JP5392081B2 - 撥アルコール性および汚れ脱離性を有する含フッ素繊維加工剤 - Google Patents
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Description
十分な汚れ脱離性を得るには、撥油性とflip-flop性が重要とされ、空気中ではパーフルオロアルキル基(以下、Rf基と略す)が表面に配向し、高い撥油性を示しながら、水中ではこれとは逆に、Rf基が後退し、親水性基が表面に配向して、汚れが落ちやすくなるとされている。Flip-flop性とは、空気中と水中で環境に応じて表面分子構造が変化する性質であり、Shermanらによって提唱されている。[P.Sherman, S.Smith, B,Johannessen, Textile Research Journal,39,499(1969)]
Rf基は鎖長が短いとRfの結晶性の低下とともに撥油性も低下する傾向にあり、油汚れで被処理物品が汚染しやすくなる。このため、Rf基の炭素数は実質的に8以上のものが使用されてきた(特開昭53−134786号公報参照)。撥アルコール性に関しても、前記の撥油性と同様に、Rf基の炭素数が8未満では低下する傾向にある。
Federal Register(FR Vol.68,No.73/April 16,2003[FRL-2303-8])(http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoafr.pdf)や
EPA Environmental News FOR RELEASE: MONDAY APRIL 14, 2003
EPA INTENSIFIES SCIENTIFIC INVESTIGATION OF A CHEMICAL PROCESSING AID(http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoaprs.pdf) やEPA OPPT FACT SHEET April 14, 2003(http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoafacts.pdf)が、テロマーが分解または代謝により perfluorooctanoic acid(以下、「PFOA」と略す)を生成する可能性があると公表している。
EPA(米国環境保護庁)は、PFOAに対して科学的調査を強化することを発表している。(EPAレポート"PRELIMINARY RISK ASSESSMENT OF THE DEVELOPMENTAL TOXICITY ASSOCIATED WITH EXPOSURE TO PERFLUOROOCTANOIC ACID AND ITS SALTS" (http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoara.pdf) 参照)。
(a)フルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基を有する単量体、および
(b)アルキレンオキサイド基を有する単量体、および
(c)アセトアセチル基を有する単量体、および
(d)-CH(OH)-CH2-Cl基を有する単量体、および
(e)-CH(OH)-CH2-OH基を有する単量体
から誘導された繰返単位を必須成分とする含フッ素共重合体であって、
単量体(a)と単量体(b)と単量体(c)と単量体(d)と単量体(e)の量がそれぞれ30〜80重量部と1〜30重量部と0.5〜20重量部と0.5〜20重量部と0.5〜20重量部である含フッ素共重合体を提供する。
本発明の含フッ素共重合体は、汚れ脱離性を有する含フッ素繊維加工剤の活性成分として機能する。
また、含フッ素共重合体中のパーフルオロアルキル基の炭素数が8未満であっても、上記の優れた性能を有する含フッ素繊維加工剤が得られる。
従来技術では、パーフルオロアルキル基の炭素数が8未満の場合、撥アルコール性、撥油性および汚れ脱離性が低下してしまうが、本発明によれば、炭素数8未満のパーフルオロアルキル基を有する重合性単量体を用いても空気中において優れた撥アルコール性および撥油性を維持し、高flip−flop性により優れた汚れ脱離性が得られる。
(a)フルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基を有する単量体、および
(b)アルキレンオキサイド基を有する単量体、および
(c)アセトアセチル基を有する単量体、および
(d)-CH(OH)-CH2-Cl基を有する単量体、および
(e)-CH(OH)-CH2-OH基を有する単量体
から誘導された繰返単位を必須成分とする含フッ素共重合体である。
更に必要により、前記単量体(a)、(b)、(c)、(d)、(e)と共重合可能な不飽和二重結合を有する、前記単量体(a)、(b)、(c)、(d)、(e)以外の単量体(f)から誘導される繰返単位を有してもかまわない。
一般に、単量体(b)、(c)、(d)、(e)および(f)は、フッ素原子を含有しない。
C(−A1)(−D1)=C(−X1)−Y1−[Q−Z−]p−T−Rf (1)
[式中、A1およびD1およびX1は、水素原子、メチル基、炭素数2〜20の直鎖状または分岐状のアルキル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、CFL1L2基(但し、L1およびL2は、水素原子、フッ素原子または塩素原子である)、シアノ基、炭素数4〜6の直鎖状または分岐状のフルオロアルキル基、置換または非置換のベンジル基、置換または非置換のフェニル基であり;
