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JPH07179528A - 高引火点エマルジョン型撥水撥油剤の製造法 - Google Patents

高引火点エマルジョン型撥水撥油剤の製造法

Info

Publication number
JPH07179528A
JPH07179528A JP34540793A JP34540793A JPH07179528A JP H07179528 A JPH07179528 A JP H07179528A JP 34540793 A JP34540793 A JP 34540793A JP 34540793 A JP34540793 A JP 34540793A JP H07179528 A JPH07179528 A JP H07179528A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
oil repellent
water
flash point
emulsion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP34540793A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahito Sato
雅人 佐藤
Hirotaka Takeuchi
啓貴 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
N O K KLUBER KK
Original Assignee
N O K KLUBER KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by N O K KLUBER KK filed Critical N O K KLUBER KK
Priority to JP34540793A priority Critical patent/JPH07179528A/ja
Publication of JPH07179528A publication Critical patent/JPH07179528A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パーフルオロアルキル基含有(メタ)アクリレ
ートと他のビニル単量体とを有機溶媒水溶液中で乳化重
合させて高引火点エマルジョン型撥水撥油剤を製造する
に際し、有機溶媒の安定性にすぐれたものを提供する。 【構成】 一般式 RfR1OCOCR2=CH2(ここで、Rfは炭素
数4〜20のパーフルオロアルキル基であり、R1は炭素数1
〜10のアルキレン基であり、そしてR2は水素原子または
メチル基である)で表わされるパーフルオロアルキル基
含有(メタ)アクリレートと他のビニル単量体とを、一般
式 R3(OR4)nOCOR5 (ここで、R3およびR5は炭素数1〜6の
アルキル基であり、R4は炭素数2〜8のアルキレン基であ
り、そしてnは1〜3の整数である)で表わされるアルキレ
ングリコールモノアルキルエーテルモノカルボン酸エス
テルの水溶液中で乳化重合させ、高引火点エマルジョン
型撥水撥油剤を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高引火点エマルジョン
型撥水撥油剤の製造法に関する。更に詳しくは、パーフ
ルオロアルキル基含有(メタ)アクリレートと他のビニル
単量体とを乳化重合させる高引火点エマルジョン型撥水
撥油剤の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】撥水撥油剤としては、火災や環境汚染の
観点から、ソルベント型よりはエマルジョン型のものが
望ましい。エマルジョン型のものは、一般には乳化重合
法により得ているが、形成されるエマルジョンは安定性
が低いため、有機溶媒を用いて分散を助長している。
【0003】これに用いられる有機溶媒としては、ケト
ン類、アルコール類、酢酸エステル類などを使用するこ
とが知られているが、これらは一般に沸点、引火点が低
いため引火のおそれがあり、またパーフルオロアルキル
基含有(メタ)アクリレートおよびこれと共重合可能な他
のビニル単量体との相溶性に乏しいものもあり、そのた
め重合時にコロイドミルなどの分散手段を一般に必要と
しており、このような機械的な分散がない場合には、重
合時に多量の固形分が沈殿し、収率の低下を招くように
なる。
【0004】特開昭60-40182号公報には、このような乳
化重合時の有機溶媒として飽和多価アルコールを使用す
ることが記載されており、これにより高引火点の撥水撥
