JP2023145051A - Polymer for water- and oil-repellents, water- and oil-repellent composition, and product processed with water- and oil-repellent - Google Patents

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Abstract

To provide a polymer for water- and oil-repellents that can endow a target material with superior water- and oil-repellency, a water- and oil-repellent composition, and a product processed with water- and oil-repellents.SOLUTION: A polymer for water- and oil-repellents comprises a fluorine-containing copolymer, comprising a constitutional unit derived from a fluorine-containing monomer (a) represented by formula (1) and a constitutional unit derived from a fluorine-free monomer (b1) represented by formula (2), wherein, assuming the total amount of the constitutional units derived from all the monomers to be 100 pts.mass, the mass of the constitutional unit derived from the monomer (a) is 10-90 pts.mass, and the mass of the constitutional unit derived from the monomer (b1) is 10-90 pts.mass.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、撥水撥油剤用重合体、撥水撥油剤組成物および撥水撥油剤処理物に関する。 The present invention relates to polymers for water and oil repellents, water and oil repellent compositions, and water and oil repellent treated products.

フッ素樹脂は、様々な被処理物に対して撥水性、撥油性、防汚性、剥離性等を付与することが可能である。例えば、パーフルオロアルキル基を有する含フッ素共重合体を利用することによって、繊維、皮革、紙等に撥水撥油性を付与することができる。 Fluororesins can impart water repellency, oil repellency, stain resistance, releasability, etc. to various objects to be treated. For example, by using a fluorine-containing copolymer having a perfluoroalkyl group, water and oil repellency can be imparted to fibers, leather, paper, and the like.

特許文献1では、パーフルオロアルキル基を有する含フッ素単量体由来の構成単位と長鎖アルキル基およびアミド基、ウレタン基、またはウレア基を有する非フッ素単量体由来の構成単位を含有する含フッ素共重合体を開示している。 Patent Document 1 discloses a compound containing a structural unit derived from a fluorine-containing monomer having a perfluoroalkyl group and a structural unit derived from a non-fluorine monomer having a long-chain alkyl group and an amide group, urethane group, or urea group. A fluorine copolymer is disclosed.

特開2020-59800号公報JP2020-59800A

しかしながら、特許文献1の含フッ素共重合体は、天然繊維や天然皮革等の親水性の基材に対する造膜性が乏しく、十分な撥水撥油性を付与し難い。 However, the fluorine-containing copolymer of Patent Document 1 has poor film-forming properties on hydrophilic base materials such as natural fibers and natural leather, and is difficult to impart sufficient water and oil repellency.

以上のような事情に鑑み、本発明の課題は、被処理物に対して優れた撥水撥油性を付与可能な、撥水撥油剤用重合体、撥水撥油剤組成物、および撥水撥油剤処理物を提供することにある。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a water and oil repellent polymer, a water and oil repellent composition, and a water and oil repellent composition that can impart excellent water and oil repellency to a treated object. Our objective is to provide treated oil products.

すなわち、本発明は、下記式(1)で表される含フッ素単量体(a)由来の構成単位および下記式(2)で表される非フッ素単量体(b1)由来の構成単位を含む含フッ素共重合体であって、全単量体由来の構成単位の合計量を100質量部としたとき、前記単量体(a)由来の構成単位の質量が10~90質量部であり、前記単量体(b1)由来の構成単位の質量が10~90質量部である撥水撥油剤用重合体に関する。
(式(1)中、Rは水素原子またはメチル基を示し、lは0~4の整数であり、mは0~5の整数である。)
(式(2)中、Rは、水素原子、メチル基、ハロゲノ基を示し、Rは、炭素数12~24のアルキル基を示し、Aは、炭素数1~10のアルキレン基を示し、Xは0または1を示し、Yは、下記式(3)、式(4)、式(5)および式(6)からなる群より選ばれるヒドロキシウレタン構造である。)
That is, the present invention provides a structural unit derived from a fluorine-containing monomer (a) represented by the following formula (1) and a structural unit derived from a non-fluorine monomer (b1) represented by the following formula (2). A fluorine-containing copolymer containing 10 to 90 parts by mass of structural units derived from the monomer (a) when the total amount of structural units derived from all monomers is 100 parts by mass. , relates to a polymer for water and oil repellents, in which the mass of the structural unit derived from the monomer (b1) is 10 to 90 parts by mass.
(In formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, l is an integer of 0 to 4, and m is an integer of 0 to 5.)
(In formula (2), R 2 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a halogeno group, R 3 represents an alkyl group having 12 to 24 carbon atoms, and A represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. , X represents 0 or 1, and Y is a hydroxyurethane structure selected from the group consisting of the following formula (3), formula (4), formula (5), and formula (6).)

また、本発明は、前記撥水撥油剤用重合体と液状媒体とを含む撥水撥油剤組成物に関する。 The present invention also relates to a water and oil repellent composition containing the water and oil repellent polymer and a liquid medium.

さらに、本発明は、前記撥水撥油剤用重合体が付着してなる撥水撥油剤処理物に関する。 Furthermore, the present invention relates to a water- and oil-repellent-treated product to which the water- and oil-repellent polymer is attached.

本発明によれば、合成繊維、天然繊維、天然皮革等の基材に対して優れた撥水撥油性を付与可能な、撥水撥油剤用重合体、撥水撥油剤組成物、および優れた撥水撥油性を有する撥水撥油剤処理物を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a polymer for water and oil repellents, a water and oil repellent composition, and an excellent water and oil repellent composition capable of imparting excellent water and oil repellency to base materials such as synthetic fibers, natural fibers, and natural leather. A water/oil repellent treated product having water and oil repellency can be provided.

<含フッ素単量体(a)>
含フッ素単量体(a)は、下記式(1)で表される単量体である。
(式(1)中、Rは水素原子またはメチル基を示し、lは0~4の整数であり、mは0~5の整数である。)また、式(1)中、lは1~2の整数であることが好ましく、mは3~5の整数であることが好ましい。
<Fluorine-containing monomer (a)>
The fluorine-containing monomer (a) is a monomer represented by the following formula (1).
(In formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, l is an integer of 0 to 4, and m is an integer of 0 to 5.) Also, in formula (1), l is 1 Preferably, it is an integer of 2 to 2, and m is preferably an integer of 3 to 5.