Y1は、−C(=O)−O−または−C(=O)−NH−または−O−または
−O−(CF2CF(−CF3)O−)g−(但し、gは1〜21である)であり;
Qは、−(CH2)n−または−(CH2)n−N(−Q1)−(但し、nは1〜10、Q1は水素原子またはCqH2q+1、qは1〜30である)であり;
Zは、−S−、−SO−または−SO2−または−C(−Z1)(−Z2)−(但し、Z1およびZ2は水素原子または−OHまたは−OCO−CwH2w+1(wは1〜30)である)であり;
Tは、直接結合、炭素数1〜10の脂肪族基、炭素数6〜20の芳香族基、環状脂肪族基または芳香脂肪族基であり;
Rfは、直鎖状または分岐状の炭素数1〜21のフルオロアルキル基または炭素数3〜21のフルオロアルケニル基であり;
pは0または1である。]
で表される含フッ素単量体である事が好ましい。
A1およびD1は、水素原子であることが好ましい。
Rf基がフルオロアルキル基である場合、Rf基の例は、−CF3、−CF2CF3、−CF2CF2CF3、−CF(CF3)2、−CF2CF2CF2CF3、−CF2CF(CF3)2、−C(CF3)3、−(CF2)4CF3、−(CF2)2CF(CF3)2、−CF2C(CF3)3、−CF(CF3)CF2CF2CF3、−(CF2)5CF3、−(CF2)3CF(CF3)2、−(CF2)2H、−CF2CFHCF3、−(CF2)4H、−(CF2)6H等である。Rf基がフルオロアルケニル基である場合、Rf基の例は、−CF=CFCF3、−CF=C(CF3)2、−CF=C(CF3)(CF2CF2CF3)、−CF=C(CF3)(CF(CF3)2)、−C(CF3)=CF(CF(CF3)2) 、−C(CF2CF3)=C(CF3)2等である。
アクリレートエステル化合物またはアクリルアミド化合物の具体例:
CH2=C(−H)−C(=O)−O−(CH2)10−Rf
CH2=C(−CH3)−C(=O)−O−(CH2)10−Rf
CH2=C(−H)−C(=O)−O−CH2−Rf
CH2=C(−CH3)−C(=O)−O−CH2−Rf
CH2=C(−H)−C(=O)−O−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CH3)−C(=O)−O−(CH2)2−Rf
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)2−Rf
CH2=C(−F)−C(=O)−O−(CH2)2−Rf
CH2=C(−Br)−C(=O)−O−(CH2)2−Rf
CH2=C(−I)−C(=O)−O−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF3)−C(=O)−O−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CN)−C(=O)−O−(CH2)2−Rf
CH2=C(−Rf)−C(=O)−O−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CH2−C6H5)−C(=O)−O−(CH2)2−Rf
CH2=C(−C6H5)−C(=O)−O−(CH2)2−Rf
CH2=C(−F)−C(=O)−O−(CH2)2−N(−CH3)−SO2−Rf
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)2−N(−CH3)−SO2−Rf
CH2=C(−CF3)−C(=O)−O−(CH2)2−N(−CH3)−SO2−Rf
CH2=C(−H)−C(=O)−O−(CH2)2−N(−C2H5)−SO2−Rf
CH2=C(−F)−C(=O)−O−(CH2)2−N(−C2H5)−SO2−Rf
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)2−N(−C4H9)−SO2−Rf
CH2=C(−CH3)−C(=O)−O−CH2−CH(−OCO−CH3)−CH2−Rf
CH2=C(−F)−C(=O)−O−CH2−CH(−OCO−CH3)−CH2−Rf
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−CH2−CH(−OCO−CH3)−CH2−Rf
CH2=C(−H)−C(=O)−O−CH2−CH(−OH)−CH2−Rf
CH2=C(−F)−C(=O)−O−CH2−CH(−OH)−CH2−Rf
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−CH2−CH(−OH)−CH2−Rf
CH2=C(−H)−C(=O)−O−(CH2)2−S−(CH2)2−Rf
CH2=C(−H)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−Rf
CH2=C(−H)−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−(CH2)2−Rf
CH2=C(−H)−C(=O)−NH−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CH3)−C(=O)−O−(CH2)2−S−Rf
