JP3463391B2 - 防汚性の改良された水分散型フッ素系撥水撥油剤組成物 - Google Patents
防汚性の改良された水分散型フッ素系撥水撥油剤組成物Info
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Description
散型フッ素系撥水撥油剤組成物に関する。さらに詳しく
は、本発明は、撥水撥油性および耐ドライソイル性の両
性質に優れた繊維用の水分散型フッ素系撥水撥油剤組成
物に関する。
性を付与する目的で、繊維布帛をフッ素系撥水撥油剤に
よって処理することが広く行われている。しかし、従来
のフッ素系撥水撥油剤で処理した場合には、充分な耐ド
ライソイル性を得ることが困難であることが指摘され、
耐ドライソイル性の高い撥水撥油剤組成物が提案されて
いる。
を主成分とする組成物、(2)撥水撥油剤とガラス転移
温度の高いアクリル共重合体を併用した組成物、(3)
撥水撥油剤にシリコン樹脂を併用した組成物、が提案さ
れている。
はつぎのような問題点がある。(1)の組成物は撥水撥
油性が低い欠点がある。(2)のアクリル共重合体の併
用は、風合いを粗硬にする問題点がある。(3)のシリ
コン樹脂の併用は、繊維の風合いを変化させ(いわゆる
シリコンタッチと呼ばれる現象)、また、撥水撥油剤の
撥油性を低下させる問題点がある。
水撥油性の両性質に優れた組成物として、いまだ満足で
きるものは得られていない。
油性を低下させることなく、耐ドライソイル性に優れた
繊維用の水分散型フッ素系撥水撥油剤組成物を提供する
ことにある。
を続けた結果、単独では耐ドライソイル性を有しない特
定のフルオロオレフィンの重合単位を含む重合体を撥水
撥油剤と併用することにより、撥水撥油性に優れ、か
つ、耐ドライソイル性においても優れた性能を発揮する
水分散型フッ素系撥水撥油剤組成物を見いだした。
表される化合物の重合単位を含む重合体(A)およびフ
ルオロオレフィンの重合単位を含む重合体(B)を含
み、かつ、重合体(A)の100重量部に対して重合体
(B)が10〜60重量部であることを特徴とする繊維
用の水分散型フッ素系撥水撥油剤組成物を提供する。た
だし、一般式(1)において、R1は、水素原子または
メチル基、Aは2価の有機基、Rf 1は、炭素数4〜1
6のペルフルオロアルキル基を示す。 CH2=CR1COO−A−Rf 1 (1)
6であり、6〜12が好ましい。ペルフルオロアルキル
基は直鎖または分岐の構造であってもよいが、分岐の構
造である場合には、分岐部分が炭素数1〜3程度の短鎖
である場合が好ましい。また、分岐部分はペルフルオロ
アルキル基の末端部分に存在するのが好ましい。
R2N(R3)SO2−、−R2N(R4)CO−等が
挙げられる。ただし、R2はアルキレン基を示し、炭素
数1〜6のアルキレン基が好ましく、特に炭素数1〜3
のアルキレン基が好ましい。また該アルキレン基は、水
素原子の一部が、水酸基または−OCOCH3に置換し
ていてもよい。R3およびR4は、アルキル基を示し、
炭素数4以下のアルキル基が好ましい。Rf 1は直鎖ま
たは分岐のいずれの構造であってもよいが、直鎖の構造
が好ましい。
以下に示すが、これらに限定されない。なお、下式にお
けるR1、およびRf 1は、上記と同じ意味を示す。
ート類は1種のみを用いてもよく、2種以上を用いても
よい。2種以上を用いる場合には、Rf基の炭素数が異
なる(メタ)アクリレート類の2種以上を用いるのが好
ましい。
の重合性単量体(以下、コモノマーと記す。)の重合単
位を含むのが好ましい。コモノマーとしては、公知のラ
ジカル重合性の不飽和基を有する単量体が好ましく、特
に限定されることなく種々のものが挙げられる。
類、オレフィン類、(メタ)アクリロニトリル類、(メ
タ)アクリルアミド類、不飽和カルボン酸エステル類が
挙げられる。さらに(メタ)アクリレート類としてはア
ミノ基、エポキシ基、水酸基等の官能基を有する(メ
タ)アクリレート類、長鎖炭化水素基を有する(メタ)
アクリレート類等も挙げられる。長鎖炭化水素基は炭素
数が8個以上の炭化水素基が好ましく、特に2−エチル
ヘキシル基、ステアリル基等が好ましい。
らの例に限定されない。(メタ)アクリレート、エチレ
ンジ(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)ア
クリレート、ポリオキシプロピレンジオールモノまたは
ジ(メタ)アクリレート、オルガノポリシロキサン残基