含フッ素単量体(a)で表される化合物の具体例としては、例えば、2-(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート、2-(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレート、3-(パーフルオロヘキシル)プロピル(メタ)アクリレート、4-(パーフルオロヘキシル)ブチル(メタ)アクリレート、2,2,2トリフルオロエチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。好ましくは、2-(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート、2-(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレートであるが、撥水撥油性に優れる点から2-(パーフルオロヘキシル)エチルメタクリレートがより好ましい。なお、含フッ素単量体(a)は、単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。 Specific examples of the compound represented by the fluorine-containing monomer (a) include 2-(perfluorohexyl)ethyl (meth)acrylate, 2-(perfluorobutyl)ethyl (meth)acrylate, and 3-( Examples include perfluorohexyl)propyl (meth)acrylate, 4-(perfluorohexyl)butyl (meth)acrylate, and 2,2,2 trifluoroethyl (meth)acrylate. Preferred are 2-(perfluorohexyl)ethyl (meth)acrylate and 2-(perfluorobutyl)ethyl (meth)acrylate, but 2-(perfluorohexyl)ethyl methacrylate is preferred because of its excellent water and oil repellency. More preferred. The fluorine-containing monomer (a) may be used alone or in combination of two or more.

<非フッ素単量体(b1)>
非フッ素単量体(b1)は、下記式(2)で表される単量体であり、ヒドロキシウレタン構造を有することで、被処理物への重合体の造膜性を高めることができ、優れた撥水性を付与することができる。非フッ素単量体(b1)は、単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
(式(2)中、Rは、水素原子、メチル基、ハロゲノ基を示し、Rは、炭素数12~24のアルキル基を示し、Aは、炭素数1~10のアルキレン基を示し、Xは0または1を示し、Yは、下記式(3)、式(4)、式(5)および式(6)からなる群より選ばれるヒドロキシウレタン構造である。)
<Non-fluorine monomer (b1)>
The non-fluorine monomer (b1) is a monomer represented by the following formula (2), and has a hydroxyurethane structure, which can improve the film-forming properties of the polymer on the object to be treated, Can provide excellent water repellency. The non-fluorine monomer (b1) may be used alone or in combination of two or more.
(In formula (2), R 2 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a halogeno group, R 3 represents an alkyl group having 12 to 24 carbon atoms, and A represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. , X represents 0 or 1, and Y is a hydroxyurethane structure selected from the group consisting of the following formula (3), formula (4), formula (5), and formula (6).)

式(2)中、Rは、重合反応が進行しやすい点から、水素原子またはメチル基が好ましい。 In formula (2), R 2 is preferably a hydrogen atom or a methyl group from the viewpoint of facilitating the progress of the polymerization reaction.

式(2)中、Rは、炭素数12~24のアルキル基を示す。炭素数12~24のアルキル基を有することで、側鎖の結晶化が誘起され、被処理物の表面でアルキル基が整列した密な膜を形成でき、優れた撥水性を発現することができる。炭素数12~24のアルキル基としては、炭素数12~24の直鎖状または分岐状のアルキル基が挙げられるが、撥水性に優れる点と工業的な製造の容易さから、Rの炭素数は12~22が好ましく、18~22が更に好ましい。また、Rは直鎖状アルキル基であることが更に好ましい。 In formula (2), R 3 represents an alkyl group having 12 to 24 carbon atoms. Having an alkyl group with 12 to 24 carbon atoms induces crystallization of the side chain, forming a dense film with aligned alkyl groups on the surface of the object to be treated, and exhibiting excellent water repellency. . Examples of the alkyl group having 12 to 24 carbon atoms include linear or branched alkyl groups having 12 to 24 carbon atoms . The number is preferably 12 to 22, more preferably 18 to 22. Moreover, it is more preferable that R 3 is a linear alkyl group.

式(2)中、Aは、炭素数1~10のアルキレン基を示し、Xは0または1を示す。Aの炭素数は1以上が好ましく、また、4以下が好ましい。 In formula (2), A represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and X represents 0 or 1. The number of carbon atoms in A is preferably 1 or more, and preferably 4 or less.

式(2)中、Yは上記の式(3)、式(4)、式(5)、および式(6)からなる群より選ばれるヒドロキシウレタン構造である。撥水性がより優れる点から、Yとしては式(3)または式(4)の構造が特に好ましい。 In formula (2), Y is a hydroxyurethane structure selected from the group consisting of formula (3), formula (4), formula (5), and formula (6) above. In view of superior water repellency, Y has a structure of formula (3) or formula (4).

非フッ素単量体(b1)は、分子量が355~800の範囲の化合物を用いることが特に好ましい。 As the non-fluorine monomer (b1), it is particularly preferable to use a compound having a molecular weight in the range of 355 to 800.

非フッ素単量体(b1)の製造方法は特に限定されず、公知の方法により製造することができるが、例えば、(メタ)アクリロイル基と環状カーボネート基の両方を有する化合物と、炭素数12~24のアルキル基を有するアミン化合物との付加反応により得ることができる。 The method for producing the non-fluorine monomer (b1) is not particularly limited, and it can be produced by a known method, but for example, a compound having both a (meth)acryloyl group and a cyclic carbonate group and It can be obtained by addition reaction with an amine compound having 24 alkyl groups.

<ビニル単量体(b2)>
ビニル単量体(b2)は、含フッ素単量体(a)と非フッ素単量体(b1)と共重合可能なビニル基含有単量体である。ビニル単量体(b2)としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル化合物や、(メタ)アクリルアミド化合物、芳香族アルケニル化合物、ハロゲン化ビニル化合物、シアン化ビニル化合物などが挙げられる。これらの中でも、少なくとも1種の(メタ)アクリル酸エステル化合物または(メタ)アクリルアミド化合物を共重合させることが好ましい。ビニル単量体(b2)は、単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
<Vinyl monomer (b2)>
The vinyl monomer (b2) is a vinyl group-containing monomer that can be copolymerized with the fluorine-containing monomer (a) and the non-fluorine monomer (b1). Examples of the vinyl monomer (b2) include (meth)acrylic ester compounds, (meth)acrylamide compounds, aromatic alkenyl compounds, vinyl halides, and vinyl cyanide compounds. Among these, it is preferable to copolymerize at least one (meth)acrylic acid ester compound or (meth)acrylamide compound. The vinyl monomer (b2) may be used alone or in combination of two or more types.

(メタ)アクリル酸エステル化合物または(メタ)アクリルアミド化合物としては、ビニル基を少なくとも1つ有する化合物であり、下記式(7)で表される化合物を用いることが好ましい。
(式(7)中、Rは、水素原子、メチル基、ハロゲノ基を示し、Zは、酸素原子または窒素原子を示し、Rは、水素原子、または置換されていてもよい炭素数1~22の炭化水素基を示し、nは、Zが酸素原子の場合は1を示し、Zが窒素原子の場合は2を示す。)
As the (meth)acrylic acid ester compound or the (meth)acrylamide compound, it is preferable to use a compound having at least one vinyl group and represented by the following formula (7).
(In formula (7), R 4 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a halogeno group, Z represents an oxygen atom or a nitrogen atom, and R 5 represents a hydrogen atom or an optionally substituted carbon number 1 ~22 hydrocarbon groups, n represents 1 when Z is an oxygen atom, and represents 2 when Z is a nitrogen atom.)