CH2=C(−CH3)−C(=O)−O−(CH2)2−S−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CH3)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−Rf
CH2=C(−CH3)−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CH3)−C(=O)−NH−(CH2)2−Rf
CH2=C(−F)−C(=O)−O−(CH2)2−S−(CH2)2−Rf
CH2=C(−F)−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−Rf
CH2=C(−F)−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−(CH2)2−Rf
CH2=C(−F)−C(=O)−NH−(CH2)2−Rf
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)2−S−Rf
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)2−S−(CH2)2−Rf
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−Rf
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−(CH2)2−Rf
CH2=C(−Cl)−C(=O)−NH−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF3)−C(=O)−O−(CH2)2−S−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF3)−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−Rf
CH2=C(−CF3)−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF3)−C(=O)−NH−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF2H)−C(=O)−O−(CH2)2−S−Rf
CH2=C(−CF2H)−C(=O)−O−(CH2)2−S−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF2H )−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−Rf
CH2=C(−CF2H )−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF2H )−C(=O)−NH−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CN)−C(=O)−O−(CH2)2−S−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CN)−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−Rf
CH2=C(−CN)−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CN)−C(=O)−NH−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF2CF3)−C(=O)−O−(CH2)2−S−Rf
CH2=C(−CF2CF3)−C(=O)−O−(CH2)2−S−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF2CF3)−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−Rf
CH2=C(−CF2CF3)−C(=O)−O−(CH2)2−SO2−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF2CF3)−C(=O)−NH−(CH2)2−Rf
CH2=C(−F)−C(=O)−O−(CH2)3−S−(CH2)2−Rf
CH2=C(−F)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−Rf
CH2=C(−F)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−(CH2)2−Rf
CH2=C(−F)−C(=O)−NH−(CH2)3−Rf
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)3−S−Rf
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)3−S−(CH2)2−Rf
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−Rf
CH2=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF3)−C(=O)−O−(CH2)3−S−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF3)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−Rf
