JPWO2018084132A1 - 含フッ素重合体および表面処理剤組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)第1含フッ素単量体(a1)および第2含フッ素単量体(a2)を含む含フッ素単量体から誘導された繰り返し単位を有する含フッ素重合体に関する。
本発明は、
(1)第1含フッ素単量体(a1)および第2含フッ素単量体(a2)を含む含フッ素単量体から誘導された繰り返し単位を有する含フッ素重合体であり、
第1含フッ素単量体(a1)は、式:
CH2=C(−X1)−C(=O)−Y1−Z1−Rf1
[式中、X1は、ハロゲン原子であり、
Y1は、-O-または-NH-であり、
Z1は、直接結合または二価の有機基であり、
Rf1は、炭素数1〜20のフルオロアルキル基である。]
で示される化合物であり、
第2含フッ素単量体(a2)は、式:
CH2=C(−X2)−C(=O)−Y2−Z2−Rf2
[式中、X2は、一価の有機基または水素原子であり、Y2は、-O-または-NH-であり、
Z2は、直接結合または二価の有機基であり、
Rf2は、炭素数1〜20のフルオロアルキル基である。]
で示される化合物である含フッ素重合体を提供する。
本発明の表面処理剤組成物は、撥水撥油剤組成物、防汚剤組成物および/または汚れ脱離剤組成物として使用できる。
本発明の表面処理剤組成物は、被処理物の熱処理温度が低くても、良好な撥水性、撥油性、防汚性および汚れ脱離性を被処理物に付与することができる。
(1)含フッ素重合体、
(2)液状媒体、および
(3)界面活性剤
を含んでなる。
表面処理剤組成物は、さらに、
(4)硬化剤
を含んでよい。
表面処理剤組成物は、さらに(5)他の成分を含んでもよい。
含フッ素重合体は、含フッ素単量体を含む単量体から誘導された繰り返し単位を有する。含フッ素重合体は、含フッ素単量体(a)から誘導された繰り返し単位のみを有していてよい。含フッ素重合体は、含フッ素単量体から誘導された繰り返し単位に加えて、非フッ素単量体(b)から誘導された繰り返し単位を有することが好ましい。
含フッ素単量体(a)は、フルオロアルキル基およびα位にハロゲン基を有するアクリル酸基を有する第1含フッ素単量体(a1)と、フルオロアルキル基およびα位に一価の有機基または水素原子を有するアクリル酸基を有する第2含フッ素単量体(a2)の組合せを含む。含フッ素単量体(a)は、第1含フッ素単量体(a1)および第2含フッ素単量体(a2)以外の他の含フッ素単量体を含んでもよいが、第1含フッ素単量体(a1)および第2含フッ素単量体(a2)のみからなることが好ましい。
第1含フッ素単量体(a1)は、式:
CH2=C(−X1)−C(=O)−Y1−Z1−Rf1
[式中、X1は、ハロゲン原子であり、
Y1は、-O-または-NH-であり、
Z1は、直接結合または二価の有機基であり、
Rf1は、炭素数1〜20のフルオロアルキル基である。]
で示される化合物であることが好ましい。
式−R2(R1)N−SO2−もしくは−R2(R1)N−CO−で示される基(式中、R1は、炭素数1〜10のアルキル基であり、R2は、炭素数1〜10の直鎖アルキレン基または分枝状アルキレン基である。)、
式−CH2CH(OR3)CH2−(Ar−O)p−(式中、R3は、水素原子または炭素数1〜10のアシル基(例えば、ホルミルまたはアセチルなど)、Arは、置換基を必要により有するアリーレン基、pは0または1を表す。)で示される基、
式-(CH2)r−Ar−(O)q−(式中、Arは、置換基を必要により有するアリーレン基、qは0または1、rは0〜10である。)で示される基、あるいは式-(CH2)m−SO2−(CH2)n−もしくは-(CH2)m−S−(CH2)n−(式中、mは1〜10、nは0〜10である)で示される基である。脂肪族基は、アルキレン基(特に炭素数は1〜4、例えば1または2である。)であることが好ましい。芳香族基または環状脂肪族基は、置換または非置換であってよい。S 基または SO2基はRf1基に直接に結合していてよい。
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)2−Rf1
CH2=C(−F)−C(=O)−O−(CH2)2−S−Rf1
CH2=C(−F)−C(=O)−O−(CH2)2−S−(CH2)2−Rf1
CH2=C(−F)−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−Rf1
CH2=C(−F)−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−(CH2)2−Rf1
CH2=C(−F)−C(=O)−NH−(CH2)2−Rf1
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)2−S−Rf1
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)2−S−(CH2)2−Rf1
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−Rf1
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−(CH2)2−Rf1
CH2=C(−Cl)−C(=O)−NH−(CH2)2−Rf1
