JPH05214325A - 撥水撥油剤組成物 - Google Patents
撥水撥油剤組成物Info
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- JPH05214325A JPH05214325A JP4054421A JP5442192A JPH05214325A JP H05214325 A JPH05214325 A JP H05214325A JP 4054421 A JP4054421 A JP 4054421A JP 5442192 A JP5442192 A JP 5442192A JP H05214325 A JPH05214325 A JP H05214325A
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Abstract
優れた撥水撥油剤組成物を得る。 【構成】ポリフルオロアルキル基含有(メタ)アクリレ
ート(A)とウレタン結合含有ポリ(メタ)アクリレー
ト(B)とを必須成分とするモノマーの共重合体
(C)、およびブロックドポリイソシアナート化合物
(D)を含有する撥水撥剤組成物。
Description
を付与する場合に特に有効な撥水撥油剤に関するもので
ある。
れ、目的に応じ種々の組成物が提供されている。スポー
ツ衣料では撥水撥油性の洗濯・ドライクリーニングに対
する高い耐久性が要求され、この耐久性を得る目的で、
ポリフルオロアルキル基含有アクリレートと塩化ビニル
共重合体(特公昭50-3438 号公報)、これらモノマーに
さらに架橋成分としてN−メチロールアクリルアミド、
グリシジルアクリルアミド等を共重合させた共重合体な
どが提唱されている。
定で高温で-NCO基を遊離する官能性成分を含有する共重
合体(特開昭54-131579 号公報)、従来の撥水撥油剤に
ブロックドポリイソシアナート化合物を混合した撥水撥
油剤(特開昭54-133486 号公報)、ポリフルオロアルキ
ル基とブロックドイソシアナート基を含有するアクリレ
ート共重合体(特開平3-8873号公報)が提案されている
が、いまだ満足できる耐久性が得られていないのが現状
である。
知られていなかった高い耐久性を与える撥水撥油剤組成
物を新たに提供することを目的とするものである。
解決すべくなされた下記発明である。
トあるいはメタクリレート(A)とウレタン結合を有す
るポリアクリレートあるいはポリメタクリレート(B)
とを必須成分とする少なくとも2種のモノマーを共重合
して得られる共重合体(C)、およびブロックドポリイ
ソシアナート化合物(D)を含有する撥水撥油剤組成
物。
アルキル基含有のアクリレートあるいはメタクリレー
ト」であり、以下ポリフルオロアルキル基含有(メタ)
アクリレートともいう。なお、以下において、(メタ)
アクリレートとはアクリレートとメタクリレートの両者
を意味する。ポリフルオロアルキル基含有(メタ)アク
リレート(A)は、1個のアクリロイルオキシ基あるい
はメタアクリロイルオキシ基と少なくとも1個のポリフ
ルオロアルキル基を有する化合物である。
こともある)は、2以上のフッ素原子を有する直鎖状ま
たは分岐状のアルキル基であり、その炭素数は1〜2
0、好ましくは4〜16である。通常のアルキル基の水
素原子の数にして80%以上がフッ素原子に置換された
ポリフルオロアルキル基が好ましく、水素原子のすべて
がフッ素原子に置換されたポリフルオロアルキル基(即
ち、パーフルオロアルキル基)が最も好ましい。場合に
よっては、フッ素原子以外に他の原子(水素原子は勿
論、塩素原子など)が炭素原子に少数結合していてもよ
く、また炭素−炭素結合の間に酸素原子が存在していて
もよい(即ち、言いかえればオキシポリフルオロアルキ
レン基を有していてもよい)。パーフルオロアルキル基
としては、直鎖状のものが好ましく、CnF2n+1 (ただ
し、nは4〜16、特に6〜12、が好ましい)で表さ
れる。
キシ基あるいはメタクリロイルオキシ基間には結合基が
存在することが好ましく、この結合基はアルキレン基や
下記具体例で示すようなその他の2価の結合基が好まし
い。この結合基はこれらの例に限られるものではなく、
公知のポリフルオロアルキル基含有(メタ)アクリレー
トで知られている種々の結合基を採用しうる。
アルキル基含有(メタ)アクリレート(A)としては公
知の化合物を使用しうる。また、この(A)として2種
以上の化合物を併用できる。特に、実際に使用されてい
るポリフルオロアルキル基含有(メタ)アクリレートは
ポリフルオロアルキル基部分の炭素数が異なる2種以上
の化合物の混合物である場合が多く、本発明においても
このような混合物が好ましく用いられる。
タ)アクリレート(A)の具体例を示すが、これらに限
られるものではない。なお、下記化学式において、R1は
水素原子あるいはメチル基、Rfはポリフルオロアルキル
基(特にパーフルオロアルキル基)、を表す。
