such as a modified product of tris-burette of hexamethylene diisocyanate, is preferable.

【0019】本発明の撥水撥油剤は、上記(イ)と
(ロ)の反応生成物を有効成分をする撥水撥油剤であ
る。しかしまた、(イ)と(ロ)とパーフルオロアルキ
ル基を有しない活性水素化合物(ハ)との反応生成物を
有効成分をする撥水撥油剤であってもよい。このパーフ
ルオロアルキル基を有しない活性水素化合物(ハ)は、
前記のようなイソシアナート基と反応しうる活性水素含
有官能基を1個以上有する化合物である。この活性水素
化合物(ハ)は2種以上併用することもできる。
The water- and oil-repellent agent of the present invention is a water- and oil-repellent agent containing the reaction products of (a) and (b) as active ingredients. However, it may also be a water / oil repellent agent containing as an active ingredient a reaction product of (a) and (b) with an active hydrogen compound (c) having no perfluoroalkyl group. The active hydrogen compound (c) having no perfluoroalkyl group is
It is a compound having one or more active hydrogen-containing functional groups capable of reacting with the above isocyanate group. Two or more kinds of this active hydrogen compound (c) can be used in combination.

【0020】この活性水素化合物(ハ)は前記のような
イソシアナート基と反応しうる活性水素含有官能基を1
個以上有し、しかもそれ以外に機能性の基を有する化合
物が好ましい。機能性の基としては、例えば、長鎖炭化
水素基、エポキシ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原
子、第1の水素含有官能基に対して相対的に反応性の低
い水素含有官能基などがある。
This active hydrogen compound (c) has an active hydrogen-containing functional group capable of reacting with the isocyanate group as described above.
A compound having one or more groups and having a functional group other than the above is preferable. Examples of the functional group include a long-chain hydrocarbon group, an epoxy group, a cyano group, a nitro group, a halogen atom, and a hydrogen-containing functional group having a relatively low reactivity with the first hydrogen-containing functional group. is there.

【0021】具体的な活性水素化合物(ハ)としては、
例えば下記のような化合物があるが、これらに限られる
ものではない。
Specific active hydrogen compounds (C) are:
For example, there are the following compounds, but the compounds are not limited to these.

【0022】モノオール:炭素数1〜23のモノオール
が適当で、特にステアリルアルコール、2−エチルヘキ
シルアルコールなどの炭素数6〜20のモノオールが好
ましい。 メルカプタン:炭素数1〜23のモノメルカプタンが適
当で、特にステアリルメルカプタン、オクチルメルカプ
タンなどの炭素数6〜20のモノメルカプタンが好まし
い。 モノカルボン酸:炭素数1〜23のモノカルボン酸が適
当で、特にステアリン酸、オクタン酸などの炭素数6〜
20のモノカルボン酸が好ましい。
Monool: A monool having 1 to 23 carbon atoms is suitable, and a monool having 6 to 20 carbon atoms such as stearyl alcohol and 2-ethylhexyl alcohol is particularly preferable. Mercaptan: Monomercaptan having 1 to 23 carbon atoms is suitable, and monomercaptan having 6 to 20 carbon atoms such as stearyl mercaptan and octyl mercaptan is particularly preferable. Monocarboxylic acid: A monocarboxylic acid having 1 to 23 carbon atoms is suitable, and particularly 6 to 6 carbon atoms such as stearic acid and octanoic acid.
20 monocarboxylic acids are preferred.

【0023】モノ(あるいはジ)アルキルアミン:炭素
数1〜23のアルキルを有するモノアルキルアミンある
いはジアルキルアミンが適当で、特に2−エチルヘキシ
ルアミン、ジオクチルアミンなどの炭素数6〜20のア
ルキルを有するアミンが好ましい。 エポキシ基含有化合物:グリシドール(即ち、2,3−
エポキシ−1−プロパノール)、グリセリンジグリシジ
ルエーテル。 ポリオール:エチレングリコール、ジエチレンゴリコー
ル、トリエチレングリコール等のポリエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、
グリセリン、トリメチロールプロパン。
Mono (or di) alkylamine: Monoalkylamine or dialkylamine having alkyl having 1 to 23 carbon atoms is suitable, and particularly amine having alkyl having 6 to 20 carbon atoms such as 2-ethylhexylamine and dioctylamine. Is preferred. Epoxy group-containing compound: Glycidol (that is, 2,3-
Epoxy-1-propanol), glycerin diglycidyl ether. Polyol: polyethylene glycol such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol,
Glycerin, trimethylolpropane.

