JP2017222967A - Fluorine-free water repellent, water repelling processing and water repellent fiber product - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water repellent capable of imparting a water repellent effect having excellent water repellency and excellent washing durability to a fiber products using a fluorine-free compound.SOLUTION: Provided is a water repellent being a water based dispersed body containing: an acryl-silicone based copolymer having a repeating unit induced from a long chain(meth)acrylic acid ester monomer (A) not including fluorine in which the carbon number of the ester part is 16-30 and a repeating unit including an organopolysiloxane residue induced from a fluorine-free radical reactive organopolysiloxane macromonomer (B), in which the total of the constituting ratios of the monomer (A) and the macromonomer (B) being 51-100 wt.%, and the constituting ratio of the macromonomer (B) being 0.01-50 wt% to the whole quantity of the monomer unit constituting the copolymer; and a nonionic surfactant including higher fatty acid ester.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、繊維製品のはっ水加工の分野における、フッ素を含まず、アクリル−シリコーン系共重合体を含有してなるはっ水剤及びそれを用いたはっ水加工方法、ならびに、はっ水性繊維製品に関する。   The present invention relates to a water-repellent agent containing no acrylic and acrylic-silicone copolymer in the field of water-repellent processing of textile products, a water-repellent processing method using the same, and It relates to water-repellent fiber products.

繊維製品に対して水系分散体を用いて処理を行い、はっ水性を付与する方法において、はっ水成分としてパラフィンワックス、シリコーン系樹脂やフッ素系樹脂を用いることが知られている。フッ素系樹脂は、パラフィンワックスやシリコーン系樹脂よりも優れたはっ水性を示すことから、繊維製品にはっ水性を付与する方法において工業的に広く利用されてきた。   It is known that paraffin wax, silicone resin, or fluorine resin is used as a water repellent component in a method of treating a fiber product with an aqueous dispersion to impart water repellency. Fluorine resins exhibit water repellency superior to paraffin wax and silicone resins, and thus have been widely used industrially in methods for imparting water repellency to textiles.

2000年、パーフルオロオクタンスルホン酸(PFOS)の有害性、生体蓄積性、環境汚染性が指摘され、更にパーフルオロオクタン酸(PFOA)を含む、炭素数が8以上のパーフルオロ化合物全般についても懸念が示されるようになった。この為、フッ素系はっ水剤メーカーは、これらを含有せず、また分解生成物として発生させる懸念の無いフッ素系はっ水剤の開発を行ってきた。   In 2000, perfluorooctane sulfonic acid (PFOS) was pointed out to be harmful, bioaccumulative, and environmental pollutant, and perfluorooctanoic acid (PFOA) and other perfluoro compounds with 8 or more carbon atoms are concerned. Came to be shown. For this reason, fluorine-based water repellent manufacturers have been developing fluorine-based water repellents that do not contain these substances and that have no fear of being generated as decomposition products.

しかしながら近年、炭素数に関係なく、パーフルオロアルキル基を持つ化合物自体の有害性、環境汚染性が指摘されたため、繊維製品に対するはっ水加工の分野において、フッ素を含むはっ水剤の使用を取りやめようとする動きも生じている。   However, in recent years, it has been pointed out that the perfluoroalkyl group-containing compound itself is harmful and environmentally pollutant regardless of the number of carbon atoms. There has also been a movement to cancel.

従来、フッ素を含まないはっ水性組成物として、パラフィンワックス、シリコーン系樹脂等が周知であるが、はっ水性はフッ素系樹脂と比較して劣るものであった。この中で、近年、フッ素を含まない組成物を用いる技術として、エステル部分のアルキル基の炭素数が12以上の(メタ)アクリル酸エステル重合体の水系分散体が、フッ素系樹脂の水系分散体に代替可能なものとして提案されている(特許文献1)。   Conventionally, paraffin wax, silicone resin, and the like are well known as water-repellent compositions that do not contain fluorine. However, water repellency has been inferior to fluorine-based resins. Among these, as a technique using a composition containing no fluorine in recent years, an aqueous dispersion of a (meth) acrylic acid ester polymer in which the alkyl group of the ester moiety has 12 or more carbon atoms is an aqueous dispersion of a fluororesin. (Patent Document 1).

また同様の技術として、N−メチロール化合物を含まないことを特徴とする(メタ)アクリル酸エステル重合体と、58〜80℃の範囲の融点を有するパラフィンワックスとの水系分散体が、織物布、特に綿、ポリエステル又は綿−ポリエステル混紡布に対するはっ水加工において有用であることが示されている(特許文献2)。   Further, as a similar technique, an aqueous dispersion of a (meth) acrylic acid ester polymer characterized by not containing an N-methylol compound and a paraffin wax having a melting point in the range of 58 to 80 ° C. is a woven fabric, In particular, it has been shown to be useful in water-repellent processing for cotton, polyester or cotton-polyester blended fabric (Patent Document 2).

またフッ素を含まないはっ水性組成物として、アクリル−シリコーン系共重合系はっ水剤組成物が開示されている。例えば、エステル部分の炭素数が8以下の(メタ)アクリル酸エステルを構成成分としたアクリル−シリコーン系グラフト共重合体を用いたはっ水処理剤が開示されている。(特許文献3)
しかしながら、これらのはっ水剤には、はっ水性能が十分でない、又は、処理する生地の種類によってはっ水効果が得られない等の実情があり、必ずしも完全なものではなかった。
An acrylic-silicone copolymer water-repellent composition is disclosed as a water-repellent composition that does not contain fluorine. For example, a water-repellent treating agent using an acrylic-silicone graft copolymer having a (meth) acrylic acid ester having 8 or less carbon atoms in the ester moiety as a constituent component is disclosed. (Patent Document 3)
However, these water repellents have the actual situation that the water repellent performance is not sufficient, or the water repellent effect cannot be obtained depending on the type of dough to be treated, and is not always perfect.

特開2006−328624号公報JP 2006-328624 A 特表2012−522062号公報Special table 2012-522062 gazette 特許第2960304号公報Japanese Patent No. 2960304

上記の事情に鑑み、本発明の目的は、フッ素を含まない化合物を用いて、はっ水性及び優れた洗濯耐久性を有するはっ水効果を、幅広い種類の繊維に対して付与することが可能なはっ水剤を提供することにある。   In view of the above circumstances, the object of the present invention is to provide a water repellent effect having water repellency and excellent washing durability to a wide variety of fibers using a fluorine-free compound. It is to provide a water repellent.

発明者らは前記課題を解決するために検討を重ね、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、ポリシロキサン残基を有するモノマーとを共重合させて得られる、アクリル−シリコーン系共重合体をはっ水成分として用いることに着想した。そして、アルキル基の炭素数が特定範囲である(メタ)アクリル酸エステルと、特定構造のポリシロキサン系モノマーとを特定の割合で重合させて得られる共重合体、さらに、特定範囲の非イオン系界面活性剤を含む水系分散体を用いると、ポリエステル、ナイロン、綿等の多様な生地に対して優れたはっ水性と洗濯耐久性を生地に付与することが可能で、さらに、帯電防止剤を併用してもはっ水性が損なわれないことを見出し、本発明に至った。   The inventors have repeatedly studied to solve the above-mentioned problems, and have used an acrylic-silicone copolymer obtained by copolymerizing an alkyl (meth) acrylate and a monomer having a polysiloxane residue. Inspired to use as a water component. And a copolymer obtained by polymerizing a (meth) acrylic acid ester having a specific number of carbon atoms in the alkyl group and a polysiloxane monomer having a specific structure at a specific ratio, and a nonionic system having a specific range. By using an aqueous dispersion containing a surfactant, it is possible to impart excellent water repellency and washing durability to various fabrics such as polyester, nylon, cotton, etc. It has been found that water repellency is not impaired even when used in combination, and has led to the present invention.

すなわち本発明は、次の構成を有する。
[1]次式(1)で表される、フッ素を含まない単量体(A)から誘導された繰り返し単位と、

Figure 2017222967
(式(1)中、Rは水素原子またはメチル基を表す。Rは直鎖状又は分岐状の炭化水素基であって、炭素数が16〜30であるものを表す。)
次式(2)で表される、フッ素を含まない単量体(B)から誘導された繰り返し単位と、
Figure 2017222967
(式(2)中、Rは互いに同一でも異なっていてもよい炭素数が1〜10である炭化水素基又はアリール基を表す。Rは炭素数が1〜4である炭化水素基を示す。Xは、酸素原子で中断されてもよい炭素数1〜12の炭化水素基であるスペーサーを介してつながっているラジカル反応性基を表す。Yは互いに同一でも異なっていてもよく、上記式で表される。Zは炭素数1〜4の炭化水素基又はラジカル反応性基Xを表す。nは0〜198の整数を表し、式(2)中にnが複数存在する場合、nは互いに同一でも異なっていてもよく、合計が198を超えない。)
を含み、前記単量体(A)及び前記単量体(B)の構成割合の合計は、共重合体を構成する単量体の全量に対して51〜100重量%であり、前記単量体(B)の構成割合は、共重合体を構成する単量体全体の全量に対して0.01〜50重量%であるアクリル−シリコーン系共重合体と、
非イオン系界面活性剤とを含み、前記非イオン系界面活性剤が高級脂肪酸エステルを含む、
フッ素を含まない水系分散体であるはっ水剤。 That is, the present invention has the following configuration.
[1] A repeating unit represented by the following formula (1) derived from a fluorine-free monomer (A);
Figure 2017222967
(In formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 represents a linear or branched hydrocarbon group having 16 to 30 carbon atoms.)
A repeating unit derived from a monomer (B) containing no fluorine, represented by the following formula (2):
Figure 2017222967
(In Formula (2), R 3 represents a hydrocarbon group or aryl group having 1 to 10 carbon atoms which may be the same or different from each other. R 4 represents a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. X represents a radical reactive group connected via a spacer which is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may be interrupted by an oxygen atom, Y may be the same as or different from each other, and Z represents a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms or a radical reactive group X. n represents an integer of 0 to 198, and when a plurality of n are present in the formula (2), n May be the same or different from each other and the total does not exceed 198.)
The sum of the constituent ratios of the monomer (A) and the monomer (B) is 51 to 100% by weight based on the total amount of the monomers constituting the copolymer, The constituent ratio of the body (B) is 0.01 to 50% by weight with respect to the total amount of the whole monomers constituting the copolymer, and an acrylic-silicone copolymer,
A nonionic surfactant, and the nonionic surfactant contains a higher fatty acid ester,
A water repellent that is an aqueous dispersion containing no fluorine.

