JP2015221959A - Method for manufacturing water and oil repellent fabric and fabric - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基布本来の触感を維持し、かつ基布の汚染防止効果に優れる撥水撥油性布帛の製造方法及びその布帛に関する。 The present invention relates to a method for producing a water- and oil-repellent fabric that maintains the original tactile sensation of the base fabric and has an excellent anti-staining effect on the base fabric, and the fabric.
従来から、合成繊維や天然繊維の布帛に撥水性・撥油性等を付与して防汚機能を高める試みは、多数紹介されている。
例えば、特許文献1には、布帛とフッ素含有ポリマーとの間にフッ素含有ポリマー単量体、フッ素原子を含有しない共単量体および架橋剤とからなる共重合体皮膜を形成することが提案されている。
Many attempts have been made to improve the antifouling function by imparting water repellency and oil repellency to a synthetic fiber or natural fiber fabric.
For example, Patent Document 1 proposes forming a copolymer film comprising a fluorine-containing polymer monomer, a comonomer not containing a fluorine atom, and a crosslinking agent between a fabric and a fluorine-containing polymer. ing.
また、特許文献2には、分散染料で染色されたポリエステル系繊維布帛にポリウレタン樹脂またはポリアミノ酸ウレタン樹脂主体の合成重合体よりなるコーティング樹脂溶液を塗布してコーティング皮膜を形成せしめた後,該コーティング皮膜に酸素濃度500ppm以下の雰囲気中で電子線を照射するコーティング布帛の製造方法が開示されている。
特許文献3には、連続多孔質構造の気体透過性材料を基材とするフィルタの多孔質空間内を含む表面に撥油・撥水剤を紫外線照射により固定化する撥油・撥水性フィルタの製造方法が開示されている。
特許文献4には、布帛の繊維質基材の少なくとも片面を、有機溶剤を溶媒とした含フッ素撥水撥油剤とフッ素化合物を含有する消泡剤とからなる処理液で処理する撥水撥油性を有する布帛の製造方法が提案されている。
In Patent Document 2, a coating resin solution made of a synthetic polymer mainly composed of polyurethane resin or polyamino acid urethane resin is applied to a polyester fiber fabric dyed with a disperse dye to form a coating film, and then the coating is formed. A method for producing a coated fabric is disclosed in which an electron beam is irradiated on a film in an atmosphere having an oxygen concentration of 500 ppm or less.
Patent Document 3 discloses an oil repellent / water repellent filter in which an oil repellent / water repellent is fixed to a surface including a porous space of a filter based on a gas permeable material having a continuous porous structure by ultraviolet irradiation. A manufacturing method is disclosed.
In Patent Document 4, at least one surface of a fibrous base material of a fabric is treated with a treatment liquid comprising a fluorine-containing water- and oil-repellent agent containing an organic solvent and an antifoaming agent containing a fluorine compound. There has been proposed a method for producing a fabric having the following.
また、特許文献5には、繊維布帛に、フッ素系撥水剤と非ブロックタイプの水分散型ポリイソシアネート系架橋剤を付与してなる撥水撥油性布帛が提案されている。
特許文献6には、ポリエステル及び綿からなる布帛に制電性モノマーを付与し、反応、固着させる工程とフルオロアルキルアクリレート系ポリマー乳化物を布帛に付与する工程とを含むポリエステル/綿布帛の加工方法が開示されている。
特許文献7には、分子内にフッ素原子を含有するビニルモノマーのメタノール溶液に浸漬したポリエステル系布帛をフィルムで挟み、圧着し過剰なモノマー及び酸素を除去した後、電子線を照射し、引き続き40〜70℃の温度でグラフト重合させるポリエステル系布帛の製造方法が提案されている。
さらに、特許文献8には、アニオン性ポリマーとカチオン性ポリマーとの間の複合体を含有する組成物を用いて、布に撥水性、撥油性、よごれ耐性、しわ耐性、帯電防止性、防汚性、疎水性、親水性、抗菌性、難燃性、温度調節及びUV耐性からなる群より選択される性能増強特性を与える方法が開示されている。
Patent Document 5 proposes a water- and oil-repellent fabric obtained by adding a fluorine-based water repellent and a non-block type water-dispersed polyisocyanate-based crosslinking agent to a fiber fabric.
Patent Document 6 discloses a method for processing a polyester / cotton fabric, which includes a step of applying an antistatic monomer to a fabric made of polyester and cotton, reacting and fixing, and a step of applying a fluoroalkyl acrylate polymer emulsion to the fabric. Is disclosed.
In Patent Document 7, a polyester-based fabric dipped in a methanol solution of a vinyl monomer containing a fluorine atom in the molecule is sandwiched between films and pressed to remove excess monomer and oxygen, and then irradiated with an electron beam. A method for producing a polyester fabric that is graft-polymerized at a temperature of ˜70 ° C. has been proposed.
Furthermore, Patent Document 8 discloses that a composition containing a complex between an anionic polymer and a cationic polymer is used to make a fabric water repellency, oil repellency, dirt resistance, wrinkle resistance, antistatic property, antifouling property. Disclosed is a method for providing performance enhancing properties selected from the group consisting of properties, hydrophobicity, hydrophilicity, antibacterial properties, flame retardancy, temperature control and UV resistance.
しかしながら、上述の方法では、撥水撥油性布帛の製造に当たり、基布本来の触感を維持しながら基布の汚染防止効果を好適に高めることが困難であった。
本発明は、かかる状況下において、不織布を始めとする布帛である基布に撥水撥油性コートを施し、染料・血液等の液状汚染物をはじき流すことで基布の汚染防止効果に優れ、かつ基布本来の触感を維持した撥水撥油性布帛を提供することを課題とする。
However, in the above-described method, it has been difficult to suitably improve the anti-contamination effect of the base fabric while maintaining the original feel of the base fabric when manufacturing the water / oil repellent fabric.
Under such circumstances, the present invention provides a water- and oil-repellent coat on a base fabric that is a fabric including a non-woven fabric, and is excellent in anti-pollution effects of the base fabric by repelling liquid contaminants such as dyes and blood. Another object of the present invention is to provide a water and oil repellent fabric that maintains the original feel of the base fabric.
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、基布に特定のコーティング塗液を塗布又は該基布を該コーティング塗液に浸漬して特定の表面粗さを撥水撥油性布帛に形成することにより、前記課題を解決し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
(1)電離放射線硬化型樹脂及びフッ素系化合物を含有する電離放射線硬化型樹脂組成物及び溶媒を少なくとも含むコーティング塗液を基布に塗布又は該基布を該コーティング塗液に浸漬して、該基布を構成する繊維表面にコーティング塗膜を形成する工程と、
該コーティング塗膜に電離放射線を照射して、該繊維表面に硬化膜を形成する工程とを含む撥水撥油性布帛の製造方法であって、
該撥水撥油性布帛の表面粗さZb(μm)が、塗布又は浸漬前の基布の表面粗さZa(μm)の1.5倍以上であることを特徴とする撥水撥油性布帛の製造方法、
[表面粗さの測定方法
非接触表面形状・粗さ測定器を用いて、布帛最表面からの深さ方向距離を測定する。500μm×500μmの範囲で10μmおきにn=2601測定した値から平均距離を算出して、表面粗さZb又はZaとする。]及び
(2)布帛の繊維表面に、少なくとも電離放射線硬化型樹脂及びフッ素系化合物を含有する電離放射線硬化型樹脂組成物の硬化膜を有し、該布帛の表面粗さZbが120〜600μmであることを特徴とする撥水撥油性布帛、
[表面粗さの測定方法
非接触表面形状・粗さ測定器を用いて、布帛最表面からの深さ方向距離を測定する。500μm×500μmの範囲で10μmおきにn=2601測定した値から平均距離を算出して、表面粗さZbとする。]
を提供するものである。
As a result of intensive research in order to solve the above problems, the present inventor applied a specific coating coating solution to a base fabric or dipped the base fabric in the coating coating solution to make a specific surface roughness water repellent. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by forming an oil-repellent fabric. The present invention has been completed based on such findings.
That is, the present invention
(1) An ionizing radiation curable resin composition containing an ionizing radiation curable resin and a fluorine-based compound and a coating coating solution containing at least a solvent are applied to the base fabric or the base fabric is immersed in the coating coating solution, Forming a coating film on the surface of the fibers constituting the base fabric;
Irradiating the coating film with ionizing radiation to form a cured film on the fiber surface, and a method for producing a water- and oil-repellent fabric,
The water / oil repellent fabric is characterized in that the surface roughness Zb (μm) of the water / oil repellent fabric is 1.5 times or more of the surface roughness Za (μm) of the base fabric before coating or dipping. Production method,
[Measurement Method of Surface Roughness The distance in the depth direction from the outermost surface of the fabric is measured using a non-contact surface shape / roughness measuring instrument. An average distance is calculated from a value measured at n = 2601 every 10 μm in a range of 500 μm × 500 μm, and is defined as surface roughness Zb or Za. And (2) a cured film of an ionizing radiation curable resin composition containing at least an ionizing radiation curable resin and a fluorine compound on the fiber surface of the fabric, and the surface roughness Zb of the fabric is 120 to 600 μm. A water- and oil-repellent fabric characterized by being,
[Measurement Method of Surface Roughness The distance in the depth direction from the outermost surface of the fabric is measured using a non-contact surface shape / roughness measuring instrument. An average distance is calculated from a value obtained by measuring n = 2601 every 10 μm in a range of 500 μm × 500 μm, and is defined as a surface roughness Zb. ]
Is to provide.
本発明によれば、染料・血液等の液状汚染物をはじき流すことで基布の汚染防止効果に優れ、かつ基布本来の触感を維持した撥水撥油性布帛を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a water- and oil-repellent fabric that is excellent in the effect of preventing contamination of the base fabric by repelling liquid contaminants such as dyes and blood and that maintains the original feel of the base fabric.
本発明の撥水撥油性布帛の製造方法は、電離放射線硬化型樹脂及びフッ素系化合物を含有する電離放射線硬化型樹脂組成物及び溶媒を少なくとも含むコーティング塗液を基布に塗布又は該基布を該コーティング塗液に浸漬して、該基布を構成する繊維表面にコーティング塗膜を形成する工程(以下、「第1工程」ということがある。)と、該コーティング塗膜に電離放射線を照射して、該繊維表面に硬化膜を形成する工程(以下、「第2工程」ということがある。)とを含む撥水撥油性布帛の製造方法であって、該撥水撥油性布帛の表面粗さZb(μm)が、塗布又は浸漬前の基布の表面粗さZa(μm)の1.5倍以上であることを特徴とする。
ここで、表面粗さの測定方法は、非接触表面形状・粗さ測定器を用いて、布帛最表面からの深さ方向距離を測定する。500μm×500μmの範囲で10μmおきにn=2601測定した値から平均距離を相加平均により算出して、塗布又は浸漬前の基布の平均距離を表面粗さZa(μm)とし、撥水撥油性布帛の平均距離を表面粗さZb(μm)とする。
本発明の製造方法により得られる撥水撥油性布帛の表面粗さZbが120〜600μmの範囲であれば、撥水性及び撥油性の両方が向上し好ましい。
The method for producing a water- and oil-repellent fabric of the present invention comprises applying an ionizing radiation curable resin composition containing an ionizing radiation curable resin and a fluorine compound and a coating solution containing at least a solvent to the base fabric, or applying the base fabric to the base fabric. A step of immersing in the coating solution to form a coating film on the surface of the fibers constituting the base fabric (hereinafter sometimes referred to as “first step”), and irradiating the coating film with ionizing radiation A method for producing a water / oil repellent fabric comprising a step of forming a cured film on the surface of the fiber (hereinafter sometimes referred to as “second step”), the surface of the water / oil repellent fabric being The roughness Zb (μm) is 1.5 times or more the surface roughness Za (μm) of the base fabric before coating or dipping.