【0024】ポリアミン:エチレンジアミン、トリエチ
レンジアミン、トルエンジアミン、イソホロンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン。 アルカノールアミン:モノエタノールアミン、ジエタノ
ールアミン、トリエタノールアミン、ジプロパノールア
ミン。 その他:2−シアノエタノール、2−ニトロエタノー
ル、エチレンイミン、ジアルキルケトオキシム。
Polyamine: ethylenediamine, triethylenediamine, toluenediamine, isophoronediamine, hexamethylenediamine. Alkanolamines: monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, dipropanolamine. Others: 2-cyanoethanol, 2-nitroethanol, ethyleneimine, dialkylketoxime.

【0025】含フッ素活性水素化合物(イ)とポリイソ
シアナート化合物(ロ)、またはさらに活性水素化合物
(ハ)、との反応生成物の製造において、ポリイソシア
ナート化合物(ロ)1モルに対する含フッ素活性水素化
合物(イ)は1モル以上であることが必要である。即
ち、反応生成物は、1分子当たり平均して含フッ素活性
水素化合物(イ)の残基を少なくとも1つ持つことが必
要である。ポリイソシアナート化合物(ロ)に対して等
当量未満の含フッ素活性水素化合物(イ)を反応させる
場合は、活性水素化合物(ハ)を使用しそれと含フッ素
活性水素化合物(イ)の合計がポリイソシアナート化合
物(ロ)と等当量になる割合で使用することが好まし
い。
In the production of a reaction product of the fluorine-containing active hydrogen compound (a) and the polyisocyanate compound (b), or further the active hydrogen compound (c), the fluorine-containing active compound is added to 1 mol of the polyisocyanate compound (b). The active hydrogen compound (a) needs to be 1 mol or more. That is, the reaction product must have at least one residue of the fluorine-containing active hydrogen compound (a) on average per molecule. When reacting less than an equivalent amount of the fluorine-containing active hydrogen compound (a) with the polyisocyanate compound (b), the active hydrogen compound (c) is used and the total amount of the fluorine-containing active hydrogen compound (a) is It is preferable to use the compound in an amount equivalent to that of the isocyanate compound (II).

【0026】活性水素化合物(ハ)を使用する場合、活
性水素化合物(ハ)と含フッ素活性水素化合物(イ)の
合計当量に対する含フッ素活性水素化合物(イ)の当量
割合は50%以上であることが好ましい。ただし、活性
水素化合物(ハ)がイソシアナート基と反応する多官能
性の化合物である場合は、(ハ)と(イ)の合計に対す
る(イ)の割合は50重量%以上、特に75重量%以
上、であることが好ましい。
When the active hydrogen compound (c) is used, the equivalent ratio of the fluorine-containing active hydrogen compound (a) to the total equivalent of the active hydrogen compound (c) and the fluorine-containing active hydrogen compound (a) is 50% or more. Preferably. However, when the active hydrogen compound (C) is a polyfunctional compound that reacts with an isocyanate group, the ratio of (A) to the total of (C) and (A) is 50% by weight or more, and particularly 75% by weight. The above is preferable.

【0027】本発明の撥水撥油剤は、必要に応じて、溶
剤に溶かした溶液として、あるいは乳化しエマルション
あるいはディスパージョンとして、用いることができ
る。
The water and oil repellent of the present invention can be used, if necessary, as a solution dissolved in a solvent or as an emulsified emulsion or dispersion.