式(7)中、Rの炭化水素基は置換基を有してもよい。ビニル単量体(b2)として用いる式(7)で示される化合物は、Rが置換基を有する炭化水素基である化合物と、Rが置換基を有しない炭化水素基である化合物をそれぞれ1つ以上含むことが好ましい。 In formula (7), the hydrocarbon group of R 5 may have a substituent. The compound represented by formula (7) used as the vinyl monomer (b2) includes a compound in which R 5 is a hydrocarbon group having a substituent, and a compound in which R 5 is a hydrocarbon group without a substituent, respectively. It is preferable to include one or more.

が水素原子である化合物としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。 Examples of compounds in which R 5 is a hydrogen atom include (meth)acrylic acid, (meth)acrylamide, and the like.

における置換基を有しない炭化水素基としては、例えば、炭素数1~22の直鎖状または分岐状、環状のアルキル基が挙げられる。 Examples of the unsubstituted hydrocarbon group for R 5 include linear, branched, or cyclic alkyl groups having 1 to 22 carbon atoms.

炭素数1~22の直鎖状または分岐状のアルキル基を有する具体的な化合物としては、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n-プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸tert-ブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(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)アクリル酸ドコシル、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられるが、撥水撥油性が良好な点と非フッ素単量体(b1)と共重合しやすい点から、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸tert-ブチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(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が好ましい。さらに好ましくは、(メタ)アクリル酸ステアリルである。 Specific examples of compounds having a linear or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, ( Isopropyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, isooctyl (meth)acrylate, (meth)acrylate Nonyl acrylate, decyl (meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, hexadecyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, isostearyl (meth)acrylate, (meth)acrylate Examples include docosyl acrylate, dimethyl (meth)acrylamide, diethyl (meth)acrylamide, etc., but (meth)acrylic Preferred are methyl acid, n-butyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, and isostearyl (meth)acrylate. More preferred is stearyl (meth)acrylate.

における置換基を有しない環状の炭化水素基としては、例えば炭素数3~22の単環式または多環式のアルキル基が挙げられる。例えば、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(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1-アダマンチル等が挙げられるが、撥水撥油性の耐久性が向上できる点から、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボルニルが好ましい。さらに好ましくは(メタ)アクリル酸シクロヘキシルである。 Examples of the unsubstituted cyclic hydrocarbon group in R 5 include monocyclic or polycyclic alkyl groups having 3 to 22 carbon atoms. Examples include cyclohexyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, and 1-adamantyl (meth)acrylate, which can improve the durability of water and oil repellency. From this point of view, cyclohexyl (meth)acrylate and isobornyl (meth)acrylate are preferred. More preferred is cyclohexyl (meth)acrylate.

における炭化水素基が置換基を有する場合、その置換基としては、水酸基、エーテル基、エポキシ基、カルボニル基、エステル基、アミド基、イソシアネート基、ウレタン基、ウレア基、ビニル基、アミノ基、オニウム塩基、複素環式基、アリール基、オルガノシロキシ基、ポリジメチルシロキサン基からなる群から選択される少なくとも1種以上から構成される置換基が挙げられる。これらの置換基の中でも、Rはアリール基、ポリジメチルシロキサン基、水酸基、エーテル基を有する炭化水素基であることが好ましい。ポリジメチルシロキサン基を有する炭化水素基含有単量体の分子量としては、1,000~30,000であることが好ましい。 When the hydrocarbon group in R 5 has a substituent, examples of the substituent include a hydroxyl group, an ether group, an epoxy group, a carbonyl group, an ester group, an amide group, an isocyanate group, a urethane group, a urea group, a vinyl group, and an amino group. , an onium base, a heterocyclic group, an aryl group, an organosiloxy group, and a polydimethylsiloxane group. Among these substituents, R 5 is preferably a hydrocarbon group having an aryl group, a polydimethylsiloxane group, a hydroxyl group, or an ether group. The molecular weight of the hydrocarbon group-containing monomer having a polydimethylsiloxane group is preferably 1,000 to 30,000.

炭化水素基が置換基を有する具体的な化合物としては、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-ヒドロキシブチル、モノ(メタ)アクリル酸グリセロール、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸メトキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸(2-オキソ-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチル、(メタ)アクリル酸2-イソシアナトエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸塩化トリメチルアンモニウムエチル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシフェニル、「プラクセルFMシリーズ」((株)ダイセル製、メタクリル酸2-ヒドロキシエチルのε-力プロラクトン付加体、商品名)、(メタ)アクリル酸3-(トリメトキシシリル)プロピル、「サイラプレーンFM-0721(JNC(株)製、ポリジメチルシロキサン基含有マクロモノマー(分子量5,000)、商品名)」、「サイラプレーンFM-0725(JNC(株)製、ポリジメチルシロキサン基含有マクロモノマー(分子量10,000)、商品名)」、「サイラプレーンFM-7721(JNC(株)製、ポリジメチルシロキサン基含有二官能マクロモノマー(分子量5,000)、商品名)」、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。撥水撥油性が良好な点と非フッ素単量体(b1)と共重合しやすい点から、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸メトキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ベンジル、「サイラプレーンFM-0721(JNC(株)製、ポリジメチルシロキサン基含有マクロモノマー(分子量5,000)、商品名)」、「サイラプレーンFM-0725(JNC(株)製、ポリジメチルシロキサン基含有マクロモノマー(分子量10,000)、商品名)」、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミドが好ましい。 Specific examples of compounds in which the hydrocarbon group has a substituent include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, and mono(meth)acrylate. ) Glycerol acrylate, polyethylene glycol (meth)acrylate, polypropylene glycol (meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, methoxyethyl (meth)acrylate, (meth) Methoxypolyethylene glycol acrylate, methoxypolypropylene glycol (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, (2-oxo-1,3-dioxolan-4-yl)methyl (meth)acrylate, (meth)acrylic acid 2 - Isocyanatoethyl, dimethylaminoethyl (meth)acrylate, trimethylammoniumethyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, 4-hydroxyphenyl (meth)acrylate, "Plaxel FM series" (manufactured by Daicel Corporation, ε-prolactone adduct of 2-hydroxyethyl methacrylate, trade name), 3-(trimethoxysilyl)propyl (meth)acrylate, "Siraplane FM- 0721 (manufactured by JNC Corporation, polydimethylsiloxane group-containing macromonomer (molecular weight 5,000), trade name), Silaprene FM-0725 (manufactured by JNC Corporation, polydimethylsiloxane group-containing macromonomer (molecular weight 10) ,000), trade name), Silaprene FM-7721 (manufactured by JNC Corporation, polydimethylsiloxane group-containing bifunctional macromonomer (molecular weight 5,000), trade name), diacetone (meth)acrylamide, N -Methylol (meth)acrylamide and the like. 2-Hydroxyethyl (meth)acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, polyethylene (meth)acrylate because of their good water and oil repellency and ease of copolymerization with the non-fluorine monomer (b1). Glycol, benzyl (meth)acrylate, "Siraplane FM-0721 (manufactured by JNC Corporation, polydimethylsiloxane group-containing macromonomer (molecular weight 5,000), trade name)", "Siraplane FM-0725 (manufactured by JNC Corporation, product name)" Polydimethylsiloxane group-containing macromonomer (molecular weight 10,000, trade name) manufactured by Co., Ltd., diacetone (meth)acrylamide, and N-methylol (meth)acrylamide are preferred.