CH2=C(−F)−C(=O)−O−(CH2)3−S−(CH2)2−Rf1
CH2=C(−F)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−Rf1
CH2=C(−F)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−(CH2)2−Rf1
CH2=C(−F)−C(=O)−NH−(CH2)3−Rf1
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)3−S−Rf1
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)3−S−(CH2)2−Rf1
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−Rf1
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−(CH2)2−Rf1
第2含フッ素単量体(a2)は、式:
CH2=C(−X2)−C(=O)−Y2−Z2−Rf2
[式中、X2は、一価の有機基または水素原子であり、Y2は、-O-または-NH-であり、
Z2は、直接結合または二価の有機基であり、
Rf2は、炭素数1〜20のフルオロアルキル基である。]
で示される化合物であることが好ましい。
CH2=C(−H)−C(=O)−O−(CH2)2−Rf2
CH2=C(−H)−C(=O)−O−C6H4−Rf2
CH2=C(−H)−C(=O)−O−(CH2)2N(−CH3) SO2−Rf2
CH2=C(−H)−C(=O)−O−(CH2)2N(−C2H5) SO2−Rf2
CH2=C(−H)−C(=O)−O−CH2CH(−OH) CH2−Rf2
CH2=C(−H)−C(=O)−O−CH2CH(−OCOCH3) CH2−Rf2
CH2=C(−H)−C(=O)−O−(CH2)2−S−Rf2
CH2=C(−H)−C(=O)−O−(CH2)2−S−(CH2)2−Rf2
CH2=C(−H)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−Rf2
CH2=C(−H)−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−(CH2)2−Rf2
CH2=C(−H)−C(=O)−NH−(CH2)2−Rf2
CH2=C(−CH3)−C(=O)−O−(CH2)2−Rf2
CH2=C(−CH3)−C(=O)−O−C6H4−Rf2
CH2=C(−CH3)−C(=O)−O−(CH2)2N(−CH3) SO2−Rf2
CH2=C(−CH3)−C(=O)−O−(CH2)2N(−C2H5) SO2−Rf2
CH2=C(−CH3)−C(=O)−O−CH2CH(−OH) CH2−Rf2
CH2=C(−CH3)−C(=O)−O−CH2CH(−OCOCH3) CH2−Rf2
CH2=C(−CH3)−C(=O)−O−(CH2)2−S−Rf2
CH2=C(−CH3)−C(=O)−O−(CH2)2−S−(CH2)2−Rf2
CH2=C(−CH3)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−Rf2
CH2=C(−CH3)−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−(CH2)2−Rf2
CH2=C(−CH3)−C(=O)−NH−(CH2)2−Rf2
(b)非フッ素単量体
非フッ素単量体(b)は、非フッ素非架橋性単量体(b1)または非フッ素架橋性単量体(b2)であってよい。
非フッ素非架橋性単量体(b1)の例は、式:
CH2=CA-T
[式中、Aは、水素原子、メチル基またはフッ素原子以外のハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子)であり、
Tは、水素原子、フッ素原子以外のハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子)、炭素数1〜30の鎖状または環状の炭化水素基またはエステル結合を有する鎖状または環状の炭素数1〜30の有機基である。]
で示される化合物であってよい。
アクリレートエステル単量体(b1−1)の例は、
CH2=CA21-C(=O)-O-A22
[式中、A21は、水素原子、一価の有機基またはフッ素原子以外のハロゲン原子であり、A22は、炭素数1〜30の炭化水素基である。]
で示される化合物であってよい。
A21は、水素原子、メチル基または塩素原子であることが好ましい。
A22(炭化水素基)は、炭素数1〜30の非環式の脂肪族炭化水素基、および炭素数4〜30の環状炭化水素含有基などであってよい。非環式の脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは12〜30、より好ましくは18〜25である。非環式の脂肪族炭化水素基の具体例は、ラウリル、セチル、ステアリル、およびベヘニルである。環状炭化水素基の具体例は、シクロヘキシル基、t−ブチルシクロヘキシル基、イソボルニル基、ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニル基、およびアダマンチル基である。