【0028】溶剤としてはトリクロロトリフルオロエタ
ン(R−113)やメタキシレンヘキサフルオライドな
どフッ素系溶剤、1,1,1−トリクロロエタン、パー
クロロエチレン、塩化メチレンなどの塩素系溶剤、テト
ラヒドロフランやメチルイソブチルケトンなどの他の有
機溶剤を広く用いることが可能である。また水中への分
散を行う場合、乳化剤としてはノニオン系、カチオン
系、アニオン系など各種界面活性剤が採用可能でありこ
れらを適宜併用してもよい。
Examples of the solvent include fluorine-based solvents such as trichlorotrifluoroethane (R-113) and metaxylenehexafluoride, chlorine-based solvents such as 1,1,1-trichloroethane, perchloroethylene and methylene chloride, tetrahydrofuran and methylisobutyl. It is possible to widely use other organic solvents such as ketones. Further, when dispersing in water, various surfactants such as nonionic, cationic and anionic surfactants can be used as the emulsifier, and these may be appropriately used in combination.

【0029】水中への分散の際に併用される有機溶剤と
してはテトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルプロピ
ルエーテルなどの水溶性エーテル類、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル、ジエチ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エチルエーテル、ジ
プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレ
ングリコールモノエチルエーテルなどの水溶性グリコー
ルエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルエーテルなどのケトン類、メタノール、エタ
ノール、プロパノールなどのアルコール類、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、コハク酸エチルなどのエステル類等を
挙げることができる。これらの有機溶剤は必要に応じ分
散後留去により除いてもよい。かかる有機溶剤の添加量
は撥水撥油剤100重量部あたり10〜300重量部が
適当である。
As the organic solvent used in combination in water, tetrahydrofuran, dioxane, water-soluble ethers such as ethylpropyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, Water-soluble glycol ethers such as dipropylene glycol monoethyl ether, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ether, alcohols such as methanol, ethanol and propanol, esters such as ethyl acetate, butyl acetate and ethyl succinate. Can be mentioned. If desired, these organic solvents may be removed by distillation after dispersion. An appropriate amount of such organic solvent added is 10 to 300 parts by weight per 100 parts by weight of the water and oil repellent.

【0030】[0030]

【実施例】次に実施例および比較例を挙げて本発明を具
体的に説明する。なお、文中、部または%とあるのは特
に断りのないかぎりいずれも重量基準である。以下の実
施例、比較例に示す撥水性、撥油性の評価は、下記の評
価試験で評価した。
EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. In the text, parts and% are based on weight unless otherwise specified. The water repellency and oil repellency shown in the following Examples and Comparative Examples were evaluated by the following evaluation tests.

【0031】撥水性:JIS L−1092のスプレー
法による撥水性No.(表1参照)で表す。なお、撥水
性No.に+印を付して表した評価結果は、それぞれの
評価がNo.で表したものよりもわずかに良好なものを
示す。 撥油性:表2に示す試験溶液を試験布上の2ケ所に数滴
(径約4mm)置き、30秒後の浸透状態により判別した
(AATCC−TM118−1966)。
Water repellency: Water repellency No. by the spray method of JIS L-1092. (See Table 1). The water repellency No. In the evaluation results represented by adding a + mark to each evaluation, each evaluation is No. It is slightly better than that represented by. Oil repellency: A few drops (diameter about 4 mm) of the test solution shown in Table 2 were placed at two places on the test cloth, and the state of permeation after 30 seconds was used to judge (AATCC-TM118-1966).