[2]前記高級脂肪酸エステルが、炭素数12〜22の脂肪酸と多価アルコールとのエステルである、前記[1]に記載のはっ水剤。
[3]さらにカチオン系界面活性剤を含む、前記[1]又は[2]に記載のはっ水剤。
[2] The water-repellent agent according to [1], wherein the higher fatty acid ester is an ester of a fatty acid having 12 to 22 carbon atoms and a polyhydric alcohol.
[3] The water repellent according to [1] or [2], further including a cationic surfactant.

[4]前記非イオン界面活性剤が、さらに、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、アルキルグルコシド、高級アルコール、プルロニック型活性剤、アルキルジメチルアミン−N−オキシドから選択される少なくとも1種の化合物を含む、
前記[1]〜[3]のいずれか1項に記載のはっ水剤。
[5]前記アクリル−シリコーン系共重合体が、さらに、水酸基、アミノ基、エポキシ基、カルボン酸基、ブロックトイソシアネート基、アミド基、N−メチロール基及びメルカプト基からなる群より選ばれる少なくとも1つを含有する重合性単量体(C)から誘導された繰り返し単位を含む、前記[1]〜[4]のいずれか1項に記載のはっ水剤。
[4] The nonionic surfactant further comprises polyoxyethylene alkyl ether, polyoxypropylene alkyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, fatty acid alkanolamide, alkyl glucoside, higher alcohol, pluronic-type activator, alkyldimethylamine- Comprising at least one compound selected from N-oxides,
The water repellent according to any one of [1] to [3].
[5] The acrylic-silicone copolymer is further selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group, an epoxy group, a carboxylic acid group, a blocked isocyanate group, an amide group, an N-methylol group, and a mercapto group. The water-repellent agent according to any one of [1] to [4], comprising a repeating unit derived from a polymerizable monomer (C) containing one of the above.

[6]前記単量体(B)の構成割合が、共重合体を構成する単量体全体の全量に対して0.01重量%以上40重量%以下である、前記[1]〜[5]のいずれか1項に記載のはっ水剤。
[7]前記単量体(B)の構成割合が、共重合体を構成する単量体全体の全量に対して0.01重量%以上8重量%以下である、前記[1]〜[6]のいずれか1項に記載のはっ水剤。
[8]前記重合性単量体(C)が、水酸基を含有する単量体である、前記[5]〜[7]のいずれか1項に記載のはっ水剤。
[6] The above-mentioned [1] to [5], wherein the constituent ratio of the monomer (B) is 0.01% by weight or more and 40% by weight or less with respect to the total amount of the monomers constituting the copolymer. ] The water repellent of any one of.
[7] The above-mentioned [1] to [6], wherein the composition ratio of the monomer (B) is 0.01% by weight or more and 8% by weight or less based on the total amount of the monomers constituting the copolymer. ] The water repellent of any one of.
[8] The water repellent according to any one of [5] to [7], wherein the polymerizable monomer (C) is a monomer containing a hydroxyl group.

[9]前記[1]〜[8]のいずれか1項に記載のはっ水剤とともに、
(1)2官能以上のブロックトイソシアネート基を有する化合物の水系分散体又は乳化体及び/又は、
(2)N−メチロールメラミン
を用いる、繊維製品のはっ水加工方法。
[10][1]〜[8]のいずれか1項に記載のはっ水剤を含む加工液に、繊維を浸漬する工程と、当該工程の後、100℃以上の温度で熱処理する工程と、を含む、繊維製品のはっ水加工方法。
[11][1]〜[8]のいずれか1項に記載のはっ水剤が処理されてなる、はっ水性繊維製品。
[9] With the water-repellent agent according to any one of [1] to [8],
(1) An aqueous dispersion or emulsion of a compound having a bifunctional or higher functional blocked isocyanate group and / or
(2) A water-repellent processing method for textiles using N-methylolmelamine.
[10] A step of immersing the fiber in the processing liquid containing the water repellent according to any one of [1] to [8], and a step of performing a heat treatment at a temperature of 100 ° C. or higher after the step. Water repellent processing method for textile products.
[11] A water-repellent fiber product obtained by treating the water-repellent agent according to any one of [1] to [8].

本発明のはっ水剤は、フッ素を含まず、優れたはっ水性及び洗濯耐久性を様々な種類の繊維に付与することができる。また、本発明のはっ水剤は、帯電防止剤を併用薬剤として使用した際も優れたはっ水性を繊維に付与することができる。また、本発明のはっ水剤で加工した繊維の風合いは良好である。更に本発明のはっ水剤である分散体は、加工処理に十分な安定性を有する。   The water repellent of the present invention does not contain fluorine, and can impart excellent water repellency and washing durability to various types of fibers. Moreover, the water repellent of the present invention can impart excellent water repellency to the fiber even when an antistatic agent is used as a concomitant drug. Moreover, the texture of the fiber processed with the water-repellent agent of the present invention is good. Furthermore, the dispersion which is the water-repellent agent of the present invention has sufficient stability for processing.

(アクリル−シリコーン系共重合体)
本発明のはっ水剤に含まれるアクリル−シリコーン系共重合体は、長鎖(メタ)アクリル酸エステルである単量体(A)から誘導された繰り返し単位を有し、かつ、ラジカル反応性オルガノポリシロキサンマクロモノマーである単量体(B)から誘導されたオルガノポリシロキサン残基を含む繰り返し単位を有する、アクリル−シリコーン系共重合体である。また、当該共重合体は、さらに架橋性単量体(C)、短鎖(メタ)アクリル酸エステル単量体(D)、その他の単量体(E)から成る群から選択された少なくとも1種の繰り返し単位を有していてもよい。
本発明に用いるアクリル−シリコーン系共重合体は、それを構成するいずれの単量体もフッ素を含まないことを必須とする。
(Acrylic-silicone copolymer)
The acrylic-silicone copolymer contained in the water-repellent agent of the present invention has a repeating unit derived from the monomer (A) which is a long-chain (meth) acrylic acid ester, and has radical reactivity. An acrylic-silicone copolymer having a repeating unit containing an organopolysiloxane residue derived from a monomer (B) which is an organopolysiloxane macromonomer. The copolymer further includes at least one selected from the group consisting of a crosslinkable monomer (C), a short chain (meth) acrylate monomer (D), and another monomer (E). You may have a seed repeating unit.
In the acrylic-silicone copolymer used in the present invention, it is essential that any monomer constituting it does not contain fluorine.

単量体(A):長鎖(メタ)アクリル酸エステル
長鎖(メタ)アクリル酸エステル単量体は式(1)で示される化合物である。
Monomer (A): Long-chain (meth) acrylic acid ester The long-chain (meth) acrylic acid ester monomer is a compound represented by the formula (1).

Figure 2017222967
(式(1)中、Rは、水素原子またはメチル基を表す。Rは、直鎖状又は分岐状の炭化水素基であって、炭素数が16〜30であるものを表す。)
Figure 2017222967
(In formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 represents a linear or branched hydrocarbon group having 16 to 30 carbon atoms.)

上記において、Rは直鎖状の炭化水素基であることが好ましく、炭化水素基の炭素数は18〜22であることがより好ましい。炭化水素基は飽和でも不飽和でもよいが、飽和の脂肪族炭化水素基であることが好ましい。また、アクリル酸エステル単量体の方がメタクリル酸エステル単量体よりもはっ水性の観点からは好ましい。 In the above, R 2 is preferably a linear hydrocarbon group, and the hydrocarbon group preferably has 18 to 22 carbon atoms. The hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, but is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group. An acrylic ester monomer is more preferable than a methacrylic ester monomer from the viewpoint of water repellency.

単量体(A)として例えば、(メタ)アクリル酸セチル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸イソステアリル、(メタ)アクリル酸2−デシルテトラデカニル、(メタ)アクリル酸ベヘニル等が挙げられ、これらの1又は複数を使用することができる。   Examples of the monomer (A) include cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, 2-decyltetradecanyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, and the like. And one or more of these can be used.

単量体(B):ラジカル反応性オルガノポリシロキサンマクロモノマー
ラジカル反応性オルガノポリシロキサンマクロモノマーは式(2)で示される化合物である。
Monomer (B): Radical reactive organopolysiloxane macromonomer The radical reactive organopolysiloxane macromonomer is a compound represented by the formula (2).

Figure 2017222967
(式(2)中、Rは、互いに同一でも異なっていてもよい炭素数が1〜10である炭化水素基又はアリール基を表す。Rは、炭素数が1〜4である炭化水素基を示す。Xは、酸素原子で中断されてもよい炭素数1〜12の炭化水素基であるスペーサーを介してつながっているラジカル反応性基を表す。Yは互いに同一でも異なっていてもよく、上記式で表される。Zは炭素数1〜4の炭化水素基又はラジカル反応性基Xを表す。nは0〜198の整数を表し、式(2)中にnが複数存在する場合、nは互いに同一でも異なっていてもよく、合計が198を超えない。)
Figure 2017222967
(In Formula (2), R 3 represents a hydrocarbon group or aryl group having 1 to 10 carbon atoms which may be the same or different from each other. R 4 is a hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms. X represents a radical reactive group connected via a spacer which is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may be interrupted by an oxygen atom, and Y may be the same or different from each other. Z represents a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms or a radical reactive group X. n represents an integer of 0 to 198, and a plurality of n are present in the formula (2). , N may be the same or different from each other, and the total does not exceed 198.)

単量体(B)は、1分子中に1つ以上のラジカル反応性基を有するオルガノポリシロキサン化合物で、ラジカル反応性基とオルガノポリシロキサン構造が有機基のスペーサーを介してつながっている。   The monomer (B) is an organopolysiloxane compound having one or more radical reactive groups in one molecule, and the radical reactive group and the organopolysiloxane structure are connected via an organic group spacer.

単量体(B)において、ラジカル反応性基数は1分子中に1〜2つであり、特に1つであることが好ましい。ラジカル反応性基としては、アゾ基、メルカプト基、ビニル基、スチリル基、(メタ)アクリロイル基等が挙げられ、これらの少なくとも1つを使用することができる。該反応性基としては、ラジカル共重合のし易さや合成のし易さ、市販品の入手のし易さから、(メタ)アクリロイル基が好ましい。   In the monomer (B), the number of radical-reactive groups is 1 to 2 in one molecule, and particularly preferably one. Examples of the radical reactive group include an azo group, a mercapto group, a vinyl group, a styryl group, and a (meth) acryloyl group, and at least one of these can be used. The reactive group is preferably a (meth) acryloyl group from the viewpoint of easiness of radical copolymerization, easiness of synthesis, and availability of commercially available products.