Here, the measuring method of surface roughness measures the depth direction distance from the fabric outermost surface using a non-contact surface shape / roughness measuring instrument. The average distance is calculated by arithmetic mean from the value measured n = 2601 every 10 μm in the range of 500 μm × 500 μm, and the average distance of the base fabric before coating or dipping is defined as the surface roughness Za (μm). The average distance of the oil fabric is defined as the surface roughness Zb (μm).
If the surface roughness Zb of the water / oil repellent fabric obtained by the production method of the present invention is in the range of 120 to 600 μm, both water repellency and oil repellency are improved.
以下、第1工程と第2工程とを説明する。
[第1工程]
本発明の製造方法に係る第1工程は、電離放射線硬化型樹脂及びフッ素系化合物を含有する電離放射線硬化型樹脂組成物及び溶媒を少なくとも含むコーティング塗液を基布に塗布又は該基布を該コーティング塗液に浸漬して、該基布を構成する繊維表面にコーティング塗膜を形成する工程であり、コーティング塗液の溶媒量を調節することにより、コーティング塗膜(溶媒が除去された、乾燥後の塗膜)の厚さが制御されることとなる。撥水撥油性布帛の表面粗さZb(μm)を塗布又は浸漬前の基布の表面粗さZa(μm)の1.5倍以上に制御する観点から、コーティング塗液の溶媒の質量部が、電離放射線硬化型樹脂の質量部の2〜150倍であることが好ましく、5〜100倍であることがより好ましく、20〜50倍であることが更に好ましい。
コーティング塗液を基布に塗布する塗布方法としては、通常のコーティング方法、例えば、リバースコート、ナイフコート、コンマコート、グラビアコート、グラビアリバースコート、バーコート、ロールコート、リバースロールコート等が用いられる。また、該基布を該コーティング塗液に浸漬する浸漬方法としては、例えば、ディップコート等が用いられる。
コーティング塗膜を形成するための乾燥方法としては、通常の乾燥方法、例えば、加熱処理、減圧乾燥処理等が用いられる。加熱処理としては、例えば、60〜120℃のオーブン中に1〜10分間放置することが挙げられる。
Hereinafter, the first step and the second step will be described.
[First step]
The first step according to the production method of the present invention is to apply a coating coating solution containing at least an ionizing radiation curable resin composition containing an ionizing radiation curable resin and a fluorine-based compound and a solvent to the base fabric, or apply the base fabric to the base fabric. It is a process to form a coating film on the surface of the fiber that constitutes the base fabric by immersing in the coating liquid. By adjusting the amount of solvent in the coating liquid, the coating film (the solvent is removed and dried) The thickness of the subsequent coating film) will be controlled. From the viewpoint of controlling the surface roughness Zb (μm) of the water / oil repellent fabric to 1.5 times or more of the surface roughness Za (μm) of the base fabric before application or immersion, the mass part of the solvent of the coating coating solution is It is preferably 2 to 150 times the mass part of the ionizing radiation curable resin, more preferably 5 to 100 times, and still more preferably 20 to 50 times.
As an application method for applying the coating liquid to the base fabric, a normal coating method, for example, reverse coating, knife coating, comma coating, gravure coating, gravure reverse coating, bar coating, roll coating, reverse roll coating, or the like is used. . Moreover, as a dipping method for dipping the base fabric in the coating coating solution, for example, dip coating or the like is used.
As a drying method for forming the coating film, a normal drying method, for example, heat treatment, reduced pressure drying treatment, or the like is used. Examples of the heat treatment include leaving in an oven at 60 to 120 ° C. for 1 to 10 minutes.
[第2工程]
本発明の製造方法に係る第2工程は、第1工程で得られたコーティング塗膜に電離放射線を照射して、該繊維表面に硬化膜を形成する工程である。
水系樹脂コーティングのみでは水に溶解し易いが、電離放射線硬化の手法を用いることにより、硬化後には水に溶解しにくくなり、水分の多い環境下でも長期に渡り撥水撥油性能を持続可能となる。また、有機溶剤系樹脂コーティングのみでは撥油性が得られない場合があるが、電離放射線硬化の手法を用いることにより、硬化後には長期に渡り撥油性能を持続可能となる。
ここで電離放射線とは、電磁波又は荷電粒子線のうち、分子を重合あるいは架橋し得るエネルギー量子を有するものを意味し、通常紫外線(UV)又は電子線(EB)が用いられるが、その他、X線、γ線などの電磁波、α線、イオン線などの荷電粒子線も使用可能である。これらの電離放射線の内、電子線(EB)が、基布を構成する繊維表面全体にコーティング塗膜を固定化するための適切な強度を選定し易く、環境や健康の観点からも好ましい。電子線(EB)の照射条件は、基布本来の触感の維持と高い汚染防止効果の享受とを両立させる観点から、50〜200kV、20〜70kGyの範囲が好ましく、20〜40kGyの範囲がより好ましい。
電子線源としては、特に制限はなく、例えばコックロフトワルトン型、バンデグラフト型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、あるいは直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器を用いることができる。
[Second step]
The second step according to the production method of the present invention is a step of forming a cured film on the fiber surface by irradiating the coating film obtained in the first step with ionizing radiation.
It is easy to dissolve in water with water-based resin coating alone, but by using ionizing radiation curing method, it becomes difficult to dissolve in water after curing, and water and oil and oil repellency can be maintained for a long time even in a humid environment. Become. In addition, oil repellency may not be obtained only with an organic solvent-based resin coating, but by using a method of ionizing radiation curing, oil repellency can be maintained for a long time after curing.
Here, the ionizing radiation means an electromagnetic wave or a charged particle beam having an energy quantum capable of polymerizing or cross-linking molecules, and usually ultraviolet rays (UV) or electron beams (EB) are used. Electromagnetic waves such as rays and γ rays, and charged particle beams such as α rays and ion rays can also be used. Among these ionizing radiations, an electron beam (EB) is preferable from the viewpoint of environment and health because it is easy to select an appropriate strength for immobilizing the coating film on the entire fiber surface constituting the base fabric. The irradiation condition of the electron beam (EB) is preferably in the range of 50 to 200 kV and 20 to 70 kGy, more preferably in the range of 20 to 40 kGy, from the viewpoint of maintaining both the original touch feeling of the base fabric and enjoying a high antifouling effect. preferable.
The electron beam source is not particularly limited, and for example, various electron beam accelerators such as a cockroft Walton type, a bandegraft type, a resonant transformer type, an insulated core transformer type, a linear type, a dynamitron type, and a high frequency type are used. be able to.
[撥水撥油性布帛]
本発明の製造方法において、得られる撥水撥油性布帛の表面粗さZb(μm)を、塗布又は浸漬前の基布の表面粗さZa(μm)の1.5倍以上とすることで、基布表面の微細構造が強調され、表面凹部の占有面積が増加することにより、見かけの接触角を大きくすることができる。これにより、フッ素化合物のコーティングによる表面自由エネルギーの低下がもたらす効果以上の撥水撥油性を示すことができる。
このZb/Zaは、1.5〜5倍であることが好ましく、1.5〜4倍であることがより好ましく、2〜4倍であることが更に好ましい。1.5倍以上とすることにより、撥水性と撥油性との両方を好適に付与することができる。
表面粗さZb及びZaの測定に用いられる非接触表面形状・粗さ測定器として、例えば、通常では見えない試料表面の微小段差を光の偏光性と干渉性を利用して観察できる、測定顕微鏡が好適に用いられる。この測定顕微鏡としては、オリンパス(株)製、測定顕微鏡「STM6」(商品名)が好適に挙げられる。
また、基布を構成する繊維表面に硬化膜の総量を0.2〜50g/m2 の範囲にすることにより、基布本来の触感により好適に近づけることができる。
以上のようにして得られる本発明の撥水撥油性布帛は、基布の繊維表面に、少なくとも電離放射線硬化型樹脂及びフッ素系化合物を含有する電離放射線硬化型樹脂組成物の硬化膜を有するものである。
[Water and oil repellent fabric]
In the production method of the present invention, the surface roughness Zb (μm) of the obtained water / oil repellent fabric is 1.5 times or more the surface roughness Za (μm) of the base fabric before coating or dipping, The apparent contact angle can be increased by emphasizing the fine structure of the surface of the base fabric and increasing the occupied area of the surface recesses. Thereby, the water and oil repellency more than the effect which the surface free energy fall by the coating of a fluorine compound brings about can be shown.
This Zb / Za is preferably 1.5 to 5 times, more preferably 1.5 to 4 times, and still more preferably 2 to 4 times. By setting it to 1.5 times or more, both water repellency and oil repellency can be suitably imparted.
As a non-contact surface shape / roughness measuring instrument used to measure surface roughness Zb and Za, for example, a measurement microscope that can observe minute steps on a sample surface that cannot be normally seen using light polarization and coherence Are preferably used. As this measuring microscope, Olympus Corporation make and measuring microscope "STM6" (brand name) are mentioned suitably.
Moreover, by making the total amount of the cured film in the range of 0.2 to 50 g / m 2 on the surface of the fibers constituting the base fabric, it is possible to bring it closer to the original feel of the base fabric.
The water and oil repellent fabric of the present invention obtained as described above has a cured film of an ionizing radiation curable resin composition containing at least an ionizing radiation curable resin and a fluorine-based compound on the fiber surface of the base fabric. It is.
[基布]
本発明の製造方法に用いられる基布は、特に限定されるものではなく、一般的な織物、編物、不織布等の全ての繊維布帛状製品を含む。また基布を構成する繊維としては、ポリエチレン等のポリオレフィン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維等の合成繊維、コットン、羊毛、絹等の天然繊維、レーヨン等の再生繊維、トリアセテート等の半合成繊維などが挙げられる。また、それらの混紡、交織、混繊品であっても良い。このように、本発明は、天然・再生・合成の各繊維から選択される全ての繊維布帛状製品を基布として用いることのできる汎用性の高い製造方法である。
基布として用いられる不織布として、ポリエチレン系不織布、コットン製不織布及びレーヨン製不織布が例示される。
不織布の結合工程としては、レジンボンド法、サーマルボンド法、ニードルパンチ法、スパンボンド法、メルトブローン法、スパンレース法、エアレイド法、湿式法、エアースルー法等が挙げられる。表面粗さZa及びZb(μm)を適度に制御し易い点で、スパンレース法、エアースルー法により交絡せしめた不織布を用いるのが好ましい。
ここで、スパンボンド法とは、フィラメントと呼ばれる長繊維をシート状にして熱と圧力を加えることにより不織布として仕上げる製造方法である。スパンレース法とは、ウェブに高圧噴出流をあて繊維を絡み合せ機械的に結合させ乾燥後巻き取る製造方法である。エアースルー法は、水流により繊維を結合させた後に高温の乾燥空気を通して乾燥させる製造方法である。また、スパンボンド不織布とは、スパンボンド法により製造された不織布をいう。
[Base fabric]
The base fabric used in the production method of the present invention is not particularly limited, and includes all fiber fabric products such as general woven fabrics, knitted fabrics, and nonwoven fabrics. The fibers constituting the base fabric include polyolefin fibers such as polyethylene, synthetic fibers such as polyester fibers and polyamide fibers, natural fibers such as cotton, wool and silk, regenerated fibers such as rayon, and semisynthetic fibers such as triacetate. Can be mentioned. Moreover, those blends, union, mixed fiber may be sufficient. As described above, the present invention is a highly versatile production method in which all fiber fabric-like products selected from natural, regenerated, and synthetic fibers can be used as a base fabric.