を有するポリアクリレートあるいはポリメタクリレー
ト」であり、以下ウレタン結合含有ポリ(メタ)アクリ
レートともいう。ウレタン結合含有ポリ(メタ)アクリ
レート(B)は、少なくとも2個のアクリロイルオキシ
基あるいはメタクリロイルオキシ基と少なくとも1個の
ウレタン結合を有する化合物である。さらにこの(B)
は、遊離のあるいはブロックされたイソシアネート基を
有しないことが好ましい。また、本発明においてこの
(B)は2種以上併用することができる。
(メタ)アクリレートとポリイソシアネート化合物(2
以上のイソシアネート基を有する有機化合物)との反応
生成物であることが好ましい。特に、1個の水酸基を有
する(メタ)アクリレートと2〜3個のイソシアネート
基を有するポリイソシアネート化合物との反応生成物で
あることが好ましい。さらに好ましい(B)は、ヒドロ
キシアルキル(メタ)アクリレートとジイソシアネート
化合物との反応生成物である。また、この(B)は、ウ
レタン結合を有するポリヒドロキシ化合物とアクリル酸
やメタクリル酸とのポリエステルと見なすこともでき
る。
多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのモノ−あるい
はポリ−エステルであって、少なくとも1個の水酸基を
有する化合物である。好ましくは、2価アルコール(即
ち、ジオール)と(メタ)アクリル酸とのモノエステ
ル、特にアルキレンジオールと(メタ)アクリル酸との
モノエステル、即ち、ヒドロキシアルキル(メタ)アク
リレート、が好ましい。アルキレンジオールとしては、
例えば、エチレングリコール、ジ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、ブタ
ンジオール、ヘキサンジオールなどがある。
族系、脂肪族系、脂環族系、あるいはその他のポリイソ
シアネート化合物、およびこれらの変性体が使用でき
る。具体的には、例えば、ト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、キシリレンジイソ
シアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、リジン
ジイソシアナート、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、水添ジフェニルメタンジ
イソシアナート、およびこれらジイソシアナート化合物
のトリメチロールプロパン変性体、イソシアヌレート環
変性体、グリセリンをはじめとする多価アルコールとの
付加物等がある。
れる化合物、即ち、1個の水酸基を有する(メタ)アク
リレートとジイソシアネート化合物との反応生成物、で
あることが好ましい。 [CH2=C(R1)-COO-R2-O-CO-NH-]2R3 ・・・(1) ただし、R1は水素原子またはメチル基、R2はジオールか
ら水酸基を除いた残基、R3はジイソシアナート化合物か
らイソシアナート基を除いた残基、を表す。
以上のアルキレン基やポリオキシアルキレン基が好まし
く、特に炭素数2〜6のアルキレン基や炭素数2〜6の
オキシアルキレン基の繰り返しからなるポリオキシアル
キレン基が好ましい。R3は、ト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、ヘキサメチレ
ンジイソシアナート、およびイソホロンジイソシアナー
トから選ばれるジイソシアナート化合物から2個のイソ
シアナート基を除いた残基であることが好ましい。
る化合物につづいて好ましい化合物は、ジイソシアナー
ト化合物のトリメチロールプロパン変性体やイソシアヌ
レート環変性体1分子と1個の水酸基を有する(メタ)
アクリレート3分子との反応生成物である。
共重合において、これら2種のモノマー以外のラジカル
重合性の不飽和結合を有するモノマー(以下共重合性モ
ノマーという)の1種以上を(A)、(B)とともに共
重合してもよい。好適な共重合性モノマーとしては、例
えば、下記のモノマーが例示できるがこれに限定される
ものではない。好ましい共重合性モノマーは、塩化ビニ
ルと下記のような(A)、(B)以外の(メタ)アクリ
レート類である。特に好ましい共重合性モノマーは、塩
化ビニルとステアリルアクリレートである。
(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリ
レート、ポリ(オキシアルキレン)(メタ)アクリレー
ト、グリシジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ
エチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリ
レート、イソシアナートエチル(メタ)アクリレート、
アジリジニル(メタ)アクリレート、ポリシロキサンを
有する(メタ)アクリレート。