単量体(B)のオルガノポリシロキサン構造の中で、式(2)のRで表される有機基は、炭素数1〜10の炭化水素基又はアリール基の少なくとも1つ以上である。該有機基は、特にメチル基が好ましい。
オルガノポリシロキサンは直鎖状又は分岐状のどちらであってもよく、そのシロキサン構造を構成する4つの骨格単位M(RSiO1/2)、D(RSiO2/2)、T(RSiO3/2)、Q(SiO4/2)の合計は3以上〜200以下であることが好ましい。1分子中にポリシロキサン鎖が2以上ある場合、シロキサン構造の繰り返し数nは互いに同一であっても異なっても良い。シロキサン構造を構成する4つの骨格単位の合計が3未満であると十分なはっ水性が得られず、200を超えると、得られるアクリル−シリコーン系共重合体の皮膜形成性が悪くなり、耐久性が悪くなる。
In the organopolysiloxane structure of the monomer (B), the organic group represented by R 3 in the formula (2) is at least one of a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group. The organic group is particularly preferably a methyl group.
The organopolysiloxane may be either linear or branched, and the four skeleton units M (R 3 SiO 1/2 ), D (R 2 SiO 2/2 ), T ( The total of RSiO 3/2 ) and Q (SiO 4/2 ) is preferably 3 or more and 200 or less. When two or more polysiloxane chains are present in one molecule, the number of repeating siloxane structures n may be the same or different. If the total of the four skeleton units constituting the siloxane structure is less than 3, sufficient water repellency cannot be obtained, and if it exceeds 200, the resulting acrylic-silicone copolymer has poor film-forming properties and is durable. Sexuality gets worse.

単量体(B)は公知のいずれかの方法で合成してもよいし、市販品を用いることもできる。ラジカル反応性オルガノポリシロキサンマクロモノマーの作製方法は種々考えられるが、例えば、シクロトリシロキサンを原料にし、アニオンリビング重合でオルガノポリシロキサン鎖を形成した後、ラジカル反応性基を持つクロロシランで片末端を封鎖する方法や、酸又は塩基触媒存在下で環状シロキサンとラジカル反応性基を有するジシロキサン誘導体の平衡化反応を行う方法等が例として挙げられる。市販品としては例えば、シリコーン系マクロモノマー、シロキサン系マクロモノマー等と称される製品がある。   The monomer (B) may be synthesized by any known method, or a commercially available product may be used. There are various methods for preparing radical reactive organopolysiloxane macromonomer. For example, cyclotrisiloxane is used as a raw material, an anionic living polymerization is used to form an organopolysiloxane chain, and then one end is terminated with a chlorosilane having a radical reactive group. Examples include a method of blocking, a method of carrying out an equilibration reaction between a cyclic siloxane and a disiloxane derivative having a radical reactive group in the presence of an acid or base catalyst. Examples of commercially available products include products called silicone macromonomers and siloxane macromonomers.

単量体(C):架橋性単量体
本発明のアクリル−シリコーン系共重合体には、前記の単量体(A)及び単量体(B)に加えて、架橋性を有する単量体(C)から誘導される繰り返し単位が含まれていてもよい。架橋性単量体(C)は、ラジカル反応性基に加えて、水酸基、アミノ基、エポキシ基、カルボン酸基、ブロックトイソシアネート基、アミド基、N−メチロール基及びメルカプト基からなる群より選ばれる少なくとも1つを含有する重合性単量体である。
Monomer (C): Crosslinkable monomer In addition to the monomer (A) and the monomer (B), the acrylic-silicone copolymer of the present invention has a crosslinkable monomer. A repeating unit derived from the body (C) may be contained. The crosslinkable monomer (C) is selected from the group consisting of a hydroxyl reactive group, an amino group, an epoxy group, a carboxylic acid group, a blocked isocyanate group, an amide group, an N-methylol group and a mercapto group. A polymerizable monomer containing at least one of the above.

単量体(C)としては例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシ−3−クロロプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸グリシジル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸ポリアルキレングリコール、(メタ)アクリル酸2−[(3,5−ジメチルピラゾリル)カルボニルアミノ]エチル、(メタ)アクリル酸2−(O−[1’−メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル等が挙げられ、これらの群から選ばれる重合性単量体の1種又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。   As the monomer (C), for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-chloropropyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 4 -Hydroxybutyl, (meth) acrylic acid glycidyl (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, (meth) acrylic acid polyalkylene glycol, (meth) acrylic acid 2-[(3,5-dimethylpyrazolyl) carbonylamino ], (Meth) acrylic acid 2- (O- [1'-methylpropylideneamino] carboxyamino) ethyl, etc., and one or more kinds of polymerizable monomers selected from these groups Can be used in combination.

単量体(D):短鎖(メタ)アクリル酸エステル単量体
本発明のアクリル−シリコーン系共重合体には、前記の単量体(A)及び単量体(B)に加えて、短鎖(メタ)アクリル酸エステル単量体(D)から誘導される繰り返し単位を含んでもよい。
短鎖(メタ)アクリル酸エステル単量体は、エステル部分の炭素数が1〜15の炭化水素基である。この炭化水素基は、直鎖状であっても分岐状であってもよく、飽和炭化水素であっても不飽和炭化水素であってもよく、更には脂環式又は芳香族の環状を有していてもよい。
Monomer (D): Short-chain (meth) acrylate monomer In addition to the monomer (A) and the monomer (B), the acrylic-silicone copolymer of the present invention includes: A repeating unit derived from the short chain (meth) acrylic acid ester monomer (D) may be included.
The short chain (meth) acrylate monomer is a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms in the ester moiety. This hydrocarbon group may be linear or branched, may be saturated or unsaturated, and has an alicyclic or aromatic ring. You may do it.

単量体(D)として例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸トリシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、(メタ)アクリル酸2−メチル−2−アダマンチル、(メタ)アクリル酸2−エチル−2−アダマンチル等が挙げられ、これらの1又は複数を使用することができる。   Examples of the monomer (D) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (meth ) Octyl acrylate, t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, (meth ) Dicyclopentanyloxyethyl acrylate, tricyclopentanyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, 2-methyl-2-adamantyl (meth) acrylate, 2-ethyl-2 (meth) acrylate -Adamantyl and the like, and one or more of these may be used.

単量体(E):その他の単量体
本発明のアクリル−シリコーン系共重合体には、前記単量体に加えて、その他の単量体(E)から誘導される繰り返し単位を含むことも妨げられない。
単量体(E)としては、(メタ)アクリル酸エステル単量体ではない他の重合性単量体や、ラジカル反応性基を有するオルガノポリシロキサンを除く他のマクロモノマー等が挙げられる。
Monomer (E): Other monomer The acrylic-silicone copolymer of the present invention contains a repeating unit derived from the other monomer (E) in addition to the monomer. Is not disturbed.
Examples of the monomer (E) include other polymerizable monomers that are not (meth) acrylic acid ester monomers, and other macromonomers other than organopolysiloxane having a radical reactive group.

例えば、スチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、エチレン、酢酸ビニル、ビニルアルキルエーテル、アクリロニトリル、アルキロールアクリルアミド、マレイン酸ジエステル、(メタ)アクリル酸メトキシポリアルキレングリコール等が挙げられる。他の単量体はこれらの例に限定されない。   Examples thereof include styrene, vinyl chloride, vinylidene chloride, ethylene, vinyl acetate, vinyl alkyl ether, acrylonitrile, alkylol acrylamide, maleic acid diester, methoxypolyalkylene glycol (meth) acrylate, and the like. Other monomers are not limited to these examples.

(アクリル−シリコーン系共重合体の構成割合)
単量体(A)の量は、共重合体に対して50重量%以上、好ましくは75重量%以上である。単量体(A)の量は、重合体に対して、98重量%以下、95重量%以下、例えば80重量%以下、あるいは85重量%以下、であってよい。50重量%以上であれば、はっ水性が良好となり好ましい。
単量体(B)の量は、重合体に対して0.01重量%以上、好ましくは0.1重量%以上である。単量体(B)の量は、重合体に対して50重量%以下、好ましくは40重量%以下、より好ましくは25重量%以下、特に好ましくは8重量%以下、極めて好ましくは5重量%以下である。単量体(B)の量が重合体に対して50重量%より大きい場合、はっ水性能の更なる向上効果が得られない上にはっ水剤の価格が高価になるため、費用対効果の面で有効ではない。
また、前記単量体(A)及び前記単量体(B)の構成割合の合計は、共重合体を構成する単量体の全量に対して51〜100重量%であり、好ましくは80〜100重量%、より好ましくは95重量%〜100重量%である。この範囲であれば、繊維に対して優れたはっ水性と洗濯耐久性とを付与することが可能となる。
(Composition ratio of acrylic-silicone copolymer)
The amount of the monomer (A) is 50% by weight or more, preferably 75% by weight or more based on the copolymer. The amount of the monomer (A) may be 98% by weight or less, 95% by weight or less, for example 80% by weight or less, or 85% by weight or less based on the polymer. If it is 50% by weight or more, the water repellency is good, which is preferable.
The amount of the monomer (B) is 0.01% by weight or more, preferably 0.1% by weight or more based on the polymer. The amount of the monomer (B) is 50% by weight or less, preferably 40% by weight or less, more preferably 25% by weight or less, particularly preferably 8% by weight or less, and most preferably 5% by weight or less based on the polymer. It is. When the amount of the monomer (B) is larger than 50% by weight based on the polymer, the effect of further improving the water repellency cannot be obtained and the price of the water repellant becomes expensive. It is not effective in terms of effectiveness.
Moreover, the sum total of the component ratio of the said monomer (A) and the said monomer (B) is 51-100 weight% with respect to the whole quantity of the monomer which comprises a copolymer, Preferably 80- 100% by weight, more preferably 95% by weight to 100% by weight. Within this range, it becomes possible to impart excellent water repellency and washing durability to the fibers.