ビニル単量体(b2)として用いる芳香族アルケニル化合物としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、p-メトキシスチレンなどが挙げられる。 Examples of the aromatic alkenyl compound used as the vinyl monomer (b2) include styrene, α-methylstyrene, and p-methoxystyrene.

ビニル単量体(b2)として用いるハロゲン化ビニル化合物としては、例えば、フッ化ビニル、塩化ビニル、臭化ビニル、ヨウ化ビニル等が挙げられる。 Examples of the halogenated vinyl compound used as the vinyl monomer (b2) include vinyl fluoride, vinyl chloride, vinyl bromide, and vinyl iodide.

ビニル単量体(b2)として用いるシアン化ビニル化合物としては、例えば、(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。 Examples of the vinyl cyanide compound used as the vinyl monomer (b2) include (meth)acrylonitrile.

<撥水撥油剤用重合体の組成比率>
撥水撥油剤用重合体は、含フッ素単量体(a)由来の構成単位と非フッ素単量体(b1)由来の構成単位を含む含フッ素共重合体、または含フッ素単量体(a)由来の構成単位と非フッ素単量体(b1)由来の構成単位、ビニル単量体(b2)由来の構成単位を含む含フッ素共重合体を含むことが好ましい。
<Composition ratio of polymer for water and oil repellent>
The polymer for water and oil repellent agents is a fluorine-containing copolymer containing a constitutional unit derived from a fluorine-containing monomer (a) and a constitutional unit derived from a non-fluorine monomer (b1), or a fluorine-containing copolymer containing a constitutional unit derived from a fluorine-containing monomer (a). ), a structural unit derived from the non-fluorine monomer (b1), and a fluorine-containing copolymer containing a structural unit derived from the vinyl monomer (b2).

含フッ素共重合体において、全単量体由来の構成単位の合計量を100質量部としたとき、単量体(a)由来の構成単位の質量が10~90質量部であり、単量体(b1)由来の構成単位の質量が10~90質量部である。含フッ素共重合体において、撥水撥油性、溶解性の観点から、全単量体由来の構成単位の合計量を100質量部としたとき、単量体(a)由来の構成単位の質量が、30~80質量部であることが好ましく、40~80質量部であることがより好ましく、また、単量体(b1)由来の構成単位の質量が、10~70質量部であることが好ましく、20~60質量部であることがより好ましい。単量体(a)由来の構成単位の質量が、10質量部より小さい場合は、撥水撥油性が低下する傾向にあり、
90質量部より大きい場合は、含フッ素共重合体が炭化水素溶剤への溶解性が著しく低下する傾向にある。
In the fluorine-containing copolymer, when the total amount of structural units derived from all monomers is 100 parts by mass, the mass of structural units derived from monomer (a) is 10 to 90 parts by mass, and the monomer The mass of the structural unit derived from (b1) is 10 to 90 parts by mass. In the fluorine-containing copolymer, from the viewpoint of water and oil repellency and solubility, when the total amount of structural units derived from all monomers is 100 parts by mass, the mass of structural units derived from monomer (a) is , is preferably 30 to 80 parts by mass, more preferably 40 to 80 parts by mass, and preferably the mass of the structural unit derived from monomer (b1) is 10 to 70 parts by mass. , more preferably 20 to 60 parts by mass. When the mass of the structural unit derived from monomer (a) is less than 10 parts by mass, water and oil repellency tends to decrease,
If it is more than 90 parts by mass, the solubility of the fluorine-containing copolymer in a hydrocarbon solvent tends to decrease significantly.

また、含フッ素共重合体において、ビニル単量体(b2)由来の構成単位を含む場合、撥水撥油性、溶解性の観点から、全単量体由来の構成単位の合計量を100質量部としたとき、単量体(b2)由来の構成単位の質量が、80質量部以下であることが好ましく、1~50質量部であることがより好ましく、5~30質量部であることがさらに好ましい。 In addition, when the fluorine-containing copolymer contains structural units derived from the vinyl monomer (b2), from the viewpoint of water and oil repellency and solubility, the total amount of structural units derived from all monomers is 100 parts by mass. The mass of the structural unit derived from the monomer (b2) is preferably 80 parts by mass or less, more preferably 1 to 50 parts by mass, and even more preferably 5 to 30 parts by mass. preferable.

<撥水撥油剤用重合体の製造方法>
撥水撥油剤用重合体は、少なくとも、含フッ素単量体(a)と非フッ素単量体(b1)を含む単量体混合物をラジカル重合させることにより、得ることができる。重合方法は特に限定されず、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等の公知の重合方法を用いることができる。
<Production method of polymer for water and oil repellent>
The water- and oil-repellent polymer can be obtained by radical polymerizing a monomer mixture containing at least a fluorine-containing monomer (a) and a non-fluorine monomer (b1). The polymerization method is not particularly limited, and known polymerization methods such as solution polymerization, emulsion polymerization, and suspension polymerization can be used.

重合開始剤としては、有機過酸化物、アゾ化合物、過硫酸塩等を用いることができる。重合開始剤の具体例としては、tert-ブチルパーオキシピバレート、tert-ヘキシルパーオキシネオデカネート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、ジ-3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキシド、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)2塩酸塩、過硫酸アンモニウム等が挙げられる。重合開始剤の使用量は、用いる単量体の組み合わせや、反応条件などに応じて適宜設定することができる。 As the polymerization initiator, organic peroxides, azo compounds, persulfates, etc. can be used. Specific examples of the polymerization initiator include tert-butylperoxypivalate, tert-hexylperoxyneodecanate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, di-3 ,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis(2-methylpropion) (amidine) dihydrochloride, ammonium persulfate, etc. The amount of the polymerization initiator used can be appropriately set depending on the combination of monomers used, reaction conditions, and the like.