を有する(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)ア
クリレート、アジリジニル(メタ)アクリレート、3−
クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレー
ト、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、(メ
タ)アクリル酸アルキルエステル。
のビニル類、ビニルアルキルケトン、ハロゲン化アルキ
ルビニルエーテル、エチレン、スチレン、α−メチルス
チレン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、(メ
タ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N−
メチロール(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メ
タ)アクリルアミド。
リレート類、(メタ)アクリルアミド類、ビニル類を用
いる場合が好ましい。
く、2種以上を用いてもよい。ただし、コモノマーとし
て官能基を有する(メタ)アクリレート類を使用する場
合には、コモノマーの一部として含ませることが好まし
く、全コモノマー100重量部に対して1〜10重量
部、好ましくは2〜5重量部程度を含ませる場合が好ま
しい。
(1)で表される化合物の重合単位の割合は40重量%
以上が好ましく、特に50〜80重量%が好ましい。ま
た該重合体(A)がコモノマーの重合単位を含む場合、
コモノマーの60重量%以上は(メタ)アクリレート類
または(メタ)アクリルアミド類であることが好まし
い。また、重合体(A)の平均分子量は1000〜10
00000程度が好ましく、特に3000〜30000
0が好ましい。また、分散安定性などの理由から、該重
合体の粒子系は、0.05〜0.3μmが好ましく、特
に0.1〜0.2μmが好ましい。
しては、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が採用されうる。これらのうち、
本発明は、最終的に水分散型の組成物を得る目的がある
ことから、乳化重合法で重合を実施するのが効率的であ
り好ましい。乳化重合における重合は、通常の場合、上
記のRf基を有する重合性単量体、および必要に応じて
他の重合性単量体を、乳化剤の存在下に水性媒体中で、
重合開始剤を用いて重合せしめる方法が採用される。
ン性、アニオン性、ノニオン性、または、両性のいずれ
の乳化剤であっても使用できる。また、乳化剤の量とし
ては、重合性単量体の100重量部に対して、2〜10
重量部が好ましい。
有機溶媒の1種または2種以上を含ませたものが選定さ
れうる。水溶性有機溶媒を含ませた場合には、重合体の
分散安定性をより高めうる。水溶性有機溶媒としては、
アセトン、ジプロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、メチ
ルエチルケトン、イソプロピルアルコール、メチルアル
コール等が挙げられる。水性媒体の量は、重合性単量体
の100重量部に対して、200〜900重量部程度が
好ましい。
開始剤、γ−線等の電離性放射線等が挙げられ、特に下
式で表されるラジカル重合開始剤を用いるのが好まし
い。
よって合成することができるが、市販品を用いてもよ
い。たとえば、旭硝子(株)から商品名アサヒガード、
(株)デユポンから商品名テフロン、3M(株)から商
品名スコッチガードとして市販されているもの等を用い
ることができる。
レフィンの単独重合体、フルオロオレフィンとフルオロ
オレフィンと共重合可能な他の重合性化合物との共重合
体が挙げられ、フルオロオレフィンとフルオロオレフィ
ンと共重合可能な他の重合性化合物との共重合体が好ま
しい。フルオロオレフィンとしては、フッ化ビニリデ
ン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレ
ン、テトラフルオロエチレン、ペンタフルオロプロピレ
ン、ヘキサフルオロプロピレン等の炭素数2〜4程度の
フルオロオレフィンが好ましい。
ルオロオレフィンと共重合可能な他の重合性化合物との
共重合体である場合、該他の重合性化合物としては、親
水性基を有する重合性化合物、親水性基が結合した側鎖
を有する重合性化合物、または親水性側鎖を有する重合
性化合物が好ましい。
合物としては、親水性基が側鎖末端に結合した側鎖と重