単量体(C)の量は、重合体に対して0.01重量%以上、重合体に対して30重量%以下、好ましくは10重量%以下である。アクリル−シリコーン系共重合体に単量体(C)を含むと、洗濯耐久性の効果がより高くなるため好ましい。
単量体(D)の量は、重合体に対して0重量%以上、重合体に対して20重量%以下、好ましくは15重量%以下である。
単量体(E)の量は、重合体に対して0重量%以上、重合体に対して50重量%以下、好ましくは40重量%以下である。
The amount of the monomer (C) is 0.01% by weight or more with respect to the polymer, 30% by weight or less, preferably 10% by weight or less with respect to the polymer. It is preferable to include the monomer (C) in the acrylic-silicone copolymer because the effect of washing durability becomes higher.
The amount of the monomer (D) is 0% by weight or more with respect to the polymer, 20% by weight or less, preferably 15% by weight or less with respect to the polymer.
The amount of the monomer (E) is 0% by weight or more with respect to the polymer, 50% by weight or less, preferably 40% by weight or less with respect to the polymer.

単量体(A)、(B)、(C)〜(E)のそれぞれは、1種類を用いてもよく、あるいは2種以上の単量体を組み合わせてもよい。また、本発明のはっ水剤に含まれるアクリル−シリコーン系共重合体は、1種の共重合体であってもよいが、2種以上の共重合体の組み合わせであってもよい。   Each of the monomers (A), (B), (C) to (E) may be used alone or in combination of two or more monomers. In addition, the acrylic-silicone copolymer contained in the water-repellent agent of the present invention may be one type of copolymer or a combination of two or more types of copolymers.

(アクリル−シリコーン系共重合体の製造方法)
上述のアクリル−シリコーン系共重合体を製造する方法としては、公知の乳化重合法を用いることができる。例えば、単量体を一括して仕込む単量体一括仕込み法や、単量体を連続的に滴下する単量体滴下法などが挙げられる。また、乳化に際しては、粒子をより小さくするために超音波、ホモジナイザー等の乳化機を使用することが好ましい。
(Method for producing acrylic-silicone copolymer)
As a method for producing the above-mentioned acrylic-silicone copolymer, a known emulsion polymerization method can be used. For example, a monomer batch charging method in which monomers are charged at once, a monomer dropping method in which monomers are continuously dropped, and the like can be mentioned. In emulsification, it is preferable to use an emulsifier such as an ultrasonic wave or a homogenizer in order to make the particles smaller.

乳化重合のために使用する界面活性剤としては、カチオン系界面活性剤のみ、又は、非イオン系界面活性剤のみ、もしくはカチオン系界面活性剤と非イオン系界面活性剤を併用することができ、さらに任意の界面活性剤、例えば、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、高分子界面活性剤等を使用することができる。カチオン系界面活性剤と非イオン系界面活性剤を併用することが、水系分散体を繊維製品に処理する上で特に好ましい。また、一般に反応性乳化剤と呼ばれるラジカル重合性基を有するアニオン系界面活性剤又はカチオン性界面活性剤又は非イオン系界面活性剤を使用してもよい。   As a surfactant used for emulsion polymerization, only a cationic surfactant, or only a nonionic surfactant, or a cationic surfactant and a nonionic surfactant can be used in combination. Furthermore, arbitrary surfactants, for example, anionic surfactants, amphoteric surfactants, polymer surfactants and the like can be used. It is particularly preferable to use a cationic surfactant and a nonionic surfactant in combination when treating the aqueous dispersion into a fiber product. Further, an anionic surfactant, a cationic surfactant or a nonionic surfactant having a radical polymerizable group generally called a reactive emulsifier may be used.

アニオン系界面活性剤としては、例えば、各種の脂肪酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレン置換フェニルエーテルサルフェート、ポリカルボン酸塩等を使用することができ、対イオンはナトリウム、カリウム、カルシウム、アンモニウム、トリエタノールアミン等が挙げられるが、これに限ったものではない。   Examples of the anionic surfactant include various fatty acid salts, alkylbenzene sulfonates, alkane sulfonates, alkyl sulfate esters, alkyl phosphate esters, polyoxyethylene alkyl ether sulfates, polyoxyethylene substituted phenyl ether sulfates. Polycarboxylates can be used, and examples of the counter ion include, but are not limited to, sodium, potassium, calcium, ammonium, triethanolamine, and the like.

非イオン系界面活性剤としては、例えば、各種の高級脂肪酸グリセリン等の脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、アルキルグルコシド、高級アルコール、プルロニック型活性剤、アルキルジメチルアミン−N−オキシド等が挙げられるが、これに限ったものではない。   Nonionic surfactants include, for example, various fatty acid esters such as higher fatty acid glycerin, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxypropylene alkyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, fatty acid alkanolamide, alkyl glucoside, higher alcohol, and pluronic. Examples thereof include, but are not limited to, a type activator and alkyldimethylamine-N-oxide.

カチオン系界面活性剤としては、例えば、各種のアルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルピリジニウムクロライド塩、ポリオキシエチレンアルキルアミンの四級化物等の四級塩のほか、アルキルアミン塩、アルキルジメチルアミン塩、ポリオキシエチレンアルキルアミン塩等の様なアミンを適当な酸で中和したアミン塩を使用することができる。対イオンとしては塩素イオン、臭素イオン、硫酸イオン、ギ酸イオン、酢酸イオン、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン等が挙げられるが、これに限ったものではない。   Examples of the cationic surfactant include quaternary salts such as various alkyltrimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkylpyridinium chloride salts, quaternized products of polyoxyethylene alkylamines, and the like. An amine salt obtained by neutralizing an amine such as an alkylamine salt, an alkyldimethylamine salt, or a polyoxyethylene alkylamine salt with an appropriate acid can be used. Examples of the counter ion include, but are not limited to, chlorine ion, bromine ion, sulfate ion, formate ion, acetate ion, methyl sulfate ion, and ethyl sulfate ion.

上記反応性乳化剤としては、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルを基本構造として疎水基にラジカル重合性のプロペニル基を導入したノニオン性の反応性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルの硫酸エステル塩を基本構造として疎水基にラジカル重合性のプロペニル基を導入したアニオン系の反応性界面活性剤、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリウム等のカチオン系の反応性界面活性剤を挙げることができる。   As the reactive emulsifier, polyoxyethylene alkylphenyl ether as a basic structure, nonionic reactive surfactant in which radical polymerizable propenyl group is introduced into a hydrophobic group, and polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate ester base Examples of the structure include an anionic reactive surfactant in which a radical polymerizable propenyl group is introduced into a hydrophobic group, and a cationic reactive surfactant such as sodium alkylallylsulfosuccinate.

このようなノニオン性の反応性界面活性剤の具体例としては、α−ヒドロ−ω−(1−アルコキシメチル−2−(2−プロペニルオキシ)エトキシ)−ポリ(オキシ−1,2−エタンジイル)):(株)ADEKA製:商品名 「アデカリアソープER−10」、「アデカリアソープER−20」、「アデカリアソープER−30」、「アデカリアソープER−40」、ポリオキシエチレンアルキルプロペニルフェニルエーテル:第一工業製薬(株)製:商品名 「アクアロンRN−20」、「アクアロンRN−30」、「アクアロンRN−50」、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル:花王(株)製:商品名 「ラテムルPD−420」、「ラテムルPD−430」、「ラテムルPD−450」等が挙げられる。   Specific examples of such nonionic reactive surfactants include α-hydro-ω- (1-alkoxymethyl-2- (2-propenyloxy) ethoxy) -poly (oxy-1,2-ethanediyl). ): Made by ADEKA Co., Ltd .: Trade names “ADEKA rear soap ER-10”, “ADEKA rear soap ER-20”, “ADEKA rear soap ER-30”, “ADEKA rear soap ER-40”, polyoxyethylene alkyl Propenyl phenyl ether: manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: trade name “AQUALON RN-20”, “AQUALON RN-30”, “AQUALON RN-50”, polyoxyalkylene alkenyl ether: manufactured by Kao Corporation: trade name “Latemul PD-420”, “Latemul PD-430”, “Latemul PD-450” and the like can be mentioned.

アニオン性の反応性界面活性剤の具体例としては、α−スルホ−ω−(1−アルコキシメチル−2−(2−プロペニルオキシ)エトキシ)−ポリ(オキシ−1,2−エタンジイル)アンモニウム塩:(株)ADEKA製:商品名 「アデカリアソープSR−10」、「アデカリアソープSR−1025」、ポリオキシエチレンアルキルプロペニルフェニルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩:第一工業製薬(株)製:商品名 「アクアロンHS−10」、「アクアロンHS−5」、「アクアロンBC−10」、「アクアロンBC−5」等が挙げられる。   Specific examples of the anionic reactive surfactant include α-sulfo-ω- (1-alkoxymethyl-2- (2-propenyloxy) ethoxy) -poly (oxy-1,2-ethanediyl) ammonium salt: ADEKA Co., Ltd .: Trade name “ADEKA rear soap SR-10”, “ADEKA rear soap SR-1025”, polyoxyethylene alkylpropenyl phenyl ether sulfate ammonium salt: Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: trade name “ Examples include Aqualon HS-10, Aqualon HS-5, Aqualon BC-10, Aqualon BC-5, and the like.

カチオン性の反応性界面活性剤の具体例としては、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリウム塩:三洋化成工業(株)製:商品名 「エレミノールJS−20」、花王(株)製:商品名 「ラテムルS−180A」、「ラテムルS−180」、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸アンモニウム塩:花王(株)製:商品名 「ラテムルPD−104」等が挙げられる。   Specific examples of cationic reactive surfactants include alkylallylsulfosuccinic acid sodium salt: Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd .: trade name “Eleminol JS-20”, Kao Co., Ltd .: trade name “Latemul S- 180A "," Latemul S-180 ", polyoxyalkylene alkenyl ether sulfate ammonium salt: manufactured by Kao Corporation: trade name" Latemul PD-104 "and the like.

また乳化重合において、乳化安定化、重合性単量体の溶解性向上のために公知の溶剤を併用してもよい。溶剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等がある。   In emulsion polymerization, a known solvent may be used in combination for stabilizing the emulsion and improving the solubility of the polymerizable monomer. Examples of the solvent include ethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether and the like.

