JP2000282016A - 撥水撥油剤組成物 - Google Patents

撥水撥油剤組成物

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JP2000282016A
JP2000282016A JP2000022355A JP2000022355A JP2000282016A JP 2000282016 A JP2000282016 A JP 2000282016A JP 2000022355 A JP2000022355 A JP 2000022355A JP 2000022355 A JP2000022355 A JP 2000022355A JP 2000282016 A JP2000282016 A JP 2000282016A
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water
oil repellent
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Yuriko Kaida
由里子 海田
Kazuya Oharu
一也 大春
Takashige Maekawa
隆茂 前川
Toyomichi Shimada
豊通 島田
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AGC Inc
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】優れた耐久性を示す撥水撥油剤組成物の提供。 【解決手段】ポリフルオロアルキル基を有する(メタ)
アクリレートの重合単位、重合性不飽和基と水酸基とを
必須とし重合性不飽和基と水酸基とが7個以上の共有結
合を介して連結された重合性単量体の重合単位、ブロッ
クされたイソシアネート基を有する(メタ)アクリレー
トの重合単位を必須とする重合体、界面活性剤、および
水系媒体を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、撥水撥油剤組成物
およびその製造方法に関する。本発明によれば、被処理
物に優れた撥水撥油性を付与する撥水撥油剤組成物が得
られ、特に白色等の淡色系のポリアミド系繊維に優れた
撥水撥油性を付与する撥水撥油剤組成物が得られる。
【0002】
【従来の技術】従来より、繊維または繊維織物に撥水撥
油性を付与するために、ポリフルオロアルキル基(以
下、Rf基と記す。)を含有する(メタ)アクリレート
の重合単位を有する含フッ素重合体を主成分とするフッ
素系撥水撥油剤が用いられている。しかし、従来のフッ
素系撥水撥油剤を用いて処理した繊維または繊維織物に
おける撥水撥油性の耐久性は不充分であり、洗濯等によ
って撥水撥油性能が低下する問題があった。
【0003】この問題を解決するために、(1)トリメ
チロールメラミンや有機アミンが添加されたフッ素系撥
水撥油剤(特開昭54−133486、特開昭56−1
65072、特開平5−272060)、(2)多官能
ブロックイソシアネートウレタン化合物が添加されたフ
ッ素系撥水撥油剤(特開昭58−208473、特開平
2−92985)、(3)アミノプラスト樹脂および多
官能ブロックイソシアネートウレタン化合物が添加され
たフッ素系撥水撥油剤、等が提案されている。
【0004】上記(1)〜(3)の撥水撥油剤中の含フ
ッ素重合体は、活性水素原子を有する重合性単量体の重
合単位を含んでおり、具体的には、N−メチロールアク
リルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アク
リレート等の重合単位を含んでいる。しかし、(1)〜
(3)に示された従来の撥水撥油剤の耐久性は不充分で
あり、特に洗濯耐久性が劣る問題があった。また、該問
題は、ポリアミド系繊維や該繊維織物に処理した場合に
顕著に認められた。
【0005】また、(4)多価フェノール化合物で前処
理した後にフッ素系撥水撥油剤で処理する方法(特開昭
58−46176)、(5)スルホン化フェノールホル
ムアルデヒド低縮合物で前処理した後に、フッ素系撥水
撥油剤およびアミプラスト樹脂で処理する方法(特開平
1−221576)、が提案されている。しかし、
(4)または(5)の方法で処理した被処理物において
も、洗濯耐久性は不充分であり、被処理物の風合いが粗
硬になる問題もあった。また、(4)または(5)の方
法で処理した場合には、被処理物が着色する問題があ
り、淡色系の繊維には処理できない問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題点
を解決するためになされた。本発明者らは、従来のフッ
素系撥水撥油剤が充分な性能を発揮できなかった原因に
ついて検討した結果、撥水撥油剤中の有効成分である含
フッ素重合体が、活性水素原子を有する重合性単量体の
重合単位を含んでいたとしても、該活性水素原子が重合
主鎖に近い位置に存在するために、Rf基が立体障害を
受けて充分に架橋反応に関与できず、その結果、該撥水
撥油剤から形成される被膜の質が不充分となり、撥水撥
油性の耐久性が不充分になると考えた。
【0007】そこで、効果的に架橋反応を進行させるた
めに、Rf基の立体障害を受けない程度に充分に重合主
鎖から離れた位置に、反応性の基を存在させた重合体を
考えた。さらに、反応性の基として、水酸基を選択し、
これとブロックされたイソシアネート基とを組み合わせ
た重合体を撥水撥油剤組成物中に含ませることにより、
風合いを損なうことなく優れた洗濯耐久性を発揮しうる
撥水撥油剤組成物が提供されることを見い出した。さら
に、該撥水撥油剤組成物で処理した被処理物は着色等の
不都合がないことも見い出した。
【0008】すなわち本発明は、下記重合体(X)、界
面活性剤(B)および下記水系媒体(C)を含有するこ
とを特徴とする撥水撥油剤組成物を提供する。 重合体(X):下記重合性単量体(a1)の重合単位、
下記重合性単量体(a2)の重合単位および下記重合性
単量体(a3)の重合単位を必須とする重合体。 重合性単量体(a1):ポリフルオロアルキル基を有す
る(メタ)アクリレート。 重合性単量体(a2):重合性不飽和基と水酸基とを有
し、かつ、該重合性不飽和基と該水酸基とが7個以上の
共有結合を介して連結された重合性単量体。 重合性単量体(a3):ブロックされたイソシアネート
基を有する(メタ)アクリレート。 水系媒体(C):水、または、水と水溶性有機溶媒から
なる媒体。
【0009】
【発明の実施の形態】本明細書においては、アクリレー
トとメタクレートとを総称して(メタ)アクリレートと
記す。(メタ)アクリルアミド等の表記においても同様
である。Rf基とは、アルキル基の水素原子の2個以上
がフッ素原子に置換された基をいう。Rf基の炭素数は
2〜20が好ましく、特に6〜16が好ましい。Rf
は、直鎖構造であっても分岐構造であってもよく、直鎖
構造が好ましい。分岐構造である場合には、分岐部分が
f基の末端部分に存在し、かつ、炭素数1〜4程度の
短鎖であるのが好ましい。
【0010】Rf基は、フッ素原子以外の他のハロゲン
原子を有していてもよい。他のハロゲン原子としては、
塩素原子が好ましい。また、Rf基中の炭素−炭素結合
間には、エーテル性酸素原子またはチオエーテル性硫黄
原子が挿入されていてもよい。Rf基の末端部分の構造
としては、−CF2CF3、−CF(CF32、−CF2
H、−CFH2、−CF2Cl等が好ましく挙げられ、特
に−CF2CF3が好ましい。
【0011】Rf基中のフッ素原子の数は、[(Rf基中
のフッ素原子数)/(Rf基と同一炭素数の対応するア
ルキル基中に含まれる水素原子数)]×100(%)で
表現した場合に、60%以上が好ましく、特に80%以
上が好ましい。さらにRf基は、アルキル基の水素原子
の全てがフッ素原子に置換された基(すなわちペルフル
オロアルキル基)、またはペルフルオロアルキル基を末
端部分に有する基が好ましい。
【0012】ペルフルオロアルキル基の炭素数は、2〜
20が好ましく、特に4〜16が好ましい。ペルフルオ
ロアルキル基の炭素数が少ないと撥水性能および撥油性
能が低下する傾向があり、ペルフルオロアルキル基の炭
素数が多いとRf基を有する(メタ)アクリレートの取
扱いが困難になるおそれがある。
【0013】Rf基の具体例としては、以下の基が挙げ
られる。C49−[F(CF24−、(CF32CFC
2−、(CF33C−、またはCF3CF2(CF3)C
F−等の構造異性の基のいずれか]、C511−[たと
えばF(CF25−]、C613−[たとえばF(C
26−]、C715−[たとえばF(CF27−]、
817−[たとえばF(CF28−]、C919−[た
とえばF(CF29−]、C1021−[たとえばF(C
210−]、C122 5−[たとえばF(CF2
12−]、C1429−[たとえばF(CF214−]、C
1633−[たとえばF(CF216−]、Cl(CF2
t−、H(CF2t−(ここで、tは4〜16の整