Examples of the nonwoven fabric used as the base fabric include polyethylene-based nonwoven fabrics, cotton nonwoven fabrics, and rayon nonwoven fabrics.
Examples of the bonding process of the nonwoven fabric include a resin bond method, a thermal bond method, a needle punch method, a spun bond method, a melt blown method, a spun lace method, an airlaid method, a wet method, and an air through method. It is preferable to use a nonwoven fabric entangled by a spunlace method or an air-through method in that the surface roughness Za and Zb (μm) can be appropriately controlled.
Here, the spunbond method is a production method in which long fibers called filaments are formed into a sheet and finished as a nonwoven fabric by applying heat and pressure. The spunlace method is a manufacturing method in which a high-pressure jet stream is applied to a web, fibers are entangled and mechanically bonded, and wound after drying. The air-through method is a manufacturing method in which fibers are bonded by a water flow and then dried through high-temperature dry air. The spunbond nonwoven fabric refers to a nonwoven fabric produced by a spunbond method.
[コーティング塗液]
本発明に係るコーティング塗液は、電離放射線硬化型樹脂及びフッ素系化合物を含有する電離放射線硬化型樹脂組成物及び溶媒を少なくとも含む。
(電離放射線硬化型樹脂)
電離放射線硬化性樹脂として、代表的には、分子中にラジカル重合性不飽和基を持つ(メタ)アクリレート(モノマー又はオリゴマー)が好適であり、中でも多官能性(メタ)アクリレートが好ましい。なお、ここで「(メタ)アクリレート」とは「アクリレート又はメタクリレート」を意味する。多官能性(メタ)アクリレートとしては、分子内にエチレン性不飽和結合を2個以上有する(メタ)アクリレートであれば良く、特に制限はない。具体的には、(メタ)アクリレートモノマーとして、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジシクロペンテニルジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸ジ(メタ)アクリレート、アリル化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート、イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの多官能性(メタ)アクリレートは1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
[Coating fluid]
The coating coating liquid according to the present invention includes at least an ionizing radiation curable resin composition containing an ionizing radiation curable resin and a fluorine-based compound and a solvent.
(Ionizing radiation curable resin)
As the ionizing radiation curable resin, typically, a (meth) acrylate (monomer or oligomer) having a radical polymerizable unsaturated group in the molecule is suitable, and among them, a polyfunctional (meth) acrylate is preferable. Here, “(meth) acrylate” means “acrylate or methacrylate”. The polyfunctional (meth) acrylate is not particularly limited as long as it is a (meth) acrylate having two or more ethylenically unsaturated bonds in the molecule. Specifically, as the (meth) acrylate monomer, ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) Acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, hydroxypivalate neopentyl glycol di (meth) acrylate, dicyclopentanyl di (meth) acrylate, caprolactone modified dicyclopentenyl di (meth) Acrylate, ethylene oxide modified phosphoric acid di (meth) acrylate, allylated cyclohexyl di (meth) acrylate, isocyanurate di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate , Ethylene oxide modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate, propionic acid modified dipentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, propylene oxide modified trimethylolpropane tri ( (Meth) acrylate, tris (acryloxyethyl) isocyanurate, propionic acid modified dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, ethylene oxide modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, caprolactone modified dipentaerythritol Examples include hexa (meth) acrylate and urethane (meth) acrylate. These polyfunctional (meth) acrylates may be used alone or in combination of two or more.
次に、(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、分子中にラジカル重合性不飽和基を持つオリゴマー、例えばウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリエーテル(メタ)アクリレートオリゴマー等が挙げられる。ここで、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは、例えば、ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオールとポリイソシアネートの反応によって得られるポリウレタンオリゴマーを、(メタ)アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマーは、例えば、比較的低分子量のビスフェノール型エポキシ樹脂やノボラック型エポキシ樹脂のオキシラン環に、(メタ)アクリル酸を反応しエステル化することにより得ることができる。また、このエポキシ(メタ)アクリレートオリゴマーを部分的に二塩基性カルボン酸無水物で変性したカルボキシル変性型のエポキシ(メタ)アクリレートオリゴマーも用いることができる。ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、例えば多価カルボン酸と多価アルコールの縮合によって得られる両末端に水酸基を有するポリエステルオリゴマーの水酸基を(メタ)アクリル酸でエステル化することにより、あるいは、多価カルボン酸にアルキレンオキシドを付加して得られるオリゴマーの末端の水酸基を(メタ)アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。ポリエーテル(メタ)アクリレートオリゴマーは、ポリエーテルポリオールの水酸基を(メタ)アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。 Next, as the (meth) acrylate oligomer, an oligomer having a radical polymerizable unsaturated group in the molecule, for example, a urethane (meth) acrylate oligomer, an epoxy (meth) acrylate oligomer, a polyester (meth) acrylate oligomer, a polyether (meta) ) Acrylate oligomers and the like. Here, the urethane (meth) acrylate oligomer can be obtained, for example, by esterifying a polyurethane oligomer obtained by a reaction of polyether polyol or polyester polyol and polyisocyanate with (meth) acrylic acid. The epoxy (meth) acrylate oligomer can be obtained, for example, by reacting (meth) acrylic acid with an oxirane ring of a relatively low molecular weight bisphenol type epoxy resin or novolak type epoxy resin and esterifying it. A carboxyl-modified epoxy (meth) acrylate oligomer obtained by partially modifying this epoxy (meth) acrylate oligomer with a dibasic carboxylic acid anhydride can also be used. Examples of the polyester (meth) acrylate oligomer include esterification of a hydroxyl group of a polyester oligomer having hydroxyl groups at both ends obtained by condensation of a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol with (meth) acrylic acid, It can be obtained by esterifying the terminal hydroxyl group of an oligomer obtained by adding alkylene oxide to carboxylic acid with (meth) acrylic acid. The polyether (meth) acrylate oligomer can be obtained by esterifying the hydroxyl group of the polyether polyol with (meth) acrylic acid.
更に、(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、他にポリブタジエンオリゴマーの側鎖に(メタ)アクリレート基をもつ疎水性の高いポリブタジエン(メタ)アクリレートオリゴマー、小さな分子内に多くの反応性基をもつアミノプラスト樹脂を変性したアミノプラスト樹脂(メタ)アクリレートオリゴマー、あるいはノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、脂肪族ビニルエーテル、芳香族ビニルエーテル等の分子中にカチオン重合性官能基を有するオリゴマー、アクリルポリマー等がある。
上述の電離放射線硬化型樹脂としては、基布本来の触感の維持と高い汚染防止効果の享受とを両立させる観点からウレタン(メタ)アクリレートが好ましく、ウレタンアクリレートオリゴマーが特に好ましい。
In addition, (meth) acrylate oligomers include polybutadiene (meth) acrylate oligomers with high hydrophobicity that have (meth) acrylate groups in the side chain of polybutadiene oligomers, and aminoplast resins with many reactive groups in small molecules. There are aminoplast resin (meth) acrylate oligomers modified with the above, oligomers having a cationic polymerizable functional group in the molecule such as novolak type epoxy resin, bisphenol type epoxy resin, aliphatic vinyl ether, and aromatic vinyl ether, and acrylic polymers.
As the above-mentioned ionizing radiation curable resin, urethane (meth) acrylate is preferable and urethane acrylate oligomer is particularly preferable from the viewpoint of maintaining both the original feel of the base fabric and enjoying a high antifouling effect.
本発明においては、前記多官能性(メタ)アクリレートとともに、その粘度を低下させる等の目的で、単官能性(メタ)アクリレートを、本発明の目的を損なわない範囲で適宜併用することができる。単官能性(メタ)アクリレートとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、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、イソボルニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの単官能性(メタ)アクリレートは1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
上述の単官能性(メタ)アクリレートも電離放射線硬化型樹脂に包含される。
In the present invention, a monofunctional (meth) acrylate can be used in combination with the polyfunctional (meth) acrylate as long as the object of the present invention is not impaired, for the purpose of lowering the viscosity. Examples of monofunctional (meth) acrylates include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl ( Examples include meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, and isobornyl (meth) acrylate. These monofunctional (meth) acrylates may be used alone or in combination of two or more.
The above-mentioned monofunctional (meth) acrylate is also included in the ionizing radiation curable resin.
(フッ素系化合物)
本発明に係るフッ素系化合物は、フッ素を含有する化合物であれば良く、特に制限はないが、フッ素含有重合体及びフッ素含有ノニオン系界面活性剤から選ばれる少なくとも1種のフッ素系化合物が好ましい。撥水性と撥油性との両方を付与することができるからである。
これに対し、フッ素系化合物の替わりにシリコーン化合物や撥水処理シリカを用いると撥水性と撥油性との両方を付与することができず本発明の課題を解決し得ない。
(Fluorine compounds)
The fluorine-based compound according to the present invention is not particularly limited as long as it is a fluorine-containing compound. However, at least one fluorine-based compound selected from a fluorine-containing polymer and a fluorine-containing nonionic surfactant is preferable. This is because both water repellency and oil repellency can be imparted.
On the other hand, if a silicone compound or water-repellent treated silica is used instead of the fluorine-based compound, both water repellency and oil repellency cannot be imparted and the problem of the present invention cannot be solved.
本発明に係るフッ素含有重合体は、撥水性と撥油性とを向上し得るフッ素含有重合体であれば良く、特に制限されないが、フッ素含有(メタ)アクリレート重合体及びフッ化アルキル基含有アルコキシシラン重合体から選ばれる少なくとも一種の重合体であることが好ましい。
このフッ素含有重合体は、電離放射線硬化型樹脂組成物全量(溶媒は含まない。)中に0.5〜5質量%含まれることが好ましい。0.5質量%以上であれば、布帛の撥水性向上効果がより向上し、5質量%以下であれば、配合量の増加に比べて撥水性効果の向上が鈍化することがなく、経済性の点で有利となる。
The fluorine-containing polymer according to the present invention is not particularly limited as long as it is a fluorine-containing polymer that can improve water repellency and oil repellency, but fluorine-containing (meth) acrylate polymer and fluorinated alkyl group-containing alkoxysilane are not particularly limited. It is preferably at least one polymer selected from polymers.
This fluorine-containing polymer is preferably contained in an amount of 0.5 to 5% by mass in the total amount of ionizing radiation curable resin composition (without solvent). If it is 0.5% by mass or more, the water repellency improvement effect of the fabric is further improved, and if it is 5% by mass or less, the improvement of the water repellency effect is not slowed down compared to the increase in the blending amount, and it is economical. This is advantageous.
上記のフッ素含有(メタ)アクリレート重合体としては、フルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートと、これらと共重合可能な他の単量体とを乳化重合して得られる共重合体であることが好ましい。ここで、(メタ)アクリレートとは、上述の通りである。 The fluorine-containing (meth) acrylate polymer is a copolymer obtained by emulsion polymerization of a (meth) acrylate having a fluoroalkyl group and another monomer copolymerizable therewith. preferable. Here, (meth) acrylate is as described above.
上記のフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートは、フルオロアルキル基の炭素数が3〜21であることが好ましく、フルオロアルキル基の炭素数が6〜18であることがより好ましい。このようなフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、下記の一般式(1)で表される化合物を挙げることができる。
Rf1−XOCOCR1=CH2 ・・・(1)
〔式中、Rf1 はフルオロアルキル基である。R1 は水素原子又はメチル基である。Xは炭素数1〜10、好ましくは1〜4の直鎖状又は分岐状のアルキレン基、一般式(2):−SO2NR3−R4− ・・・(2)
(式中、R3 は水素原子又は炭素数1〜10、好ましくは1〜4の直鎖状又は分岐状のアルキル基であり、R4 は炭素数1〜10、好ましくは1〜4の直鎖状又は分岐状のアルキレン基である)で表される基、及び一般式(3):−CH2CH(OR5)CH2− ・・・(3)
(式中、R5 は水素原子又は炭素数1〜10のアシル基である)からなる群から選ばれる二価の有機基である。〕
The (meth) acrylate having a fluoroalkyl group described above preferably has 3 to 21 carbon atoms in the fluoroalkyl group, and more preferably 6 to 18 carbon atoms in the fluoroalkyl group. Examples of the (meth) acrylate having such a fluoroalkyl group include compounds represented by the following general formula (1).