CH2=C(−CF3)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF2H)−C(=O)−O−(CH2)3−S−Rf
CH2=C(−CF2H)−C(=O)−O−(CH2)3−S−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF2H)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−Rf
CH2=C(−CF2H)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CN)−C(=O)−O−(CH2)3−S−Rf
CH2=C(−CN)−C(=O)−O−(CH2)3−S−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CN)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−Rf
CH2=C(−CN)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF2CF3)−C(=O)−O−(CH2)3−S−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF2CF3)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−Rf
CH2=C(−CF2CF3)−C(=O)−O−(CH2)3−SO2−(CH2)2−Rf
[式中、Rfは直鎖状または分岐状の炭素数1〜21、例えば1〜8、特に4〜6のフルオロアルキル基または炭素数3〜21、例えば3〜8、特に3〜6のフルオロアルケニル基である。]
CF2=C(−F)−O−Rf
CF2=C(−F)−O−CH2−Rf
CF2=C(−F)−O−CH2−CH2−Rf
CH2=C(−H)−O−CH2−CH2−Rf
CF2=C(−F)−O−CH2−CH(−OH)−CH2−Rf
CH2=C(−H)−O−CH2−CH(−OH)−CH2−Rf
CH2=C(−H)−O−(CF2−CF(−CF3)−O)2−Rf
CH2=C(−Cl)−O−(CF2−CF(−CF3)−O)2−Rf
[式中、Rfは直鎖状または分岐状の炭素数1〜21、例えば1〜8、特に4〜6のフルオロアルキル基または炭素数3〜21、例えば3〜8、特に3〜6のフルオロアルケニル基である。]
単量体(a)は、2種類以上の混合物であってよい。
単量体(b)は一般式(2):
C(−A2)(−D2)=C(−X2)−Y2−[E−O−]r−G (2)
[式中、A2およびD2およびX2は、水素原子、メチル基、炭素数2〜20の直鎖状または分岐状のアルキル基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、シアノ基、置換または非置換のベンジル基、置換または非置換のフェニル基であり;
Y2は、−C(=O)−O−または−C(=O)−NH−または−O−であり;
Eは、炭素数2〜6の直鎖状または分岐状のアルキレン基であり;
rは1〜50であり;
Gは、水素原子、メチル基、炭素数2〜20の直鎖状または分岐状のアルキル基、置換または非置換のベンジル基、置換または非置換のフェニル基である。]
で表されるものが好ましい。
A2およびD2は、水素原子であることが好ましい。X2は水素原子またはメチル基であることが好ましい。
Eは、特にエチレンまたはプロピレンであることが好ましい。
H2C=CHCOO-CH2CH2O-H
H2C=C(CH3)COO-CH2CH2O-H
H2C=CHCOO-(CH2CH2O)9-H
H2C=C(CH3)COO-(CH2CH2O)9-H
H2C=C(CH3)COO-(CH2CH2O)9-CH3
H2C=C(CH3)COO-(CH2CH2O)5-CH3
H2C=C(CH3)COO-(CH2CH(CH3)O)9-H
H2C=CHCOO-(CH2CH(CH3)O)9-H
H2C=C(CH3)COO-(CH2CH(CH3)O)9-CH3
H2C=C(CH3)COO-(CH2CH(CH3)O)12-CH3
H2C=C(CH3)COO-(CH2CH(CH3)O)40-CH3
H2C=C(CH3)COO-(CH2CH2O)5-(CH2CH(CH3)O)3-CH3
H2C=C(CH3)CONH-CH2CH2O-H
H2C=CHCONH-(CH2CH2O)9-H
H2C=C(CH3)CONH-(CH2CH2O)5-(CH2CH(CH3)O)3-CH3
H2C=CH-O-CH2CH2O-H
H2C=C(CH3)-O-(CH2CH2O)5-CH3
H2C=C(CH3)-O-(CH2CH(CH3)O)12-CH3
単量体(b)は、2種類以上の混合物であってよい。
CH3-CO-CH2-CO-O-Q3-B3 (3)
[式中、Q3は直接結合または炭素数1〜10のアルキレン基であり、
B3は、アクリレート基(CH2=CH−CO−O−)、メタクリレート基(CH2=C(CH3)−CO−O−)、アクリルアミド基(CH2=CH−CO−NH−)、メタクリルアミド基(CH2=C(CH3)−CO−NH−)またはアリル基(CH2=CH−CH2−)である。]
で表されるものであることが好ましい。Q3は-(CH2)m-(mは0〜10、特に1〜5の数である)であることが好ましい。
単量体(c)は、2種類以上の混合物であってよい。