酸ビニル、塩化ビニルや弗化ビニルなどのハロゲン化ビ
ニル、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチ
レン、アクリル酸、メタクリル酸、(メタ)アクリルア
ミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、メチロール
化(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)ア
クリルアミド、ビニルアルキルエーテル、ハロゲン化ア
ルキルビニルエーテル、ビニルアルキルケトン、無水マ
レイン酸、N−ビニルカルバゾール。
レート(B)は、全モノマー100重量部に対し0.1
〜10重量部、さらに好ましくは0.5〜5重量部、共
重合させることが好ましい。0.1重量部未満であると
架橋の効果が不充分で本発明の目的を達成できず、ま
た、10重量部を超えると今度は架橋が過多となり逆に
高い初期性能が得られない。ポリフルオロアルキル基含
有(メタ)アクリレート(A)は、全モノマー100重
量部に対し40重量部以上、さらに好ましくは55重量
部以上、共重合させることが好ましい。この割合が少な
いと充分な撥水撥油性能を発揮し難くなる。
マー100重量部に対し55重量部以下、さらに好まし
くは45重量部以下、であることが好ましい。共重合性
モノマーを共重合させる場合、その下限は特に限定され
るものではないが、使用する目的に応じた有効量(例え
ば全モノマー100重量部に対し5重量部)が適当であ
る。
(B)を、または(A)と(B)と共重合性モノマー
を、共重合して得られる共重合体である。この共重合体
を得るためには、種々の重合反応の方法や条件が任意に
選択でき、例えば、塊状重合、懸濁重合、乳化重合、放
射線重合、光重合などの各種の重合方式を採用すること
ができる。具体的には例えば乳化重合の場合、モノマー
の混合物を界面活性剤などの存在下に水に乳化させ、撹
拌下に重合させる方法を採用することができる。重合開
始源としては、有機酸過酸化物、アゾ化合物、過硫酸塩
のような各種の重合開始剤、さらにはγ−線のような電
離性放射線などを採用することができる。また、乳化剤
も、陰イオン性、陽イオン性あるいは非イオン性の各種
界面活性剤を使用することができる。
マーを適当な有機溶剤に溶解し、重合開始源(使用する
有機溶剤に溶解するものを使用)の作用により重合させ
る。溶液重合に適した溶剤としては、トリクロロトリフ
ルオロエタン、テトラクロロジフルオロエタン、メチル
クロロホルム等の塩素系や弗素系の溶剤があり、さらに
はメチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、酢酸
ブチル、酢酸エチルなども使用できる。
イソシアナート化合物(D)を配合することにより本発
明の撥水撥油剤組成物が得られる。また、ブロックドポ
リイソシアナート化合物(D)は非共重合性の化合物で
あるので、上記重合に際してこの(D)を重合系中に存
在させて重合を行ってもよい。共重合体(C)に対する
ブロックドポリイソシアナート化合物(D)の量は特に
限定されるものではないが、少量であっても所期の目的
を達成することができる。その量は、共重合体(C)に
対して0.1重量%以上、特に1重量%以上であること
が好ましい。上限は特に限定されるものではないが、1
0重量%程度が適当である。
イソシアナート化合物であり、ブロック化剤でブロック
されたイソシアナート基を1個以上、好ましくは2個以
上有する化合物である。この(D)は、前記のようなポ
リイソシアナート化合物やその変性体、またはそれらの
過剰量とポリオールとを反応させて得られるイソシアナ
ート基含有プレポリマー、などにおけるイソシアナート
基をブロック化剤でブロックして得られる。
的には、前記した具体的化合物、特にジイソシアナート
化合物が好ましい。ブロック化剤としては、イソシアナ
ート基をブロック化しうる公知のブロック化剤を使用す
ることができる。好ましい具体例としては、オキシム
類、フェノール類、β−ジケトン類、マロン酸エステル
類、ラクタム類等を代表的なものとして挙げることがで
きる。特に分解温度の点からアルキルケトオキシム類が
好適である。
ム類でブロック化されたジイソシアナート化合物であ
る、下記一般式(2)で表される化合物であることが好
ましい。
ト基を除いた残基、R4、R5はそれぞれ低級アルキル基、
を表す。
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、ヘキサメチレンジイソシアナート、およびイソホロ
ンジイソシアナートから選ばれるジイソシアナート化合
物から2個のイソシアナート基を除いた残基であること
が好ましい。R4、R5としての低級アルキル基は、炭素数
1〜4のアルキル基である。
て乳濁液、溶剤溶液、エアゾールなどの任意の形態に調