数)、(CF32CF(CF2k−(ここで、kは1〜
13の整数)等。
【0014】Rf基が、炭素−炭素結合間にエーテル性
酸素原子、またはチオエーテル性硫黄原子が挿入された
基である場合の具体例としては、以下の基が挙げられ
る。F(CF25OCF(CF3)−、F[CF(C
3)CF2O]rCF(CF3)CF2CF2−、F[CF
(CF3)CF2O]rCF(CF3)−、F[CF(CF
3)CF2O]uCF2CF2−、F(CF2CF2CF2O)
vCF2CF2−、F(CF2CF2O)wCF2CF2−、F
(CF25SCF(CF3)−、F[CF(CF3)CF
2S]rCF(CF3)CF2CF2−、F[CF(CF3
CF2S]rCF(CF3)−、F[CF(CF3)CF2
S]uCF2CF2−、F(CF2CF2CF2S)vCF2
2−、F(CF2CF2S)wCF2CF2−(rは1〜5
の整数、uは2〜6の整数、vは1〜6の整数、wは1
〜9の整数)等。
【0015】本発明の撥水撥油剤組成物は、重合体
(X)、界面活性剤(B)および水系媒体(C)を必須
成分とする。重合体(X)は、重合性単量体(a1
(Rf基を有する(メタ)アクリレート)の重合単位、
重合性単量体(a2)(重合性不飽和基と水酸基とを有
し、かつ、該重合性不飽和基と該水酸基とが7個以上の
共有結合を介して連結された重合性単量体)の重合単
位、重合性単量体(a3)(ブロックされたイソシアネ
ート基を有する(メタ)アクリレート)の重合単位を必
須とする重合体である。
【0016】重合体(X)における重合性単量体
(a1)とは、Rf基が(メタ)アクリレートのアルコー
ル残基部分に存在する化合物をいう。重合性単量体(a
1)としては、下式a11で表される化合物が好ましい。
ただし、式a11においてRfはRf基、Qは2価有機基、
Rは水素原子またはメチル基を示す。 Rf−Q−OCOCR=CH2・・・式a11 式a11におけるRfとしては、エーテル性酸素原子また
はチオエーテル性硫黄原子を含まないRf基が好まし
く、特にペルフルオロアルキル基が好ましく、とりわけ
直鎖構造のペルフルオロアルキル基が好ましい。直鎖構
造のペルフルオロアルキル基としては、−(CF2n
(ただし、nは2〜20の整数であり、4〜16の整数
が好ましく、特に6〜12の整数が好ましい。)で表さ
れる基が好ましい。
【0017】式a11におけるQとしては、−(CH2
p+q−、−(CH2pCONRa(CH2q−、−(CH
2pOCONRa(CH2q−、−(CH2pSO2NR
a(CH2q−、−(CH2pNHCONH(CH2q
−、−(CH2pCH(OH)(CH2q−、−(CH
2pCH(OCORa)(CH2q−等が好ましい。た
だし、Raは水素原子またはアルキル基を示す。また、
pおよびqは独立に0以上の整数を示し、p+qは1〜
22の整数である。
【0018】さらに式a11におけるQとしては、−(C
2p+q−、−(CH2pCONR a(CH2q−、ま
たは−(CH2pSO2NRa(CH2q−であり、か
つ、qが2以上の整数であり、かつp+qが2〜6であ
る場合が好ましく、p+qが2〜6である場合の−(C
2p+q−(すなわち、エチレン基〜ヘキサメチレン
基)である場合の化合物(式a11)が特に好ましい。ま
た、式a11におけるQと結合するRfの炭素原子には、
フッ素原子が結合しているのが好ましい。
【0019】重合性単量体(a1)としては、下記化合
物が挙げられる。ただし、下記化合物中のRは水素原子
またはメチル基を示す。 F(CF2)5CH2OCOCR=CH2、F(CF2)6CH2CH2OCOCR=CH2、H(C
F2)6CH2OCOCR=CH2、H(CF2)8CH2OCOCR=CH2、H(CF2)10CH2
OCOCR=CH2、H(CF2)8CH2CH2OCOCR=CH2、F(CF2)8CH2CH2CH
2OCOCR=CH2、F(CF2)8CH2CH2OCOCR=CH2、F(CF2)10CH2CH2
OCOCR=CH2、F(CF2)12CH2CH2OCOCR=CH2、F(CF2)14CH2CH2
OCOCR=CH2、F(CF2)16CH2CH2OCOCR=CH2、(CF3)2CF(CF2)4
CH2CH2OCOCR=CH2、(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OCOCR=CH2、(C
F3)2CF(CF2)8CH2CH2OCOCR=CH2、F(CF2)8SO2N(C3H7)CH2C
H2OCOCR=CH2、F(CF2)8(CH2)4OCOCR=CH2、F(CF2)8SO2N(C
H3)CH2CH2OCOCR=CH2、F(CF2)8SO2N(C2H5)CH2CH2OCOCR=C
H2、F(CF2)8CONHCH2CH2OCOCR=CH2、(CF3)2CF(CF2)5(C
H2)3OCOCR=CH2、(CF3)2CF(CF2)5CH2CH(OCOCH3)OCOCR=CH
2、(CF3)2CF(CF2)5CH2CH(OH)CH2OCOCR=CH2、(CF3)2CF(C
F2)7CH2CH(OH)CH2OCOCR=CH2、F(CF2)9CH2CH2OCOCR=C
H2、F(CF2)9CONHCH2CH2OCOCR=CH2
【0020】本発明の重合体(X)中には、重合性単量
体(a1)の重合単位を1種以上含む。重合性単量体
(a1)の重合単位を2種以上含む場合には、炭素数の
異なるRf基を有する(メタ)アクリレートの重合単位
であるのが好ましい。本発明における重合体(X)は、
重合性単量体(a1)の重合単位とともに、重合性単量
体(a2)の重合単位を必須とする。
【0021】重合性単量体(a2)としては、公知また
は周知の重合性単量体から選択するのが好ましい。ま
た、重合性単量体(a2)は、重合性不飽和基を1個ま
たは2個有する重合性単量体が好ましく、特に重合性不
飽和基を1個有する重合性単量体が好ましい。重合性単
量体(a2)における重合性不飽和基としては、ビニル
基またはイソプロペニル基が好ましい。また、重合性単
量体(a2)中の水酸基の数は1個が好ましい。重合性
単量体(a2)中の水酸基は、炭素原子に結合する水酸
基であるのが好ましい。
【0022】さらに、重合性単量体(a2)としては、
ビニル基、(メタ)アクリロイル基、または、マレイン
酸の2つのカルボキシル基から1つまたは2つの水酸基
を除いた残基を有し、かつ、ヒロドキシアルキル基また
はヒドロキシハロゲン化アルキル基を有する重合性化合
物であるのが好ましい。
【0023】重合性単量体(a2)中の重合性不飽和基
と水酸基とは、7個以上の共有結合を介して連結されて
いる。すなわち、重合性不飽和基と水酸基との間には、
2価連結基が存在し、該2価連結基中には、共有結合を
形成しうる2価以上の原子の連なりが、直鎖状に6原子
以上存在している。重合性単量体(a2)中に、重合性
不飽和基と水酸基とがそれぞれ2個以上ずつ存在する場
合には、各水酸基と各重合性不飽和基との間に存在する
共有結合の数がすべて7以上であるものを用いる。
【0024】重合性単量体(a2)は、1個の重合性不
飽和基と1個の水酸基とを有する重合性単量体であり、
該重合性不飽和基と該水酸基との間の共有結合の数が7
個以上であるものが好ましく、特に11個以上であるも
のが好ましく、とりわけ13個以上であるものが好まし
い。また、該共有結合の数は、70個以下であるのが好
ましい。さらに、該共有結合の数の下限は、重合性単量
体(a1)中のRf基の鎖長数以上であるのが好ましく、
特に(該鎖長数+3)以上であるのが好ましい。
【0025】本発明における重合性単量体(a2)とし
ては、下式a21で表される化合物、下式a22で表される
化合物または下式a23で表される化合物が好ましい。
【0026】
【化2】
【0027】ただし、式a21〜式a23中の記号は以下の
意味を示す。 R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9:それ
ぞれ独立に、水素原子またはメチル基。 n:2〜6の整数。 m:1〜20の整数。 x、y、z:それぞれ独立に0〜30の整数。ただし、
x+y+zは2以上の整数。 a、b、c:それぞれ独立に0〜30の整数。ただし、
a+b+cは2以上の整数。 p:3〜6の整数。
【0028】式a21において、mは2〜10が好まし
く、nは3〜5が好ましい。式a21で表される化合物の
具体例としては、下記化合物が挙げられる。
【0029】
【化3】
【0030】式a22中のオキシアルキレン部分は、ブロ
ック状に連結されていることを意味する。式a22におい
ては、xおよびzの一方または両方が0であるのが好ま
しい。また、式a22におけるxは0〜10が好ましく、
yは2〜20が好ましく、zは0〜10が好ましい。ま
た、(x+y+z)は3〜20であるのが好ましい。式
22で表される化合物の具体例としては、下記化合物が
挙げられる。
【0031】
【化4】
【0032】式a23中のオキシアルキレン部分は、ブロ