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】[実施例1]ジムロート冷却管、温度計、
窒素ガス導入管、撹拌装置をつけた500mlの4つ口
フラスコに、HBU 100部、C10A 203部、S
tO 24.35部、GD 6.66部、およびMBK
83.5部(略称については下記参照)からなる原料
を仕込み、撹拌しながら80℃に昇温した。窒素を2分
間吹き込み、その後触媒ジブチルチンジラウレートを
0.1g加え2時間撹拌を続けた。更に温度を100℃
に上げ、1時間撹拌を続けた。その後、IR(赤外線吸
収スペクトル)を測定し、イソシアナート基の残存しな
いことを確認して反応を終了させた。真空乾燥器中でM
BKを除去し、融点96〜97℃の白色固体を得た。
[Example 1] Dimroth cooling pipe, thermometer,
In a 500 ml four-necked flask equipped with a nitrogen gas introduction tube and a stirrer, HBU 100 parts, C 10 A 203 parts, S
tO 24.35 parts, GD 6.66 parts, and MBK
A raw material consisting of 83.5 parts (see below for abbreviations) was charged and the temperature was raised to 80 ° C. with stirring. Nitrogen was bubbled through for 2 minutes, and then 0.1 g of catalyst dibutyltin dilaurate was added and stirring was continued for 2 hours. Furthermore, the temperature is 100 ° C.
The stirring was continued for 1 hour. After that, IR (infrared absorption spectrum) was measured, and it was confirmed that no isocyanate group remained, and the reaction was terminated. M in a vacuum dryer
BK was removed to give a white solid with a melting point of 96-97 ° C.

【0035】概念的に反応生成物の主たる成分は、トリ
イソシアナート化合物であるHBU1分子に、3分子の
10Aが反応したもの、2分子のC10Aと1分子のSt
Oが反応したもの、2分子のC10Aと1分子のGDが反
応したもの、および1分子のC10Aと1分子のStOと
1分子のGDが反応したもの、の混合物であると考えら
れる。
Conceptually, the main component of the reaction product is one molecule of HBU, which is a triisocyanate compound, reacted with 3 molecules of C 10 A, 2 molecules of C 10 A and 1 molecule of St.
It is considered to be a mixture of O reacted, 2 molecules of C 10 A reacted with 1 molecule of GD, and 1 molecule of C 10 A reacted with 1 molecule of StO and 1 molecule of GD. Be done.

【0036】上記略称で示した化合物は以下のとおりで
ある。なお、実施例2以降および比較例で使用した化合
物の略称も同様に示す。
The compounds represented by the above abbreviations are as follows. In addition, the abbreviations of the compounds used in Examples 2 and after and Comparative Examples are also shown in the same manner.

【0037】HBU;ヘキサメチレンジイソシアナート
のトリスビュレット変性体(NCO価22.7wt%)
[住友バイエル社製「スミジュールN−3200」] NHP;ヘキサメチレンジイソシアナートのトリメチロ
ールプロパン変性体 IPN;イソホロンジイソシアナートのイソシアヌレー
ト変性体
HBU: modified tris-buret of hexamethylene diisocyanate (NCO value 22.7 wt%)
[Sumitomo Bayer "Sumijour N-3200"] NHP: hexamethylene diisocyanate modified trimethylolpropane IPN: isophorone diisocyanate modified isocyanurate

【0038】C10A;C10F21CH2CH2OH C11A;C11F23CH2CH2OH C8 A;C8F17CH2CH2OH C10SA;C10F21SO2N(CH3)CH2CH2OH C10S;C10F21CH2CH2SH StO;C18H37OH StN;C18H37NH2 C 10 A; C 10 F 21 CH 2 CH 2 OH C 11 A; C 11 F 23 CH 2 CH 2 OH C 8 A; C 8 F 17 CH 2 CH 2 OH C 10 SA; C 10 F 21 SO 2 N (CH 3 ) CH 2 CH 2 OH C 10 S; C 10 F 21 CH 2 CH 2 SH StO; C 18 H 37 OH StN; C 18 H 37 NH 2

【0039】StS;C18H37SH StA;C17H35COOH GD;グリシドール MBK;メチルイソブチルケトン MEK;メチルエチルケトン DGM;ジグライムStS; C 18 H 37 SH StA; C 17 H 35 COOH GD; glycidol MBK; methyl isobutyl ketone MEK; methyl ethyl ketone DGM; diglyme

【0040】[実施例2]ジムロート冷却管、温度計、
窒素ガス導入管、撹拌装置をつけた500mlの4つ口
フラスコに、HBU 100部、C10A 166.2
部、C8 A 110.8部、StO 24.35部、G
D 6.66部、およびMBK 102部からなる原料
を仕込み、実施例1と同様に反応させて、白色の固体を
得た。
[Example 2] Dimroth condenser, thermometer,
In a 500 ml four-necked flask equipped with a nitrogen gas introducing tube and a stirrer, 100 parts of HBU, C 10 A 166.2
Part, C 8 A 110.8 part, StO 24.35 part, G
A raw material consisting of D 6.66 parts and MBK 102 parts was charged and reacted in the same manner as in Example 1 to obtain a white solid.