Rf 1 -XOCOCR 1 = CH 2 ··· (1)
[Wherein Rf 1 is a fluoroalkyl group. R 1 is a hydrogen atom or a methyl group. X is a linear or branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, general formula (2): —SO 2 NR 3 —R 4 — (2)
(Wherein R 3 is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, and R 4 is a straight chain having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms. A chain or branched alkylene group), and a general formula (3): —CH 2 CH (OR 5 ) CH 2 — (3)
(Wherein R 5 is a hydrogen atom or an acyl group having 1 to 10 carbon atoms) is a divalent organic group selected from the group consisting of. ]
前記Rf1で示されるフルオロアルキル基としては、例えば、CF3(CF2)4−、CF3(CF2)5−、CF3(CF2)6−、CF3(CF2)7−、CF3(CF2)8−、CF3(CF2)9−、(CF3)2CFCF2−、(CF3)2CF(CF2)2−、(CF3)2CF(CF2)3−、(CF3)2CF(CF2)5−、(CF3)2CF(CF2)6−、(CF3)2CF(CF2)8−、(CF3)2CF(CF2)10−、H(CF2)10−及びCF2C1(CF2)10−が挙げられる。
前記Xで示される二価の有機基のうちのアルキレン基及びR4で示されるアルキレン基としては、具体的にはメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、エチルエチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、2−メチルプロピレン基等が挙げられる。
前記R3 で示されるアルキル基は、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。
前記一般式(3)中のR5は、具体的にはホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基等が挙げられる。
Examples of the fluoroalkyl group represented by Rf 1 include CF 3 (CF 2 ) 4 —, CF 3 (CF 2 ) 5 —, CF 3 (CF 2 ) 6 —, CF 3 (CF 2 ) 7 —, CF 3 (CF 2) 8 - , CF 3 (CF 2) 9 -, (CF 3) 2 CFCF 2 -, (CF 3) 2 CF (CF 2) 2 -, (CF 3) 2 CF (CF 2) 3− , (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 5 −, (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 6 −, (CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 8 −, (CF 3 ) 2 CF (CF 2) 10 -, H (CF 2) 10 - and CF 2 C1 (CF 2) 10 - and the like.
Among the divalent organic groups represented by X, the alkylene group and the alkylene group represented by R4 are specifically methylene, ethylene, trimethylene, propylene, ethylethylene, tetramethylene, hexa A methylene group, 2-methylpropylene group, etc. are mentioned.
Specific examples of the alkyl group represented by R 3 include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, neopentyl, hexyl, heptyl, and octyl. Group, nonyl group, decyl group and the like.
Specific examples of R 5 in the general formula (3) include a formyl group, an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, and a valeryl group.
上記の一般式(1)で表されるフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、下記のような化合物を挙げることができる。
CF3(CF2)4CH2OCOC(CH3)=CH2
CF3(CF2)7(CH2)2OCOC(CH3)=CH2
CF3(CF2)7(CH2)2OCOCH=CH2
CF3(CF2)6CH2OCOC(CH3)=CH2
CF3(CF2)6CH2OCOCH=CH2
(CF3)2CF(CF2)4(CH2)2OCOCH=CH2
CF3(CF2)7SO2N(C3H7)(CH2)2OCOCH=CH2
CF3(CF2)7(CH2)4OCOCH=CH2
CF3(CF2)7SO2N(CH3)(CH2)2OCOC(CH3)=CH2
CF3(CF2)7SO2N(C2H5)(CH2)2OCOCH=CH2
CF3(CF2)7CONH(CH2)2OCOCH=CH2
(CF3)2CF(CF2)6(CH2)3OCOCH=CH2
(CF3)2CF(CF2)6CH2CH(OCOCH3)OCOC(CH3)=CH2
(CF3)2CF(CF2)6CH2CH(OH)CH2OCOCH=CH2
CF3(CF2)7(CH2)2OCOC(CH3)=CH2
CF3(CF2)7(CH2)2OCOCH=CH2
(CF3)2CF(CH2)8(CH2)2OCOC(CH3)=CH2
(CF3)2CF(CH2)8(CH2)2OCOCH=CH2
CF3(CF2)9(CH2)2OCOCH=CH2
CF3(CF2)9(CH2)2OCOC(CH3)=CH2
CF3(CF2)9CONH(CH2)2OCOC(CH3)=CH2
CF3CF(CF2Cl)(CF2)7CONH(CH2)2OCOCH=CH2
(CF3)2CF(CF)8CH2CH(OCOCH3)CH2OCOC(CH3)=CH2
(CF3)2CF(CF)8CH2CH(OCOCH3)CH2OCOCH=CH2
H(CF2)10CH2OCOCH=CH2
CF2Cl(CF2)10CH2OCOC(CH3)=CH2
CF3(CF2)5(CH2)2O(CH2)2OCOCH=CH2
CF3CF(CF2Cl)(CF2)7CONH(CH2)2OCOC(CH3)=CH2
CF3CF2CH2CH(OH)CH2OCH2CH2OCOCH=CH2
Examples of the (meth) acrylate having a fluoroalkyl group represented by the general formula (1) include the following compounds.
CF 3 (CF 2 ) 4 CH 2 OCOC (CH 3 ) = CH 2
CF 3 (CF 2) 7 ( CH 2) 2 OCOC (CH 3) = CH 2
CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 OCOCH═CH 2
CF 3 (CF 2) 6 CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2
CF 3 (CF 2 ) 6 CH 2 OCOCH═CH 2
(CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 4 (CH 2 ) 2 OCOCH═CH 2
CF 3 (CF 2 ) 7 SO 2 N (C 3 H 7 ) (CH 2 ) 2 OCOCH═CH 2
CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 4 OCOCH═CH 2
CF 3 (CF 2 ) 7 SO 2 N (CH 3 ) (CH 2 ) 2 OCOC (CH 3 ) ═CH 2
CF 3 (CF 2 ) 7 SO 2 N (C 2 H 5 ) (CH 2 ) 2 OCOCH═CH 2
CF 3 (CF 2 ) 7 CONH (CH 2 ) 2 OCOCH═CH 2
(CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 6 (CH 2 ) 3 OCOCH═CH 2
(CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 6 CH 2 CH (OCOCH 3 ) OCOC (CH 3 ) = CH 2
(CF 3 ) 2 CF (CF 2 ) 6 CH 2 CH (OH) CH 2 OCOCH═CH 2
CF 3 (CF 2) 7 ( CH 2) 2 OCOC (CH 3) = CH 2
CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 OCOCH═CH 2
(CF 3 ) 2 CF (CH 2 ) 8 (CH 2 ) 2 OCOC (CH 3 ) = CH 2
(CF 3 ) 2 CF (CH 2 ) 8 (CH 2 ) 2 OCOCH═CH 2
CF 3 (CF 2 ) 9 (CH 2 ) 2 OCOCH═CH 2
CF 3 (CF 2 ) 9 (CH 2 ) 2 OCOC (CH 3 ) = CH 2
CF 3 (CF 2 ) 9 CONH (CH 2 ) 2 OCOC (CH 3 ) = CH 2
CF 3 CF (CF 2 Cl) (CF 2 ) 7 CONH (CH 2 ) 2 OCOCH═CH 2
(CF 3 ) 2 CF (CF) 8 CH 2 CH (OCOCH 3 ) CH 2 OCOC (CH 3 ) = CH 2
(CF 3 ) 2 CF (CF) 8 CH 2 CH (OCOCH 3 ) CH 2 OCOCH═CH 2
H (CF 2 ) 10 CH 2 OCOCH═CH 2
CF 2 Cl (CF 2 ) 10 CH 2 OCOC (CH 3 ) = CH 2
CF 3 (CF 2 ) 5 (CH 2 ) 2 O (CH 2 ) 2 OCOCH═CH 2
CF 3 CF (CF 2 Cl) (CF 2) 7 CONH (CH 2) 2 OCOC (CH 3) = CH 2
CF 3 CF 2 CH 2 CH ( OH) CH 2 OCH 2 CH 2 OCOCH = CH 2
上記の一般式(1)で表されるフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートと共重合可能な他の単量体としては、例えば、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、ベンジル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、アジリジニル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(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、アルキレンジオール(メタ)アクリレート、等の(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド、N−メチルロール(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、メチロール化ジアセトン(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド、マレイン酸ジブチル等のマレイン酸アルキルエステル、フタル酸アルキルエステル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、エチレン、酢酸ビニル、スチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、アルキルビニルエーテル、ハロゲン化アルキルビニルエーテル、アルキルビニルケトン、シクロへキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、無水マレイン酸、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等を挙げることができる。 Examples of other monomers copolymerizable with the (meth) acrylate having a fluoroalkyl group represented by the general formula (1) include lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, benzyl (meth) ) Acrylate, glycidyl (meth) acrylate, aziridinyl (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, alkylene diol (meth) acrylate, etc. (meth) acrylic acid esters , (Meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, diacetone (meth) acrylamide, (meth) acrylamide such as methylolated diacetone (meth) acrylamide, alkyl maleate such as dibutyl maleate, lid Acid alkyl ester, vinyl chloride, vinylidene chloride, ethylene, vinyl acetate, styrene, α-methyl styrene, β-methyl styrene, alkyl vinyl ether, halogenated alkyl vinyl ether, alkyl vinyl ketone, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, maleic anhydride , Butadiene, isoprene, chloroprene and the like.
本発明に係るフッ素含有(メタ)アクリレート重合体において、フルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートと、これらと共重合可能な他の単量体の量比は、共重合に用いる全単量体の中で、フルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートの合計が40質量%以上であることが好ましく、50〜80質量%であることがより好ましい。フルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートと、これらと共重合可能な他の単量体とは、通常、乳化重合により、共重合体であるフッ素含有(メタ)アクリレート重合体が得られる。 In the fluorine-containing (meth) acrylate polymer according to the present invention, the amount ratio of the (meth) acrylate having a fluoroalkyl group and the other monomer copolymerizable therewith is the total monomer used in the copolymerization. Among them, the total of (meth) acrylates having a fluoroalkyl group is preferably 40% by mass or more, and more preferably 50 to 80% by mass. The (meth) acrylate having a fluoroalkyl group and the other monomer copolymerizable with these usually give a fluorine-containing (meth) acrylate polymer as a copolymer by emulsion polymerization.