ック状に連結されていることを意味する。式a23におい
て、aまたはcの少なくともいずれかは0であることが
好ましい。また、式a23におけるaは0〜10が好まし
く、bは2〜20が好ましく、cは0〜10が好まし
い。また、(a+b+c)は3〜20であるのが好まし
い。式a23で表される化合物の具体例としては、下記化
合物が挙げられる。
【0033】
【化5】
【0034】さらに、重合性単量体(a2)としては、
下記化合物が特に好ましい。
【0035】
【化6】
【0036】本発明の重合体(X)は、重合性単量体
(a1)の重合単位と重合性単量体(a2)の重合単位と
ともに、重合性単量体(a3)の重合単位を必須とす
る。ブロックされたイソシアネート基を有する(メタ)
アクリレートとは、ブロックされたイソシアネート基を
1個以上有する(メタ)アクリレートをいい、イソシア
ネート基含有(メタ)アクリレートのイソシアネート基
を、ブロック化剤でブロックした構造の化合物が好まし
い。
【0037】ここで、イソシアネート基含有(メタ)ア
クリレートとしては、2−イソシアネートエチル(メ
タ)アクリレート、または、イソシアネート基と結合し
うる官能基を有する(メタ)アクリレートとポリイソシ
アネートとを1個以上のイソシアネート基が残る割合で
反応させて得られる反応生成物が好ましい。イソシアネ
ート基と結合しうる官能基を有する(メタ)アクリレー
トとしては、水酸基を有する(メタ)アクリレートが好
ましく、(メタ)アクリル酸と多価アルコールとのモノ
またはジエステルが特に好ましい。
【0038】多価アルコールとしては、エチレングリコ
ール、ポリオキシエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ポリオキシ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−アルキレンオキシド付加
物、ペンタエリスリトールなどがある。
【0039】また、ポリイソシアネートとしては、脂肪
族ポリイソシアネートが好ましく、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’
−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、シクロヘ
キシレンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネ
ート等の脂肪族イソシアネート類、該脂肪族イソシアネ
ートのヌレート変性体、プレポリマー変性体もしくはビ
ュレット変性体等の変性体、または、該脂肪族イソシア
ネートの2〜3量体が好ましく、特に脂肪族イソシアネ
ート類、または、そのヌレート変性体、プレポリマー変
性体もしくはビュレット変性体が好ましい。
【0040】ブロック化剤としては、アルキルケトオキ
シム類、フェノール類、アルコール類、β−ジケトン
類、ラクタム類、アミン類等が好ましく、メチルエチル
ケトオキシム、ε−カプロラクタム、フェノール、クレ
ゾール、アセチルアセトン、マロン酸ジエチル、イソプ
ロピルアルコール、t−ブチルアルコール、マレイミド
等が特に好ましく、とりわけ、メチルエチルケトオキシ
ム等のアルキルケトオキシム類、ε−カプロラクタム等
のラクタム類等が好ましく、特に解離温度が120〜1
80℃の化合物からなるブロック化剤が好ましい。
【0041】重合性単量体(a3)の具体例としては、
以下の化合物が挙げられる。2−イソシアネートエチル
(メタ)アクリレートのイソシアネート基をメチルエチ
ルケトオキシムでブロックした化合物、2−イソシアネ
ートエチル(メタ)アクリレートのイソシアネート基を
ε−カプロラクタムでブロックした化合物、イソホロン
ジイソシアネートと2−ヒドロキシエチル(メタ)アク
リレートとの1:1(モル比)反応物のイソシアネート
基をメチルエチルケトオキシムでブロックした化合物、
イソホロンジイソシアネートと2−ヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレートとの1:1(モル比)反応物のイ
ソシアネート基をメチルエチルケトオキシムでブロック
した化合物、ノルボルネンジイソシアネートと2−ヒド
ロキシエチル(メタ)アクリレートとの1:1(モル
比)反応物をメチルエチルケトオキシムでブロックした
化合物。
【0042】本発明において、重合性単量体(a3
は、ブロックされたイソシアネート基を有していれば、
f基を除く他の基を有していてもよい。また、重合性
単量体(a2)は、重合性不飽和基と水酸基を有してい
れば、Rf基とブロックされたイソシアネート基を除く
他の基を有していてもよい。
【0043】本発明における重合体(X)は、重合性単
量体(a1)〜(a3)の重合単位とともに、下記重合性
単量体(a4)の重合単位を含んでいてもよい。 重合性単量体(a4):炭素数1〜22のアルキル基を
有するアルキル(メタ)アクリレート、および/また
は、炭素数5〜8のシクロアルキル基を有するシクロア
ルキル(メタ)アクリレート。
【0044】炭素数1〜22のアルキル基を有するアル
キル(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)ア
クリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メ
タ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリ
レート、ドデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル
(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート
が好ましい。炭素数5〜8のシクロアルキル基を有する
シクロアルキル(メタ)アクリレートとしては、シクロ
ヘキシル(メタ)アクリレートが好ましい。
【0045】さらに、本発明の重合体(X)は、上記重
合性単量体(a1)〜(a4)の重合単位とともに、重合
性単量体(a1)〜(a4)以外の重合性単量体(a5
の重合単位を含んでいてもよい。重合性単量体(a5
としては、公知または周知の重合性単量体が挙げられ、
重合性不飽和基を1個または2個有する重合性単量体が
好ましく、特に重合性不飽和基を1個有する重合性単量
体が好ましい。
【0046】重合性単量体(a5)としては、エチレ
ン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、塩化ビニ
ル、フッ化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデ
ン、クロロプレン等のオレフィン類、スチレン、α−メ
チルスチレン、4−メチルスチレン等のスチレン類、ジ
アセトン(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル
(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アク
リルアミド等の(メタ)アクリルアミド類、エチルビニ
ルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、アリルグ
リシジルエーテル等のエーテル類、酢酸ビニル等のカル
ボン酸ビニル類、エチルビニルケトン等のビニルアルキ
ルケトン類、グリシジル(メタ)アクリレート、ベンジ
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、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピ
ル(メタ)アクリレート、ポリオキシアルキレンモノ
(メタ)アクリレートモノメチルエーテル、ポリオキシ
アルキレンジ(メタ)アクリレート、2−ジメチルアミ
ノエチル(メタ)アクリレート、ポリジメチルシロキサ
ン基を有する(メタ)アクリレート、トリアリルシアヌ
レート、N−ビニルカルバゾール、N−アルキルマレイ
ミド、無水マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステ
ル、マレイン酸ジアルキルエステル等が好ましい。
【0047】本発明における重合体(X)は、重合性単
量体(a1)の重合単位、重合性単量体(a2)の重合単
位、および重合性単量体(a3)の重合単位のみからな
る重合体、または,重合性単量体(a1)〜(a3)の重
合単位とともに、重合性単量体(a4)の重合単位を含
む重合体であるのが好ましい。
【0048】重合体(X)中の各重合単位の割合は、重
合性単量体(a1)の重合単位を60〜96質量%、重
合性単量体(a2)の重合単位を2〜30質量%、重合
性単量体(a3)の重合単位を2〜30質量%とするの
が好ましい。重合性単量体(a3)は、2〜20質量%
とするのが特に好ましい。また、重合性単量体(a4
の重合単位を含ませる場合には、重合体(X)中に0.