溶液重合による重合方法では、重合開始剤存在下、各種単量体を任意の溶媒に溶解させ、窒素置換後、加熱攪拌することで重合することができる。 In a polymerization method using solution polymerization, various monomers are dissolved in an arbitrary solvent in the presence of a polymerization initiator, and after nitrogen substitution, polymerization can be carried out by heating and stirring.

乳化重合による重合方法では、重合開始剤および界面活性剤の存在下、各種単量体を水、または有機溶媒と水の混合物中に乳化させ、窒素置換後、加熱攪拌することで重合することができる。 In the polymerization method using emulsion polymerization, various monomers are emulsified in water or a mixture of an organic solvent and water in the presence of a polymerization initiator and a surfactant, and after nitrogen substitution, polymerization is carried out by heating and stirring. can.

撥水撥油剤用重合体における各単量体の構成単位の配列は、特に制限されず、ランダム、ブロック、グラフトなどのいずれでもよい。 The arrangement of the constituent units of each monomer in the water- and oil-repellent polymer is not particularly limited, and may be random, block, graft, or the like.

<重量平均分子量>
撥水撥油剤用重合体は、ポリスチレン換算の重量平均分子量が5,000~2,000,000の範囲とする重合体である、撥水撥油性が良好な点から、10,000~1,900,000の範囲であることが好ましい。さらに好ましくは、30,000~1,800,000の範囲である。重量平均分子量がこの範囲から内であれば、重合体からなる被膜の均一性が向上し、撥水撥油性が良好になる。
<Weight average molecular weight>
The polymer for water and oil repellent agents is a polymer having a weight average molecular weight in the range of 5,000 to 2,000,000 in terms of polystyrene, and from the viewpoint of good water and oil repellency, the weight average molecular weight is 10,000 to 1,000. A range of 900,000 is preferred. More preferably, it is in the range of 30,000 to 1,800,000. If the weight average molecular weight is within this range, the uniformity of the polymer film will be improved and the water and oil repellency will be good.

撥水撥油剤用重合体は、分子量を調整する目的として、重合時に連鎖移動剤を用いてもよい。連鎖移動剤としては、ラウリルメルカプタン、tert-ブチルアルコール等が挙げられる。連鎖移動剤の使用量は、用いる単量体の組み合わせや、反応条件などに応じて適宜設定することができる。 A chain transfer agent may be used during polymerization of the water- and oil-repellent polymer for the purpose of adjusting the molecular weight. Examples of chain transfer agents include lauryl mercaptan and tert-butyl alcohol. The amount of the chain transfer agent used can be appropriately determined depending on the combination of monomers used, reaction conditions, and the like.

<撥水撥油剤組成物>
撥水撥油剤組成物は、撥水撥油剤用重合体と液状媒体を混合させることで製造することができる。撥水撥油組成物とすることにより、被処理物に対して撥水撥油剤用重合体の付着を容易にすることができる。
<Water and oil repellent composition>
The water and oil repellent composition can be produced by mixing a water and oil repellent polymer and a liquid medium. By forming the water- and oil-repellent composition, the water- and oil-repellent polymer can be easily attached to the object to be treated.

液状媒体としては、重合体が溶解、または分散するものであれば特に制限はないが、例えば、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、水、エタノール、n-プロパノール、イソプロピルアルコール、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、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸エチル、酢酸ブチル、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、n-ヘキサン、イソヘキサン、n-ヘプタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、イソパラフィン系溶剤等が挙げられる。これらの液状媒体の中でも、被処理物の風合いや劣化を防げる点から、脂肪族炭化水素溶剤であることが好ましい。好ましくは、n-ヘキサン、イソヘキサン、n-ヘプタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンが挙げられるが、特にn-ヘキサン、n-ヘプタン、シクロヘキサンが好ましい。これらの液状媒体は、それぞれ単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 There are no particular restrictions on the liquid medium as long as it dissolves or disperses the polymer, but examples include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, water, ethanol, n-propanol, isopropyl alcohol, propylene glycol, and dipropanol. Propylene glycol, tripropylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, ethyl acetate, butyl acetate, tetrahydrofuran, dimethyl formaldehyde, toluene, xylene, n-hexane, isohexane, n-heptane, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, isoparaffin solvents, etc. can be mentioned. Among these liquid media, aliphatic hydrocarbon solvents are preferred from the viewpoint of preventing texture and deterioration of the object to be treated. Preferred examples include n-hexane, isohexane, n-heptane, cyclopentane, cyclohexane, and methylcyclohexane, with n-hexane, n-heptane, and cyclohexane being particularly preferred. These liquid media may be used alone or in combination of two or more.

撥水撥油剤用重合体と液状媒体の合計量を100質量部とした場合、撥水撥油剤用重合体の含有量を、0.1~10質量部とすることが好ましく、より好ましくは、1~10質量部とする。 When the total amount of the water- and oil-repellent polymer and the liquid medium is 100 parts by mass, the content of the water- and oil-repellent polymer is preferably 0.1 to 10 parts by mass, and more preferably, The amount is 1 to 10 parts by mass.

撥水撥油剤組成物は、本発明の効果を損ねない範囲において、添加剤を更に含有してもよい。たとえば、重合体と液状媒体の合計量を100質量部とした場合、添加剤の含有量は、10質量部以下が好ましく、5質量部以下とすることが更に好ましい。 The water and oil repellent composition may further contain additives within a range that does not impair the effects of the present invention. For example, when the total amount of the polymer and liquid medium is 100 parts by mass, the content of the additive is preferably 10 parts by mass or less, and more preferably 5 parts by mass or less.

添加剤としては、撥水撥油剤用重合体以外の撥水撥油性を付与可能な重合体、架橋剤、抗菌防臭剤、難燃剤、帯電防止剤、柔軟剤、防皺剤等が挙げられる。特に布地、衣料等を処理する場合、洗濯による撥水撥油性の低下を防ぐ場合には、架橋剤を添加することが好ましい。架橋剤としては、メチロールメラミン、イソシアネート基、ブロックドイソシアネート基を少なくとも1種以上有する化合物が挙げられる。架橋剤を被処理物に付着させて、加熱処理することにより、洗濯後も撥水撥油性を維持することができる。 Examples of additives include polymers capable of imparting water and oil repellency other than polymers for water and oil repellents, crosslinking agents, antibacterial and deodorizing agents, flame retardants, antistatic agents, softeners, anti-wrinkle agents, and the like. In particular, when treating fabrics, clothing, etc., and when preventing deterioration of water and oil repellency due to washing, it is preferable to add a crosslinking agent. Examples of the crosslinking agent include compounds having at least one of methylolmelamine, isocyanate groups, and blocked isocyanate groups. By attaching a crosslinking agent to the object to be treated and subjecting it to heat treatment, water and oil repellency can be maintained even after washing.