本発明に係るフッ素含有(メタ)アクリレート重合体として好適な共重合体は、常法に従った乳化重合、すなわち、前記フルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートと、これらと共重合可能な他の単量体とを、界面活性剤を用いて水性媒体中に乳化させ(好ましくは、撹拌しつつ超音波を伝達することにより単量体混合物を乳化分散させ)、重合開始剤を添加して撹拌しながら重合させる方法により得ることができる。前記界面活性剤としては、陰イオン性、陽イオン性又は非イオン性界面活性剤として公知のものを特に制限なく使用することができ、特に陽イオン性界面活性剤と非イオン性界面活性剤との併用が好ましい。前記重合開始剤としては、公知の重合開始剤を使用することができ、例えばジイソプロピルパーオキシジカーボネート等の過酸化物;アゾビスイソブチルアミジン二塩酸塩等のアゾ系化合物;並びに(NH4)2S2O8 、K2S2O8 等の過硫酸系化合物が挙げられる。重合時の反応温度は、通常、10〜150℃でよく、好ましくは40〜100℃である。反応時間は、製造規模、界面活性剤及び重合開始剤の種類に応じて適宜決めればよい。
乳化重合する際の媒体に特に制限はないが、水に水溶性有機溶剤を添加した水性溶媒を用いることが好ましい。水に水溶性有機溶剤を添加した水性溶媒を用いると、単量体や共重合体が凝集しにくく、安定した乳化物を得ることができる。
The copolymer suitable as the fluorine-containing (meth) acrylate polymer according to the present invention is emulsion polymerization according to a conventional method, that is, (meth) acrylate having the fluoroalkyl group, and other copolymerizable with these. The monomer is emulsified in an aqueous medium using a surfactant (preferably, the monomer mixture is emulsified and dispersed by transmitting ultrasonic waves while stirring), and a polymerization initiator is added and stirred. It can obtain by the method of superposing | polymerizing. As the surfactant, those known as anionic, cationic or nonionic surfactants can be used without particular limitation, and in particular, cationic surfactants and nonionic surfactants can be used. Is preferred. As the polymerization initiator, a known polymerization initiator can be used, for example, a peroxide such as diisopropyl peroxydicarbonate; an azo compound such as azobisisobutylamidine dihydrochloride; and (NH 4) 2 S 2 O 8, Examples thereof include persulfuric acid compounds such as K2S2O8. The reaction temperature during the polymerization is usually 10 to 150 ° C, preferably 40 to 100 ° C. What is necessary is just to determine reaction time suitably according to a manufacturing scale, surfactant, and the kind of polymerization initiator.
The medium for emulsion polymerization is not particularly limited, but an aqueous solvent obtained by adding a water-soluble organic solvent to water is preferably used. When an aqueous solvent obtained by adding a water-soluble organic solvent to water is used, monomers and copolymers are hardly aggregated, and a stable emulsion can be obtained.
本発明に係るフッ素含有重合体として好適なフッ化アルキル基含有アルコキシシラン重合体は、例えば、下記一般式(4)で示されるフッ化アルキル基含有アルコキシシラン化合物を、過剰の水中、又はフッ素含有系溶媒中で加水分解・縮合反応することにより得られる。
上記一般式(4)のRf2において、CpF2p+1としては、CF3−、C2F5−、C3F7−、C4F9−、C6F13−、C8F17−、C10F21−、C12F25−、C14F29−、C16F33−、C18F37−、C20F41−等が挙げられる。 In Rf 2 in the general formula (4), as the C p F 2p + 1, CF 3 -, C 2 F 5 -, C 3 F 7 -, C 4 F 9 -, C 6 F 13 -, C 8 F 17 -, C 10 F 21 -, C 12 F 25 -, C 14 F 29 -, C 16 F 33 -, C 18 F 37 -, C 20 F 41 - , and the like.
上記一般式(4)で示されるフッ化アルキル基含有アルコキシシラン化合物としては、下記のものを例示することができる。
Rf2(CH2)2Si(OCH3)3、
Rf2(CH2)2SiCH3(OCH3)2、
Rf2(CH2)2Si(CH3)2(OCH3)、
Rf2(CH2)2Si(OCH2CH3)3、
Rf2(CH2)2SiCH3(OCH2CH3)2、
Rf2(CH2)2Si(CH3)2(OCH2CH3)、
Rf2(CH2)3Si(OCH3)3、
Rf2(CH2)3SiCH3(OCH3)2、
Rf2(CH2)3Si(CH3)2(OCH3)、
Rf2(CH2)3Si(OCH2CH3)3、
Rf2(CH2)3SiCH3(OCH2CH3)2、
Rf2(CH2)3Si(CH3)2(OCH2CH3)、
Rf2NH(CH2)2Si(OCH3)3、
Rf2NH(CH2)2SiCH3(OCH3)2、
Rf2NH(CH2)2Si(CH3)2(OCH3)、
Rf2NH(CH2)2Si(OCH2CH3)3、
Rf2NH(CH2)2SiCH3(OCH2CH3)2、
Rf2NH(CH2)2Si(CH3)2(OCH2CH3)、
Rf2NH(CH2)2NH(CH2)2Si(OCH3)3、
Rf2NH(CH2)2NH(CH2)2SiCH3(OCH3)2、
Rf2NH(CH2)2NH(CH2)2Si(CH3)2(OCH3)、
Rf2NH(CH2)2NH(CH2)2Si(OCH2CH3)3、
Rf2NH(CH2)2NH(CH2)2SiCH3(OCH2CH3)2、
Rf2NH(CH2)2NH(CH2)2Si(CH3)2(OCH2CH3)、
Rf2CONH(CH2)2Si(OCH3)3、
Rf2CONH(CH2)2SiCH3(OCH3)2、
Rf2CONH(CH2)2Si(CH3)2(OCH3)、
Rf2CONH(CH2)2Si(OCH2CH3)3、
Rf2CONH(CH2)2SiCH3(OCH2CH3)2、
Rf2CONH(CH2)2Si(CH3)2(OCH2CH3)、
Rf2SO2NH(CH2)2Si(OCH3)3、
Rf2SO2NH(CH2)2SiCH3(OCH3)2、
Rf2SO2NH(CH2)2Si(CH3)2(OCH3)、
Rf2SO2NH(CH2)2Si(OCH2CH3)3、
Rf2SO2NH(CH2)2SiCH3(OCH2CH3)2、
Rf2SO2NH(CH2)2Si(CH3)2(OCH2CH3)
Examples of the fluorinated alkyl group-containing alkoxysilane compound represented by the general formula (4) include the following.
Rf 2 (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 ,
Rf 2 (CH 2 ) 2 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 ,
Rf 2 (CH 2) 2 Si (CH 3) 2 (OCH 3),
Rf 2 (CH 2) 2 Si (OCH 2 CH 3) 3,
Rf 2 (CH 2) 2 SiCH 3 (OCH 2 CH 3) 2,
Rf 2 (CH 2) 2 Si (CH 3) 2 (OCH 2 CH 3),
Rf 2 (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 3 ,
Rf 2 (CH 2 ) 3 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 ,
Rf 2 (CH 2 ) 3 Si (CH 3 ) 2 (OCH 3 ),
Rf 2 (CH 2) 3 Si (OCH 2 CH 3) 3,
Rf 2 (CH 2) 3 SiCH 3 (OCH 2 CH 3) 2,
Rf 2 (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 (OCH 2 CH 3),
Rf 2 NH (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 ,
Rf 2 NH (CH 2 ) 2 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 ,
Rf 2 NH (CH 2) 2 Si (CH 3) 2 (OCH 3),
Rf 2 NH (CH 2) 2 Si (OCH 2 CH 3) 3,
Rf 2 NH (CH 2 ) 2 SiCH 3 (OCH 2 CH 3 ) 2 ,
Rf 2 NH (CH 2) 2 Si (CH 3) 2 (OCH 2 CH 3),
Rf 2 NH (CH 2) 2 NH (CH 2) 2 Si (OCH 3) 3,
Rf 2 NH (CH 2) 2 NH (CH 2) 2 SiCH 3 (OCH 3) 2,
Rf 2 NH (CH 2) 2 NH (CH 2) 2 Si (CH 3) 2 (OCH 3),
Rf 2 NH (CH 2) 2 NH (CH 2) 2 Si (OCH 2 CH 3) 3,
Rf 2 NH (CH 2) 2 NH (CH 2) 2 SiCH 3 (OCH 2 CH 3) 2,
Rf 2 NH (CH 2 ) 2 NH (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (OCH 2 CH 3 ),
Rf 2 CONH (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 ,
Rf 2 CONH (CH 2 ) 2 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 ,
Rf 2 CONH (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (OCH 3 ),
Rf 2 CONH (CH 2 ) 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ,
Rf 2 CONH (CH 2 ) 2 SiCH 3 (OCH 2 CH 3 ) 2 ,
Rf 2 CONH (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (OCH 2 CH 3 ),
Rf 2 SO 2 NH (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 ,
Rf 2 SO 2 NH (CH 2 ) 2 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 ,
Rf 2 SO 2 NH (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (OCH 3 ),
Rf 2 SO 2 NH (CH 2 ) 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ,
Rf 2 SO 2 NH (CH 2 ) 2 SiCH 3 (OCH 2 CH 3 ) 2 ,
Rf 2 SO 2 NH (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (OCH 2 CH 3 )
好ましいものとして下記のものが挙げられる。
CF3(CH2)2Si(OCH3)3、
CF3(CH2)2SiCH3(OCH3)2、
CF3(CH2)2Si(CH3)2(OCH3)、
CF3(CH2)2Si(OCH2CH3)3、
CF3(CH2)2SiCH3(OCH2CH3)2、
CF3(CH2)2Si(CH3)2(OCH2CH3)、
C8F17(CH2)2Si(OCH3)3、
C8F17(CH2)2SiCH3(OCH3)2、
C8F17(CH2)2Si(CH3)2(OCH3)、
C8F17(CH2)2Si(OCH2CH3)3、
C8F17(CH2)2SiCH3(OCH2CH3)2、
C8F17(CH2)2Si(CH3)2(OCH2CH3)、
C3F7(CF(CF3)CF2O)3CF(CF3)CH2O(CH2)3Si(OCH3)3
これらのアルコキシシラン化合物は1種を単独で又は2種以上の混合物として使用することができる。
Preferable examples include the following.
CF 3 (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 ,
CF 3 (CH 2 ) 2 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 ,
CF 3 (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (OCH 3 ),
CF 3 (CH 2 ) 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ,
CF 3 (CH 2 ) 2 SiCH 3 (OCH 2 CH 3 ) 2 ,
CF 3 (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (OCH 2 CH 3 ),
C 8 F 17 (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3 ,
C 8 F 17 (CH 2 ) 2 SiCH 3 (OCH 3 ) 2 ,
C 8 F 17 (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (OCH 3 ),
C 8 F 17 (CH 2 ) 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ,
C 8 F 17 (CH 2 ) 2 SiCH 3 (OCH 2 CH 3 ) 2 ,
C 8 F 17 (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (OCH 2 CH 3 ),
C 3 F 7 (CF (CF 3 ) CF 2 O) 3 CF (CF 3 ) CH 2 O (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 3
These alkoxysilane compounds can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
上記のフッ化アルキル基含有アルコキシシラン重合体は、上記一般式(4)で示されるフッ化アルキル基含有アルコキシシラン化合物と下記一般式(5)で示されるシラン化合物との混合物を、過剰の水中、又はフッ素含有系溶媒中で加水分解・縮合反応することにより得られるものであっても良い。
R9 dSi(OR10)4-d ・・・(5)
(式中、R9は炭素数1〜10のアルキル基、アリール基又はアルケニル基、又はエポキシ基、(メタ)アクリロイルオキシ基、メルカプト基、アミノ基もしくはシアノ基置換アルキル基、アリール基又はアルケニル基を示す。R10は炭素数1〜10のアルキル基、アルケニル基、アリール基、アルコキシアルキル基又はアシル基を示す。dは0〜3の整数、好ましくは0〜2の整数である。)
The above fluorinated alkyl group-containing alkoxysilane polymer is obtained by mixing a mixture of a fluorinated alkyl group-containing alkoxysilane compound represented by the general formula (4) and a silane compound represented by the following general formula (5) with an excess of water. Alternatively, it may be obtained by hydrolysis / condensation reaction in a fluorine-containing solvent.