油剤が得られることが記載されている。しかしながら、
この場合にあっては、乳化重合液あるいはそれを水で希
釈して調製されるエマルジョン型撥水撥油剤の安定性が
必ずしも十分ではなくて沈殿を発生させ、かかる沈殿の
発生は撥水撥油性、特に撥油性を低下させる。
【0005】そこで本出願人は先に、安定性にすぐれて
沈殿を発生せず、ひいては良好な撥水撥油性を発揮させ
る高引火点エマルジョン型撥水撥油剤の製造法を提供す
ることを目的として、一般式RfR1OCOCR2=CH2(ここで、
Rfは炭素数4〜20のパーフルオロアルキル基であり、R1
は炭素数1〜10のアルキレン基であり、そしてR2は水素
原子またはメチル基である)で表わされるパーフルオロ
アルキル基含有(メタ)アクリレートと他のビニル単量体
とを、エチレングリコールジアセテート水溶液中で乳化
重合させ、高引火点エマルジョン型撥水撥油剤を製造す
ることを提案している(特開平4-126707号公報)。
【0006】本出願人によって提案されたこの方法によ
って製造されたエマルジョン型撥水撥油剤は、高引火性
で分散安定性も良いという特徴を有するものの、有機溶
媒として用いられたエチレングリコールジアセテートの
分解によって酢酸が生成し、それによるpHの低下や刺激
臭の発生等がわずかにみられるという新たな問題点のあ
ることがその後判明した。
【0007】
【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(メタ)アクリレートと他のビニ
ル単量体とを有機溶媒水溶液中で乳化重合させて高引火
点エマルジョン型撥水撥油剤を製造するに際し、有機溶
媒の安定性にすぐれたものを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
一般式 RfR1OCOCR2=CH2(ここで、Rfは炭素数4〜20の
パーフルオロアルキル基であり、R1は炭素数1〜10のア
ルキレン基であり、そしてR2は水素原子またはメチル基
である)で表わされるパーフルオロアルキル基含有(メ
タ)アクリレートと他のビニル単量体とを、一般式 R3(O
R4)nOCOR5 (ここで、R3およびR5は炭素数1〜6のアルキ
ル基であり、R4は炭素数2〜8のアルキレン基であり、そ
してnは1〜3の整数である)で表わされるアルキレングリ
コールモノアルキルエーテルモノカルボン酸エステルの
水溶液中で乳化重合させ、高引火点エマルジョン型撥水
撥油剤を製造することによって達成される。
【0009】上記一般式で表わされるパーフルオロアル
キル基含有(メタ)アクリレートとしては、単一化合物ば
かりではなく混合物、特に種々の炭素数のパーフルオロ
アルキル基を有する化合物の混合物なども用いられる。
パーフルオロアルキル基含有(メタ)アクリレートは、共
重合体中約40〜85重量%、好ましくは約45〜60重量%の割
合で共重合せしめている。即ち、共重合割合がこれより
少ないと、十分なる撥水撥油性を付与することができ
ず、一方これ以上では、高価なパーフルオロアルキル基
含有(メタ)アクリレートを多量に使用することになり、
コスト高となる。なお、これらの共重合割合は、用いら
れた単量体の重量割合であり、100%重合反応が進行して
いるとの前提に立っている。
【0010】パーフルオロアルキル基含有(メタ)アクリ
レートと共重合されるビニル単量体としては、例えば塩
化ビニル、塩化ビニリデン、ベンジル(メタ)アクリレー
ト、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メ
タ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ア
クリロニトリル、アクリルアミド、酢酸ビニル、スチレ
ンなどのビニル化合物またはビニリデン化合物などが挙
げられ、更にN-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-メ
チロールアクリルアミドブチルエーテル、N-ブトキシ
(メタ)アクリルアミド、2-ヒドロキシ(メタ)アクリレー
ト、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどの架
橋性基含有単量体などを共重合させることもできる。
【0011】乳化重合反応は、重合開始剤、乳化剤およ
び水溶性有機溶媒の存在下に、約40〜90℃で重合反応が
行われる。乳化剤としては、ノニオン性、アニオン性、
カチオン性、両性のいずれの界面活性剤も好適に使用し
得るが、繊維助剤との相溶性の点からノニオン性界面活
性剤が好んで用いられる。
【0012】この乳化重合の際、これらの単量体を水に