1〜20質量%とするのが好ましく、重合性単量体(a
5)の重合単位を含ませる場合には、重合体(X)中に
0.1〜20質量%とするのが好ましい。
【0049】本発明の撥水撥油剤組成物は界面活性剤
(B)を含む。界面活性剤(B)は1種であっても、2
種以上であってもよい。界面活性剤(B)はノニオン性
界面活性剤を必須とするのが好ましく、ノニオン性界面
活性剤のみからなっていてもよく、ノニオン性界面活性
剤とノニオン性界面活性剤以外の界面活性剤とからなっ
てもよい。界面活性剤(B)は、ノニオン性界面活性剤
を60〜100質量%の割合で含む界面活性剤であるの
が好ましい。
【0050】また、界面活性剤(B)がノニオン性界面
活性剤とともに他の界面活性剤を含む場合には、該他の
界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤または両性
界面活性剤が好ましい。また、界面活性剤(B)は、フ
ッ素原子を含まない界面活性剤であるのが、加圧乳化後
の液の安定性や、撥水撥油性能の点で好ましい。
【0051】界面活性剤(B)におけるノニオン性界面
活性剤としては、下記界面活性剤(b1)〜(b6)から
選択される1種以上のノニオン性界面活性剤であるのが
好ましく、特に界面活性剤(b1)、(b2)、
(b3)、(b4)および(b6)から選ばれる1種以上
であるのが、環境に対する影響が少ないとともに、撥水
撥油性能の点から好ましい。
【0052】界面活性剤(b1)は、ポリオキシアルキ
レンモノアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンモノ
アルケニルエーテル、またはポリオキシアルキレンモノ
アルカポリエニルエーテルからなるノニオン性界面活性
剤である。
【0053】界面活性剤(b1)におけるアルキル基、
アルケニル基またはアルカポリエニル基は、それぞれ炭
素数4〜26であるのが好ましい。また、アルキル基、
アルケニル基、またはアルカポリエニル基は、それぞ
れ、直鎖構造であっても分岐構造であってもよい。分岐
構造である場合には、2級アルキル基、2級アルケニル
基、または2級アルカポリエニル基が好ましい。アルキ
ル基、アルケニル基またはアルカポリエニル基の具体例
としては、オクチル基、ドデシル基、テトラデシル基、
ヘキサデシル基、オクタデシル基、ベヘニル基(ドコシ
ル基)またはオレイル基(9−オクタデセニル基)等が
挙げられる。
【0054】界面活性剤(b1)は、ポリオキシアルキ
レンモノアルキルエーテルまたはポリオキシアルキレン
モノアルケニルエーテルであるのが好ましい。界面活性
剤(b1)のポリオキシアルキレン部分は、1種または
2種のオキシアルキレン基からなるのが好ましく、2種
からなる場合には、それらの連なり方はブロック状であ
ることが好ましい。ポリオキシアルキレン部分は、オキ
シエチレン基および/またはオキシプロピレン基が2個
以上連なった部分からなるのが好ましい。
【0055】界面活性剤(b1)としては、下式b11
表される化合物が好ましい。ただし下式b11中のR10
炭素数8以上のアルキル基または炭素数8以上のアルケ
ニル基を示し、sは5〜50の整数を示し、gは0〜2
0の整数を示す。また、gとsとが2以上である場合、
式b11中のオキシエチレン基とオキシプロピレン基とは
ブロック状になって連結されている。
【0056】
【化7】
【0057】式b11中のR10は、直鎖構造または分岐構
造のいずれであってもよい。sは10〜30の整数が好
ましく、gは0〜10の整数が好ましい。sが4以下ま
たはgが21以上となると、水に難溶性となり、水系媒
体(C)中に均一に溶解しないため、浸透性向上効果が
低下するおそれがある。また、sが51以上となると親
水性が高くなり、撥水性を低下させるおそれがある。
【0058】化合物(式b11)の具体例としては下記化
合物が挙げられる。ただし、下式においてsおよびg
は、上記と同じ意味を示し、好ましい態様も同じであ
る。また、オキシエチレン基とオキシプロピレン基とは
ブロック状になって連結されている。
【0059】
【化8】
【0060】界面活性剤(b2)は、分子中に1個以上
の炭素−炭素三重結合および1個以上の水酸基を有し、
かつ界面活性を示す化合物からなるノニオン性界面活性
剤である。
【0061】界面活性剤(b2)は、分子中に1個の炭
素−炭素三重結合、および1個もしくは2個の水酸基を
有する化合物からなるノニオン性界面活性剤が好まし
い。また、該ノニオン性界面活性剤は、部分構造として
ポリオキシアルキレン部分を有していてもよい。ポリオ
キシアルキレン部分としては、ポリオキシエチレン部
分、ポリオキシプロピレン部分、オキシエチレン基とオ
キシプロピレン基とがランダム状に連なった部分、また
はポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンとがブロ
ック状に連なった部分、が挙げられる。界面活性剤(b
2)の具体例としては、下式b21、下式b22、下式b23
または下式b24で表される化合物が好ましい。
【0062】
【化9】
【0063】ただし、式b21〜式b24中のA1、A2およ
びA3は、それぞれ独立に、アルキレン基を示し、mお
よびnはそれぞれ0以上の整数を示し、(m+n)は1
以上の整数を示し、kは1以上の整数を示す。m、nま
たはkがそれぞれ2以上である場合には、A1、A2およ
びA3は、それぞれ1種のアルキレン基のみからなって
いても、2種以上のアルキレン基からなっていてもよ
い。
【0064】R11〜R16は、それぞれ独立に、水素原子
またはアルキル基を示す。アルキル基である場合は炭素
数1〜12のアルキル基が好ましく、特に炭素数6〜1
2のアルキル基が好ましい。これらの基の具体例として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基または
イソブチル基などが挙げられる。
【0065】また、オキシアルキレン部分としては、オ
キシエチレン部分、オキシプロピレン部分、または、オ
キシエチレン部分とオキシプロピレン部分の両方からな
るのが好ましい。また界面活性剤(b2)中のオキシア
ルキレン基の個数は、1〜50が好ましい。
【0066】さらに、界面活性剤(b2)としては、下
式b25で表されるノニオン性界面活性剤が好ましい。た
だし、式b25中のxおよびyはそれぞれ0以上の整数を
示す。ノニオン性界面活性剤(式b25)は1種単独で使
用してもよく2種以上を併用してもよい。
【0067】
【化10】
【0068】ノニオン性界面活性剤(式b25)として
は、xとyとの和の平均が10であるノニオン性界面活
性剤、xが0でありかつyが0であるノニオン性界面活
性剤、またはxとyとの和の平均が1.3であるノニオ
ン性界面活性剤が好ましい。
【0069】界面活性剤(b3)は、オキシエチレンが
2個以上連続して連なったポリオキシエチレン部分と、
炭素数3以上のオキシアルキレンが2個以上連続して連
なったポリオキシアルキレン部分とが連結し、かつ、両