乳化重合のために使用する重合開始剤としては、一般的なラジカル開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤は、水溶性又は油溶性の過硫酸塩、過酸化物、アゾビス化合物が含まれる。具体的には、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、t−ブチルハイドロパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエート、2,2−アゾビスイソブチロニトリル、2,2−アゾビス(2−ジアミノプロパン)ハイドロクロライド、2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等が挙げられ、水溶性のものが好ましい。   As the polymerization initiator used for emulsion polymerization, a general radical initiator can be used. The radical polymerization initiator includes water-soluble or oil-soluble persulfates, peroxides, and azobis compounds. Specifically, potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, t-butyl peroxybenzoate, 2,2-azobisisobutyronitrile, 2 , 2-azobis (2-diaminopropane) hydrochloride, 2,2-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), and the like are preferable.

重合においては、連鎖移動剤を使用してもよい。連鎖移動剤の例は、ラウリルメルカプタン、チオグリコール、チオグリセロール等のメルカプタン基含有化合物、次亜リン酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウムなどの無機塩などである。   In the polymerization, a chain transfer agent may be used. Examples of chain transfer agents include mercaptan group-containing compounds such as lauryl mercaptan, thioglycol and thioglycerol, inorganic salts such as sodium hypophosphite and sodium bisulfite.

乳化重合によって得られたアクリル−シリコーン系共重合体は、そのまま、或いは、必要に応じて濃度調整(濃縮、希釈)、抽出、精製等の公知の処理工程を経て、水系分散体であるはっ水剤として用いられる。はっ水剤におけるアクリル−シリコーン系共重合体の濃度は特に制限されず、取扱性や安定性等を考慮して適宜設定すればよいが、例えば、固形分濃度が10〜50重量%とすることができる。
重合反応の確認及び生成したアクリル−シリコーン系共重合体の確認は、公知の方法を用いることができるが、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー法、ガスクロマトグラフィー法、液体クロマトグラフィー法、質量分析法等を用いて反応の進行度を確認することができ、ゲル浸透クロマトグラフィー法、核磁気共鳴分光法等を用いて生成したアクリル−シリコーン系共重合体の分子量および構造を確認することができる。
The acrylic-silicone copolymer obtained by emulsion polymerization is an aqueous dispersion as it is or after undergoing known treatment steps such as concentration adjustment (concentration, dilution), extraction, purification, etc. as necessary. Used as a liquid medicine. The concentration of the acrylic-silicone copolymer in the water repellant is not particularly limited, and may be set as appropriate in consideration of handling properties, stability, etc. For example, the solid content concentration is 10 to 50% by weight. be able to.
For confirmation of the polymerization reaction and confirmation of the produced acrylic-silicone copolymer, known methods can be used. For example, gel permeation chromatography, gas chromatography, liquid chromatography, mass spectrometry, etc. Can be used to confirm the degree of progress of the reaction, and the molecular weight and structure of the acrylic-silicone copolymer produced using gel permeation chromatography, nuclear magnetic resonance spectroscopy, or the like can be confirmed.

(はっ水剤)
本発明のはっ水剤は、上記のアクリル−シリコーン系共重合体とともに、非イオン系界面活性剤を含み、前記非イオン系界面活性剤が高級脂肪酸エステルを含むことを特徴としている。
(Water repellent)
The water-repellent agent of the present invention includes a nonionic surfactant together with the above acrylic-silicone copolymer, and the nonionic surfactant contains a higher fatty acid ester.

(高級脂肪酸エステル)
本発明のはっ水剤に含まれる高級脂肪酸エステルは、炭素数12〜22の脂肪酸と多価アルコールとのエステルであることが好ましい。炭素数12〜22の脂肪酸と多価アルコールとのエステルは、1分子中に1つ以上の脂肪酸を有している化合物であり、1分子中に残存する水酸基の個数が0〜2であるものがより好ましい。炭素数12〜22の脂肪酸としては、炭素数12〜22で直鎖構造かつ不飽和結合を有さない脂肪酸から選択される少なくとも1種の化合物であり、具体的には例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸等が挙げられる。本願の目的とする効果の観点から特にパルミチン酸、ステアリン酸とベヘン酸が好ましい。
(Higher fatty acid ester)
The higher fatty acid ester contained in the water-repellent agent of the present invention is preferably an ester of a fatty acid having 12 to 22 carbon atoms and a polyhydric alcohol. An ester of a fatty acid having 12 to 22 carbon atoms and a polyhydric alcohol is a compound having one or more fatty acids in one molecule, and the number of hydroxyl groups remaining in one molecule is 0 to 2. Is more preferable. The fatty acid having 12 to 22 carbon atoms is at least one compound selected from fatty acids having 12 to 22 carbon atoms and having a linear structure and no unsaturated bond. Specifically, for example, lauric acid, myristic Examples include acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid and the like. Palmitic acid, stearic acid and behenic acid are particularly preferred from the viewpoint of the intended effect of the present application.

多価アルコールとしては、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、デカンジオール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、エリトリトール、ソルビタン、ペンタエリスリトール、キシリトール、グルコース、フルクトース、ソルビトール、ジペンタエリスリトール、スクラロース、マルトース、マルチトール、ポリグリセリン等、また、これらの多価アルコールのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの付加物が例示でき、これらの1種又は2種以上を用いることができる。多価アルコールとしては、1分子中に3個以上の水酸基を有する多価アルコールがより好ましい。   Polyhydric alcohols include butanediol, pentanediol, hexanediol, decanediol, glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, erythritol, sorbitan, pentaerythritol, xylitol, glucose, fructose, sorbitol, dipentaerythritol, sucralose, maltose And adducts of these polyhydric alcohols such as ethylene oxide and propylene oxide can be used, and one or more of these can be used. The polyhydric alcohol is more preferably a polyhydric alcohol having 3 or more hydroxyl groups in one molecule.

高級脂肪酸と多価アルコールとのエステルとしては、市販のものを用いても良いし、脂肪酸と多価アルコールの脱水エステル化反応により製造したものを用いても良いし、脂肪酸エステルと多価アルコールのエステル交換反応により製造したものを用いても良い。脱水エステル化による、高級脂肪酸と多価アルコールとのエステルの製造方法としては、担持あるいは非担持の酸触媒を用いた従来公知の手法により製造できる。また、脂肪酸エステルと多価アルコールとのエステル交換による製造方法としては、低級アルコールによりエステル化された脂肪酸エステルと多価アルコールとを、酸触媒または塩基触媒または有機金属触媒存在下で反応させる従来公知の手法により製造できる。   As esters of higher fatty acids and polyhydric alcohols, commercially available products may be used, those produced by dehydration esterification reaction of fatty acids and polyhydric alcohols, or fatty acid esters and polyhydric alcohols. You may use what was manufactured by transesterification. As a method for producing an ester of a higher fatty acid and a polyhydric alcohol by dehydration esterification, it can be produced by a conventionally known method using a supported or unsupported acid catalyst. In addition, as a production method by transesterification between a fatty acid ester and a polyhydric alcohol, a conventionally known method in which a fatty acid ester esterified with a lower alcohol and a polyhydric alcohol are reacted in the presence of an acid catalyst, a base catalyst, or an organometallic catalyst. It can manufacture by the method of.

本発明では、はっ水剤中に、炭素数が上記の範囲内の脂肪酸と上記の多価アルコールとのエステルを含むことによって、ポリエステル、ナイロン、綿等の多様な生地に対して優れたはっ水性と洗濯耐久性を生地に付与することが可能となる。高級脂肪酸エステルとしては、特に、ソルビタントリステアレート、テトラグリセリンペンタステアレート、スクローステトラステアレート等がより好ましく用いられる。   In the present invention, the water-repellent agent contains an ester of a fatty acid having a carbon number within the above range and the above polyhydric alcohol, so that it is excellent for various fabrics such as polyester, nylon, and cotton. It becomes possible to impart water repellency and washing durability to the fabric. As the higher fatty acid ester, sorbitan tristearate, tetraglycerin pentastearate, sucrose tetrastearate and the like are more preferably used.

高級脂肪酸エステルの含有量は、アクリル−シリコーン系共重合体に対して1重量%以上、好ましくは2重量%以上であり、30重量%以下、好ましくは25重量%以下とすることができる。この範囲であれば、繊維に対して優れたはっ水性を付与することが可能となる。   The content of the higher fatty acid ester is 1% by weight or more, preferably 2% by weight or more, and 30% by weight or less, preferably 25% by weight or less based on the acrylic-silicone copolymer. Within this range, excellent water repellency can be imparted to the fiber.

高級脂肪酸エステルは、アクリル−シリコーン系共重合体を製造する際に同時に反応系に添加することによって、アクリル−シリコーン系共重合体と高級脂肪酸エステルとを含む水系分散体を得ることができる。特定の理論に拘束されるものではないが、本発明において、高級脂肪酸エステルは、水系分散体における乳化剤として機能すると同時にはっ水剤としても機能し、布帛のはっ水性の向上に寄与していると考えられる。   When the higher fatty acid ester is added to the reaction system simultaneously with the production of the acrylic-silicone copolymer, an aqueous dispersion containing the acrylic-silicone copolymer and the higher fatty acid ester can be obtained. Although not bound by a specific theory, in the present invention, the higher fatty acid ester functions as an emulsifier in the aqueous dispersion and at the same time functions as a water repellant, contributing to the improvement of the water repellency of the fabric. It is thought that there is.

本発明の水系分散体であるはっ水剤には、前記のアクリル−シリコーン系共重合体及び高級脂肪酸エステルに加えて、はっ水性向上、風合い調整のためにパラフィンワックス、アミノ変性シリコーン、メチルハイドロジェンシリコーン、オクタデシルエチレンウレア、アルキルケテンダイマー、オクチル酸ジルコニル等の非フッ素系はっ水剤の水系分散体を配合してもよい。   In addition to the acrylic-silicone copolymer and higher fatty acid ester, the water-repellent agent that is an aqueous dispersion of the present invention includes paraffin wax, amino-modified silicone, methyl for improving water repellency and adjusting the texture. An aqueous dispersion of a non-fluorinated water repellent such as hydrogen silicone, octadecyl ethylene urea, alkyl ketene dimer, zirconyl octylate, etc. may be blended.

また、本発明の水系分散体には前記以外にも、本発明の効果を損なわない限りにおいて任意の添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては例えば、防しわ剤、難燃剤、帯電防止剤、滑脱防止剤等の繊維用薬剤、紫外線吸収剤、消臭剤、抗菌剤等が挙げられる。これらの添加剤は1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。   In addition to the above, the aqueous dispersion of the present invention may contain any additive as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the additive include textile agents such as anti-wrinkle agents, flame retardants, antistatic agents, anti-slip agents, ultraviolet absorbers, deodorants, antibacterial agents, and the like. These additives can be used singly or in appropriate combination of two or more.