ハロゲン化オレフィン単量体は、1〜10の塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子で置換されている炭素数2〜20のオレフィンであってよい。ハロゲン化オレフィン単量体は、炭素数2〜20の塩素化オレフィン、特に1〜5の塩素原子を有する炭素数2〜5のオレフィンであることが好ましい。ハロゲン化オレフィン単量体(b1−2)の好ましい具体例は、ハロゲン化ビニル、例えば塩化ビニル、臭化ビニル、ヨウ化ビニル、ハロゲン化ビニリデン、例えば塩化ビニリデン、臭化ビニリデン、ヨウ化ビニリデンである。撥水撥油性(特に撥水撥油性の耐久性)が高くなるので、塩化ビニルおよび塩化ビニリデンが好ましく、塩化ビニルが特に好ましい。
非フッ素架橋性単量体(b2)は、フッ素原子を含まない単量体である。非フッ素架橋性単量体は、少なくとも2つの反応性基および/またはオレフィン性炭素−炭素二重結合(好ましくは、(メタ)アクリレート基)を有し、フッ素を含有しない化合物であってよい。非フッ素架橋性単量体は、少なくとも2つのオレフィン性炭素−炭素二重結合(好ましくは、(メタ)アクリレート基)を有する化合物、あるいは少なくとも1つのオレフィン性炭素−炭素二重結合および少なくとも1つの反応性基を有する化合物であってよい。反応性基の例は、ヒドロキシル基、エポキシ基、クロロメチル基、ブロックイソシアネート基、アミノ基、カルボキシル基などである。
CH2=CE1-C(=O)-E2-E3-E4
[式中、E1は、水素原子、メチル基または、フッ素原子以外のハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子)であり、
E2は、-O- または -NH-であり、
E3は、炭素数1〜20の有機基、例えば、炭素数1〜20の直鎖状または分岐状脂肪族基(特に、アルキレン基)、例えば、式−(CH2)x−(式中、xは1〜10である。)で示される基であり、
E4はヒドロキシル基、エポキシ基、クロロメチル基、ブロックイソシアネート基、アミノ基、カルボキシル基である。]
で示される化合物である。
含フッ素重合体は、単量体(b1)および(b2)以外の他の非フッ素単量体(b3)を含有してもよい。
他の非フッ素単量体(b3)の例には、例えば、エチレン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、およびビニルアルキルエーテルなどが含まれる。他の非フッ素単量体はこれらの例に限定されない。
例えば、第1含フッ素単量体(a1)と第2含フッ素単量体(a2)の重量比(a1):(a2)は、5:95〜75:25、好ましくは10:90〜50:50、より好ましくは15:85〜45:55、更に好ましくは20:80〜45:55、特に20:80〜40:60であってよい。この重量比は含フッ素重合体を不織布に適用する場合に特に好ましい。
あるいは、第1含フッ素単量体(a1)と第2含フッ素単量体(a2)の重量比(a1):(a2)は、25:75〜95:5、好ましくは35:65〜85:15、より好ましくは45:55〜80:20、更に好ましくは50:50〜75:25であってよい。この重量比は含フッ素重合体を編織物(編物および織物)、特に編織布(編布および織布)に適用する場合に特に好ましい。
非フッ素単量体(b)の量は、1〜300重量部、好ましくは10〜200重量部であってよい。
含フッ素重合体において、含フッ素単量体(a)100重量部に対して、
非フッ素非架橋性単量体(b1)の量が1〜200重量部、好ましくは10〜100重量部であってよく、
非フッ素架橋性単量体(b2)の量が0〜100重量部、例えば1〜30重量部であってよく、
他の非フッ素単量体(b3)の量が0〜100重量部、例えば1〜30重量部であってよい。
含フッ素重合体において、含フッ素単量体(a)100重量部に対して、
単量体(b1−1)の量が0〜150重量部、好ましくは1〜70重量部であってよく、
ハロゲン化オレフィン単量体(b1−2)の量が0〜150重量部、好ましくは1〜60重量部、他の非フッ素単量体であってよい。
非フッ素単量体(b)の量が10〜80重量%、好ましくは20〜70重量%、より好ましくは30〜65重量%、特に35〜60重量%であってよい。
含フッ素重合体に対して、非フッ素非架橋性単量体(b1)の量が20〜70重量%、好ましくは25〜60重量%、特に30〜55重量%であってよく、
非フッ素架橋性単量体(b2)の量が0〜30重量部、例えば1〜10重量部であってよく、
他の非フッ素単量体(b3)の量が0〜30重量部、例えば1〜10重量部であってよい。
含フッ素重合体に対して、アクリレートエステル単量体(b1−1)の量が20〜70重量%、好ましくは25〜60重量%、特に30〜55重量%であってよく、ハロゲン化オレフィン単量体(b1−2)の量が0〜60重量%、例えば5〜50重量%、特に10〜40重量%であってよい。
含フッ素重合体は、有機溶媒に溶解した溶液の形態で存在してよいが、水系分散体の形態で存在することが好ましい。
液状媒体は、水系媒体であってよい。液状媒体は、水の単独、あるいは水と(水混和性)有機溶媒との混合物であってよい。有機溶媒の量は、液状媒体に対して、30重量%以下、例えば10重量%以下(好ましくは0.1%以上)であってよい。液状媒体は、水の単独であることが好ましい。液状媒体は、有機溶媒のみであってもよい。