【0041】[実施例3]ジムロート冷却管、温度計、
窒素ガス導入管、撹拌装置をつけた500mlの4つ口
フラスコに、HBU 100部とMBK 100部を入
れて撹拌しながら80℃に昇温し、その後フラスコ内部
を窒素置換した後ジブチルチンジラウレート0.1部を
添加した。次に、C8 A 110.8部を1時間かけて
滴下し、以下C10A 166.2部とStO 48.7
部を同様に滴下した。滴下終了後温度を90℃に上げ3
0分撹拌を続けた。その後、IRを測定し、イソシアナ
ート基の残存しないことを確認して反応を終了させた。
[Example 3] Dimroth cooling pipe, thermometer,
Into a 500 ml four-necked flask equipped with a nitrogen gas introduction tube and a stirrer, 100 parts of HBU and 100 parts of MBK were put and heated to 80 ° C. with stirring, and then the inside of the flask was replaced with nitrogen, and then dibutyltin dilaurate 0 .1 part was added. Next, 110.8 parts of C 8 A was added dropwise over 1 hour, and then 166.2 parts of C 10 A and StO 48.7 were added.
A portion was dropped in the same manner. After the dropping, raise the temperature to 90 ° C 3
Stirring was continued for 0 minutes. Then, IR was measured to confirm that no isocyanate group remained, and the reaction was terminated.

【0042】以上の実施例1〜3における原料の種類と
割合、合成温度、生成物の融点を表3に示す。
Table 3 shows the types and ratios of the raw materials, the synthesis temperature, and the melting points of the products in Examples 1 to 3 above.

【0043】[0043]

【表3】 [Table 3]

【0044】[実施例4〜10]表4に示した原料を用
いた以外は実施例3と同様にして反応生成物を製造し
た。原料の種類と割合、合成温度、生成物の融点を表4
に示す。
[Examples 4 to 10] Reaction products were produced in the same manner as in Example 3 except that the raw materials shown in Table 4 were used. Table 4 shows the types and ratios of raw materials, synthesis temperatures, and melting points of products.
Shown in.

【0045】[0045]

【表4】 [Table 4]

【0046】[比較例1]実施例1においてC10Aをす
べて等当量のC8 Aに代えた他は同一原料、同一条件で
反応生成物を製造した。
[Comparative Example 1] A reaction product was produced under the same conditions and conditions except that all C 10 A were replaced by equivalent amounts of C 8 A in Example 1.

【0047】[比較例2]実施例2においてC10AとC
8 Aの組み合わせに代えて、Cn2n+1CH2 CH2
Hで表される化合物のnが異なる化合物(nが8、1
0、12、および14である化合物)の混合物(n=8
/10/12/14の重量比が60/25/10/5で
平均のnは約9)を使用する以外は同一原料、同一条件
で反応生成物を製造した。なお、この化合物の混合物を
9 Aという。
Comparative Example 2 C 10 A and C in Example 2
Instead of the combination of 8 A, C n F 2n + 1 CH 2 CH 2 O
Compounds represented by H having different n (n is 8, 1
A mixture of compounds which are 0, 12, and 14 (n = 8)
A reaction product was produced under the same conditions and the same conditions except that the weight ratio of / 10/12/14 was 60/25/10/5 and the average n was about 9). The mixture of this compound is called C 9 A.

【0048】以上の比較例1、2における原料の種類と
割合、合成温度、生成物の融点を表5に示す。
Table 5 shows the types and ratios of the raw materials, the synthesis temperature, and the melting points of the products in Comparative Examples 1 and 2 above.