R 9 d Si (OR 10 ) 4-d (5)
(In the formula, R 9 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group or an alkenyl group, or an epoxy group, a (meth) acryloyloxy group, a mercapto group, an amino group or a cyano group-substituted alkyl group, an aryl group or an alkenyl group. R 10 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, an alkoxyalkyl group, or an acyl group, and d is an integer of 0 to 3, preferably an integer of 0 to 2.
ここで、R9 は、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ヘキシル基、デシル基、シクロヘキシル基等のアルキル基、フェニル基、フェネチル基等のアリール基、ビニル基、アリル基、9−デセニル基、p−ビニルベンジル基等のアルケニル基、3−グリシドキシプロピル基、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、9,10−エポキシデシル基等のエポキシ基含有有機基、γ−メタクリロイルオキシプロピル基、γ−アクリロイルオキシプロピル基等の(メタ)アクリロイルオキシ基含有有機基、γ−メルカプトプロピル基、p−メルカプトメチルフェニルエチル基等のメルカプト基含有有機基、γ−アミノプロピル基、(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピル基等のアミノ基含有有機基、β−シアノエチル基等のシアノ基含有有機基等を例示することができる。
また、R10 は、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ヘキシル基、フェニル基、イソプロペニル基、メトキシエチル基、アセチル基等が例示される。
Here, R 9 is specifically an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a hexyl group, a decyl group or a cyclohexyl group, an aryl group such as a phenyl group or a phenethyl group, Vinyl group, allyl group, 9-decenyl group, alkenyl group such as p-vinylbenzyl group, 3-glycidoxypropyl group, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, 9,10-epoxydecyl group, etc. Epoxy group-containing organic group, (meth) acryloyloxy group-containing organic group such as γ-methacryloyloxypropyl group, γ-acryloyloxypropyl group, mercapto group such as γ-mercaptopropyl group, p-mercaptomethylphenylethyl group An amino group-containing organic group such as an organic group, γ-aminopropyl group, (β-aminoethyl) -γ-aminopropyl group, Examples thereof include cyano group-containing organic groups such as β-cyanoethyl group.
Specific examples of R 10 include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, hexyl, phenyl, isopropenyl, methoxyethyl, and acetyl groups.
上記一般式(5)で示されるシラン化合物の具体例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロペノキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリイソプロペノキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、β−シアノエチルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等のトリアルコキシ又はトリアシルオキシシラン類;ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジ(2−メトキシエトキシ)シラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジメチルジプロポキシシラン、ジメチルジイソプロペノキシシラン、ジメチルジブトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルメチルジアセトキシシラン、ビニルメチルジ(2−メトキシエトキシ)シラン、ビニルメチルジイソプロペノキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジアセトキシシラン、スチリルトリメトキシシラン、スチリルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、β−シアノエチルメチルジメトキシシラン等のジアルコキシシラン又はジアシルオキシシラン類;メチルシリケート、エチルシリケート、n−プロピルシリケート、n−ブチルシリケート、sec−ブチルシリケート及びt−ブチルシリケート等のテトラアルコキシシラン類等を挙げることができる。 Specific examples of the silane compound represented by the general formula (5) include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltris (2-methoxyethoxy) silane, methyltriacetoxysilane, methyltripropoxysilane, and methyltriisopropeno. Xysilane, methyltributoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, vinyltriisopropenoxysilane, phenyl Trimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltriacetoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycid Cypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethyldimethoxysilane, β- ( 3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxy Silane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, β-cyanoethyltrimethoxysilane, γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloylio Trialkoxy or triacyloxysilanes such as cypropyltriethoxysilane, γ-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloyloxypropyltriethoxysilane; dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldi (2-methoxyethoxy) silane , Dimethyldiacetoxysilane, dimethyldipropoxysilane, dimethyldiisopropenoxysilane, dimethyldibutoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, vinylmethyldiacetoxysilane, vinylmethyldi (2-methoxyethoxy) silane, vinyl Methyldiisopropenoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane, phenylmethyldiacetoxysilane, stiri Trimethoxysilane, styrylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldipropoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, N- (β-aminoethyl) ) -Γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, dialkoxysilane or diacyloxysilane such as β-cyanoethylmethyldimethoxysilane; methyl silicate, ethyl silicate, n- B pills silicate, n- butyl silicate, can be given tetraalkoxysilanes such as sec- butyl silicate and t- butyl silicate.
上記のフッ化アルキル基含有アルコキシシラン重合体を電離放射線硬化性樹脂組成物に配合する場合は、フッ化アルキル基含有アルコキシシラン−(メタ)アクリロイル基含有シラン共重合体であることが好ましい。すなわち、上記一般式(5)で示されるシラン化合物として(メタ)アクリロイル基含有シラン化合物が好ましく、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。なお、これらのシラン化合物を部分加水分解したものを使用してもよい。
更にこれらのシラン化合物或いは部分加水分解物は1種を単独で又は2種以上の混合物として使用することができる。
When the fluorinated alkyl group-containing alkoxysilane polymer is blended in the ionizing radiation curable resin composition, it is preferably a fluorinated alkyl group-containing alkoxysilane- (meth) acryloyl group-containing silane copolymer. That is, as the silane compound represented by the general formula (5), a (meth) acryloyl group-containing silane compound is preferable, and γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, γ-acryloyloxypropyltrimethoxy is preferable. Silane, γ-acryloyloxypropyltriethoxysilane, γ-acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-acryloyloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloyloxypropylmethyldiethoxysilane, etc. Can be mentioned. In addition, you may use what hydrolyzed these silane compounds partially.
Furthermore, these silane compounds or partial hydrolysates can be used alone or as a mixture of two or more.
本発明に係るフッ素含有重合体として好適なフッ化アルキル基含有アルコキシシラン重合体を、上記一般式(4)で示されるフッ化アルキル基含有アルコキシシラン化合物[以下、成分(M)と略称することがある。]と上記一般式(5)で示されるシラン化合物[以下、成分(N)と略称することがある。]との混合物により得る場合の配合比率は、成分(M)100質量部に対し、成分(N)0〜1,000質量部であることが好ましい。より好ましくは、成分(N)が0〜300質量部である。なお、成分(N)を配合する場合、その効果を有効に発揮させるためには、5質量部以上配合することが好ましい。 The fluorinated alkyl group-containing alkoxysilane polymer suitable as the fluorine-containing polymer according to the present invention is a fluorinated alkyl group-containing alkoxysilane compound represented by the general formula (4) [hereinafter abbreviated as component (M). There is. ] And a silane compound represented by the above general formula (5) [hereinafter sometimes abbreviated as component (N). ], It is preferable that the compounding ratio in the case of obtaining with a mixture with a component (N) is 0-1,000 mass parts with respect to 100 mass parts of components (M). More preferably, a component (N) is 0-300 mass parts. In addition, when mix | blending a component (N), in order to exhibit the effect effectively, it is preferable to mix | blend 5 mass parts or more.
上記のフッ化アルキル基含有アルコキシシラン化合物単独、又はフッ化アルキル基含有アルコキシシラン化合物とシラン化合物との混合物を、過剰の水中、又はフッ素含有系溶媒中で加水分解・縮合反応する場合の条件(溶媒、触媒、温度、時間等)の詳細は、例えば、特開2002−53805、特開2007−9216に記載されている。 Conditions for hydrolysis / condensation reaction of the above fluorinated alkyl group-containing alkoxysilane compound alone or a mixture of the fluorinated alkyl group-containing alkoxysilane compound and the silane compound in excess water or a fluorine-containing solvent ( Details of the solvent, catalyst, temperature, time, and the like are described in, for example, JP-A-2002-53805 and JP-A-2007-9216.
また、本発明に係るフッ素含有ノニオン系界面活性剤としては、パーフルオロアルキル基又はパーフルオロアルケニル基を含有するノニオン系界面活性剤が挙げられる。
パーフルオロアルキル基を含有するノニオン系界面活性剤としては、AGCセイミケミカル株式会社製、商品名「サーフロン S−611」、「サーフロン S−651」、「サーフロン S−420」等が例示され、パーフルオロアルケニル基を含有するノニオン系界面活性剤としては、株式会社ネオス製、商品名「フタージェント 222F」、「フタージェント 208G」等が例示される。
このフッ素含有ノニオン系界面活性剤は、フッ素含有重合体と同じように、電離放射線硬化型樹脂組成物全量(溶媒は含まない。)中に0.5〜5質量%含まれることが好ましい。0.5質量%以上であれば、布帛の撥水性向上効果がより向上し、5質量%以下であれば、配合量の増加に比べて撥水性効果の向上が鈍化することがなく、経済性の点で有利となる。
Examples of the fluorine-containing nonionic surfactant according to the present invention include nonionic surfactants containing a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkenyl group.
Examples of the nonionic surfactant containing a perfluoroalkyl group include AGC Seimi Chemical Co., Ltd., trade names “Surflon S-611”, “Surflon S-651”, “Surflon S-420” and the like. Examples of nonionic surfactants containing a fluoroalkenyl group include those manufactured by Neos Co., Ltd., trade names “Factent 222F”, “Factent 208G”, and the like.
The fluorine-containing nonionic surfactant is preferably contained in an amount of 0.5 to 5% by mass in the total amount of ionizing radiation curable resin composition (not including a solvent), like the fluorine-containing polymer. If it is 0.5% by mass or more, the water repellency improvement effect of the fabric is further improved, and if it is 5% by mass or less, the improvement of the water repellency effect is not slowed down compared to the increase in the blending amount, and it is economical. This is advantageous.
以上述べた本発明に係るフッ素系化合物の内、反応型フッ素系化合物として、フッ素含有(メタ)アクリレート重合体及びフッ化アルキル基含有アルコキシシラン−(メタ)アクリロイル基含有シラン共重合体が挙げられ、非反応型フッ素系化合物として、フッ素含有ノニオン系界面活性剤、フッ化アルキル基含有アルコキシシラン単独重合体及びフッ化アルキル基含有アルコキシシラン−他のシラン化合物共重合体が挙げられる。
本発明の布帛の撥水撥油性の経時安定性を高めるためには、反応型フッ素系化合物であるフッ素含有(メタ)アクリレート重合体及びフッ化アルキル基含有アルコキシシラン−(メタ)アクリロイル基含有シラン共重合体から選ばれる少なくとも1種であるフッ素系化合物がより好ましい。
Among the fluorine compounds according to the present invention described above, examples of the reactive fluorine compound include a fluorine-containing (meth) acrylate polymer and a fluoroalkyl group-containing alkoxysilane- (meth) acryloyl group-containing silane copolymer. Examples of non-reactive fluorine compounds include fluorine-containing nonionic surfactants, fluorinated alkyl group-containing alkoxysilane homopolymers, and fluorinated alkyl group-containing alkoxysilanes-other silane compound copolymers.
In order to improve the temporal stability of the water and oil repellency of the fabric of the present invention, a fluorine-containing (meth) acrylate polymer which is a reactive fluorine compound and a fluoroalkyl group-containing alkoxysilane- (meth) acryloyl group-containing silane More preferred is a fluorine-based compound that is at least one selected from copolymers.
(溶媒)
本発明に係る溶媒としては、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸−2−メトキシエチル、酢酸−2−エトキシエチル等のエステル系有機溶剤;メチルアルコール、エチルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール系有機溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系有機溶剤;ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル系有機溶剤;水;等が挙げられる。塗布適性や速乾性に優れるという上で,酢酸エチルやメチルエチルケトンが好ましい。また環境面や衛生面に優れるという上で水が好ましい。
(solvent)
As the solvent according to the present invention, ester organic solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, 2-methoxyethyl acetate, and 2-ethoxyethyl acetate; methyl alcohol, ethyl alcohol, normal propyl alcohol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, Examples include alcohol organic solvents such as ethylene glycol and propylene glycol; ketone organic solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; ether organic solvents such as diethyl ether, dioxane, and tetrahydrofuran; water; Ethyl acetate and methyl ethyl ketone are preferable in terms of excellent coating suitability and quick drying. Moreover, water is preferable in terms of being excellent in terms of environment and hygiene.