液状媒体の量は、含フッ素処理剤(または表面処理剤組成物)に対して、30〜99.5重量%、特に50〜99重量%であってよい。
表面処理剤組成物は、水性分散液である場合に、界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤は、ノニオン性界面活性剤およびカチオン性界面活性剤およびアニオン界面活性剤の少なくとも1種を含む。さらに、界面活性剤は、両性界面活性剤を含んでもよい。また、界面活性剤を含有しなくてもよい。
表面処理剤組成物は、水性分散液である場合に、一般に、界面活性剤を含む。表面処理剤組成物は水溶液である場合に、一般に、界面活性剤を含まない。
ノニオン性界面活性剤は、直鎖状および/または分岐状の脂肪族(飽和および/または不飽和)基のアルキレンオキシド付加物、直鎖状および/または分岐状脂肪酸(飽和および/または不飽和)のポリアルキレングリコールエステル、ポリオキシエチレン(POE)/ポリオキシプロピレン(POP)共重合体(ランダム共重合体またはブロック共重合体)、アセチレングリコールのアルキレンオキシド付加物等であってよい。これらの中で、アルキレンオキシド付加部分およびポリアルキレングリコール部分の構造がポリオキシエチレン(POE)またはポリオキシプロピレン(POP)またはPOE/POP共重合体(ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってよい)であるものが好ましい。
また、ノニオン性界面活性剤は、環境上の問題(生分解性、環境ホルモンなど)から芳香族基を含まない構造が好ましい。
アニオン性界面活性剤の例は、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸トリエタノールアミン、ココイルサルコシンナトリウム、ナトリウムN − ココイルメチルタウリン、ポリオキシエチレンヤシアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ジエーテルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、α − オレフィンスルホン酸ナトリウム、ラウリルリン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸ナトリウム等が包含される。
界面活性剤はアニオン性界面活性剤および/またはノニオン性界面活性剤であることが好ましい。アニオン性界面活性剤とノニオン性界面活性剤との組み合わせが好ましい。
本発明において、界面活性剤を使用しない場合にも、含フッ素重合体の分散液、特に水性分散液を形成できる。
界面活性剤の量は、含フッ素重合体(または単量体の合計)100重量部に対して、0.1〜50重量部、例えば、1〜30重量部であってよい。
本発明における含フッ素重合体は通常の重合方法の何れでも製造でき、また重合反応の条件も任意に選択できる。このような重合方法として、溶液重合、懸濁重合、乳化重合が挙げられる。
含フッ素重合体を重合により製造した後に、水(または水性媒体)を添加して、含フッ素重合体を水に分散させることが好ましい。
水(または水性媒体)は、含フッ素重合体を重合により製造した後に、添加してもよい。例えば、単量体を有機溶媒の存在下で重合して、含フッ素重合体を製造した後に、重合体混合物に水を添加して、有機溶媒を留去して、含フッ素重合体を水に分散させてよい。有機溶媒は留去しなくてもよい。界面活性剤は、重合前または重合後に添加してよく、あるいは添加しなくてもよい。界面活性剤を添加しない場合にも、良好な水性分散液が得られる。
含フッ素重合体を良好に硬化させるように、表面処理剤組成物は、硬化剤(架橋剤)を含んでいてよい。非フッ素架橋性(メタ)アクリレートまたは(メタ)アクリルアミド単量体は活性水素含有単量体または活性水素反応性基含有単量体であるので、含フッ素重合体は、活性水素または活性水素反応性基を有する。硬化剤は、含フッ素重合体の活性水素または活性水素反応性基と反応するように、活性水素反応性化合物または活性水素含有化合物である。
活性水素反応性化合物の例は、ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、クロロメチル基含有化合物、カルボキシル基含有化合物およびヒドラジド化合物である。
活性水素含有化合物の例は、ヒドロキシル基含有化合物、アミノ基含有化合物およびカルボキシル基含有化合物、ケトン基含有化合物、ヒドラジド化合物およびメラミン化合物である。
硬化剤の量は、含フッ素重合体100重量部に対して、100重量部以下、例えば、0.01〜30重量部でよい。
ポリイソシアネート化合物は、1分子中にイソシアネート基を2個以上有する化合物である。ポリイソシアネート化合物は、架橋剤として働く。ポリイソシアネート化合物の例は、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート及びこれらポリイソシアネートの誘導体などを挙げることができる。
m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、2,4’−または4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートもしくはその混合物、2,4−または2,6−トリレンジイソシアネートもしくはその混合物、トリフェニルメタン−4,4’,4’’−トリイソシアネート、および4,4’−ジフェニルメタン−2,2’,5,5’−テトライソシアネートなどである。