【0049】[0049]

【表5】 [Table 5]

【0050】[実施例11]実施例1で得た反応生成物
を以下の方法に従って水に乳化させ、水分散系を得た。
即ち、実施例1で得た反応生成物100部、MBK 2
0部、ノニオン系乳化剤[花王(株)製「エマルゲン
E−950」]4部、およびカチオン系乳化剤[花王
(株)製「ファーミン DMC・AcOH」]1部の混
合物を85℃に加熱し、高圧ホモジナイザーによって乳
化した。MBKを減圧留去し粒子系約0.1μのディス
パージョンを得た。実施例2〜10の反応生成物と比較
例1、2の反応生成物についても同様に乳化を行い、デ
ィスパージョンを得た。
[Example 11] The reaction product obtained in Example 1 was emulsified in water according to the following method to obtain an aqueous dispersion system.
That is, 100 parts of the reaction product obtained in Example 1, MBK 2
0 parts, nonionic emulsifier [Emulgen manufactured by Kao Corporation]
A mixture of 4 parts of E-950 "] and 1 part of a cationic emulsifier [" Farmin DMC.AcOH "manufactured by Kao Corporation] was heated to 85 ° C and emulsified by a high pressure homogenizer. MBK was distilled off under reduced pressure to obtain a dispersion having a particle size of about 0.1 μm. The reaction products of Examples 2 to 10 and the reaction products of Comparative Examples 1 and 2 were similarly emulsified to obtain dispersions.

【0051】これらのサンプルを水で希釈し0.2wt
%の水溶液を調製した。ポリエステルドスキン布、ナイ
ロンスタナー布を浸漬し、ピックアップがそれぞれ60
wt%、40wt%となるようにマングルで調整した。
これを110℃で90秒、次いで170℃で60秒熱乾
燥し、試験布とした。この試験布を用いて撥油性と撥水
性試験を行った結果を表6に示した。
These samples were diluted with water to 0.2 wt.
% Aqueous solution was prepared. Dipping polyester doskin cloth and nylon stunner cloth and picking up each 60
It was adjusted with mangle so that it would be 40% by weight.
This was dried at 110 ° C. for 90 seconds and then at 170 ° C. for 60 seconds to obtain a test cloth. The results of oil repellency and water repellency tests conducted using this test cloth are shown in Table 6.

【0052】[実施例12]実施例11で製造したディ
スパージョンのサンプルをそれぞれ水で希釈し1.5w
t%の水溶液を調製し、それにポリエステルカーシート
を浸漬してピックアップが60wt%となるよう調節し
た。これを120℃で3分、次いで160℃で2分熱乾
燥し、試験布とした。
Example 12 The dispersion samples prepared in Example 11 were each diluted with water to give 1.5 w.
A t% aqueous solution was prepared, and a polyester car sheet was dipped in the aqueous solution to adjust the pickup to 60 wt%. This was heat-dried at 120 ° C. for 3 minutes and then at 160 ° C. for 2 minutes to obtain a test cloth.

【0053】この試験布を用いて撥油性と撥水性試験を
行った結果を表6に示した。表6において反応生成物は
それを製造した実施例と比較例の番号で示す。
Table 6 shows the results of oil repellency and water repellency tests conducted using this test cloth. In Table 6, the reaction products are indicated by the numbers of the Examples and Comparative Examples in which they were produced.

【0054】[0054]

【表6】 [Table 6]

【0055】[0055]