<撥水撥油剤処理物>
撥水撥油剤用重合体は、被処理物に対して撥水撥油性を付与して撥水撥油剤処理物とすることができる。適用可能な被処理物としては、例えば、綿、麻、絹などの天然繊維、レーヨン、キュプラ等の再生繊維、アセテート、トリアセテート等の半合成繊維、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール等の合成繊維、天然皮革、合成皮革、毛皮、紙、木、これらの混合繊維及びこれらによる布地、衣料、靴、その他、ガラス繊維、ガラス、レンガ、セメント、金属、プラスチック等が挙げられる。その中でも、合成繊維、天然繊維、天然皮革に対して特に高い効果が発現する。
<Water and oil repellent treated product>
The water- and oil-repellent polymer can impart water- and oil-repellency to an object to be treated, resulting in a water- and oil-repellent treated product. Applicable materials to be treated include, for example, natural fibers such as cotton, linen, and silk, recycled fibers such as rayon and cupro, semi-synthetic fibers such as acetate and triacetate, polyamide, polyester, polyacrylonitrile, polypropylene, and polyvinyl chloride. , synthetic fibers such as polyvinyl alcohol, natural leather, synthetic leather, fur, paper, wood, mixed fibers thereof, fabrics made from these, clothing, shoes, etc., glass fibers, glass, bricks, cement, metals, plastics, etc. It will be done. Among them, particularly high effects are expressed on synthetic fibers, natural fibers, and natural leather.

撥水撥油剤処理物を用いた処理方法としては、スプレーコート、バーコート、ディップコート等の一般的な方法により塗布することができる。また、撥水撥油剤処理物を被処理物に塗布させた後、適宜室温、熱処理等で液状媒体を揮発させ、被処理物を乾燥することが好ましい。乾燥時の温度条件は特に制限はないが、被処理物の熱による劣化を考慮し、20℃~200℃、好ましくは50~150℃であることが好ましい。 As a treatment method using a water- and oil-repellent treated product, general methods such as spray coating, bar coating, and dip coating can be used. Further, after applying the water- and oil-repellent-treated material to the object to be treated, it is preferable to volatilize the liquid medium by appropriate heat treatment at room temperature and dry the object to be treated. There are no particular restrictions on the temperature conditions during drying, but in consideration of heat-induced deterioration of the object to be treated, it is preferably 20° C. to 200° C., preferably 50° C. to 150° C.

(実施例1)
はじめに、温度計、撹拌機及び還流冷却管を備えた500mLの4つ口フラスコに、シクロヘキサン120gを仕込み、フラスコ内を窒素置換した。次に2-(パーフルオロヘキシル)エチルメタクリレート〈FMAC6〉(単量体(a))30g、表1に記載の「HUMA-2」(単量体(b1))70gとシクロヘキサン94.7gからなる単量体溶液とtert-ヘキシルパーオキシネオデカネート3.3gとシクロヘキサン15gからなる重合開始剤溶液をそれぞれ調製した。反応容器内を55℃まで昇温し、単量体溶液および重合開始剤溶液を同時にそれぞれ2時間かけて滴下した。滴下終了後、55℃で5時間反応させた後、70℃に昇温し、さらに2時間反応させることで、重合体を含む溶液を得た。
(Example 1)
First, 120 g of cyclohexane was charged into a 500 mL four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a reflux condenser, and the inside of the flask was purged with nitrogen. Next, 30 g of 2-(perfluorohexyl)ethyl methacrylate <FMAC6> (monomer (a)), 70 g of "HUMA-2" (monomer (b1)) listed in Table 1, and 94.7 g of cyclohexane were added. A monomer solution, a polymerization initiator solution consisting of 3.3 g of tert-hexyl peroxyneodecanate and 15 g of cyclohexane were prepared. The temperature inside the reaction vessel was raised to 55°C, and a monomer solution and a polymerization initiator solution were simultaneously added dropwise over a period of 2 hours. After the dropwise addition was completed, the mixture was reacted at 55° C. for 5 hours, then heated to 70° C., and further reacted for 2 hours to obtain a solution containing the polymer.

表2には実施例1の各成分の配合を示す。表2に示されるように、実施例1で得られた重合体中の含フッ素単量体(a)由来の構成単位、非フッ素単量体(b1)由来の構成単位、およびビニル単量体(b2)由来の構成単位の質量比((a)/(b1)/(b2))は30/70/0であった。 Table 2 shows the formulation of each component in Example 1. As shown in Table 2, the structural units derived from the fluorine-containing monomer (a), the structural units derived from the non-fluorine monomer (b1), and the vinyl monomer in the polymer obtained in Example 1 The mass ratio ((a)/(b1)/(b2)) of the structural units derived from (b2) was 30/70/0.

(実施例2~19)
実施例2~19では、単量体を表2~5に記載の種類および量に変更した。各単量体(b1)は表1に示した通りである。これ以外は実施例1と同様の方法で、各実施例の撥水剤用重合体を製造した。
(Examples 2 to 19)
In Examples 2 to 19, the types and amounts of monomers were changed as shown in Tables 2 to 5. Each monomer (b1) is as shown in Table 1. Except for this, the water repellent polymers of each example were produced in the same manner as in Example 1.

(実施例20)
はじめに、1Lのポリ容器に、2-(パーフルオロヘキシル)エチルメタクリレート〈FMAC6〉60g、表1に記載の「HUMA-2」25g、メタクリル酸ステアリル〈SMA〉7.0g、メタクリル酸シクロヘキシル〈CHMA〉7.0g、N―メチロールアクリルアミド〈N-MAM〉1.0g、トリプロピレングリコール31.7g、水258gからなる混合物と、ポリオキシエチレンラウリルエーテル2.8g、ポリオキシエチレンイソデシルエーテル2.8g、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド3.5gからなる乳化剤混合物を仕込み、60℃に加熱し、ホモミキサーで1分間、2,000rpmで混合攪拌後、超音波照射により乳化分散させた。次に乳化分散液を温度計、撹拌機及び還流冷却管を備えた500mLの4つ口フラスコに移し、窒素置換後、ラウリルメルカプタン0.2gと2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)2塩酸塩1.0gを分散液に添加し、60℃で6時間反応させることで、重合体を含む水系分散溶液を得た。
(Example 20)
First, in a 1L plastic container, 60g of 2-(perfluorohexyl)ethyl methacrylate <FMAC6>, 25g of "HUMA-2" listed in Table 1, 7.0g of stearyl methacrylate <SMA>, and cyclohexyl methacrylate <CHMA>. 7.0g, N-methylolacrylamide (N-MAM) 1.0g, tripropylene glycol 31.7g, water 258g, and a mixture consisting of 2.8g polyoxyethylene lauryl ether, 2.8g polyoxyethylene isodecyl ether, An emulsifier mixture consisting of 3.5 g of octadecyltrimethylammonium chloride was charged, heated to 60° C., mixed and stirred with a homomixer at 2,000 rpm for 1 minute, and then emulsified and dispersed by ultrasonic irradiation. Next, the emulsified dispersion was transferred to a 500 mL four-necked flask equipped with a thermometer, stirrer, and reflux condenser, and after purging with nitrogen, 0.2 g of lauryl mercaptan and 2,2'-azobis(2-methylpropionamidine) were added. 1.0 g of dihydrochloride was added to the dispersion and reacted at 60° C. for 6 hours to obtain an aqueous dispersion containing a polymer.