ポリイソシアネート化合物として、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基をブロック剤でブロックした化合物であるブロック化ポリイソシアネート化合物(ブロックイソシアネート)を使用することが好ましい。水溶液中でも比較的安定であり、表面処理剤と同じ水溶液中でも使用可能である等の理由からブロック化ポリイソシアネート化合物を使用することが好ましい。
クロロメチル基含有化合物はクロロメチル基を有する化合物である。クロロメチル基含有化合物の例は、クロロメチルポリスチレンなどである。
カルボキシル基含有化合物はカルボキシル基を有する化合物である。カルボキシル基含有化合物の例は、(ポリ)アクリル酸、(ポリ)メタクリル酸などである。
ヒドラジド化合物はヒドラジド基を有する化合物である。ヒドラジド化合物の例は、ヒドラジン、カルボヒドラジド、アジピン酸ヒドラジドなどである。
メラミン化合物の例は、メラミン樹脂、メチルエーテル化メラミン樹脂などである。
表面処理剤組成物は、上記成分(1)〜(4)以外の他の成分(5)を含んでよい。一般に、含フッ素重合体を製造した後に、他の成分(5)を加える。他の成分の例は、非フッ素撥水性化合物である。
表面処理剤組成物は、フッ素原子を含まない撥水性化合物(非フッ素撥水性化合物)を含有することがある。
非フッ素撥水性化合物は、非フッ素アクリレート重合体、飽和または不飽和の炭化水素化合物またはシリコーン系化合物であってよい。
非フッ素アクリレート重合体を構成する非フッ素アクリレート単量体は、式:
CH2=CA−T
[式中、Aは、水素原子、メチル基またはフッ素原子以外のハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子)であり、
Tは、水素原子、炭素数1〜30の鎖状または環状の炭化水素基またはエステル結合を有する鎖状または環状の炭素数1〜31の有機基である。]
で示される化合物である。
非フッ素アクリレート重合体は、含フッ素重合体と同様の重合方法で製造できる。
シリコーン系化合物は、一般に、撥水剤として使用されているものである。シリコーン系化合物は、撥水性を示す化合物であれば、限定されない。
非フッ素撥水性化合物の量は、含フッ素重合体100重量部に対して、500重量部以下、例えば、5〜200重量部、特に、5〜100重量部であってよい。
処理剤組成物において、重合体の濃度は、0.01〜95重量%、例えば5〜50重量%であってよい。
本発明の処理剤組成物は、内部離型剤あるいは外部離型剤としても使用できる。
再生繊維の例は、レーヨン、キュプラ、ポリノジックレーヨン、リヨセル、テンセルである。
無機繊維の例は、ガラス繊維、炭素繊維である。
あるいは、繊維製品は紙であってもよい。製造重合体を、予め形成した紙に適用してよく、または、製紙の様々な段階で、例えば、紙の乾燥期間中に適用してもよい。
以下において、部または%または比は、特記しない限り、重量部または重量%または重量比を表す。
試験の手順は次のとおりである。
シャワー撥水性試験をJIS−L−1092に従って行った。シャワー撥水性試験は(表1に示されるように)撥水性No.によって表された。
体積が少なくとも250mlであるガラス漏斗、および、250mlの水を20秒間〜30秒間にわたって噴霧することができるスプレーノズルを使用する。試験片フレームは、直径が15cmの金属フレームである。サイズが約20cmx20cmである3枚の試験片シートを準備し、シートを試験片ホルダーフレームに固定し、シートにしわがないようにする。噴霧の中心をシートの中心に置く。室温の水(250mL)をガラス漏斗に入れ、試験片シートに(25秒〜30秒の時間にわたって)噴霧する。保持フレームを台から取り外し、保持フレームの一方の端をつかんで、前方表面を下側にし、反対側の端を堅い物質で軽くたたく。保持フレームを180°さらに回転させ、同じ手順を繰り返して、過剰な水滴を落とす。湿った試験片を、撥水性が不良から優れた順で、0、50、70、80、90および100の評点をつけるために、湿潤比較標準物と比較する。結果を3回の測定の平均から得る。
処理済み試験布を温度21℃、湿度65%の恒温恒湿機に4時間以上保管する。試験液(表2に示す)も温度21℃で保存したものを使用する。試験は温度21℃、湿度65%の恒温恒湿室で行う。試験液を試験布上に 0.05ml静かに滴下し、30秒間放置後、液滴が試験布上に残っていれば、その試験液をパスしたものとする。撥水性は、パスした試験液の最高点数とし、撥水性不良なものから良好なレベルまでFail、1、2、3、4、5、6、7および8の9段階で評価する。
処理済み試験布を温度21℃、湿度65%の恒温恒湿機に4時間以上保管する。試験液(イソプロピルアルコール(IPA)、水およびその混合液、表3に示す)も温度21℃で保存したものを使用する。試験は温度21℃、湿度65%の恒温恒湿室で行う。試験液を試験布上に50マイクロリットル静かに滴下し、30秒間放置後、液滴が試験布上に残っていれば、その試験液をパスしたものとする。撥水性は、パスした試験液のイソプロピルアルコール(IPA)含量(体積%)の最大なものをその点数とし、撥水性不良なものから良好なレベルまでFail、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、および10の12段階で評価する。