製される。例えば、前記したような乳化重合法によって
水性乳濁液型組成物が調製され、また、溶液重合によっ
て溶剤溶液型組成物が調製される。
の種類や前記調製形態などに応じて、任意の方法で被処
理物品に適用される。例えば、水性乳濁液や溶剤溶液で
ある場合には、浸漬塗布等の被覆加工方法により被処理
物の表面に付着させ乾燥する方法が採用される。また、
必要ならばキュアリングを行ってもよい。さらに本発明
の撥水撥油剤組成物には、他の添加成分を配合すること
もできる。例えば、他の撥水剤や撥油剤、架橋剤、防虫
剤、難燃剤、帯電防止剤、防シワ剤などの添加剤を適宜
添加併用することが可能である。
物品は特に限定されない。例えば、繊維織物、繊維編
物、皮革、毛皮である。織物繊維、繊維織物としては、
綿、麻、羊毛、絹などの動植物天然繊維、ポリアミド、
ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニ
トリル、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレンなどの合成繊
維、レーヨン、アセテートなどの半合成繊維、またはこ
れらの混合繊維の織物や編物が挙げられる。
的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。
は、下記の評価試験で評価した。 撥水性:JIS L−1092のスプレー法による撥水
性ナンバー(表1参照)で表す。 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)。
に+印を付して表した評価結果は、それぞれの評価がN
o.で表したものよりもわずかに良好なものを示す。
機を装着したガラス製オートクレーブ(内容積1リット
ル)中に、パーフルオロアルキルエチルアクリレート
(以下FAという)60重量部、DMA(a)1.5重
量部、BISO(a)1.5重量部、EHMA37重量
部、ポリオキシエチレンラウリルエーテル5重量部、ス
テアリルトリメチルアンモニウムクロライド1重量部、
アセトン60重量部、水175重量部、および重合のた
めの開始剤(a)0.5重量部を加え、撹拌しながら約
20分間窒素置換を行った後、60℃に昇温し、重合を
開始させた。60℃で15時間保温撹拌した後冷却し、
固形分濃度31重量%のエマルジョンを得た。
の転化率は99.0〜99.8%(ポリフルオロアルキ
ル基含有モノマー化合物に対して)であった。また、全
モノマーに対する安定乳化エマルジョンの収率は95〜
99%であった。
た、下記の実施例2以降および比較例に用いた原料化合
物についても下記に示す。 FA;RfCH2CH2OCOCH=CH2 、Rfの炭素数の平均は約9。 DMA(a);ヘキサメチレンジイソシアナート1分子
と2−ヒドロキシエチルメタクリレート2分子との反応
生成物。 DMA(b);ジフェニルメタンジイソシアナート1分
子と2−ヒドロキシエチルメタクリレート2分子との反
応生成物。
アナート1分子とメチルエチルケトオキシム2分子との
反応生成物。 BISO(b);ジフェニルメタンジイソシアナート1
分子とメチルエチルケトオキシム2分子との反応生成
物。 BISO(C);ヘキサメチレンジイソシアナートのイ
ソシアヌレート環変性体1分子とメチルエチルケトオキ
シム3分子との反応生成物。 開始剤(a);アゾビス(ジメチレンイソブチラミジ
ン)、<和光純薬工業(株)品、商品名”VA−06
1”>。 開始剤(b);2,2’−アゾビス(2−アミジノプロ
パン)二塩酸塩、<和光純薬工業(株)品、商品名”V
−50”>。
ート。 StMA;ステアリルアクリレート。 VC;塩化ビニル。 AIBN;アゾビス(イソブチロニトリル)。
を装着したガラス製オートクレーブ(内容積1リット
ル)中に、FA60重量部、DMA(a)1.5重量
部、BISO(a)1.5重量部、EHMA37重量
部、1,1,1 −トリクロルエタン233重量部、およびA
IBN3重量部を加え、撹拌しながら約20分間窒素置
換を行った後、60℃に昇温して重合を開始させた。6
0℃で20時間保温撹拌した後冷却し、固形分濃度31
重量%の淡黄色溶液を得た。ガスクロマトグラフィーに
よる共重合反応の転化率は99.0〜99.8%(ポリ
フルオロアルキル基含有モノマー化合物に対して)であ
った。
で、モノマー、重合開始剤、ブロックドポリイソシアナ
ート化合物等を変更し乳化重合を行った。用いた原料の
組み合わせを表3に、重合開始剤と重合条件を表4に、
示す。
で、モノマー、重合開始剤、ブロックドポリイソシアナ
ート化合物等を変更し溶液重合を行った。用いた原料の
組み合わせを表3に、重合開始剤と重合条件を表4に、
示す。
ト化合物を含有しない他は実施例1と同じに重合し、固
形分濃度30重量%のエマルジョンを得た。用いた原料
の組み合わせを表3に、重合開始剤と重合条件を表4
に、示す。
ト化合物を含有しない他は実施例2と同じに重合し、固