合性の不飽和部位を有する重合性化合物が好ましい。親
水性基としては、−COOM、−SO3M、−PO3M
(ここで、Mは、水素原子、アルカリ金属、第4級アン
モニウム基、または第4級ホスホニウム基を示す。)、
またはアミド基等が好ましい。
合物としては、コハク酸等の多価カルボン酸、多価スル
ホン酸、(メタ)アクリル酸アミド、(メタ)アクリル
酸等が例示されうる。
しては、親水性側鎖と重合性の不飽和部位を有する重合
性化合物が好ましい。親水性側鎖としては、オキシアル
キレン部分を含む側鎖が好ましく、オキシエチレン、オ
キシプロピレン、オキシブチレン等を含む側鎖が好まし
く、特にポリオキシエチレン部分を含む側鎖が好まし
い。
親水性基が結合した側鎖を有する重合性化合物として
は、上記の親水性側鎖または親水性基とエチレン性不飽
和基を有する化合物が好ましく、ビニル化合物、アリル
化合物、(メタ)アクリロイル化合物等が好ましい。
合性化合物の具体例を以下に挙げるがこれらに限定され
ない。ただし、下式において、Mは、上記と同じ水素原
子、アルカリ金属、第4級アンモニウム基、または第4
級ホスホニウム基を示し、mは1〜10の整数、nは1
〜10の整数を示す。
ンに基づく重合単位は20〜80モル%が好ましく、特
に30〜70モル%が好ましい。また、親水性側鎖を有
する重合性化合物、または親水性基が結合した側鎖を有
する重合性化合物の重合単位を含む場合には、フルオロ
オレフィンの重合単位を含む重合体中に0.1〜80モ
ル%含まれるのが好ましく、特に1〜20モル%含まれ
るのが好ましい。該他の重合性化合物の量が少なすぎる
と、水に分散しにくくなる恐れがある。
応性の基を有する単量体の重合単位を含むことが好まし
い。反応性の基としては、水酸基、カルボン酸基、アミ
ノ基、酸アミド基、メルカプト基等の活性水素含有基、
エポキシ基、活性ハロゲン含有基、二重結合等が例示さ
れる。
ロキシアルキルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルア
リルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテルとラ
クトン化合物またはジカルボン酸無水物との反応物、グ
リシジルビニルエーテル、グリシジルアリルエーテルと
フェノールとの反応物、グリシジルビニルエーテル、グ
リシジルアリルエーテル、アミノアルキルビニルエーテ
ル、アクリル酸アミド、ヒドロキシアルキルビニルエー
テルとイソシアナートアルキル(メタ)アクリレートと
の反応物、アリルビニルエーテル等が例示されうる。
以外の他の重合性単量体の重合単位を含んでいるのが好
ましい。該他の重合性単量体としては、オレフィン類、
ビニルエーテル類、ビニルエステル類、アリルエーテル
類、アリルエステル類、アクリル酸エステル類、メタク
リル酸エステル類等が例示される。これらのうち、オレ
フィン類、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、アリ
ルエーテル類、アリルエステル類が好ましい。オレフィ
ン類としては、炭素数2〜10程度のものが好ましく、
ビニルエーテル類、ビニルエステル類、アリルエーテル
類、アリルエステル類としては、炭素数2〜15程度の
直鎖状、分岐状または脂環状のアルキル基を有するもの
が好ましい。
しては、たとえば、エチレン、プロピレン、エチルビニ
ルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエ
ーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ペンタン酸ビ
ニル、ノナン酸ビニル、スチレン、ビニルトルエン、エ
チルアリルエーテル、ペンタン酸アリル、アクリル酸ブ
チル、メタクリル酸ブチル、またはこれらの炭素原子に
結合した水素原子の一部または全部がハロゲン原子に置
換されたものが採用される。
がハロゲン原子に置換されたものとしては、塩化ビニ
ル、臭化ビニル、フッ化ビニル、塩化ビニリデン、フッ
化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、トリフル
オロエチレン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオ
ロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、ペルフルオ