AATCC 127-2003耐水圧試験法に準拠し、耐水圧測定装置を使用し、耐水圧を測定した。
AATCC TES Method 42-2000に準拠して行った。
JIS L-0217-103法による洗濯を5, 10, 20回繰り返して行い、その後の撥水撥油性を評価する(HL5, 10, 20)。HL0は、未洗濯で評価を行ったことを意味する。
1000mLオートクレーブにCF3CF2-(CF2CF2)n-CH2CH2OCOC(Cl)=CH2 (n=2.0)(13FClA) 65.1g、CF3CF2-(CF2CF2)n-CH2CH2OCOCH=CH2 (n=2.0)(13FA) 65.1g、ステアリルアクリレート30.9g、純水400g、水溶性グリコール系溶剤56g、塩化アルキルジメチルアンモニウム1.56g、ポリオキシエチレンアルキルエーテル16.1g、を入れ、攪拌下に60℃で15分間、超音波で乳化分散させた。フラスコ内を窒素置換後、塩化ビニル(VCM)61.2gを圧入充填し、アゾ基含有水溶性開始剤0.4gを添加し、60℃で20時間反応させ、重合体の水性分散液を得た。重合体の組成は、仕込みモノマーの組成にほぼ一致した。
1000mLオートクレーブにCF3CF2-(CF2CF2)n-CH2CH2OCOC(Cl)=CH2 (n=2.0)(13FClA) 91.14g、CF3CF2-(CF2CF2)n-CH2CH2OCOCH=CH2 (n=2.0)(13FA) 39.06g、ステアリルアクリレート30.9g、純水400g、水溶性グリコール系溶剤56g、塩化アルキルジメチルアンモニウム 1.56g、ポリオキシエチレンアルキルエーテル16.1g、を入れ、攪拌下に60℃で15分間、超音波で乳化分散させた。フラスコ内を窒素置換後、塩化ビニル(VCM)61.2gを圧入充填し、アゾ基含有水溶性開始剤0.4gを添加し、60℃で20時間反応させ、重合体の水性分散液を得た。重合体の組成は、仕込みモノマーの組成にほぼ一致した。
1000mLオートクレーブにCF3CF2-(CF2CF2)n-CH2CH2OCOC(Cl)=CH2 (n=2.0)(13FClA) 39.53g、CF3CF2-(CF2CF2)n-CH2CH2OCOCH=CH2 (n=2.0)(13FA) 79.29g、ステアリルアクリレート46.01g、純水415g、水溶性グリコール系溶剤60g、ポリオキシエチレンアルキルエーテル20.5g、攪拌下に60℃で15分間、超音波で乳化分散させた。フラスコ内を窒素置換後、塩化ビニル(VCM)50gを圧入充填し、アゾ基含有水溶性開始剤0.4gを添加し、60℃で20時間反応させ、重合体の水性分散液を得た。重合体の組成は、仕込みモノマーの組成にほぼ一致した。
1000mLオートクレーブにCF3CF2-(CF2CF2)n-CH2CH2OCOC(Cl)=CH2 (n=2.0)(13FClA) 65.1g、CF3CF2-(CF2CF2)n-CH2CH2OCOC(CH3)=CH2 (n=2.0)(13FMA) 65.1g、ステアリルアクリレート30.9g、純水400g、水溶性グリコール系溶剤56g、塩化アルキルジメチルアンモニウム 1.56g、ポリオキシエチレンアルキルエーテル16.1g、を入れ、攪拌下に60℃で15分間、超音波で乳化分散させた。フラスコ内を窒素置換後、塩化ビニル(VCM)61.2gを圧入充填し、アゾ基含有水溶性開始剤0.4gを添加し、60℃で20時間反応させ、重合体の水性分散液を得た。重合体の組成は、仕込みモノマーの組成にほぼ一致した。
1000mLオートクレーブにCF3CF2-(CF2CF2)n-CH2CH2OCOC(Cl)=CH2 (n=2.0)(13FClA) 100g、CF3CF2-(CF2CF2)n-CH2CH2OCOCH=CH2 (n=2.0)(13FA) 33g、ステアリルアクリレート89g、純水400g、水溶性グリコール系溶剤56g、塩化アルキルジメチルアンモニウム 1.56g、ポリオキシエチレンアルキルエーテル16.1g、を入れ、攪拌下に60℃で15分間、超音波で乳化分散させた。フラスコ内を窒素置換後、アゾ基含有水溶性開始剤0.4gを添加し、60℃で20時間反応させ、重合体の水性分散液を得た。重合体の組成は、仕込みモノマーの組成にほぼ一致した。
1000mLオートクレーブにCF3CF2-(CF2CF2)n-CH2CH2OCOCH=CH2 (n=3.2) (NSFA) 108g、ステアリルアクリレート81.7g、純水565g、水溶性グリコール系溶剤47g、ポリオキシエチレンアルキルエーテル30.3g、を入れ、攪拌下に60℃で15分間、超音波で乳化分散させた。フラスコ内を窒素置換後、塩化ビニル(VCM)62gを圧入充填し、アゾ基含有水溶性開始剤0.4gを添加し、60℃で20時間反応させ、重合体の水性分散液を得た。重合体の組成は、仕込みモノマーの組成にほぼ一致した。
1000mLオートクレーブにCF3CF2-(CF2CF2)n-CH2CH2OCOC(Cl)=CH2 (n=2.0)(13FClA) 130g、ステアリルアクリレート30.9g、純水400g、水溶性グリコール系溶剤56g、塩化アルキルジメチルアンモニウム 1.56g、ポリオキシエチレンアルキルエーテル16.1g、を入れ、攪拌下に60℃で15分間、超音波で乳化分散させた。フラスコ内を窒素置換後、塩化ビニル(VCM)61.2gを圧入充填し、アゾ基含有水溶性開始剤0.4gを添加し、60℃で20時間反応させ、重合体の水性分散液を得た。重合体の組成は、仕込みモノマーの組成にほぼ一致した。