(比較例1~4)
比較例1~4では、単量体を表6に記載の種類および量に変更した以外は実施例1と同様の方法で、各比較例の重合体を製造した。
(Comparative Examples 1 to 4)
In Comparative Examples 1 to 4, the polymers of each Comparative Example were produced in the same manner as in Example 1, except that the types and amounts of monomers were changed to those listed in Table 6.

実施例1~20、比較例1~4で得られた重合体の重量平均分子量を測定した。具体的には、GPCシステムとしてTOSOH HLC-8320GPCを用い、カラムとしてTOSOH TSKgel Super Multipore HZ-Mを2本と、TOSOH TSKgel Super H-RCを1本連続装着し、カラム温度を40℃とし、基準物質をポリスチレンとし、展開溶剤をテトラヒドロフランとし、展開溶剤は、1ml/分の流速で流し、サンプル濃度0.1質量%のサンプル溶液0.1mlを注入し、EcoSEC-Work Station GPC計算プログラムを用いて測定した The weight average molecular weights of the polymers obtained in Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 4 were measured. Specifically, a TOSOH HLC-8320GPC was used as the GPC system, two TOSOH TSKgel Super Multipore HZ-M columns and one TOSOH TSKgel Super H-RC column were consecutively installed, the column temperature was set to 40°C, and the standard The substance was polystyrene, the developing solvent was tetrahydrofuran, the developing solvent was flowed at a flow rate of 1 ml/min, and 0.1 ml of a sample solution with a sample concentration of 0.1% by mass was injected, using the EcoSEC-Work Station GPC calculation program. It was measured

(試験片作製)
評価基材として、ポリエステル布、綿布および、牛革を用いた。
(Test piece preparation)
Polyester cloth, cotton cloth, and cowhide were used as evaluation substrates.

上記の各実施例1~19及び各比較例1~4に係る重合体を、液状媒体としてシクロヘキサンで希釈して濃度2.0質量%の溶液(撥水撥油剤組成物)を製造した。ポリエステルタフタ布および綿布については、各溶液に浸漬させることで塗布し、150℃で3分間、加熱乾燥させることで試験片(撥水撥油剤処理物)を作製した。牛革については、スプレーガンを用いて、各溶液を噴霧することで塗布し、その後、室温で乾燥させることで試験片(撥水撥油剤処理物)を作製した。 The polymers according to Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 4 were diluted with cyclohexane as a liquid medium to produce a solution (water and oil repellent composition) with a concentration of 2.0% by mass. Polyester taffeta cloth and cotton cloth were coated by dipping in each solution, and test pieces (water and oil repellent treated products) were prepared by heating and drying at 150° C. for 3 minutes. Regarding cowhide, each solution was applied by spraying using a spray gun, and then dried at room temperature to prepare a test piece (water and oil repellent treated product).

上記の各実施例20に係る重合体を、液状媒体として水で希釈して濃度2.0質量%の分散液(撥水撥油剤組成物)を製造した。ポリエステルタフタ布および綿布については、各分散液に浸漬させることで塗布し、150℃で3分間、加熱乾燥させることで試験片(撥水撥油剤処理物)を作製した。牛革については、スプレーガンを用いて、各分散液を噴霧することで塗布し、その後、室温で乾燥させることで試験片(撥水撥油剤処理物)を作製した。 The polymer according to each Example 20 above was diluted with water as a liquid medium to produce a dispersion liquid (water and oil repellent composition) having a concentration of 2.0% by mass. Polyester taffeta cloth and cotton cloth were coated by immersion in each dispersion, and test pieces (water and oil repellent treated products) were prepared by heating and drying at 150° C. for 3 minutes. For cowhide, each dispersion was applied by spraying using a spray gun, and then dried at room temperature to prepare a test piece (water and oil repellent treated material).

(撥水性試験)
各試験片の撥水性は、JIS L 1092に基づいて、評価した。試験機にはスプレー・テスター AW-5(インテック株式会社製)を用いた。試験片を試験機に取り付け、250mLの水を散布した。散布後の試験片の湿潤状態を表7に示す基準により評価した。数値が高いほど、撥水性が良好であることを示す。なお、撥水性の目標値は、ポリエステル布は90以上、撥水性の付与が困難な綿布および牛革は80以上とした。
(Water repellency test)
The water repellency of each test piece was evaluated based on JIS L 1092. Spray Tester AW-5 (manufactured by Intec Co., Ltd.) was used as the testing machine. The test piece was attached to a testing machine and 250 mL of water was sprayed on it. The wet state of the test piece after spraying was evaluated according to the criteria shown in Table 7. The higher the value, the better the water repellency. The target value of water repellency was 90 or more for polyester cloth, and 80 or more for cotton cloth and cowhide, which are difficult to impart water repellency to.

(撥油性試験)
AATCC Test Method 118-1997に基づいて、撥油性試験を行った。試験片表面に炭化水素溶剤(表8)50μLを静かに滴下し、30秒後の液滴の状態を評価した。基材に浸透しなかった最も小さい表面張力の炭化水素溶剤の等級を評価点とした。数値が高いほど撥油性が良好であることを示す。なお、撥油性の目標値は、ポリエステル布は5以上、撥油性の付与が困難な綿布および牛革は3以上とした。
(Oil repellency test)
An oil repellency test was conducted based on AATCC Test Method 118-1997. 50 μL of hydrocarbon solvent (Table 8) was gently dropped onto the surface of the test piece, and the state of the droplet was evaluated after 30 seconds. The grade of the hydrocarbon solvent with the lowest surface tension that did not penetrate into the substrate was used as the rating point. The higher the value, the better the oil repellency. The target value for oil repellency was 5 or more for polyester fabrics, and 3 or more for cotton fabrics and cowhide leather, which are difficult to impart oil repellency to.

[評価結果]
表2~5は実施例1~20の評価結果を示し、表6は比較例1~4の評価結果を示している。
[Evaluation results]
Tables 2 to 5 show the evaluation results of Examples 1 to 20, and Table 6 shows the evaluation results of Comparative Examples 1 to 4.