【発明の効果】従来のRf 基含有ウレタン化合物を有効
成分とする撥水撥油剤では、処理された繊維製品等の難
燃性が優れているものの、高い撥水性、特にスプレー法
評価による撥水性、においてRf 基含有アクリレート系
ポリマーなどの撥水撥油剤に匹敵する撥水撥油剤を得る
ことはできなかった。本発明によればスプレー法評価に
対しても高い撥水性を発現しうるRf 基含有ウレタン化
合物タイプの撥水撥油剤を容易に得ることができる。
EFFECTS OF THE INVENTION Water-repellent and oil-repellent agents containing conventional R f -group-containing urethane compounds as active ingredients are excellent in flame retardancy of treated textiles and the like, but have high water repellency, especially repellency by spray method evaluation. It was not possible to obtain a water / oil repellent comparable to a water / oil repellent such as an R f group-containing acrylate polymer in water. According to the present invention, a water repellent agent of the R f group-containing urethane compound type that can exhibit high water repellency even when evaluated by a spray method can be easily obtained.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】イソシアナート基と反応しうる活性水素含
有官能基とパーフルオロアルキル基とを有する含フッ素
活性水素化合物であって、しかもその50重量%以上が
炭素数10以上のパーフルオロアルキル基を有する含フ
ッ素活性水素化合物である含フッ素活性水素化合物
(イ)と2以上のイソシアナート基を有するポリイソシ
アナート化合物(ロ)との反応生成物、または(イ)と
(ロ)とパーフルオロアルキル基を有しない活性水素化
合物(ハ)との反応生成物、を有効成分とする撥水撥油
剤。
1. A fluorine-containing active hydrogen compound having an active hydrogen-containing functional group capable of reacting with an isocyanate group and a perfluoroalkyl group, 50% by weight or more of which is a perfluoroalkyl group having 10 or more carbon atoms. Reaction product of a fluorine-containing active hydrogen compound (a), which is a fluorine-containing active hydrogen compound having, and a polyisocyanate compound (b) having two or more isocyanate groups, or (a), (b), and perfluoro A water- and oil-repellent agent which comprises a reaction product of an active hydrogen compound (c) having no alkyl group as an active ingredient.
【請求項2】含フッ素活性水素化合物(イ)が、C10F
21- で表されるパーフルオロアルキル基を有する含フッ
素活性水素化合物50〜100重量%と炭素数9以下お
よび/または炭素数11以上のパーフルオロアルキル基
を有する含フッ素活性水素化合物0〜50重量%からな
る、請求項1の撥水撥油剤。
2. A fluorine-containing active hydrogen compound (a) is C10F.
21- 50 to 100% by weight of a fluorine-containing active hydrogen compound having a perfluoroalkyl group and 0 to 50% by weight of a fluorine-containing active hydrogen compound having a C9 or less and / or a C11 or more perfluoroalkyl group % Of the water and oil repellent of claim 1.
【請求項3】含フッ素活性水素化合物が、水酸基、メル
カプト基、および1級アミノ基から選ばれる活性水素含
有官能基を1個有する含フッ素活性水素化合物である、
請求項1または2の撥水撥油剤。
3. The fluorine-containing active hydrogen compound is a fluorine-containing active hydrogen compound having one active hydrogen-containing functional group selected from a hydroxyl group, a mercapto group, and a primary amino group.
The water and oil repellent according to claim 1 or 2.
【請求項4】ポリイソシアナート化合物(ロ)がトリイ
ソシアナート化合物である、請求項1の撥水撥油剤。
4. The water and oil repellent according to claim 1, wherein the polyisocyanate compound (b) is a triisocyanate compound.
【請求項5】トリイソシアナート化合物が、ジイソシア
ナート化合物の、トリスビュレット変性体、イソシアヌ
レート変性体、およびトリオール変性体から選ばれた化
合物である、請求項4の撥水撥油剤。
5. The water- and oil-repellent agent according to claim 4, wherein the triisocyanate compound is a compound selected from tris-burette modified products, isocyanurate modified products, and triol modified products of diisocyanate compounds.
【請求項6】活性水素化合物(ハ)が、フッ素原子を有
さず、かつ水酸基、メルカプト基、カルボキシ基、およ
び1級アミノ基から選ばれる活性水素含有官能基を少な
くとも1個有する化合物である、請求項1の撥水撥油
剤。
6. The active hydrogen compound (C) is a compound having no fluorine atom and having at least one active hydrogen-containing functional group selected from a hydroxyl group, a mercapto group, a carboxy group, and a primary amino group. The water and oil repellent according to claim 1.
【請求項7】活性水素化合物(ハ)が、さらにエポキシ
基あるいは長鎖炭化水素基を有する化合物である、請求
項6の撥水撥油剤。
7. The water and oil repellent according to claim 6, wherein the active hydrogen compound (c) is a compound further having an epoxy group or a long chain hydrocarbon group.
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