乳化分散させる際の分散助剤的な作用をする水溶性有機
溶媒として、前記一般式で表わされるアルキレングリコ
ールモノアルキルエーテルモノカルボン酸エステルが、
全単量体量に対して約10〜150重量%、好ましくは約25〜
70重量%の割合で、かつ水に対して約1〜50重量%、好ま
しくは約10〜30重量%の割合で用いられ、これらの範囲
外では、透明感、安定性共に劣ったエマルジョンしか得
られない。
【0013】アルキレングリコールモノアルキルエーテ
ルモノカルボン酸エステルとしては、例えばアルキルエ
ーテルがメチルエーテル、エチルエーテル、n-ブチルエ
ーテル、イソブチルエーテル等であるエチレングリコー
ルモノアルキルエーテルモノアセテート、エチレングリ
コールモノアルキルエーテルモノプロピオネート、ジエ
チレングリコールモノアルキルエーテルモノアセテー
ト、プロピレングリコール 1-モノアルキルエーテル 2-
アセテートなどが挙げられ、好ましくはジエチレングリ
コールモノエチルエーテルモノアセテート、プロピレン
グリコール 1-モノメチルエーテル 2-アセテート、プロ
ピレングリコール 1-モノエチルエーテル2-アセテート
等が用いられる。
【0014】エマルジョン型撥水撥油剤として用いる場
合には、このようにして得られた固形分濃度約20〜40重
量%の水性重合液を、水で約0.25〜2重量%程度迄希釈す
ることが行われる。
【0015】この高引火点エマルジョン型撥水撥油剤に
よって処理される繊維製品としては、ポリエステル系繊
維(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレートなど)、ポリアミド系繊維(4-ナイロン、6-ナイ
ロン、6,6-ナイロンなど)、アクリル系繊維、ポリオレ
フィン系繊維などの合成繊維、綿、麻、毛、絹などの天
然繊維、レーヨン繊維、アセテート繊維などの人造繊
維、あるいはこれらの混紡繊維などの各種製品が挙げら
れる。
【0016】
【発明の効果】本発明に係るエマルジョン型撥水撥油剤
は、乳化重合に際し水溶性有機溶媒としてアルキレング
リコールモノアルキルエーテルモノカルボン酸エステル
を用いているため、それの高引火点を保持しながら、沈
殿を生ぜしめないという良好な安定性を有しており、そ
の上エマルジョンの安定性を助長するために添加されて
いる有機溶媒の安定性も良好で、加水分解によるカルボ
ン酸の遊離が殆んどみられない。
【0017】また、アルキレングリコールモノアルキル
エーテルモノカルボン酸エステルは、パーフルオロアル
キル基含有(メタ)アクリレートおよびこれと共重合可能
なビニル単量体のいずれとも相溶性があるため、コロイ
ドミルなどの分散手段を特に必要とはしない。
【0018】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【0019】実施例1 パーフルオロアルキルエチルアクリレート 55g (パーフルオロアルキル基炭素数6〜12、平均8) ベンジルメタクリレート 30 ラウリルメタクリレート 15 トリメチルノニルアンモニウムクロライド 8.5 ポリプロピレングリコールモノメタクリレート 4 N-メチロールアクリルアミド 5 ジエチレングリコールモノエチルエーテルモノアセテート 54 水 270 以上の各成分を、撹拌機、コンデンサおよび温度計を備
えたセパラブルフラスコ中に仕込み、撹拌しながら40℃
の温度に保った。フラスコ内を十分に窒素雰囲気とした
後、2,2´-アゾビス(2-アミノジプロパン)・2塩酸塩2.5
gを加え、70℃に昇温させて4時間反応させた。その結
果、固形分濃度25.7重量%の透明感良好な水性エマルジ
ョンが得られた。
【0020】この水性エマルジョンを水で希釈して1重
量%の濃度とし、この希釈液中に試験布としてのナイロ
ン布、ポリエステル布または綿布をそれぞれ2秒間浸漬
した後マングルで絞り、80℃で10分間乾燥した。その
後、ナイロン布は170℃で30秒間、ポリエステル布およ
び綿布は150℃で3分間熱処理した。
【0021】水希釈前の水性エマルジョンについて、次
の各項目の測定を行った。 粒子径:遠心沈降式粒度分布測定装置で測定されたメジ
アン径 引火点:クリーブランド開放式引火点測定装置で測定
【0022】また、水希釈水性エマルジョンについて、
次の各項目の測定を行った。 固形分沈殿の発生状況:50℃、1ヵ月後または室温、6ヵ
月後における沈殿発生の有無を目視で判定 有機溶媒の分解:ガスクロマトグラフィー(TCDにより測
定、PEG6000ガラスカラム、カラム温度150℃、インジェ
クション温度250℃、TCD温度200℃)により、ジエチレン
グリコールモノエチルエーテルモノアセテートおよび酢