(繊維製品へのはっ水加工方法)
本発明のはっ水剤を繊維製品に処理する場合には、上記の水系分散体と共に、(1)2官能以上のブロックトイソシアネートの水系乳化体、(2)N−メチロールメラミンのような架橋剤を併用することが好ましい。
(Water repellent processing method for textile products)
When the water-repellent agent of the present invention is processed into a textile product, together with the aqueous dispersion, (1) an aqueous emulsion of a bifunctional or higher functional blocked isocyanate, and (2) a crosslink such as N-methylolmelamine. It is preferable to use an agent in combination.

(1)2官能以上のブロックトポリイソシアネートは公知の方法により、2官能以上のイソシアネートと適当なブロック剤を反応させることで得られる。イソシアネートとしては、4,4’−ビスイソシアナトフェニルメタン、トルエンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジイソシアネートの3量体やトリメチロールプロパンアダクト体が挙げられる。   (1) A bifunctional or higher functional blocked polyisocyanate can be obtained by reacting a bifunctional or higher functional isocyanate with an appropriate blocking agent by a known method. Examples of the isocyanate include 4,4'-bisisocyanatophenylmethane, toluene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, diisocyanate trimer and trimethylolpropane adduct.

また、イソシアネートのブロック剤としては、2級又は3級アルコール類、活性メチレン化合物、フェノール類、オキシム類、置換ピラゾール類、カプロラクタムなどが挙げられる。通常、これらのブロックトイソシアネートは公知の方法により、界面活性剤を用いて乳化・分散されたものが使用される。また、予め全イソシアネート基の70〜95%をブロックした後に、適当な分子量にあるポリアルキレングリコール、特にポリエチレングリコールを残イソシアネート基と反応させることで、ブロックトイソシアネートは自己乳化性を示し、はっ水剤の洗濯耐久性の向上のみならず、製品の安定性の向上に対し効果を示す。   Examples of the isocyanate blocking agent include secondary or tertiary alcohols, active methylene compounds, phenols, oximes, substituted pyrazoles, and caprolactam. Usually, these blocked isocyanates are emulsified and dispersed using a surfactant by a known method. In addition, after blocking 70 to 95% of all isocyanate groups in advance, by reacting polyalkylene glycol having an appropriate molecular weight, particularly polyethylene glycol, with the remaining isocyanate groups, the blocked isocyanate exhibits self-emulsifying properties. It is effective not only for improving the washing durability of liquid preparations but also for improving the stability of products.

(2)N−メチロールメラミンとしては、トリメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミンなどが挙げられる。   (2) Examples of N-methylol melamine include trimethylol melamine and hexamethylol melamine.

本発明のはっ水剤は、繊維に対して、優れた洗濯耐久性を有するはっ水性を付与するのに有用である。このために繊維は、本発明のはっ水剤を含む加工液で処理される。加工液は、本発明のアクリル−シリコーン系共重合体や界面活性剤等を含有するはっ水剤と、前述のブロックトイソシアネート、N−メチロールメラミン等を、水で所定濃度に希釈することで得られる。また、繊維製品の仕上げ加工分野において公知のさらなる薬剤、例えば、防しわ剤、柔軟剤、帯電防止剤、滑脱防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、消臭剤、抗菌剤などを加工液中に含有してもよい。   The water-repellent agent of the present invention is useful for imparting water repellency having excellent washing durability to fibers. For this purpose, the fibers are treated with a working fluid containing the water repellent of the present invention. The processing liquid is prepared by diluting the water-repellent containing the acrylic-silicone copolymer of the present invention, a surfactant, etc., the aforementioned blocked isocyanate, N-methylolmelamine, etc. with water to a predetermined concentration. can get. In addition, other chemicals known in the field of textile finishing, such as anti-wrinkle agents, softeners, antistatic agents, anti-slip agents, flame retardants, UV absorbers, deodorants, antibacterial agents, etc. in the processing liquid. You may contain.

加工液におけるアクリル−シリコーン系共重合体の濃度は特に制限されず、処理方法や条件に応じて適宜選択されるが、例えば、連続法で処理を行う場合は、固形分濃度で0.3〜5.0重量%程度とすることができる。バッチ法で処理を行う場合は、0.3〜3.0%o.w.f.程度とすることができる。   The concentration of the acrylic-silicone copolymer in the working fluid is not particularly limited and is appropriately selected according to the treatment method and conditions. For example, when the treatment is performed by a continuous method, the solid content concentration is 0.3 to It can be about 5.0% by weight. When processing by a batch method, it can be set as about 0.3-3.0% ofwf.

はっ水加工方法については、特に限定されず、種々の方法が採用でき、はっ水加工すべき繊維製品(被処理物)に所望の量を付着させればよく、連続法又はバッチ法等が挙げられる。   The water repellency processing method is not particularly limited, and various methods can be adopted. A desired amount may be adhered to the fiber product to be water repellency processed (processed object), such as a continuous method or a batch method. Is mentioned.

連続法としては、まず、本発明のはっ水剤を水に希釈して加工液を調整する。次に、加工液で満たされた含浸装置に、被処理物を連続的に送り込み、被処理物に加工液を含浸させた後、不要な加工液を除去する。含浸装置としては特に限定されず、パッダ、スプレー式付与装置、フォーム式付与装置、コーティング式付与装置などが好ましく採用でき、特にパッダ式が好ましい。   As a continuous method, first, the water-repellent agent of the present invention is diluted in water to prepare a processing liquid. Next, the processing object is continuously fed into the impregnation apparatus filled with the processing liquid, and the processing object is impregnated with the processing liquid, and then the unnecessary processing liquid is removed. The impregnation device is not particularly limited, and a padder, a spray-type applying device, a foam-type applying device, a coating-type applying device, etc. can be preferably used, and a padder type is particularly preferable.

続いて、乾燥機を用いて被処理物に残存する水を除去する操作を行う。乾燥機としては、特に限定されず、ホットフルー、テンター等の拡布乾燥機が好ましい。該連続法は、被処理物が織物等の布帛状の場合に採用するのが好ましい。   Subsequently, an operation of removing water remaining on the object to be processed is performed using a dryer. The dryer is not particularly limited, and a spread dryer such as a hot fluid or a tenter is preferable. The continuous method is preferably employed when the object to be treated is a fabric such as a woven fabric.

バッチ法は、被処理物を加工液に浸漬する工程と、当該工程後に被処理物に残存する水を除去する工程とからなる。該バッチ法は、被処理物が布帛状でない場合、たとえばバラ毛、トップ、糸等連続法に適さない場合に採用するのが好ましい。浸漬する工程においては、たとえば、ワタ染機、チーズ染色機、液流染色機、ビーム染色機等を用いることができる。水を除去する操作においては、チーズ乾燥機、タンブルドライヤー等の温風乾燥機、高周波乾燥機等を用いることができる。   The batch method includes a step of immersing an object to be processed in a working fluid and a step of removing water remaining on the object to be processed after the process. The batch method is preferably employed when the object to be treated is not in the form of a fabric, for example, when it is not suitable for a continuous method such as loose hair, top, yarn and the like. In the soaking step, for example, a cotton dyeing machine, a cheese dyeing machine, a liquid dyeing machine, a beam dyeing machine or the like can be used. In the operation of removing water, a hot air dryer such as a cheese dryer or a tumble dryer, a high-frequency dryer, or the like can be used.

いずれの場合も、加工液に被処理物である繊維を浸漬した後の乾燥(熱処理)工程は、80〜180℃で行うことができ、100℃以上の温度で熱処理することが好ましい。   In either case, the drying (heat treatment) step after immersing the fibers to be treated in the processing liquid can be performed at 80 to 180 ° C., and is preferably heat treated at a temperature of 100 ° C. or higher.

被処理物である繊維の種類は、本発明の効果を発揮する限り特に制限されないが、例えば、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリウレタン等の合成繊維、綿、麻、絹、ウール等の天然繊維やそれらの組み合わせを用いることができる。繊維の形態は特に制限されず、布帛、不織布、綿、糸等に対してはっ水処理を行い、はっ水性を付与することができる。特に、衣料用途や産業資材用途に用いられる布帛のはっ水処理として好適である。   The type of fiber to be treated is not particularly limited as long as the effect of the present invention is exhibited. For example, synthetic fibers such as nylon, polyester, acrylic, and polyurethane, natural fibers such as cotton, hemp, silk, and wool, and those Can be used. The form of the fiber is not particularly limited, and water repellency can be imparted to the fabric, non-woven fabric, cotton, yarn, etc. by imparting water repellency. In particular, it is suitable as a water-repellent treatment for fabrics used for clothing and industrial materials.

以下、本発明を実施例にて説明する。但し本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(材料)
実施例及び比較例で用いたラジカル反応性オルガノポリシロキサンマクロモノマーA〜Dの構造を下に示す。
(material)
The structures of radical reactive organopolysiloxane macromonomers A to D used in Examples and Comparative Examples are shown below.