電離放射線として紫外線を用いる場合には、波長190〜380nmの紫外線を含むものを放射する。紫外線源としては特に制限はなく、例えば高圧水銀燈、低圧水銀燈、メタルハライドランプ、カーボンアーク燈等が用いられる。
電離放射線硬化性樹脂を紫外線硬化する場合は、光重合用開始剤を電離放射線硬化性樹脂100質量部に対して、0.1〜10質量部程度、好ましくは0.1〜5質量部添加することが望ましい。光重合用開始剤としては、従来慣用されているものから適宜選択することができ、特に限定されず、例えば、分子中にラジカル重合性不飽和基を有する重合性モノマーや重合性オリゴマーに対しては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−n−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、アセトフェノン、ジメチルアミノアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−2(ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、ベンゾフェノン、p−フェニルベンゾフェノン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン、ジクロロベンゾフェノン、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−ターシャリーブチルアントラキノン、2−アミノアントラキノン、2−メチルチオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジメチルケタール等が挙げられる。
また、光増感剤としては、例えばp−ジメチル安息香酸エステル、第三級アミン類、チオール系増感剤等を用いることができる。
When ultraviolet rays are used as the ionizing radiation, those containing ultraviolet rays having a wavelength of 190 to 380 nm are emitted. There is no restriction | limiting in particular as an ultraviolet-ray source, For example, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a carbon arc lamp, etc. are used.
When the ionizing radiation curable resin is UV-cured, the photopolymerization initiator is added in an amount of about 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the ionizing radiation curable resin. It is desirable. The initiator for photopolymerization can be appropriately selected from those conventionally used and is not particularly limited. For example, for a polymerizable monomer or polymerizable oligomer having a radically polymerizable unsaturated group in the molecule. Benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin-n-butyl ether, benzoin isobutyl ether, acetophenone, dimethylaminoacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2 -Phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propane-1 - 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl-2 (hydroxy-2-propyl) ketone, benzophenone, p-phenylbenzophenone, 4,4′-diethylaminobenzophenone, dichlorobenzophenone, 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2 -Tertiary butylanthraquinone, 2-aminoanthraquinone, 2-methylthioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, benzyl dimethyl ketal, acetophenone dimethyl ketal, etc. It is done.
Moreover, as a photosensitizer, p-dimethylbenzoic acid ester, tertiary amines, a thiol type sensitizer, etc. can be used, for example.
また、本発明におけるコーティング塗液に用いる電離放射線硬化型樹脂組成物には、所望により、各種添加剤を配合することができる。この添加剤としては、例えば耐候性改善剤、耐摩耗性向上剤、重合禁止剤、架橋剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、接着性向上剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、着色剤等が挙げられる。
紫外線吸収剤としては、例えば、トリアジン系UVA、ベンゾトリアゾール系UVA、ベンゾフェノン系UVA等が挙げられる。また、光安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)が挙げられる。
Moreover, various additives can be mix | blended with the ionizing-radiation-curable resin composition used for the coating liquid in this invention as needed. Examples of this additive include a weather resistance improver, an abrasion resistance improver, a polymerization inhibitor, a crosslinking agent, an infrared absorber, an antistatic agent, an adhesion improver, a leveling agent, a thixotropic agent, a coupling agent, A plasticizer, an antifoamer, a coloring agent, etc. are mentioned.
Examples of the ultraviolet absorber include triazine-based UVA, benzotriazole-based UVA, and benzophenone-based UVA. Moreover, as a light stabilizer, a hindered amine light stabilizer (HALS) is mentioned, for example.
以上述べた本発明の製造方法により、布帛の繊維表面に、少なくとも電離放射線硬化型樹脂及びフッ素系化合物を含有する電離放射線硬化型樹脂組成物の硬化膜を有し、該布帛の表面粗さZbが120〜600μmであることを特徴とする撥水撥油性布帛が得られる。 By the production method of the present invention described above, the fabric surface has a cured film of an ionizing radiation curable resin composition containing at least an ionizing radiation curable resin and a fluorine-based compound, and the fabric has a surface roughness Zb. Is a water- and oil-repellent fabric characterized by having a thickness of 120 to 600 μm.
次に、本発明を実施例により、更に詳細に説明するが、本発明は、この例によってなんら限定されるものではない。
(評価方法)
各実施例及び比較例で得られた撥水撥油性布帛について、以下の方法で評価した。
(1)触感
以下の基準により、手で触った時の触感を評価した。
4: 手触り、折り曲げ硬さ共に、コーティング前の基布と同等である。
3: 手触りはコーティング前の基布と同等であるが、折り曲げ硬さではコーティング前の基布と比較してコシがある。
2: 手触りにおいて、ザラザラとした触感が残る。
1: 基布の布帛としての手触りは残らず、硬い。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by this example.
(Evaluation method)
The water / oil repellent fabrics obtained in the respective examples and comparative examples were evaluated by the following methods.
(1) Tactile sensation Tactile sensation when touched with a hand was evaluated according to the following criteria.
4: Both touch and bending hardness are equivalent to the base fabric before coating.
3: The touch is equivalent to the base fabric before coating, but the bending hardness is firm compared to the base fabric before coating.
2: A rough feel remains in the touch.
1: The touch of the base fabric is not left and is hard.
(2)表面粗さ
非接触表面形状・粗さ測定器として、オリンパス(株)製、測定顕微鏡STM6を用いて、布帛最表面からの深さ方向距離を測定した。500μm×500μmの範囲で10μmおきにn=2601測定した値から平均距離を相加平均により算出して、塗布又は浸漬前の基布の平均距離を表面粗さZa(μm)とし、撥水撥油性布帛の平均距離を表面粗さZb(μm)とした。これらの比Zb/Zaを算出し、その値が1.5以上のものを「良」、1.5未満のものを「不良」と評価した。
(2) Surface roughness The depth direction distance from the outermost surface of the fabric was measured using a measuring microscope STM6 manufactured by Olympus Corporation as a non-contact surface shape / roughness measuring device. The average distance is calculated by arithmetic mean from the value measured n = 2601 every 10 μm in the range of 500 μm × 500 μm, and the average distance of the base fabric before coating or dipping is defined as the surface roughness Za (μm). The average distance of the oily fabric was defined as the surface roughness Zb (μm). These ratios Zb / Za were calculated, and those having a value of 1.5 or more were evaluated as “good” and those having a value less than 1.5 were evaluated as “bad”.
(3)撥水性及び撥油性
(3−1)外観
布帛を水平から30度に傾け、上方10cmの高さから試験液(撥水性評価の場合は純水を、撥油性評価の場合はオレイン酸を用いる。)50mLを滴下した際の試験液の挙動を以下の基準により評価した。
4: 試験液が布帛表面を滑走し、布帛表面に付着しない。
3: 試験液が布帛表面を流れ落ちるが、布帛表面に試験液の液滴が微量に残留する。
2: 試験液が布帛に染み込まずにはじいている。
1: 試験液が布帛に染み込む。
(3−2)接触角
布帛表面に試験液(撥水性評価の場合は純水を、撥油性評価の場合はオレイン酸を用いる。)25mLを直接滴下し、布帛表面との接触角を測定した。N=5の相加平均値を算出した。
(3) Water repellency and oil repellency (3-1) Appearance Tilt the fabric at an angle of 30 degrees from the horizontal, and test solution (pure water for water repellency evaluation, oleic acid for water repellency evaluation) The behavior of the test solution when 50 mL was dropped was evaluated according to the following criteria.
4: The test solution slides on the fabric surface and does not adhere to the fabric surface.
3: Although the test liquid flows down on the fabric surface, a small amount of droplets of the test liquid remains on the fabric surface.
2: The test solution is repelled without soaking into the fabric.
1: The test solution soaks into the fabric.
(3-2) Contact angle 25 mL of a test solution (pure water is used for water repellency evaluation and oleic acid is used for oil repellency evaluation) is directly dropped on the fabric surface, and the contact angle with the fabric surface is measured. . An arithmetic average value of N = 5 was calculated.
合成例1 (フッ化アルキル基含有アルコキシシラン−アクリロイル基含有シラン共重合体の合成)
撹拌機、コンデンサー及び温度計を備えた0.5リットルフラスコに、
C8F17(CH2)2Si(OCH3)3
で示されるヘプタデカフロロオクチルエチルトリメトキシシラン50g(0.088モル)、γ−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン41.2g(0.176モル)、m−キシレンヘキサフロライド(MXHF)30g及びペルフルオロ−2−ブチルテトラヒドロフラン(PBTF)70gを仕込み、撹拌しているところに、0.25規定の酢酸水溶液7.1gを仕込んだ滴下ロートにより5分間で滴下した。そのまま3時間室温下に反応させ、引き続き80℃で2時間反応させた。反応後、反応液は2層分離していた。これを分液し、上層をボウ硝により乾燥させた。これを濾過し、減圧下MXHF、PBTFを揮発させ、透明液状樹脂67gを得た。このもののGPCによる分子量は約2,200であった。また、屈折率は1.3733であった。
Synthesis Example 1 (Synthesis of fluorinated alkyl group-containing alkoxysilane-acryloyl group-containing silane copolymer)
In a 0.5 liter flask equipped with a stirrer, condenser and thermometer,
C 8 F 17 (CH 2 ) 2 Si (OCH 3 ) 3
Heptadecafluorooctylethyltrimethoxysilane 50 g (0.088 mol), γ-acryloxypropyltrimethoxysilane 41.2 g (0.176 mol), m-xylene hexafluoride (MXHF) 30 g and perfluoro- 70 g of 2-butyltetrahydrofuran (PBTF) was added and stirred, and the mixture was added dropwise over 5 minutes using a dropping funnel charged with 7.1 g of a 0.25 N aqueous acetic acid solution. The reaction was allowed to proceed at room temperature for 3 hours, followed by reaction at 80 ° C. for 2 hours. After the reaction, the reaction solution was separated into two layers. This was separated, and the upper layer was dried with bow glass. This was filtered, and MXHF and PBTF were volatilized under reduced pressure to obtain 67 g of a transparent liquid resin. This had a molecular weight of about 2,200 by GPC. The refractive index was 1.3733.
製造例1
宇部日東化成株式会社製、商品名「ハイプレシカTS」を平均粒径3μmになるように分級して得られたシリカを150℃にて3時間乾燥処して、吸着水分量を0.23質量%に調節した。この調節後のシリカ微粉体200gを振動流動層(中央化工機株式会社製振動流動相装置)に仕込み、水分量0.38質量%に除湿された空気によって、振動流動させながらn−オクチルトリエトキシシラン12gを噴霧した後、更にジメチルシリコーンオイル15gを噴霧し30分間流動混合した。その後、速やかに、温度25℃、湿度90%に保持された恒温恒湿槽中に入れ、72時間保持して疎水化シリカを製造した。
Production Example 1
Silica obtained by classifying Ube Nitto Kasei Co., Ltd. product name “HI-PRECICA TS” to an average particle size of 3 μm is dried at 150 ° C. for 3 hours, so that the amount of adsorbed moisture is 0.23 mass%. Adjusted. 200 g of this fine silica powder after adjustment was charged into a vibrating fluidized bed (vibrating fluidized phase device manufactured by Chuo Kako Co., Ltd.) and n-octyltriethoxy while being vibrated and flowed with air dehumidified to a moisture content of 0.38% by mass. After spraying 12 g of silane, another 15 g of dimethyl silicone oil was sprayed and fluidly mixed for 30 minutes. Thereafter, it was immediately put into a constant temperature and humidity chamber maintained at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 90%, and maintained for 72 hours to produce hydrophobized silica.