単量体(d)は、エチレン性不飽和モノカルボン酸と3-モノクロロプロパン-1,2-ジオールとのモノエステルであることが好ましい。エチレン性不飽和モノカルボン酸の例は、(メタ)アクリル酸、クロトン酸及び桂皮酸などである。
単量体(d)の具体例としては、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルアクリレートが挙げられる。
単量体(d)は、2種類以上の混合物であってよい。
単量体(e)は、エチレン性不飽和モノカルボン酸とグリセロールとのモノエステルであることが好ましい。エチレン性不飽和モノカルボン酸の例は、(メタ)アクリル酸、クロトン酸及び桂皮酸などである。
単量体(e)の具体例としては、グリセロールモノメタクリレート、グリセロールモノアクリレートが挙げられる。
単量体(e)は、2種類以上の混合物であってよい。
有機溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸メチルなどのエステル類、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、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、低分子量のポリエチレングリコールなどのグリコール類、エチルアルコール、イソプロパノールなどのアルコール類、1−メチル−2−ピロリドンなどが挙げられる。
重合開始剤として、例えば過酸化物、アゾ化合物、過硫酸系化合物を使用し得る。重合開始剤は、一般に、水溶性および/または油溶性である。
油溶性重合開始剤の具体例としては、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、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、4−ジメチル4−メトキシバレロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、2,2’−アゾビス(2−イソブチロニトリル)、ベンゾイルパーオキシド、ジ−第三級−ブチルパーオキシド、ラウリルパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、t−ブチルパーオキシピバレート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、過ピバル酸t−ブチル等が好ましく挙げられる。
重合開始剤は単量体100重量部に対して、0.01〜5重量部の範囲で用いられる。
また、含フッ素共重合体の分子量調節を目的として公知のメルカプト基含有化合物を使用してもよく、その具体例として2−メルカプトエタノール、チオプロピオン酸、ドデシルメルカプタンなどが挙げられる。メルカプト基含有化合物は単量体100重量部に対して、0.01〜5重量部の範囲で用いられる。
具体的には、共重合体は、以下のようにして製造できる。
溶液重合では、重合開始剤の存在下で、単量体を有機溶剤に溶解させ、窒素置換後、例えば50〜120℃の範囲で1〜10時間、加熱撹拌する方法が採用される。重合開始剤は、一般に、油溶性重合開始剤であってよい。有機溶剤としては、単量体に不活性でこれらを溶解するものであり、例えば、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸メチルなどのエステル類、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、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、低分子量のポリエチレングリコールなどのグリコール類、エチルアルコール、イソプロパノールなどのアルコール類、1−メチル−2−ピロリドンなどが挙げられる
有機溶剤は単量体の合計100重量部に対して、50〜1000重量部の範囲で用いられる。
放置安定性の優れた共重合体水分散液を得るためには、高圧ホモジナイザーや超音波ホモジナイザーのような強力な破砕エネルギーを付与できる乳化装置を用いて、単量体を水中に微粒子化し、水溶性重合開始剤を用いて重合することが望ましい。乳化剤としては、カチオン性、アニオン性およびノニオン性の一般的な各種乳化剤を用いることができ、単量体100重量部に対して、0.5〜10重量部の範囲で用いられる。単量体が完全に相溶しない場合は、これら単量体に充分に相溶させるような相溶化剤、例えば、水溶性有機溶剤や低分子量の単量体を添加することが好ましい。相溶化剤の添加により、乳化性および共重合性を向上させることが可能である。
本発明の汚れ脱離剤は、含フッ素共重合体および水性媒体を含んでなることが好ましい。
また、必要ならば、他のブレンダーを併用することも可能である。例えば、撥水撥油剤、防シワ剤、防縮剤、難燃剤、架橋剤、帯電防止剤、柔軟剤、ポリエチレングリコールやポリビニルアルコール等の水溶性高分子、ワックスエマルション、抗菌剤、顔料、塗料などである。これらのブレンダーは被処理物、処理時に処理浴に添加して使用しても良いし、あらかじめ、可能なら、本発明の共重合体と混合して使用しても良い。
以下において、部または%は、特記しない限り、重量部または重量%を表す。
汚れ脱離性の試験は、米国のAATCC Stain Release Management Performance Test Methodに準じて行った。試験用の汚れにはコーンオイルまたはミネラルオイルを使用した。