末端が水酸基である化合物からなるノニオン性界面活性
剤である。界面活性剤(b3)における炭素数3以上の
オキシアルキレンとしては、オキシテトラメチレンおよ
び/またはオキシプロピレンが好ましい。
【0070】界面活性剤(b3)としては、下式b31
たは下式b32で表される化合物からなるノニオン性界面
活性剤が好ましい。なお式b31および式b32中のhは0
〜200の整数、rは2〜100の整数、tは0〜20
0の整数を示し、hが0である場合にはtは2以上の整
数、tが0である場合にはhは2以上の整数である。ま
た、式b31中の−C36−部分は、−CH(CH3)C
2−であっても、−CH2CH(CH3)−であって
も、−CH(CH3)CH2−と−CH2CH(CH3)−
とが混在していてもよい。また、下式中の各ポリオキシ
アルキレン部分は、ブロック状に連結している。
【0071】
【化11】
【0072】さらに界面活性剤(b3)としては、下記
のいずれかの化合物からなるノニオン性界面活性剤が好
ましい。
【0073】
【化12】
【0074】界面活性剤(b4)は、分子中にアミンオ
キシド部分を有するノニオン性界面活性剤であり、下式
41で表される化合物からなるノニオン性界面活性剤が
好ましい。
【0075】
【化13】
【0076】式b41中のR17、R18およびR19は、それ
ぞれ独立に1価炭化水素基を示す。分子中にアミンオキ
シド部分(N→O)を有する界面活性剤は、カチオン性
界面活性剤に分類されることもあるが、本発明において
は、ノニオン性界面活性剤として扱う。該界面活性剤
は、1種であっても2種以上であってもよい。界面活性
剤(b4)としては、特に下式b42で表されるノニオン
性界面活性剤が、重合体(X)の分散安定性を向上させ
ることから好ましい。
【0077】
【化14】
【0078】式b42中のR20は、炭素数6〜22のアル
キル基、炭素数6〜22のアルケニル基、アルキル基
(炭素数6〜22)が結合したフェニル基、またはアル
ケニル基(炭素数6〜22)が結合したフェニル基を示
し、炭素数8〜22のアルキル基または炭素数8〜22
のアルケニル基が好ましい。
【0079】ノニオン性界面活性剤(式b42)の具体例
としては、つぎの化合物が挙げられる。 [H(CH212](CH32N(→O)、[H(C
214](CH32N(→O)、[H(CH216
(CH32N(→O)、[H(CH218](CH32
N(→O)。
【0080】界面活性剤(b5)は、ポリオキシエチレ
ンモノ(置換フェニル)エーテルの縮合物またはポリオ
キシエチレンモノ(置換フェニル)エーテルからなるノ
ニオン性界面活性剤である。界面活性剤(b5)におけ
る置換フェニル基としては、1価炭化水素基で置換され
たフェニル基が好ましく、アルキル基、アルケニル基ま
たはスチリル基で置換されたフェニル基がより好まし
い。
【0081】界面活性剤(b5)としては、ポリオキシ
エチレンモノ(アルキルフェニル)エーテルの縮合物、
ポリオキシエチレンモノ(アルケニルフェニル)エーテ
ルの縮合物、ポリオキシエチレンモノ(アルキルフェニ
ル)エーテル、ポリオキシエチレンモノ(アルケニルフ
ェニル)エーテルまたはポリオキシエチレンモノ[(ア
ルキル)(スチリル)フェニル]エーテルが好ましい。
【0082】ポリオキシエチレンモノ(置換フェニル)
エーテルの縮合物またはポリオキシエチレンモノ(置換
フェニル)エーテルの具体例としては、ポリオキシエチ
レンモノ(ノニルフェニル)エーテルのホルムアルデヒ
ド縮合物、ポリオキシエチレンモノ(ノニルフェニル)
エーテル、ポリオキシエチレンモノ(オクチルフェニ
ル)エーテル、ポリオキシエチレンモノ(オレイルフェ
ニル)エーテル、ポリオキシエチレンモノ[(ノニル)
(スチリル)フェニル]エーテル、ポリオキシエチレン
モノ[(オレイル)(スチリル)フェニル]エーテル等
が挙げられる。
【0083】界面活性剤(b6)はポリオールの脂肪酸
エステルからなるノニオン性界面活性剤である。界面活
性剤(b6)における、ポリオールとしては、ポリエチ
レングリコール、デカグリセリン、ポリエチレングリコ
ールと(ポリエチレングリコール以外の)ポリオールと
のエーテル等が挙げられる。
【0084】界面活性剤(b6)としては、オクタデカ
ン酸とポリエチレングリコールとの1:1(モル比)エ
ステル、ソルビットとポリエチレングリコールとのエー
テルと、オレイン酸とのl:4(モル比)エステル、ポ
リオキシエチレングリコールとソルビタンとのエーテル
と、オクタデカン酸との1:1(モル比)エステル、ポ
リエチレングリコールとソルビタンとのエーテルと、オ
レイン酸との1:1(モル比)エステル、ドデカン酸と
ソルビタンとの1:1(モル比)エステル、オレイン酸
とデカグリセリンとの(1または2):1(モル比)エ
ステル、オクタデカン酸とデカグリセリンとの(1また
は2):1(モル比)エステルが挙げられる。
【0085】また、界面活性剤(B)がカチオン性界面
活性剤を含む場合には、置換アンモニウム塩からなるカ
チオン性界面活性剤を用いるのが好ましい。置換アンモ
ニウム塩からなるカチオン性界面活性剤としては、アン
モニウム塩の窒素原子に結合する水素原子の1個以上
が、アルキル基、アルケニル基、または、末端が水酸基
であるポリオキシアルキレン基に置換された化合物から
なるカチオン性界面活性剤が好ましく、特に下式b7
表される化合物からなるカチオン性界面活性剤が好まし
い。
【0086】[(R214+]・X-・・・式b7 ただし、式b7中の記号は以下の意味を示す。R21:4
つのR21は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜2
2のアルキル基、炭素数2〜22のアルケニル基、また
は、末端が水酸基であるポリオキシアルキレン基であ
る。ただし、4つのR21は同時に水素原子にはならな
い。 X-:対イオン。
【0087】R21がアルキル基である場合には、炭素数
6〜22の長鎖アルキル基が好ましい。R21が長鎖アル
キル基以外のアルキル基である場合には、メチル基また
はエチル基が好ましい。R21がアルケニル基である場合
には、炭素数6〜22の長鎖アルケニル基が好ましい。
また、R21がポリオキシアルキレン基である場合には、
ポリオキシエチレン基が好ましい。X-としては、塩素
イオン、エチル硫酸イオンまたは酢酸イオンが好まし
い。
【0088】化合物(式b7)としては、モノ(長鎖ア
ルキル)アミン塩酸塩、モノ(長鎖アルキル)ジメチル
アミン塩酸塩、モノ(長鎖アルキル)ジメチルアミン酢
酸塩、モノ(長鎖アルケニル)ジメチルアミン塩酸塩、
モノ(長鎖アルキル)ジメチルアミン・エチル硫酸塩、
モノ(長鎖アルキル)トリメチルアンモニウムクロリ
ド、ジ(長鎖アルキル)モノメチルアミン塩酸塩、ジ
(長鎖アルキル)ジメチルアンモニウムクロリド、モノ
(長鎖アルキル)モノメチルジ(ポリオキシエチレン)
アンモニウムクロリド、ジ(長鎖アルキル)モノメチル
モノ(ポリオキシエチレン)アンモニウムクロリド等が
挙げられる。
【0089】さらに、化合物(式b7)としてはモノオ