1000mLオートクレーブにCF3CF2-(CF2CF2)n-CH2CH2OCOCH=CH2 (n=2.0)(13FA) 130g、ステアリルアクリレート30.9g、純水400g、水溶性グリコール系溶剤56g、塩化アルキルジメチルアンモニウム 1.56g、ポリオキシエチレンアルキルエーテル16.1g、を入れ、攪拌下に60℃で15分間、超音波で乳化分散させた。フラスコ内を窒素置換後、塩化ビニル(VCM)61.2gを圧入充填し、アゾ基含有水溶性開始剤0.4gを添加し、60℃で20時間反応させ、重合体の水性分散液を得た。重合体の組成は、仕込みモノマーの組成にほぼ一致した。
1000mLオートクレーブにCF3CF2-(CF2CF2)n-CH2CH2OCOC(CH3)=CH2 (n=2.0)(13FMA) 130g、ステアリルアクリレート30.9g、純水400g、水溶性グリコール系溶剤56g、塩化アルキルジメチルアンモニウム 1.56g、ポリオキシエチレンアルキルエーテル16.1g、を入れ、攪拌下に60℃で15分間、超音波で乳化分散させた。フラスコ内を窒素置換後、塩化ビニル(VCM)61.2gを圧入充填し、アゾ基含有水溶性開始剤0.4gを添加し、60℃で20時間反応させ、重合体の水性分散液を得た。重合体の組成は、仕込みモノマーの組成にほぼ一致した。
1000mLオートクレーブにCF3CF2-(CF2CF2)n-CH2CH2OCOCH=CH2 (n=2.0)(13FA) 65g、CF3CF2-(CF2CF2)n-CH2CH2OCOC(CH3)=CH2 (n=2.0)(13FMA) 65g、ステアリルアクリレート30.9g、純水400g、水溶性グリコール系溶剤56g、塩化アルキルジメチルアンモニウム 1.56g、ポリオキシエチレンアルキルエーテル16.1g、を入れ、攪拌下に60℃で15分間、超音波で乳化分散させた。フラスコ内を窒素置換後、塩化ビニル(VCM)61.2gを圧入充填し、アゾ基含有水溶性開始剤0.4gを添加し、60℃で20時間反応させ、重合体の水性分散液を得た。重合体の組成は、仕込みモノマーの組成にほぼ一致した。
製造例1おいて製造した水性液体を純水により含フッ素重合体濃度が30%固形分となるように希釈した後、この30%希釈液の割合が5%になるように水でさらに希釈して5.00%の試験液(100g)を調製した。架橋剤であるメチルケトオキシムブロックメチレンジイソシアネート水分散体(BI)を1.00%となるよう添加し十分に撹拌した後、10枚のPET(PolyEthylene Terephthalate)織布(500mm x 200mm)、Nylon織布(500mm x 200mm)、をこの試験液に連続的に浸し、マングルに通し、170℃で1分間、ピンテンターで処理した。同様に含フッ素重合体濃度が30%固形分となるように希釈した後、この30%希釈液の割合が1%になるように水でさらに希釈してPP(Poly Propylene)不織布(500mm x 200mm)を浸しマングルに通し、135℃ 30秒でピンテンターで処理した。その後、PET織布およびNylon織布それぞれの生地についてシャワー撥水性試験、撥油性試験およびその洗濯耐久性試験に付し、PP不織布について撥水性試験(シャワー撥水性試験、撥水性試験(IPA)、IPR試験、耐水圧試験)に付した。結果を表Aに示す。
製造例2において製造した水性液体を純水により含フッ素重合体濃度が30%固形分となるように希釈した後、以降は実施例1と同様に処理し評価した。結果を表Aに示す。
製造例3において製造した水性液体を純水により含フッ素重合体濃度が30%固形分となるように希釈した後、以降は実施例1と同様に処理し評価した。結果を表Aに示す
製造例4において製造した水性液体を純水により含フッ素重合体濃度が30%固形分となるように希釈した後、以降は実施例1と同様に処理し評価した。結果を表Aに示す
製造例5において製造した水性液体を純水により含フッ素重合体濃度が30%固形分となるように希釈した後、以降は実施例1と同様に処理し評価した。結果を表Aに示す
比較製造例1において製造した水性液体を純水により含フッ素重合体濃度が30%固形分となるように希釈した後、以降は実施例1と同様に処理し評価した。結果を表Aに示す
比較製造例2において製造した水性液体を純水により含フッ素重合体濃度が30%固形分となるように希釈した後、以降は実施例1と同様に処理し評価した。結果を表Aに示す
比較製造例3において製造した水性液体を純水により含フッ素重合体濃度が30%固形分となるように希釈した後、以降は実施例1と同様に処理し評価した。結果を表Aに示す
比較製造例4において製造した水性液体を純水により含フッ素重合体濃度が30%固形分となるように希釈した後、以降は実施例1と同様に処理し評価した。結果を表Aに示す
比較製造例5において製造した水性液体を純水により含フッ素重合体濃度が30%固形分となるように希釈した後、以降は実施例1と同様に処理し評価した。結果を表Aに示す
Claims (15)
- (1)第1含フッ素単量体(a1)および第2含フッ素単量体(a2)を含む含フッ素単量体(a)から誘導された繰り返し単位を有する含フッ素重合体であり、