ラジカル反応性オルガノポリシロキサンマクロモノマーA

Figure 2017222967
Radical reactive organopolysiloxane macromonomer A
Figure 2017222967

ラジカル反応性オルガノポリシロキサンマクロモノマーB

Figure 2017222967
Radical reactive organopolysiloxane macromonomer B
Figure 2017222967

ラジカル反応性オルガノポリシロキサンマクロモノマーC

Figure 2017222967
Radical reactive organopolysiloxane macromonomer C
Figure 2017222967

ラジカル反応性オルガノポリシロキサンマクロモノマーD

Figure 2017222967
Radical reactive organopolysiloxane macromonomer D
Figure 2017222967

[実施例1]
(高級脂肪酸エステルを含むアクリル−シリコーン系共重合体の水系分散体の製造)
500mLフラスコに、アクリル酸ステアリル116.4g、ラジカル反応性オルガノポリシロキサンマクロモノマーA1.2g、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル2.4g、ソルビタントリステアレート25g、ポリオキシエチレン(9モル)オレイルエーテル3g、ポリオキシエチレン(13モル)オレイルエーテル3g、ドデシルメルカプタン0.16g、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール20g及びイオン交換水228.41gを入れ、50℃にて高速撹拌により乳化分散させ混合液を得た。その後、40℃に保ちながら高圧ホモジナイザーを用いて、40MPaにて処理し乳化液を得た。還流冷却管を取り付けた500mL3口フラスコに乳化液を移し、室温に冷却した後、アゾビス[N−(2−ヒドロキシエチル)−2−メチルプロパンアミド]0.43gを加え、窒素雰囲気下で80℃にて10時間ラジカル重合を行い、ポリマー濃度30重量%を含む生成物400gを得た。
[Example 1]
(Production of aqueous dispersion of acrylic-silicone copolymer containing higher fatty acid ester)
In a 500 mL flask, stearyl acrylate 116.4 g, radical reactive organopolysiloxane macromonomer A 1.2 g, 2-hydroxyethyl methacrylate 2.4 g, sorbitan tristearate 25 g, polyoxyethylene (9 mol) oleyl ether 3 g, Add 3 g of polyoxyethylene (13 mol) oleyl ether, 0.16 g of dodecyl mercaptan, 20 g of 3-methoxy-3-methyl-1-butanol and 228.41 g of ion-exchanged water, and emulsify and disperse with high-speed stirring at 50 ° C. A liquid was obtained. Then, it processed at 40 Mpa using the high pressure homogenizer, keeping at 40 degreeC, and obtained the emulsion. The emulsion was transferred to a 500 mL three-necked flask equipped with a reflux condenser, cooled to room temperature, 0.43 g of azobis [N- (2-hydroxyethyl) -2-methylpropanamide] was added, and the mixture was heated at 80 ° C. under a nitrogen atmosphere. Radical polymerization was carried out for 10 hours to obtain 400 g of a product containing a polymer concentration of 30% by weight.

[実施例2〜実施例9、比較例1〜4]
表1に記載の原料を用いた他は、実施例1と同様の手順で水系分散体を製造した。
実施例1〜9及び比較例1〜4の水系分散体の組成のまとめを表1に示す。
[Examples 2 to 9, Comparative Examples 1 to 4]
An aqueous dispersion was produced in the same procedure as in Example 1 except that the raw materials listed in Table 1 were used.
A summary of the compositions of the aqueous dispersions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4 is shown in Table 1.

Figure 2017222967
Figure 2017222967

また、実施例1〜9及び比較例1〜4におけるアクリル−シリコーン系共重合体に含まれる単量体の割合を表2に示す。   In addition, Table 2 shows the ratio of the monomers contained in the acrylic-silicone copolymers in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4.

Figure 2017222967
Figure 2017222967

[対照例]
フッ素系樹脂にてはっ水加工を施した例として、AsahiGuard E‐SERIES AG‐E061(旭硝子(株)製、フッ素系はっ水剤、固形分20重量%) 50g/L、メイカネートFM−1(明成化学工業社製ブロックトイソシアネート):有効成分30%) 10g/Lとなるよう水で希釈した加工液を調整し、ポリエステルトロピカル布、ポリエステルタフタ布、ナイロンタスラン布、及び綿ブロード布にパティングし、2本のゴムローラーでニップ(ピックアップ90%、30%、60%、70%)し、110℃にて2分間乾燥させた後、170℃にて1分間キュアを行って評価布を作成した。また、帯電防止剤であるデレクトールAG−7(明成化学工業社製:有効成分25%) 5g/Lを上記の加工液処方に併用して、ポリエステルトロピカル布、ポリエステルタフタ布を同様に加工して、はっ水性を評価した。
[Control example]
As an example of water-repellent processing with a fluorine-based resin, AsahiGuard E-SERIES AG-E061 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., fluorine-based water repellent, solid content 20% by weight) 50 g / L, Meikanate FM-1 (Blocked isocyanate manufactured by Meisei Chemical Co., Ltd.): 30% active ingredient) The processing solution diluted with water is adjusted to 10 g / L and put on polyester tropical cloth, polyester taffeta cloth, nylon taslan cloth, and cotton broad cloth. Then, nip (pickup 90%, 30%, 60%, 70%) with two rubber rollers, dried at 110 ° C for 2 minutes, and then cured at 170 ° C for 1 minute to create an evaluation fabric did. In addition, a polyester tropical cloth and a polyester taffeta cloth are processed in the same manner by using 5 g / L of Delectol AG-7 (manufactured by Meisei Chemical Industry Co., Ltd .: active ingredient 25%), which is an antistatic agent, in combination with the above processing liquid formulation. The water repellency was evaluated.

<はっ水性の評価>
実施例1〜9のアクリル−シリコーン系共重合体及び比較例1〜4のアクリル−シリコーン系共重合体及びアクリル系共重合体のいずれか 50g/L、メイカネートFM−1(明成化学工業社製ブロックトイソシアネート):有効成分30%) 10g/Lとなるよう水で希釈した加工液を調整し、ポリエステルトロピカル布、ポリエステルタフタ布、ナイロンタスラン布、及び綿ブロード布にパティングし、2本のゴムローラーでニップ(ピックアップ90%、30%、60%、70%)し、110℃にて2分間乾燥させた後、170℃にて1分間キュアを行って評価布を作成した。得られた評価布を用いてはっ水性をJIS L 1092(2009)のスプレー法にて評価した。評価布は、いずれの場合も洗濯後自然乾燥を行った。なお、はっ水性は、表3に示す1〜5の5段階の数値にて表記し、数字に+(−)の付いた場合、その数字の評価よりもわずかに良い(悪い)ことを示す。結果を表4に示す。
また、帯電防止剤であるデレクトールAG−7(明成化学工業社製:有効成分25%) 5g/Lを上記の加工液処方に併用して、ポリエステルトロピカル布、ポリエステルタフタ布を同様に加工して、はっ水性を評価した。結果を表5に示す。
<Evaluation of water repellency>
Either 50 g / L of the acrylic-silicone copolymer of Examples 1 to 9 and the acrylic-silicone copolymer and acrylic copolymer of Comparative Examples 1 to 4, Meikanate FM-1 (manufactured by Meisei Chemical Co., Ltd.) Blocked isocyanate): 30% active ingredient) Adjust the processing solution diluted with water to 10g / L, put it on polyester tropical cloth, polyester taffeta cloth, nylon taslan cloth, and cotton broad cloth and put two rubbers A nip (pickup 90%, 30%, 60%, 70%) was made with a roller, dried at 110 ° C. for 2 minutes, and then cured at 170 ° C. for 1 minute to prepare an evaluation fabric. Water repellency was evaluated by the spray method of JIS L 1092 (2009) using the obtained evaluation cloth. In any case, the evaluation fabric was naturally dried after washing. In addition, the water repellency is expressed by a numerical value of 5 levels from 1 to 5 shown in Table 3, and when + (−) is attached to a number, it indicates that it is slightly better (bad) than the evaluation of the number. . The results are shown in Table 4.
In addition, a polyester tropical cloth and a polyester taffeta cloth are processed in the same manner by using 5 g / L of Delectol AG-7 (manufactured by Meisei Chemical Industry Co., Ltd .: active ingredient 25%), which is an antistatic agent, in combination with the above processing liquid formulation. The water repellency was evaluated. The results are shown in Table 5.

Figure 2017222967
Figure 2017222967

<はっ水性の洗濯耐久性の評価>
作成した評価布を洗濯回数0回(HL−0)とし、JIS L 1092(2009)に記載の洗濯方法に準じて洗濯を10回(HL−10)行った後、同様にはっ水性を評価した。
<Evaluation of water-repellent washing durability>
The created evaluation fabric was washed 0 times (HL-0), and after 10 washings (HL-10) according to the washing method described in JIS L 1092 (2009), the water repellency was similarly evaluated. did.

Figure 2017222967
Figure 2017222967

表4に示されるとおり、本発明である実施例1〜9は、ポリエステルトロピカル布、ポリエステルタフタ布、ナイロンタスラン布、及び綿ブロード布のいずれにおいても、対照例(フッ素系樹脂)とほぼ同等かそれ以上のはっ水性と洗濯耐久性を発現した。
一方、ラジカル反応性オルガノポリシロキサンマクロモノマー(単量体B)を共重合していない比較例1、2は、いずれの種類の布帛においても、はっ水性、洗濯耐久性ともに実施例に対して劣位だった。また、エステル部分の炭素数が16〜30である(メタ)アクリル酸エステル(単量体A)を共重合していない比較例4は、いずれの種類の布帛においても、はっ水性が不十分であった。さらに、アクリル−シリコーン系共重合体を含むが高級脂肪酸エステルを含まない比較例3は、比較例2、4よりも高いはっ水性と洗濯耐久性を示したが、実施例1〜9はさらに優れていた。
As shown in Table 4, Examples 1 to 9 according to the present invention are almost the same as the control example (fluorinated resin) in any of polyester tropical cloth, polyester taffeta cloth, nylon taslan cloth, and cotton broad cloth. More water repellency and washing durability were developed.
On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 in which the radical-reactive organopolysiloxane macromonomer (monomer B) is not copolymerized are the same as the examples in both types of fabrics, both water repellency and washing durability. It was inferior. Further, Comparative Example 4 in which the (meth) acrylic acid ester (monomer A) having 16 to 30 carbon atoms in the ester portion is not copolymerized has insufficient water repellency in any type of fabric. Met. Further, Comparative Example 3 containing an acrylic-silicone copolymer but not containing a higher fatty acid ester showed higher water repellency and washing durability than Comparative Examples 2 and 4, but Examples 1 to 9 further It was excellent.

Figure 2017222967
Figure 2017222967

表5の結果から、帯電防止剤を併用する場合、比較例1、2及び対照例ははっ水性及び洗濯耐久性の低下がみられた。一方、実施例1〜9はいずれも帯電防止剤を併用した場合にもはっ水性の低下が抑制された。   From the results of Table 5, when antistatic agents were used in combination, Comparative Examples 1 and 2 and the control example showed a decrease in water repellency and washing durability. On the other hand, in all of Examples 1 to 9, a decrease in water repellency was suppressed even when an antistatic agent was used in combination.