ロ(プロピルビニルエーテル)、フルオロ(メタ)アク
リレート等が挙げられる。
ン、ペンタフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレ
ン、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオロエチレ
ン、フッ化ビニリデン等の炭素数2〜4程度のフルオロ
オレフィン類、フッ素化されたビニル化合物が好まし
い。
の重合単位の割合は、重合体(B)中に70モル%以下
が好ましい。
ないが、あまりに大きすぎると分散しにくくなるため、
好ましくなく、小さすぎると本発明の目的とする性能を
発揮しない恐れがあるため好ましくない。通常は、数平
均分子量で1000〜500000程度が好ましく、特
に3000〜400000程度が好ましい。
方法で合成される。それらのうち、本発明においては前
記と同様の理由から乳化重合法が好ましく、特開平2−
70706、特開平3−91553、特開平2−225
550、特開平5−117579等に記載の方法を採用
するのが好ましい。
(A)との相溶性が高いものを選定するのが好ましい。
撥水撥油剤として合成される重合体(A)は、カチオン
性のものが多く、またノニオン性である場合にもアニオ
ン性の重合体との相溶性が低い傾向があり、また、相溶
性が低いと撥水撥油性に悪影響を及ぼす恐れがある。一
方重合体(B)は、通常アニオン性である。したがって
重合体(B)は、相溶性の点で親水性側鎖を有する重合
性化合物の重合単位を含むのが好ましい。しかし、該重
合単位の量が多すぎるとゲル化をおこすことがあり好ま
しくない。
体(A)と重合体(B)の割合は、固形分重量比で重合
体(A)の100重量部に対して、重合体(B)の割合
は10〜60重量部であり、特に20〜40重量部が好
ましい。重合体(B)の割合が10重量%以下では耐ド
ライソイル性の耐久性が得られず、多すぎると風合が粗
硬になるばかりでなく撥水撥油性が低下する恐れがあ
る。また、重合体の粒子径は、分散安定性等の点から
0.05〜0.3μmが好ましく、特に0.1〜0.2
μmが好ましい。
物中には、上記の重合体(A)と重合体(B)の合計量
が固形分濃度で、10〜40重量%程度であるのが好ま
しい。固形分濃度は、撥水撥油剤組成物の形態や、被処
理物の種類等に応じて適宜変更されうる。通常は、使用
時に用途に応じた濃度に希釈して用いられる。また、本
発明の水分散型フッ素系撥水撥油剤組成物は、前記以外
の他の成分を含有していてもよい。他の成分としては、
たとえば、他の撥水剤や撥油剤、架橋剤、防虫剤、難燃
剤、帯電防止剤、染料安定剤、防シワ剤等の添加剤が挙
げられる。
は、種類や前記調製形態等に応じて任意の方法が適用可
能である。たとえば、浸漬塗布法等のような被覆加工の
既知の方法により、被処理物の表面に付着させ乾燥、熱
処理する方法が採用される。さらに本発明の組成物は、
前記以外の他の重合体を含有していてもよい。
ては、繊維であれば特に限定なく種々の例を挙げること
ができる。たとえば、繊維織物、繊維編物の例として
は、綿、麻、羊毛、絹などの動植物性天然繊維、ポリア
ミド、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリアク
リロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレンなどの
合成繊維、レーヨン、アセテートなどの半合成繊維、ガ
ラス繊維、炭素繊維、アスベスト繊維などの無機繊維、
またはこれらの混合繊維の織物、編物が挙げられる。
比較例(例5〜7)を挙げてさらに具体的に説明する
が、この説明が本発明を限定するものではない。撥水
性、撥油性、耐ドライソイル性については、つぎのよう
な尺度で示した。
ナンバー(表1参照)をもって表し、撥油性は表2に示
された試験溶液を試験布上の2か所に数滴(径約4m
m)置き、30秒後の浸透状態により判別した(AAT
CC−TM118−1966)。なお撥水性ナンバー、
撥油性ナンバーに+(−)を付したものは、それぞれの
性質がわずかに良い(悪い)ことを示す。
有する黒土粉末(ボールミルで調合したもの)5g、試
験布(10cm角のもの10枚)、ゴムボール10個を
入れた後窒素ガスにより膨らませ、5分間振とうした
後、真空掃除機を用いて試験布に付着している土汚れを
取り除いた後、色差計によりL値を測定し、未汚染布と
の差を△Lとして示した。
ブ中に表3に示す組成のエチルビニルエーテル(EV