クタデシルトリメチルアンモニウムクロリド、モノオク
タデシルジメチルモノエチルアンモニウムエチル硫酸
塩、モノ(長鎖アルキル)モノメチルジ(ポリエチレン
グリコール)アンモニウムクロリド、ジ(牛脂アルキ
ル)ジメチルアンモニウムクロリド、ジメチルココナッ
トアミン酢酸塩等が好ましい。
【0090】界面活性剤(B)が両性界面活性剤を含む
場合には、アラニン類、イミダゾリニウムベタイン類、
アミドベタイン類または酢酸ベタイン等からなる両性界
面活性剤が好ましい。両性界面活性剤の具体例として
は、ドデシルベタイン、オクタデシルベタイン、ドデシ
ルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリニウム
ベタイン、ドデシルジメチルアミノ酢酸ベタイン、脂肪
酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン等が挙げ
られる。
【0091】界面活性剤(B)の量は、重合体(X)に
対して、1〜10質量%が好ましく、特に3〜10質量
%が好ましい。界面活性剤(B)の量が少なすぎるとエ
マルションの安定性が低下するおそれがあり、多すぎる
と水系分散液の撥水撥油性能の湿摩擦耐久性が低下する
おそれがある。ただし、重合体(X)が自己乳化性のあ
る重合性単量体の重合単位を含む場合には、界面活性剤
(B)量を減らしてもよい。
【0092】水系媒体(C)は、水のみ、または、水と
水溶性有機溶媒からなる媒体である。水系媒体(C)中
の水溶性有機溶媒としては、アセトン、イソプロピルア
ルコール、飽和多価アルコール、飽和多価アルコールの
(モノまたはポリ)アルキルエーテル、または、飽和多
価アルコールのアルキレンオキシド付加物から選ばれる
1種以上が好ましく、特に飽和多価アルコール、飽和多
価アルコールの(モノまたはポリ)アルキルエーテルが
好ましい。飽和多価アルコールとしては、2〜4個の水
酸基を有する化合物が好ましく、特にエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロー
ルエタンまたはトリメチロールプロパンが好ましい。
【0093】飽和多価アルコールの(モノまたはポリ)
アルキルエーテルとしては、ジオールのモノアルキルエ
ーテルまたはジオールのジアルキルエーテルが好まし
く、特に、ジエチ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メチルエーテル、ジプロピ
レングリコールジメチルエーテルが好ましく、とりわ
け、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、また
は、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルが好ま
しい。
【0094】飽和多価アルコールとエチレンオキシドお
よび/またはプロピレンオキシドとの反応物としては、
ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、
テトラプロピレングリコールまたはオキシプロピレン基
が5個以上連なったポリプロピレングリコールが好まし
い。
【0095】また、水系媒体(C)中の水溶性有機溶媒
としては、エチレングリコール、プロピレングリコー
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、ジエチ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メチルエ
ーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、グリセリン、ジプロピレングリコール、トリプロピ
レングリコール、テトラプロピレングリコール、および
ポリプロピレングリコールから選ばれる1種以上の溶媒
も好ましい。
【0096】水系媒体(C)中の水溶性有機溶媒の量
は、重合体(X)に対し2〜50質量%が好ましく、特
に5〜40質量%が好ましい。この量が少なすぎると撥
水撥油剤組成物の安定性が低くなるおそれがあり、多す
ぎる洗濯耐久性を低下させるおそれがある。水系媒体
(C)の量は重合体(X)の総量に対して1〜5倍質量
が好ましい。
【0097】本発明の撥水撥油剤組成物の製造方法は、
重合性単量体(a1)、重合性単量体(a2)、重合性単
量体(a3)、界面活性剤(B)および水系媒体を含む
原料組成物を、加圧下で乳化した後に重合させる方法が
好ましい。水系媒体としては上記水系媒体(C)を用い
ることが好ましい。
【0098】また、本発明における重合体(X)が、重
合性単量体(a1)〜(a3)以外の重合性単量体の重合
単位を含む場合には、該重合性単量体のうち加圧下での
乳化条件において液体または固体である重合性単量体を
原料組成物中に含ませるのが好ましい。一方、重合性単
量体(a1)〜(a3)以外の重合性単量体のうち加圧下
での乳化条件において気体である重合性単量体は、原料
組成物を加圧下で乳化して乳化物とした後に、該乳化物
中に導入するのが好ましい。
【0099】重合性単量体(a1)〜(a3)以外の重合
性単量体のうち、通常の加圧下での乳化条件において液
体または固体である重合性単量体としては、重合性単量
体(a4)が挙げられる。また、重合性単量体(a5
は、該条件において液体または固体である重合性単量体
と、気体である重合性単量体を含むため、適宜使い分け
るのが好ましい。
【0100】さらに、原料組成物中には、上記重合性単
量体、水系媒体、および界面活性剤(B)以外の成分
(以下、他の成分という。)を添加してもよい。他の成
分としては、連鎖移動剤、pH調整剤等が挙げられる。
連鎖移動剤としては本発明の撥水撥油剤組成物の諸性能
を向上させうることから、R25SHで表される化合物
(ただし、式中のR25は炭素数12〜18のアルキル基
を示す。)を添加するのが好ましい。連鎖移動剤量は、
重合体(X)の分子量により適宜変更しうる。
【0101】原料組成物は加圧下で乳化するが、通常の
場合には、あらかじめ撹拌をする等の方法で前乳化して
おくのが好ましい。しかし、本発明の製造方法において
は、必ずしも前乳化を行わなくてもよい。
【0102】加圧下での乳化は、高圧乳化装置を用いて
実施するのが好ましい。高圧乳化装置としては、マント
ンゴーリン、ハイドロシェア、マイクロフルイダイザ等
が挙げられる。原料組成物を加圧下で乳化することによ
り、重合性単量体のエマルションが生成する。乳化時の
圧力としては1MPa〜50MPa(ゲージ圧)が好ま
しい。また、加圧時の原料組成物の温度は40〜80℃
とするのが好ましい。加圧下での乳化は、原料組成物を
加圧条件下におくだけでも実施できるが、必要に応じて
撹拌等を行ってもよい。
【0103】加圧下で乳化することにより生成したエマ
ルションは、エマルション中に含まれる重合性単量体の
粒子の平均粒子径が小さく、熱力学的に安定であり、重
合時に重合性単量体の大部分が効率的に反応する利点が
ある。加圧乳化後のエマルション中の平均粒子径は0.