第1含フッ素単量体(a1)は、式:
CH2=C(−X1)−C(=O)−Y1−Z1−Rf1
[式中、X1はハロゲン原子であり、
Y1は、-O-または-NH-であり、
Z1は、直接結合または二価の有機基であり、
Rf1は、炭素数1〜20のフルオロアルキル基である。]
で示される化合物であり、
第2含フッ素単量体(a2)は、式:
CH2=C(−X2)−C(=O)−Y2−Z2−Rf2
[式中、X2は一価の有機基または水素原子であり、
Y2は-O-または-NH-であり、
Z2は、直接結合または二価の有機基であり、
Rf2は、炭素数1〜20のフルオロアルキル基である。]
で示される化合物である含フッ素重合体。 - 第1含フッ素単量体(a1)において、X1は塩素原子であり、第2含フッ素単量体(a2)において、X2は水素原子であり、
第1含フッ素単量体(a1)と第2含フッ素単量体(a2)の重量比(a1):(a2)は、5:95〜95:5である請求項1に記載の含フッ素重合体。 - 第1含フッ素単量体(a1)および第2含フッ素単量体(a2)において、
Y1およびY2のそれぞれは、-O-であり、
Z1およびZ2のそれぞれは、同一または異なって、直接結合、炭素数1〜10の脂肪族基、炭素数6〜18の芳香族基もしくは環状脂肪族基、式−R2(R1)N−SO2−もしくは−R2(R1)N−CO−で示される基(式中、R1は、炭素数1〜10のアルキル基であり、R2は、炭素数1〜10の直鎖アルキレン基または分枝状アルキレン基である。)、式−CH2CH(OR3)CH2−(Ar−O)p−(式中、R3は、水素原子または炭素数1〜10のアシル基、Arは、アリーレン基、pは0または1を表す。)で示される基、式-(CH2)r−Ar−(O)q−(式中、Arは、アリーレン基、qは0または1、rは0〜10である。)で示される基、あるいは式-(CH2)m−SO2−(CH2)n−もしくは-(CH2)m−S−(CH2)n−(式中、mは1〜10、nは0〜10である。)で示される基であり、
Rf1およびRf2のそれぞれは、同一または異なって、炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基である請求項1または2に記載の含フッ素重合体。 - 含フッ素重合体は、さらに、
(b)非フッ素単量体から誘導された繰り返し単位を有し、
非フッ素単量体(b)は、
(b1)式:
CH2=CA-T
[式中、Aは、水素原子、メチル基またはフッ素原子以外のハロゲン原子であり、
Tは、水素原子、フッ素原子以外のハロゲン原子、炭素数1〜30の鎖状または環状の炭化水素基またはエステル結合を有する鎖状または環状の炭素数1〜30の有機基である。]
で示される非フッ素非架橋性単量体を含んでなる請求項1〜3のいずれかに記載の含フッ素重合体。 - 非フッ素非架橋性単量体(b1)は、
(b1−1)式:
CH2=CA21-C(=O)-O-A22
[式中、A21は、水素原子、一価の有機基またはフッ素原子以外のハロゲン原子であり、A22は、炭素数1〜30の炭化水素基である。]
で示されるアクリレートエステル単量体、または
(b1−2)1〜10の塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子で置換されている炭素数2〜20のオレフィンであるハロゲン化オレフィン単量体
の少なくとも1種である請求項4に記載の含フッ素重合体。 - アクリレートエステル単量体(b1−1)における、A22は炭素数12〜30の非環式の脂肪族炭化水素基である請求項5に記載の含フッ素重合体。
- ハロゲン化オレフィン単量体(b1−2)は、塩化ビニルまたは塩化ビニリデンである請求項5に記載の含フッ素重合体。
- 含フッ素単量体(a)と非フッ素単量体(b)の合計に対して、含フッ素単量体(a)の量が20〜90重量%であり、非フッ素単量体(b)の量が10〜80重量%である請求項1〜7のいずれかに記載の含フッ素重合体。
- (1)請求項1〜8のいずれかに記載の含フッ素重合体、
(2)液状媒体、および
(3)界面活性剤
を含んでなる表面処理剤組成物。 - 表面処理剤組成物は、さらに、(4)硬化剤を含み、硬化剤は、ブロック化ポリイソシアネート化合物である請求項9に記載の表面処理剤組成物。
- 含フッ素重合体(1)の量が、表面処理剤組成物に対して0.01〜60重量%であり、液状媒体(2)の量が、表面処理剤組成物に対して30〜99.5重量%であり、界面活性剤(3)の量が含フッ素重合体100重量部に対して0.1〜50重量部である請求項9または10に記載の表面処理剤組成物。
- 請求項9〜11のいずれかに記載の表面処理剤組成物を繊維製品に適用する工程を含む、処理された繊維製品の製造方法。
- 繊維製品が不織布であり、含フッ素重合体における繰り返し単位(a1)と繰り返し単位(a2)の重量比(a1):(a2)が20:80〜45:55である、請求項12に記載の製造方法。
- 繊維製品が編織布であり、含フッ素重合体における繰り返し単位(a1)と繰り返し単位(a2)の重量比(a1):(a2)が50:50〜75:25である、請求項12に記載の製造方法。
- 請求項9〜11のいずれかに記載の表面処理剤組成物によって処理することによって得られた、処理された繊維製品。
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