ただし、表1の単量体(b2)で用いた式(8)の置換基は以下のとおりである。
However, the substituents of formula (8) used in monomer (b2) in Table 1 are as follows.

表2~表6に示す略語は以下のとおりである。
FMAC6: 2-(パーフルオロヘキシル)エチルメタクリレート
FAC6: 2-(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート
SMA: メタクリル酸ステアリル
CHMA: メタクリル酸シクロヘキシル
BzMA: メタクリル酸ベンジル
FM0721:JNC製サイラプレーンFM0721 (ポリジメチルシロキサン基含有マクロモノマー 分子量5,000)
FM0725:JNC製サイラプレーンFM0721 (ポリジメチルシロキサン基含有マクロモノマー 分子量10,000)
HEMA: メタクリル酸2-ヒドロキシエチル
PME400:メタクリル酸メトキシポリエチレングリコール(エチレンオキサイドの平均付加モル数9)
DAAM: ジアセトンアクリルアミド
N-MAM: N-メチロールアクリルアミド
The abbreviations shown in Tables 2 to 6 are as follows.
FMAC6: 2-(perfluorohexyl)ethyl methacrylate FAC6: 2-(perfluorohexyl)ethyl acrylate SMA: Stearyl methacrylate CHMA: Cyclohexyl methacrylate BzMA: Benzyl methacrylate FM0721: Silaplane FM0721 manufactured by JNC (contains polydimethylsiloxane group) Macromonomer molecular weight 5,000)
FM0725: Silaprene FM0721 manufactured by JNC (polydimethylsiloxane group-containing macromonomer, molecular weight 10,000)
HEMA: 2-hydroxyethyl methacrylate PME400: Methoxypolyethylene glycol methacrylate (average number of added moles of ethylene oxide: 9)
DAAM: diacetone acrylamide N-MAM: N-methylol acrylamide

表2~5の結果から明らかなように、実施例1~20は、種々の基材に対して、優れた撥水撥油性を示した。 As is clear from the results in Tables 2 to 5, Examples 1 to 20 exhibited excellent water and oil repellency on various base materials.

一方、表6から明らかなように、比較例1~4では、撥水性または撥油性が不十分であった。 On the other hand, as is clear from Table 6, Comparative Examples 1 to 4 had insufficient water repellency or oil repellency.

具体的には、比較例1では、含フッ素共重合体が含フッ素単量体(a)由来の構成単位を有していないため、撥油性が劣っていた。比較例2では、含フッ素共重合体の含フッ素単量体(a)由来の構成単位の比率が過大であるため、含フッ素共重合体が炭化水素溶剤に不溶であった。比較例3~4では、含フッ素共重合体が非フッ素単量体(b1)由来の構成単位を有していないため、天然繊維と天然皮革に対する撥水撥油性が劣っていった。 Specifically, in Comparative Example 1, the fluorine-containing copolymer did not have a structural unit derived from the fluorine-containing monomer (a), so the oil repellency was poor. In Comparative Example 2, the fluorine-containing copolymer was insoluble in the hydrocarbon solvent because the ratio of the structural units derived from the fluorine-containing monomer (a) was excessive. In Comparative Examples 3 and 4, the fluorine-containing copolymer did not have a structural unit derived from the non-fluorine monomer (b1), so the water and oil repellency against natural fibers and natural leather was poor.

Claims (4)

下記式(1)で表される含フッ素単量体(a)由来の構成単位および下記式(2)で表される非フッ素単量体(b1)由来の構成単位を含む含フッ素共重合体であって、
全単量体由来の構成単位の合計量を100質量部としたとき、前記単量体(a)由来の構成単位の質量が10~90質量部であり、前記単量体(b1)由来の構成単位の質量が10~90質量部であることを特徴とする撥水撥油剤用重合体。
(式(1)中、Rは水素原子またはメチル基を示し、lは0~4の整数であり、mは0~5の整数である。)
(式(2)中、Rは、水素原子、メチル基、ハロゲノ基を示し、Rは、炭素数12~24のアルキル基を示し、Aは、炭素数1~10のアルキレン基を示し、Xは0または1を示し、Yは、下記式(3)、式(4)、式(5)および式(6)からなる群より選ばれるヒドロキシウレタン構造である。)
A fluorine-containing copolymer containing a structural unit derived from a fluorine-containing monomer (a) represented by the following formula (1) and a structural unit derived from a non-fluorine monomer (b1) represented by the following formula (2) And,
When the total amount of structural units derived from all monomers is 100 parts by mass, the mass of the structural units derived from the monomer (a) is 10 to 90 parts by mass, and the mass of the structural units derived from the monomer (b1) is 10 to 90 parts by mass. A polymer for water and oil repellents, characterized in that the mass of the structural unit is 10 to 90 parts by mass.
(In formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, l is an integer of 0 to 4, and m is an integer of 0 to 5.)
(In formula (2), R 2 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a halogeno group, R 3 represents an alkyl group having 12 to 24 carbon atoms, and A represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. , X represents 0 or 1, and Y is a hydroxyurethane structure selected from the group consisting of the following formula (3), formula (4), formula (5), and formula (6).)
下記式(7)で表されるビニル単量体(b2)由来の構成単位を含み、
全単量体由来の構成単位の合計量を100質量部としたとき、前記単量体(b2)由来の構成単位の質量が80質量部以下であることを特徴とする請求項1記載の撥水撥油剤用重合体。
(式(7)中、Rは、水素原子、メチル基、ハロゲノ基を示し、Zは、酸素原子または窒素原子を示し、Rは、水素原子、または置換されていてもよい炭素数1~22の炭化水素基を示し、nは、Zが酸素原子の場合は1を示し、Zが窒素原子の場合は2を示す。)
Contains a structural unit derived from the vinyl monomer (b2) represented by the following formula (7),
The repellent according to claim 1, characterized in that when the total amount of the structural units derived from all monomers is 100 parts by mass, the mass of the structural units derived from the monomer (b2) is 80 parts by mass or less. Polymer for water and oil repellent.
(In formula (7), R 4 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a halogeno group, Z represents an oxygen atom or a nitrogen atom, and R 5 represents a hydrogen atom or an optionally substituted carbon number 1 ~22 hydrocarbon groups, n represents 1 when Z is an oxygen atom, and represents 2 when Z is a nitrogen atom.)
請求項1または2記載の撥水撥油剤用重合体と液状媒体とを含むことを特徴とする撥水撥油剤組成物。 A water/oil repellent composition comprising the water/oil repellent polymer according to claim 1 or 2 and a liquid medium. 請求項1または2記載の撥水撥油剤用重合体が付着してなることを特徴とする撥水撥油剤処理物。 A water- and oil-repellent treated product, characterized in that the water- and oil-repellent polymer according to claim 1 or 2 is attached thereto.
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