本発明のはっ水剤は、フッ素を含まず、優れたはっ水性及び洗濯耐久性を様々な種類の繊維に付与することができ、また、帯電防止剤を併用薬剤として使用した際も優れたはっ水性を繊維に付与することができるため、人体や環境への影響が少なく、特に衣料用途、産業資材用途の布帛等に対してはっ水性を付与するのに適している。はっ水性が付与された繊維製品は例えば、衣服、雨傘、レインコート、テント地、日用品、インテリア、カーシート等に広く適用可能であり、これらの用途以外の任意の用途にも幅広く用いることができる。   The water repellent of the present invention does not contain fluorine, can impart excellent water repellency and washing durability to various types of fibers, and is excellent when an antistatic agent is used as a concomitant drug. Since water repellency can be imparted to fibers, it has little influence on the human body and the environment, and is particularly suitable for imparting water repellency to fabrics for clothing and industrial materials. For example, textile products with water repellency can be widely applied to clothes, umbrellas, raincoats, tents, daily necessities, interiors, car seats, etc., and can be widely used for any application other than these applications. it can.

Claims (11)

次式(1)で表される、フッ素を含まない単量体(A)から誘導された繰り返し単位と、
Figure 2017222967
(式(1)中、Rは水素原子またはメチル基を表す。Rは直鎖状又は分岐状の炭化水素基であって、炭素数が16〜30であるものを表す。)
次式(2)で表される、フッ素を含まない単量体(B)から誘導された繰り返し単位と、
Figure 2017222967
(式(2)中、Rは互いに同一でも異なっていてもよい炭素数が1〜10である炭化水素基又はアリール基を表す。Rは炭素数が1〜4である炭化水素基を示す。Xは、酸素原子で中断されてもよい炭素数1〜12の炭化水素基であるスペーサーを介してつながっているラジカル反応性基を表す。Yは互いに同一でも異なっていてもよく、上記式で表される。Zは炭素数1〜4の炭化水素基又はラジカル反応性基Xを表す。nは0〜198の整数を表し、式(2)中にnが複数存在する場合、nは互いに同一でも異なっていてもよく、合計が198を超えない。)
を含み、前記単量体(A)及び前記単量体(B)の構成割合の合計は、共重合体を構成する単量体の全量に対して51〜100重量%であり、前記単量体(B)の構成割合は、共重合体を構成する単量体全体の全量に対して0.01〜50重量%であるアクリル−シリコーン系共重合体と、
非イオン系界面活性剤とを含み、前記非イオン系界面活性剤が高級脂肪酸エステルを含む、
フッ素を含まない水系分散体であるはっ水剤。
A repeating unit derived from a monomer (A) containing no fluorine, represented by the following formula (1):
Figure 2017222967
(In formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 2 represents a linear or branched hydrocarbon group having 16 to 30 carbon atoms.)
A repeating unit derived from a monomer (B) containing no fluorine, represented by the following formula (2):
Figure 2017222967
(In Formula (2), R 3 represents a hydrocarbon group or aryl group having 1 to 10 carbon atoms which may be the same or different from each other. R 4 represents a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. X represents a radical reactive group connected via a spacer which is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may be interrupted by an oxygen atom, Y may be the same as or different from each other, and Z represents a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms or a radical reactive group X. n represents an integer of 0 to 198, and when a plurality of n are present in the formula (2), n May be the same or different from each other and the total does not exceed 198.)
The sum of the constituent ratios of the monomer (A) and the monomer (B) is 51 to 100% by weight based on the total amount of the monomers constituting the copolymer, The constituent ratio of the body (B) is 0.01 to 50% by weight with respect to the total amount of the whole monomers constituting the copolymer, and an acrylic-silicone copolymer,
A nonionic surfactant, and the nonionic surfactant contains a higher fatty acid ester,
A water repellent that is an aqueous dispersion containing no fluorine.
前記高級脂肪酸エステルが、炭素数12〜22の脂肪酸と多価アルコールとのエステルである、請求項1に記載のはっ水剤。 The water-repellent agent according to claim 1, wherein the higher fatty acid ester is an ester of a fatty acid having 12 to 22 carbon atoms and a polyhydric alcohol. さらにカチオン系界面活性剤を含む、請求項1又は2に記載のはっ水剤。 The water repellent according to claim 1 or 2, further comprising a cationic surfactant. 前記非イオン界面活性剤が、さらに、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、アルキルグルコシド、高級アルコール、プルロニック型活性剤、アルキルジメチルアミン−N−オキシドから選択される少なくとも1種の化合物を含む、
請求項1〜3のいずれか1項に記載のはっ水剤。
The nonionic surfactant further includes polyoxyethylene alkyl ether, polyoxypropylene alkyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, fatty acid alkanolamide, alkyl glucoside, higher alcohol, pluronic-type activator, alkyldimethylamine-N-oxide. Comprising at least one compound selected from
The water-repellent agent according to any one of claims 1 to 3.
前記アクリル−シリコーン系共重合体が、さらに、水酸基、アミノ基、エポキシ基、カルボン酸基、ブロックトイソシアネート基、アミド基、N−メチロール基及びメルカプト基からなる群より選ばれる少なくとも1つを含有する重合性単量体(C)から誘導された繰り返し単位を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載のはっ水剤。 The acrylic-silicone copolymer further contains at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group, an epoxy group, a carboxylic acid group, a blocked isocyanate group, an amide group, an N-methylol group, and a mercapto group. The water-repellent agent according to any one of claims 1 to 4, comprising a repeating unit derived from the polymerizable monomer (C). 前記単量体(B)の構成割合が、共重合体を構成する単量体全体の全量に対して0.01重量%以上40重量%以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のはっ水剤。 The constituent ratio of the monomer (B) is 0.01% by weight or more and 40% by weight or less based on the total amount of the whole monomer constituting the copolymer. Water-repellent agent described in 1. 前記単量体(B)の構成割合が、共重合体を構成する単量体全体の全量に対して0.01重量%以上8重量%以下である、請求項1〜6のいずれか1項に記載のはっ水剤。 The constituent ratio of the monomer (B) is 0.01% by weight or more and 8% by weight or less based on the total amount of the whole monomer constituting the copolymer. Water-repellent agent described in 1. 前記重合性単量体(C)が、水酸基を含有する単量体である、請求項5〜7のいずれか1項に記載のはっ水剤。 The water repellent according to any one of claims 5 to 7, wherein the polymerizable monomer (C) is a monomer containing a hydroxyl group. 請求項1〜8のいずれか1項に記載のはっ水剤とともに、
(1)2官能以上のブロックトイソシアネート基を有する化合物の水系分散体又は乳化体及び/又は、
(2)N−メチロールメラミン
を用いる、繊維製品のはっ水加工方法。
With the water repellent of any one of Claims 1-8,
(1) An aqueous dispersion or emulsion of a compound having a bifunctional or higher functional blocked isocyanate group and / or
(2) A water-repellent processing method for textiles using N-methylolmelamine.
請求項1〜8のいずれか1項に記載のはっ水剤を含む加工液に、繊維を浸漬する工程と、当該工程の後、100℃以上の温度で熱処理する工程と、を含む、繊維製品のはっ水加工方法。 A fiber comprising: a step of immersing the fiber in a processing liquid containing the water repellent according to any one of claims 1 to 8; and a step of heat-treating at a temperature of 100 ° C. or higher after the step. Water repellent processing method for products. 請求項1〜8のいずれか1項に記載のはっ水剤が処理されてなる、はっ水性繊維製品。 A water-repellent fiber product obtained by treating the water-repellent agent according to any one of claims 1 to 8.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018031534A1 (en) 2016-08-12 2018-02-15 3M Innovative Properties Company Fluorine-free fibrous treating compositions, treated substrates, and treating methods
JP2018095879A (en) * 2016-12-15 2018-06-21 ダイキン工業株式会社 Water repellent
JP2020007681A (en) * 2018-07-11 2020-01-16 明成化学工業株式会社 Surface treatment agent for fiber and fiber product
CN116043547A (en) * 2023-02-24 2023-05-02 福可新材料(上海)有限公司 Acrylic fluorine-free waterproof agent and application thereof
WO2024038771A1 (en) * 2022-08-19 2024-02-22 信越化学工業株式会社 Water repellent composition and fiber treatment agent
WO2024058204A1 (en) * 2022-09-14 2024-03-21 ダイキン工業株式会社 Method for producing liquid-repellent fibers

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014017542A1 (en) * 2012-07-27 2014-01-30 日産化学工業株式会社 Silicon-containing hyperbranched polymer and curable composition containing same
JP2015120895A (en) * 2013-11-22 2015-07-02 ダイキン工業株式会社 Aqueous surface-treating agent
JP2015137363A (en) * 2014-01-20 2015-07-30 福盈科技化學股▲ふん▼有限公司 Fluorine-free water repellent, and preparation method and application thereof
JP2015221952A (en) * 2014-05-23 2015-12-10 明成化学工業株式会社 Water repellent composition containing no fluorine and water repellent processing method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014017542A1 (en) * 2012-07-27 2014-01-30 日産化学工業株式会社 Silicon-containing hyperbranched polymer and curable composition containing same
JP2015120895A (en) * 2013-11-22 2015-07-02 ダイキン工業株式会社 Aqueous surface-treating agent
JP2015137363A (en) * 2014-01-20 2015-07-30 福盈科技化學股▲ふん▼有限公司 Fluorine-free water repellent, and preparation method and application thereof
JP2015221952A (en) * 2014-05-23 2015-12-10 明成化学工業株式会社 Water repellent composition containing no fluorine and water repellent processing method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018031534A1 (en) 2016-08-12 2018-02-15 3M Innovative Properties Company Fluorine-free fibrous treating compositions, treated substrates, and treating methods
US11377785B2 (en) 2016-08-12 2022-07-05 3M Innovative Properties Company Fluorine-free fibrous treating compositions, treated substrates, and treating methods
JP2018095879A (en) * 2016-12-15 2018-06-21 ダイキン工業株式会社 Water repellent
JP2020007681A (en) * 2018-07-11 2020-01-16 明成化学工業株式会社 Surface treatment agent for fiber and fiber product
JP7276797B2 (en) 2018-07-11 2023-05-18 明成化学工業株式会社 Surface treatment agents for textiles and textile products
WO2024038771A1 (en) * 2022-08-19 2024-02-22 信越化学工業株式会社 Water repellent composition and fiber treatment agent
WO2024058204A1 (en) * 2022-09-14 2024-03-21 ダイキン工業株式会社 Method for producing liquid-repellent fibers
CN116043547A (en) * 2023-02-24 2023-05-02 福可新材料(上海)有限公司 Acrylic fluorine-free waterproof agent and application thereof

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