実施例1〜6及び比較例1〜7
第1表に記載された基布を第1表に記載されたコーティング塗液に浸漬(ディップコート)した後、60℃オーブン中に2分間放置して乾燥した。次に、165kV、50kGyの条件で電子線を照射してコーティング塗膜を基布の繊維表面に固定化した。なお、比較例1〜3は、コーティング処理をしなかった。得られた13種類の布帛の触感、表面粗さ並びに撥水性及び撥油性を上記の方法で評価した。結果を第1表に示す。
Examples 1-6 and Comparative Examples 1-7
The base fabric described in Table 1 was dipped in the coating coating solution described in Table 1 (dip coating), and then left in a 60 ° C. oven for 2 minutes to dry. Next, an electron beam was irradiated under conditions of 165 kV and 50 kGy to fix the coating film on the fiber surface of the base fabric. In Comparative Examples 1 to 3, no coating treatment was performed. The tactile sensation, surface roughness, water repellency and oil repellency of the 13 kinds of fabrics thus obtained were evaluated by the above methods. The results are shown in Table 1.
(注)
*1: ポリエチレン系スパンボンド不織布(シンワ株式会社製、商品名「ハイボン」)*2: コットン製スパンレース不織布(丸三産業株式会社製、商品名「セレナ」)
*3: レーヨン製スパンレース不織布(株式会社クラレ製、商品名「クラフレックス」)
*4: 3官能ウレタンアクリレートオリゴマー、(DICグラフィックス株式会社製、固形樹脂分70質量%)
*5: 合成例1で得られたフッ化アルキル基含有アルコキシシラン−アクリロイル基含有シラン共重合体
*6: パーフルオロアルキル基を含有するノニオン系界面活性剤(AGCセイミケミカル株式会社製、商品名「サーフロン S−611」)
*7: 製造例1で得られた撥水処理シリカ
*8: シリコーン系化合物(三菱化学株式会社製、商品名「ユピマーUV H5000」)
*9: 酢酸エチル
(note)
* 1: Polyethylene-based spunbonded nonwoven fabric (Shinwa Co., Ltd., trade name “Hybon”) * 2: Cotton spunlace nonwoven fabric (Marusan Sangyo Co., Ltd., trade name “Serena”)
* 3: Spunlaced non-woven fabric made of rayon (Kuraray Co., Ltd., trade name “Kuraflex”)
* 4: Trifunctional urethane acrylate oligomer (manufactured by DIC Graphics, solid resin content 70% by mass)
* 5: Fluorinated alkyl group-containing alkoxysilane-acryloyl group-containing silane copolymer obtained in Synthesis Example 1 * 6: Nonionic surfactant containing a perfluoroalkyl group (trade name, manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.) "Surflon S-611")
* 7: Water repellent treated silica obtained in Production Example 1 * 8: Silicone compound (trade name “Iupimer UV H5000” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
* 9: Ethyl acetate
第1表から明らかなように、実施例1〜6の布帛は、比較例1〜7の布帛と比較して、触感が良好で、撥水性及び撥油性のいずれにおいても優れていた。 As is apparent from Table 1, the fabrics of Examples 1 to 6 had better tactile sensation and were superior in both water repellency and oil repellency compared to the fabrics of Comparative Examples 1 to 7.
本発明の製造方法で得られた布帛は、衣類、おむつ、生理用品、産業資材、その他の広範囲の布製品に用いられ、特に耐汚染性の性能改善を必要とする各種部材に好適に用いられる。 The fabric obtained by the production method of the present invention is used in clothing, diapers, sanitary products, industrial materials, and other wide-ranging fabric products, and is particularly suitable for various members that require improved stain resistance performance. .
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、基布に特定のコーティング塗液を塗布又は該基布を該コーティング塗液に浸漬して特定の表面粗さを撥水撥油性布帛に形成することにより、前記課題を解決し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
(1)基布を構成する繊維表面に、少なくとも電離放射線硬化型樹脂及びフッ素系化合物を含有する電離放射線硬化型樹脂組成物の硬化膜を形成した撥水撥油性布帛における前記
撥水撥油性布帛の表面粗さZb(μm)が、硬化膜形成前の前記基布の表面粗さZa(μm)の1.5倍以上であると共に、前記撥水撥油性布帛の表面粗さZbが120〜600μm、前記硬化膜の総質量が0.2〜5g/m 2 であることを特徴とする撥水撥油性布帛、
[表面粗さの測定方法
非接触表面形状・粗さ測定器を用いて、基布又は撥水撥油性布帛の最表面からの深さ方向距離を測定する。500μm×500μmの範囲で10μmおきにn=2601測定した値から平均距離を算出して、表面粗さZa又はZbとする。]及び
(2)電離放射線硬化型樹脂及びフッ素系化合物を含有する電離放射線硬化型樹脂組成物及び溶媒を少なくとも含むコーティング塗液を基布に塗布又は該基布を該コーティング塗液に浸漬して、該基布を構成する繊維表面にコーティング塗膜を形成する工程と、
該コーティング塗膜に電離放射線を照射して、該繊維表面に硬化膜を形成する工程とを含む撥水撥油性布帛の製造方法であって、硬化膜を形成した前記撥水撥油性布帛の表面粗さZb(μm)が、硬化膜形成前の前記基布の表面粗さZa(μm)の1.5倍以上であると共に、前記撥水撥油性布帛の表面粗さZbが120〜600μm、前記硬化膜の総質量が0.2〜5g/m 2 であることを特徴とする撥水撥油性布帛の製造方法、
[表面粗さの測定方法
非接触表面形状・粗さ測定器を用いて、基布又は撥水撥油性布帛の最表面からの深さ方向距離を測定する。500μm×500μmの範囲で10μmおきにn=2601測定した値から平均距離を算出して、表面粗さZa又はZbとする。]
を提供するものである。
As a result of intensive research in order to solve the above problems, the present inventor applied a specific coating coating solution to a base fabric or dipped the base fabric in the coating coating solution to make a specific surface roughness water repellent. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by forming an oil-repellent fabric. The present invention has been completed based on such findings.
That is, the present invention
(1) The above-mentioned water repellency in a water / oil repellent fabric in which a cured film of an ionizing radiation curable resin composition containing at least an ionizing radiation curable resin and a fluorine compound is formed on the surface of a fiber constituting the base fabric. The surface roughness Zb (μm) of the water / oil repellent fabric is 1.5 times or more the surface roughness Za (μm) of the base fabric before the formation of the cured film , and the surface roughness of the water / oil repellent fabric. Zb is 120~600Myuemu, water- and oil-repellency fabric 帛, wherein the total weight of the cured film is 0.2-5 g / m 2,
[Measurement Method of Surface Roughness Using a non-contact surface shape / roughness measuring device, the distance in the depth direction from the outermost surface of the base fabric or water / oil repellent fabric is measured. The average distance is calculated from the value measured n = 2601 every 10 μm in the range of 500 μm × 500 μm, and the surface roughness Za or Zb is obtained. And (2) An ionizing radiation curable resin composition containing an ionizing radiation curable resin and a fluorine compound and a coating coating solution containing at least a solvent are applied to the base fabric, or the base fabric is immersed in the coating coating solution. Forming a coating film on the surface of the fibers constituting the base fabric;
A method for producing a water- and oil-repellent fabric comprising the step of irradiating the coating film with ionizing radiation to form a cured film on the surface of the fiber, wherein the surface of the water- and oil-repellent fabric has a cured film formed thereon. The roughness Zb (μm) is 1.5 times or more the surface roughness Za (μm) of the base fabric before forming a cured film , and the surface roughness Zb of the water / oil repellent fabric is 120 to 600 μm . A method for producing a water- and oil-repellent fabric , wherein the cured film has a total mass of 0.2 to 5 g / m 2 ;
[Measurement Method of Surface Roughness Using a non-contact surface shape / roughness measuring device, the distance in the depth direction from the outermost surface of the base fabric or water / oil repellent fabric is measured. The average distance is calculated from the value measured n = 2601 every 10 μm in the range of 500 μm × 500 μm, and the surface roughness Za or Zb is obtained. ]
Is to provide.
実施例1、2、4〜6、参考例3及び比較例1〜7
第1表に記載された基布を第1表に記載されたコーティング塗液に浸漬(ディップコート)した後、60℃オーブン中に2分間放置して乾燥した。次に、165kV、50kGyの条件で電子線を照射してコーティング塗膜を基布の繊維表面に固定化した。なお、比較例1〜3は、コーティング処理をしなかった。得られた13種類の布帛の触感、表面粗さ並びに撥水性及び撥油性を上記の方法で評価した。結果を第1表に示す。
Examples 1 , 2, 4 to 6 , Reference Example 3 and Comparative Examples 1 to 7
The base fabric described in Table 1 was dipped in the coating coating solution described in Table 1 (dip coating), and then left in a 60 ° C. oven for 2 minutes to dry. Next, an electron beam was irradiated under conditions of 165 kV and 50 kGy to fix the coating film on the fiber surface of the base fabric. In Comparative Examples 1 to 3, no coating treatment was performed. The tactile sensation, surface roughness, water repellency and oil repellency of the 13 kinds of fabrics thus obtained were evaluated by the above methods. The results are shown in Table 1.
Claims (4)
該コーティング塗膜に電離放射線を照射して、該繊維表面に硬化膜を形成する工程とを含む撥水撥油性布帛の製造方法であって、
該撥水撥油性布帛の表面粗さZb(μm)が、塗布又は浸漬前の基布の表面粗さZa(μm)の1.5倍以上であることを特徴とする撥水撥油性布帛の製造方法。
[表面粗さの測定方法
非接触表面形状・粗さ測定器を用いて、布帛最表面からの深さ方向距離を測定する。500μm×500μmの範囲で10μmおきにn=2601測定した値から平均距離を算出して、表面粗さZb又はZaとする。] Applying a coating coating liquid containing at least an ionizing radiation curable resin composition and a solvent containing an ionizing radiation curable resin and a fluorine-based compound to the base fabric, or immersing the base fabric in the coating coating solution, Forming a coating film on the surface of the fiber to be formed;
Irradiating the coating film with ionizing radiation to form a cured film on the fiber surface, and a method for producing a water- and oil-repellent fabric,
The water / oil repellent fabric is characterized in that the surface roughness Zb (μm) of the water / oil repellent fabric is 1.5 times or more of the surface roughness Za (μm) of the base fabric before coating or dipping. Production method.
[Measurement Method of Surface Roughness The distance in the depth direction from the outermost surface of the fabric is measured using a non-contact surface shape / roughness measuring instrument. An average distance is calculated from a value measured at n = 2601 every 10 μm in a range of 500 μm × 500 μm, and is defined as surface roughness Zb or Za. ]
[表面粗さの測定方法
非接触表面形状・粗さ測定器を用いて、布帛最表面からの深さ方向距離を測定する。500μm×500μmの範囲で10μmおきにn=2601測定した値から平均距離を算出して、表面粗さZbとする。] It has a cured film of an ionizing radiation curable resin composition containing at least an ionizing radiation curable resin and a fluorine-based compound on the fiber surface of the fabric, and the surface roughness Zb of the fabric is 120 to 600 μm. Water and oil repellent fabric.
[Measurement Method of Surface Roughness The distance in the depth direction from the outermost surface of the fabric is measured using a non-contact surface shape / roughness measuring instrument. An average distance is calculated from a value obtained by measuring n = 2601 every 10 μm in a range of 500 μm × 500 μm, and is defined as a surface roughness Zb. ]
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