1〜300nmが好ましい。ここで、本発明における重
合体(X)が、加圧乳化条件において気体である重合性
単量体の重合単位を含む場合には、加圧乳化後の原料組
成物に、重合性単量体を導入してから重合させるのが好
ましい。
【0104】通常の加圧乳化条件において気体である重
合性単量体としては、重合性単量体(a5)として挙げ
たものから選択するのが好ましく、特に下記重合性単量
体(a50)が好ましい。 重合性単量体(a50):ハロゲン化ビニルまたはハロゲ
ン化ビニリデン。
【0105】ハロゲン化ビニルまたはハロゲン化ビニリ
デンにおけるハロゲン原子としては、フッ素原子または
塩素原子が好ましい。ハロゲン化ビニルとしては、塩化
ビニル、フッ化ビニル、クロロトリフルオロエチレンが
好ましく、特に塩化ビニルが好ましい。ハロゲン化ビニ
リデンとしては、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン等
が好ましい。さらに、重合性単量体(a50)としては、
塩化ビニルまたはフッ化ビニルが好ましく、とりわけ塩
化ビニルが好ましい。
【0106】本発明においては、加圧乳化後の原料組成
物を乳化重合反応により重合させるのが好ましい。乳化
重合反応の方法としては、一般的な乳化重合反応の手法
を採用でき、たとえば、加圧乳化後の原料組成物に重合
開始剤を加えて重合させるのが好ましい。重合開始剤と
しては特に限定されず、有機過酸化物、アゾ化合物、過
硫酸塩等の通常の重合開始剤、またはγ線のような電離
性放射線等が使用できる。重合反応の反応温度は使用す
るラジカル開始剤により適宜変更でき、30〜80℃が
好ましい。反応時間は4〜70時間が好ましい。
【0107】本発明の製造方法によれば、重合体(X)
が水系媒体(C)中に分散した水分散型組成物(以下、
水分散液ともいう。)が得られる。水系媒体(C)中に
分散した重合体(X)は、粒子状で分散しているのが好
ましい。重合体(X)の粒子の平均粒子径は、0.03
〜0.25μmが好ましい。
【0108】重合反応で得た水分散液は、そのまま本発
明の撥水撥油剤組成物としてもよく、必要に応じて水お
よび/または有機溶剤で希釈してもよい。希釈する場合
には、水のみで希釈するのが好ましい。また、希釈時に
有機溶剤を用いる場合には、水系媒体(C)において例
示した水溶性有機溶媒を用いるのが好ましい。本発明の
方法により得られた水分散液は、安定性が高く、夾雑物
が存在してもその安定性を保持できる利点がある。
【0109】本発明の撥水撥剤組成物には、目的に応じ
てさらに他の成分を含ませてもよい。他の成分として
は、架橋剤、他の重合体、他の撥水剤、他の撥油剤、防
虫剤、難燃剤、帯電防止剤、染料安定剤、防シワ剤等の
添加剤が挙げられる。他の成分としては、架橋剤が好ま
しい。
【0110】架橋剤としては、ブロックドイソシアネー
ト化合物、メラミン樹脂化合物、グリオキサール系樹脂
化合物、尿素系樹脂化合物、架橋性モノマー(N−メチ
ロールアクリルアミド、2−イソシアネートエチルメタ
クリレート等のブロック化体等)を必須重合単位とする
重合体等が挙げられ、ブロックドイソシアネート化合物
またはメラミン樹脂化合物が好ましい。
【0111】ここで、ブロックドイソシアネート化合物
としては、重合性不飽和基を有しない化合物であり、前
記ポリイソシアネートのイソシアネート基を前記のブロ
ック化剤と反応させたものが好ましい。ブロックドイソ
シアネート化合物は、乳化物となったものが市販されて
おり、容易に入手できる。メラミン樹脂化合物として
は、トリメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミ
ン等が好ましい。
【0112】本発明の撥水撥油剤組成物は、繊維または
繊維織物を処理するのに用いるのが好ましい。繊維また
は繊維織物としては、綿、麻、羊毛、絹等の動植物性天
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
ロピレン等の合成繊維、レーヨン、アセテート等の半合
成繊維、ガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維、これらの
混合繊維または該繊維からなる繊維織物が挙げられる。
【0113】本発明の撥水撥油剤組成物は、淡色系のポ
リアミド繊維に対して、着色等の問題なく優れた撥水撥
油性を発揮することから、淡色系のポリアミド繊維に処
理するのが特に好ましい。処理する方法は、被処理物の
素材や撥水撥油剤組成物の調製形態等に応じて、任意の
方法が採用できる。たとえば、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、架橋剤とともに適用した場合は、キュア
リングを行ってもよい。
【0114】本発明の撥水撥油剤組成物は、他の化合物
を併用した場合においても、優れた安定性を発揮する。
また、洗濯やドライクリーニング等に対しても優れた撥
水撥油性能の耐久性を発揮し、淡色系のポリアミド系繊
維に対しても着色させることなく優れた撥水撥油性を付
与する。また組成を選択することにより、従来よりも作
業環境等の点においても有利な、撥水撥油剤組成物が提
供される。
【0115】
【作用】本発明の撥水撥油剤組成物が優れた性能を発揮
する機構は必ずしも明確ではないが、特定の重合性単量
体(a2)の重合単位を重合体中に含み、これが、ブロ
ックされたイソシアネート基を有する(メタ)アクリレ
ートの重合単位と相互に作用することにより、被処理物
の表面に形成された被膜の質が飛躍的に向上し、優れた
耐久性を有する撥水撥油性能を発揮すると推察される。
【0116】
【実施例】以下に具体的に本発明を説明するが、本発明
はこれらに限定されない。以下において、参考例1〜2
は、ブロックされたイソシアネート基を有する(メタ)
アクリレートの合成例、例1〜6は実施例、例7〜9は
比較例である。
【0117】[参考例1]ガラス製の4つ口フラスコに
還流器、熱電対式温度計、撹拌機を装着し、2−イソシ
アネートエチルメタクリレートを155g(1モル)、
溶媒としてメチルイソブチルケトン(MIBK)を仕込
み、乾燥窒素下で80℃に昇温した。メチルエチルケト
オキシム87g(1モル)を滴下し2時間反応を行い、
242gの2−イソシアネートエチルメタクリレートの
メチルエチルケトオキシム付加体(MIE)を得た。生
成物の赤外線吸収スペクトル(IR)により、イソシア
ネート基の吸収が完全に消失したことを確認した。
【0118】[参考例2]ガラス製の4つ口フラスコに
還流器、熱電対式温度計、撹拌機を装着し、2−ヒドロ
キシエチルメタクリレートを130g(1モル)仕込
み、さらにイソホロンジイソシアネートを222g(1
モル)添加し、乾燥窒素下で80℃に昇温し、3時間保
持した。1時間撹拌した後に、滴定によりイソシアネー
ト基の50%がブロック化されたことを確認した。さら
にメチルエチルケトオキシム87g(1モル)を滴下
し、2時間反応を行い、439gの2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレートとイソホロンジイソシアネートとの反
応物のメチルエチルケトオキシム付加体(MIP)を得
た。IRによりイソシアネート基の吸収が完全に消失し
たことを確認した。
【0119】[例1(実施例)]ペルフルオロアルキル
エチルアクリレート[F(CF2nCH2CH2OCOC
H=CH2であり、nが6〜16の混合物でnの平均値
は9。以下FAと記す。](153g)、CH2=CH
COOCH2CH2O{CO(CH25O}4H(TCE
A、46g)、MIE(56g)、n−ドデシルメルカ
プタン(DoSH、4.6g)、ポリオキシエチレン
(1−メチルウンデシルエーテル)(PEOLE、1
2.8g)、ジメチルココナットアミン酢酸塩(FDM
C、1.3g)、ジプロピレングリコールモノメチルエ
ーテル(DPGMME、25.6g)、イオン交換水
(380g)を50℃で30分間撹拌した。つぎに40
〜50℃に保ちながら高圧乳化機(マントンゴーリン)
を用いて40MPaで乳化した。乳化後のエマルション
の平均粒子径は0.23μmであった。
【0120】つぎに、これを1Lのガラス製オートクレ
ーブに移し、アゾビスイソブチロニトリル(3.6g)
を加えた。オートクレーブ内を窒素置換し、撹拌しなが
ら60℃に昇温して6時間重合反応を行い、乳白色のエ
マルションを得た。エマルション中の重合体の平均分子
量は14500であり、エマルション中に含まれる固形
分の濃度は38.2質量%、重合体の平均粒子径は0.