酸の濃度を50℃、1ヵ月後または室温、6ヵ月後に測定
し、分解状況を判定 撥水性:JIS L-1092(1986)のスプレー法による 撥油性:AATCC Test Method 118(1989)による
【0023】実施例2、比較例1〜3 実施例1において、ジエチレングリコールモノエチルエ
ーテルモノアセテートの代わりに、有機溶媒として次の
ものが同量用いられた。 (実施例2) プロピレングリコール 1-モノメチルエー
テル 2-アセテート (比較例1) ヘキシレングリコール (比較例2) ジプロピレングリコール (比較例3) エチレングリコールジアセテート
【0024】以上の各実施例および比較例で得られた測
定結果は、次の表に示される。 表 実施例 比 較 例 測 定 項 目 [水性エマルジョン] 外観 青白色 青白色 淡黄色 淡黄色 青白色 粒子径 (μm) 0.05 0.06 0.12 0.11 0.06 引火点 (℃) >100 >100 >100 >100 >100 沈殿の発生 50℃、1ヵ月 なし なし 微量 微量 なし 室温、6ヵ月 なし なし 微量 微量 なし 有機溶媒の分解(%) 50℃、1ヵ月 <1 <1 - - 約20 室温、6ヵ月 <1 <1 - - 約15 [撥水撥油性能] 撥水性 ナイロン布 100 100 100 100 100 ポリエステル布 100 100 100 100 100 綿布 70 70 70 70 70 撥油性 ナイロン布 5 5 5 5 5 ポリエステル布 7 7 6 6 7 綿布 5 5 3 4 5
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年7月29日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】 乳化重合反応は、重合開始剤、乳化剤お
よび水溶性有機溶媒の存在下に、約40〜90℃で行わ
れる。乳化剤としては、ノニオン性、アニオン性、カチ
オン性、両性のいずれの界面活性剤も好適に使用し得る
が、繊維助剤との相溶性の点からノニオン性界面活性剤
が好んで用いられる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】 水希釈前の水性エマルジョンについて、
次の各項目の測定を行った。 粒子径:遠心沈降式粒度分布測定装置で測定されたメジ
アン径 引火点:クリーブランド開放式引火点測定装置で測定固形分沈殿の発生状況:50℃、1ヵ月後または室温、
6ヵ月後における沈殿発生の有無を目視で判定 有機溶媒の分解:ガスクロマトグラフィー(TCDによ
り測定、PEG6000ガラスカラム、カラム温度15
0℃、インジェクション温度250℃、TCD温度20
0℃)により、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ルモノアセテートおよび酢酸の濃度を50℃、1ヵ月後
または室温、6ヵ月後に測定し、分解状況を判定
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】 更に、撥水撥油処理布についての撥水性
および撥油性の測定が行われた。 撥水性:JIS L−1092(1986)のスプレー
法による 撥油性:AATCC Test Method 118
(1989)による

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式 RfR1OCOCR2=CH2(ここで、Rfは
    炭素数4〜20のパーフルオロアルキル基であり、R1は炭
    素数1〜10のアルキレン基であり、そしてR2は水素原子
    またはメチル基である)で表わされるパーフルオロアル
    キル基含有(メタ)アクリレートと他のビニル単量体と
    を、一般式 R3(OR4)nOCOR5 (ここで、R3およびR5は炭素
    数1〜6のアルキル基であり、R4は炭素数2〜8のアルキレ
    ン基であり、そしてnは1〜3の整数である)で表わされる
    アルキレングリコールモノアルキルエーテルモノカルボ
    ン酸エステルの水溶液中で乳化重合させることを特徴と
    する高引火点エマルジョン型撥水撥油剤の製造法。
JP34540793A 1993-12-21 1993-12-21 高引火点エマルジョン型撥水撥油剤の製造法 Pending JPH07179528A (ja)

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Cited By (5)

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