形分濃度30重量%の淡黄色溶液を得た。用いた原料の
組み合わせを表3に、重合開始剤と重合条件を表4に、
示す。
タクリレートを用いない他は実施例1と同じに重合し、
固形分濃度30重量%のエマルジョンを得た。用いた原
料の組み合わせを表3に、重合開始剤と重合条件を表4
に、示す。
タクリレートを用いない他は実施例2と同じに重合し、
固形分濃度30重量%の淡黄色溶液を得た。用いた原料
の組み合わせを表3に、重合開始剤と重合条件を表4
に、示す。
ョンの固形分濃度を20重量%に調整してラテックス原
液とし、この原液を水により希釈して(原液の水に対す
る割合は1.5重量%)ラテックス処理液を製造した。
このラテックス処理液を用いて撥水撥油性能を測定し
た。一方、溶液重合により得られた溶液は、1,1,1
−トリクロロエタンで固形分濃度20重量%に調整して
原液とし、この原液をさらに1,1,1−トリクロロエ
タンにより希釈して(原液の溶剤に対する割合は1.5
重量%)撥水撥油性能を測定した。
水撥油処理は次のように行った。即ち、前記のごとく希
釈したラテックス処理液あるいは1,1,1−トリクロ
ロエタン溶液に試験布を浸漬し、2本のゴムローラーの
間で布をしぼって、ウエットピックアップを30重量%
とした。次いで、110℃で90秒間乾燥し、さらに1
70℃で60秒間熱処理した。洗濯耐久性はJIS L
−0217 103法にて5回繰り返し行った後、10
0℃で3分乾燥し試験に供した。かくして得られた試験
布について撥水撥油性能を測定した結果を表5にまとめ
て示す。
ブロックドポリイソシアナート化合物(D)を配合した
ことにより、従来達成できなかった高い耐久性を発揮し
うる優れた撥水撥油剤組成物が得られた。
Claims (5)
- 【請求項1】ポリフルオロアルキル基含有のアクリレー
トあるいはメタクリレート(A)とウレタン結合を有す
るポリアクリレートあるいはポリメタクリレート(B)
とを必須成分とする少なくとも2種のモノマーを共重合
して得られる共重合体(C)、およびブロックドポリイ
ソシアナート化合物(D)を含有する撥水撥油剤組成
物。 - 【請求項2】ウレタン結合を有するポリアクリレートあ
るいはポリメタクリレート(B)が、下記一般式(1)
で表される化合物である、請求項1の撥水撥油剤組成
物。 [CH2=C(R1)-COO-R2-O-CO-NH-]2R3 ・・・(1) ただし、R1は水素原子またはメチル基、R2はジオールか
ら水酸基を除いた残基、R3はジイソシアナート化合物か
らイソシアナート基を除いた残基、を表す。 - 【請求項3】(A)と(B)をブロックドポリイソシア
ナート化合物(D)共存下で重合して得られる、請求項
1の撥水撥油剤組成物。 - 【請求項4】ブロックドポリイソシアナート化合物
(D)が、下記一般式(2)で表される化合物である、
請求項1または3の撥水撥油剤組成物。 [R5R4C=N-O-CO-NH-]2-R3 ・・・(2) ただし、R3はジイソシアナート化合物からイソシアナー
ト基を除いた残基、R4、R5はそれぞれ低級アルキル基、
を表す。 - 【請求項5】共重合体(C)が、(A)と(B)とさら
に塩化ビニルまたはステアリルアクリレートを共重合し
て得られる共重体である、請求項1の撥水撥油剤組成
物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05442192A JP3297071B2 (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 撥水撥油剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05442192A JP3297071B2 (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 撥水撥油剤組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05214325A true JPH05214325A (ja) | 1993-08-24 |
JP3297071B2 JP3297071B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=12970249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05442192A Expired - Lifetime JP3297071B2 (ja) | 1992-02-05 | 1992-02-05 | 撥水撥油剤組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3297071B2 (ja) |
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