11μmであった。エマルションを固形分濃度が20質
量%となるようにイオン交換水で希釈したものを原液1
とした。
【0121】[例2(実施例)]FA(231g)、T
CEA(7.7g)、MIE(16.6g)、DoSH
(4.6g)、PEOLE(12.8g)、FDMC
(1.3g)、DPGMME(25.6g)、イオン交
換水(380g)を50℃で30分間撹拌した。つぎに
40〜50℃に保ちながら高圧乳化機(マントンゴーリ
ン)を用いて40MPaで乳化した。乳化後のエマルシ
ョンの平均粒子径は0.18μmであった。
【0122】つぎに、これを例1と同様にして重合反応
を行い、乳白色のエマルションを得た。エマルション中
の重合体の平均分子量は17000であり、エマルショ
ン中に含まれる固形分の濃度は37.8質量%、重合体
の平均粒子径は0.08μmであった。エマルションを
固形分濃度が20質量%となるようにイオン交換水で希
釈したものを原液2とした。
【0123】[例3(実施例)]FA(239g)、C
2=C(CH3)COO(CH2CH2O)4H(TEG
MA、11.5g)、MIE(5.1g)、DoSH
(4.6g)、PEOLE(12.8g)、FDMC
(1.3g)、DPGMME(25.6g)、イオン交
換水(380g)を50℃で30分間撹拌した。つぎに
40〜50℃に保ちながら高圧乳化機(マントンゴーリ
ン)を用いて20MPaで乳化した。乳化後のエマルシ
ョンの平均粒子径は0.19μmであった。
【0124】つぎに、これを例1と同様にして重合反応
を行い、乳白色のエマルションを得た。エマルション中
の重合体の平均分子量は15500であり、エマルショ
ン中に含まれる固形分の濃度は38.9質量%、重合体
の平均粒子径は0.08μmであった。エマルションを
固形分濃度が20質量%となるようにイオン交換水で希
釈したものを原液3とした。
【0125】[例4〜6(実施例)、例7〜9(比較
例)]表1に示す重合性単量体、有機溶媒、界面活性剤
を用いて例1と同様に重合反応を行い、エマルションを
得た。該エマルションを希釈して原液4〜9を得た。
【0126】
【表1】
【0127】ただし、表1中の略号は下記のとおりであ
る。 CHMA:シクロヘキシルメタアクリレート、 PCEA:CH2=CHCOOCH2CH2O{CO(CH2)5O}5H、 PET:CH2=C(CH3)COO(CH2CH2O)10(CH2CH2CH2CH2O)
5H、 M90G:CH2=C(CH3)COO(CH2CH2O)9CH3、 HEA:2−ヒドロキシエチルアクリレート、 DPG:ジプロピレングリコール、 TPG:トリプロピレングリコール、 B1:式b25におけるxとyの和の平均値が10である
化合物、 PEOOE:ポリオキシエチレンモノオレイルエーテ
ル、 StTMAC:トリメチルモノオクタデシルアンモニウ
ムクロリド。
【0128】[布への処理方法]上記で得た原液1〜9
を、それぞれ固形分濃度が1.6質量%、メラミン系架
橋剤(商品名:スミテックスレジンM−3)0.3質量
%、触媒(商品名:スミテックスアクセラレータAC
X)0.3質量%となるようにイオン交換水で希釈した
ものを処理液とした。該処理液中へナイロンタフタ布を
浸漬し、2本のゴムローラーの間で布を絞ってウェット
ピックアップを60質量%とした。つぎに110℃で9
0秒間乾燥し、さらに170℃で60秒間熱処理した。
処理後の処理布について、つぎの方法でブンデスマン撥
水性、撥油性、洗濯後のブンデスマン撥水性、洗濯後の
撥油性、風合いを評価した。結果を表4に記す。
【0129】[ブンデスマン撥水性]評価方法JIS−
L1092雨試験(シャワー法)に準拠し、ブンデスマ
ン雨試験装置を使用して撥水度を測定して、表2に示す
撥水性ナンバで表した。
【0130】
【表2】
【0131】[撥油性]AATCC−TM118−19
66により行い、表3に示す撥油性ナンバで表した。
【0132】
【表3】
【0133】[風合い]目視により、風合を観察した。
【0134】[洗濯処理方法]自動反転渦巻式電気洗濯
機(東芝社製;VH−1150と同性能)に、45×4
5cmの試験布(加工上がり織物)800gと40±2
℃の0.2質量%弱アルカリ性合成洗剤(JIS−K3
371弱アルカリ性・第1種)液25Lとを入れ、強条
件で25分間洗濯した。次いで遠心脱水機で約30秒間
脱水後、常温水をオーバーフローさせながら10分間す
すぎを行った。その後、再度約30秒間脱水し、同条件
で10分間すすいだ後、約30秒間脱水した。この操作
を5回行うことで1セットとして、該セットを20回繰
り返し行い、100回洗濯後の試験布とした。
【0135】
【表4】
【0136】
【発明の効果】本発明の撥水撥油剤組成物は、撥水撥油
性の洗濯耐久性において、実用的に優れた性能を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 豊通 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記重合体(X)、界面活性剤(B)およ
    び下記水系媒体(C)を含有することを特徴とする撥水
    撥油剤組成物。 重合体(X):下記重合性単量体(a1)の重合単位、
    下記重合性単量体(a2)の重合単位および下記重合性
    単量体(a3)の重合単位を必須とする重合体。 重合性単量体(a1):ポリフルオロアルキル基を有す
    る(メタ)アクリレート。 重合性単量体(a2):重合性不飽和基と水酸基とを有
    し、かつ、該重合性不飽和基と該水酸基とが7個以上の
    共有結合を介して連結された重合性単量体。 重合性単量体(a3):ブロックされたイソシアネート
    基を有する(メタ)アクリレート。 水系媒体(C):水、または、水と水溶性有機溶媒から
    なる媒体。
  2. 【請求項2】界面活性剤(B)が、ノニオン性界面活性
    剤を60〜100質量%の割合で含む界面活性剤である
    請求項1に記載の撥水撥油剤組成物。
  3. 【請求項3】重合性単量体(a2)が、重合性不飽和基
    と水酸基とが11個以上の共有結合を介して連結された
    重合性単量体である請求項1または2に記載の撥水撥油
    剤組成物。
  4. 【請求項4】重合性単量体(a2)が、下式a21、下式
    22、または下式a23で表される重合性単量体である請
    求項1、2または3に記載の撥水撥油剤組成物。ただ
    し、式a21〜a23中の記号は以下の意味を示す。 R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9:それ
    ぞれ独立に、水素原子またはメチル基。 n:2〜6の整数。 m:1〜20の整数。 x、y、z:それぞれ独立に0〜30の整数。ただし、
    x+y+zは2以上の整数。 a、b、c:それぞれ独立に0〜30の整数。ただし、
    a+b+cは2以上の整数。 p:3〜6の整数。 【化1】
  5. 【請求項5】重合体(X)中の重合性単量体(a1)の
    重合単位の割合が60〜96質量%、重合性単量体(a
    2)の重合単位の割合が2〜30質量%、重合性単量体
    (a3)の重合単位の割合が2〜20質量%である請求
    項1、2、3または4に記載の撥水撥油剤組成物。
  6. 【請求項6】界面活性剤(B)が、下記界面活性剤(b
    1)〜(b6)から選ばれる1種以上のノニオン性界面活
    性剤を含む界面活性剤である請求項1〜5のいずれかに
    記載の撥水撥油剤組成物。 界面活性剤(b1):ポリオキシアルキレンモノアルキ
    ルエーテル、ポリオキシアルキレンモノアルケニルエー
    テル、またはポリオキシアルキレンモノアルカポリエニ
    ルエーテルからなるノニオン性界面活性剤。 界面活性剤(b2):分子中に1個以上の炭素−炭素三
    重結合および1個以上の水酸基を有し、かつ、界面活性
    を示す化合物からなるノニオン性界面活性剤。 界面活性剤(b3):オキシエチレンが2個以上連続し
    て連なったポリオキシエチレン部分と、炭素数3以上の
    オキシアルキレンが2個以上連続して連なったポリオキ
    シアルキレン部分とが連結し、かつ、両末端が水酸基で
    ある化合物からなるノニオン性界面活性剤。 界面活性剤(b4):分子中にアミンオキシド部分を有
    するノニオン性界面活性剤。 界面活性剤(b5):ポリオキシエチレンモノ(置換フ
    ェニル)エーテルの縮合物またはポリオキシエチレンモ
    ノ(置換フェニル)エーテルからなるノニオン性界面活
    性剤。 界面活性剤(b6):ポリオールの脂肪酸エステルから
    なるノニオン性界面活性剤。
  7. 【請求項7】さらに架橋剤を含む請求項1〜6のいずれ
    かに記載の撥水撥油剤組成物。
  8. 【請求項8】請求項1〜7のいずれかに記載の撥水撥油
    剤組成物で処理された繊維または繊維織物。
  9. 【請求項9】下記重合性単量体(a1)、下記重合性単
    量体(a2)、下記重合性単量体(a 3)、界面活性剤
    (B)および水系媒体を含む原料組成物を、加圧下で乳
    化した後に重合させる撥水撥油剤組成物の製造方法。 重合性単量体(a1):ポリフルオロアルキル基を有する
    (メタ)アクリレート。 重合性単量体(a2):重合性不飽和基と水酸基とを有
    し、かつ、該重合性不飽和基と該水酸基とが7個以上の
    共有結合を介して連結された重合性単量体。 重合性単量体(a3):ブロックされたイソシアネート
    基を有する(メタ)アクリレート。
  10. 【請求項10】原料組成物が、さらにR25SHで表され
    る化合物を含む請求項9に記載の撥水撥油剤組成物の製
    造方法。ただし、式中のR25は炭素数12〜18のアル
    キル基を示す。
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