E)、ヒドロキシブチルビニルエーテル(HBVE)、
EOVE[CH2=CHO(CH2)4(OCH2CH
2)nOH(数平均分子量500)]、イオン交換水
(66.1重量%)、乳化剤(ポリオキシエチレングリ
コールモノラウリルエーテル1.32重量%)、炭酸カ
リウム(K2CO3)(0.35重量%)、亜硫酸水素
ナトリウム(NaHSO3)(0.02重量%)、過硫
酸アンモニウム(APS)(0.08重量%)を仕込
み、氷で冷却して、窒素ガスを3.5kg/cm2にな
るように加圧し脱気した。この加圧脱気を2回繰り返し
た後、10mmHgまで脱気して溶存空気を除去したの
ち、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)またはテ
トラフルオロエチレン(TFE)を仕込み、30℃で1
2時間反応を行った。
中に表4に示す組成のパーフルオロアルキルエチルアク
リレート(FA)、塩化ビニル(VCl)、ジオクチル
マレエート(DOM)、2−ヒドロキシエチルアクリレ
ート(2HEA)、オクタデシルアクリレート(C18
A)、イオン交換水(300重量部)、アセトン(10
0重量部)、乳化剤(ポリオキシエチレングリコールモ
ノラウレルエーテル16重量部)、アゾ系重合開始剤
(1重量部、和光純薬社製V−50)を仕込み、窒素ガ
スで置換し、つぎに合成例3では、塩化ビニル(VC
l)を加圧導入し、撹拌しながら60℃に昇温し15時
間反応を行った。
2(CF2CF2)pCF2CF3で表される化合物に
おけるpがそれぞれ1〜5である化合物の混合物であ
る。各化合物の重量比は、(p=1):(p=2):
(p=3):(p=4):(p=5)=5:60:2
0:10:5である。
ステルトロピカル布、綿ブロード布を試験布として用い
て実施した。合成例で調製したラテックスを固形分重量
比で表5に示すように調整した浴に試験布を浸漬した。
浴比(固形分重量:浴の重量)は1:20、浴温は25
℃、浴のpHは6とした。つぎに、2本のゴムローラー
の間で試験布をしぼって、ウエットピックアップを60
重量%とした。ついで、110℃で90秒間乾燥し、さ
らに170℃で60秒間熱処理したものを評価に供し
た。評価結果を表6に示す。
評価を行った。結果を表6に示す。
た。結果を表6に示す。
成物は、撥水撥油性および耐ドライソイル性の両性能に
優れた組成物である。また、該組成物によって処理をし
た布においては、風合いを損なうこともなく、撥水撥油
性の耐久性においても優れている。
Claims (2)
- 【請求項1】下記一般式(1)で表される化合物の重合
単位を含む重合体(A)およびフルオロオレフィンの重
合単位を含む重合体(B)を含み、かつ、重合体(A)
の100重量部に対して重合体(B)が10〜60重量
部であることを特徴とする繊維用の水分散型フッ素系撥
水撥油剤組成物。ただし、一般式(1)において、R1
は、水素原子またはメチル基、Aは2価の有機基、Rf
1は、炭素数4〜16のペルフルオロアルキル基を示
す。 CH2=CR1COO−A−Rf 1 (1) - 【請求項2】前記重合体(B)が、フルオロオレフィン
の重合単位とともに、親水性基を有する重合性化合物の
重合単位または親水性側鎖を有する重合性化合物の重合
単位を含む重合体である請求項1に記載の水分散型フッ
素系撥水撥油剤組成物。
Priority Applications (1)
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JP01100495A JP3463391B2 (ja) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | 防汚性の改良された水分散型フッ素系撥水撥油剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP01100495A JP3463391B2 (ja) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | 防汚性の改良された水分散型フッ素系撥水撥油剤組成物 |
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JPH08199111A JPH08199111A (ja) | 1996-08-06 |
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