水平に敷いたブロッティングペーパーの上に20cm四方の試験布を広げ、汚れとしてコーン油またはミネラルオイル 5滴(約0.2cc)を試験布に垂らす。その上からグラッシンペーパーをかけて、さらに2268gの分銅をのせ、60秒、放置する。60秒後に分銅とグラッシングペーパーを取り除き、そのまま、室温で15分、放置する。15分経過後、試験布にバラスト布を加えて1.8kgとし、洗剤(AATCC標準のWOB洗剤)100gを使用して、AATCC標準洗濯機(米国ケンモア社製)で浴量64リットル、浴温38℃の条件で12分間洗濯し、濯いだ後、AATCC標準タンブラー乾燥機(米国ケンモア社製)で試験布を乾燥する。乾燥した試験布の残存シミ汚れの状態を判定用標準写真板と比較し、汚れ脱離性能を該当する判定級(表1参照)をもって表す。判定用標準写真板は、AATCC―TM130−2000(American Association of Textile Chemists and Colorists Test Method 130-2000)のものを使用した。
撥アルコール性の試験は、繊維製品を用いてAATCC−TM130−2000に準じて行った。即ち、試験布を水平に広げ、表2に示す試験溶液を1滴落し、10秒後の浸透状態で判定する。
撥油性の試験は、繊維製品を用いてAATCC−TM118−2000に準じて行った。即ち、試験布を水平に広げ、表3に示す試験溶液を1滴落し、30秒後の浸透状態で判定する。撥油性が低い場合は、空気中で油汚れが被処理物品に進入して除去困難となる為、汚れ脱離性の試験と並び重要な評価指標となる。
100mL4つ口フラスコに2−(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート(13FA)14g、ポリエチレングリコールモノアクリレート(EO 10mol)(AE-400)1.2g、ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEM)0.4g、アセトアセトキシエチルメタクリレート(AAEM)0.6g、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート(T-M)1.2g、グリセロールモノメタクリレート(GLM)2.6gとメチルエチルケトン30gを仕込んで60分間窒素フローした。内温を75−80℃に昇温後、アゾビスイソブチロニトリル0.12gを添加し、8時間反応させ、含フッ素共重合体を得た。最後に、酢酸を加えて中和し、含フッ素共重合体の20%分散液になるように水で希釈した。仕込んだ単量体の種類及び重量比を表4に示す。また、表4中の略号に関する説明を表5に示す。含フッ素共重合体の組成は、仕込みモノマー組成にほぼ一致した。
表4に示す種類および重量比の単量体に変更する以外は実施例1と同様の手順を繰り返すことで、最終的に20%の含フッ素共重合体溶液を得た。仕込んだ単量体の種類及び重量比を表4に示す。また、表4中の略号に関する説明を表5に示す。含フッ素共重合体の組成は、仕込みモノマー組成にほぼ一致した。
実施例1で得られた含フッ素共重合体の20%水分散液 8.0部
NICCA Assist V2(MDI系ブロックドイソシアネート、日華化学) 0.25部
NICCA Sunmarina S-750(ポリエチレンワックス水分散体、日華化学)1.70部
ベッカミンNS-19 (グリオキザールレジン、大日本インキ化学) 8.0部
ベッカミンX-80 (グリオキザールレジン用触媒、大日本インキ化学)2.4部
水道水 79.65部
また、洗濯耐久性を評価する目的で被処理布をAATCC法に準じ、浴温40℃で1回あたりの洗濯時間が12分(すすぎ等の時間は含まず)のノーマルコンディションで洗濯し、タンブラー乾燥を行い、これを1サイクルとし、このサイクルを繰り返し行った被処理布についても汚れ脱離性、撥アルコール性および撥油性を測定した。結果を表6に示す。
含フッ素共重合体の20%水分散液をそれぞれ実施例2〜8および比較例1〜8で得られたものに変更する以外は、試験例1と同様の手順で処理液を調製し、布処理し、汚れ脱離性、撥アルコール性および撥油性を測定した。結果を表6に示す。
Claims (17)
- (a)フルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基、およびエチレン性不飽和二重結合を有する単量体、および
(b)アルキレンオキサイド基およびエチレン性不飽和二重結合を有する単量体、および
(c)アセトアセチル基およびエチレン性不飽和二重結合を有する単量体、および
(d)-CH(OH)-CH2-Cl基およびエチレン性不飽和二重結合を有する単量体、および
(e)-CH(OH)-CH2-OH基およびエチレン性不飽和二重結合を有する単量体
から誘導された繰返単位を必須成分とする含フッ素共重合体であって、
単量体(a)と単量体(b)と単量体(c)と単量体(d)と単量体(e)の量がそれぞれ30〜80重量部と1〜30重量部と0.5〜20重量部と0.5〜20重量部と0.5〜20重量部である含フッ素共重合体。 - 単量体(a)が、アクリレートエステル化合物、アクリルアミド化合物またはビニルエーテル化合物である請求項1に記載の含フッ素共重合体。
- 単量体(a)が一般式(1):
C(−A1)(−D1)=C(−X1)−Y1−[Q−Z−]p−T−Rf (1)
[式中、A1およびD1およびX1は、水素原子、メチル基、炭素数2〜20の直鎖状または分岐状のアルキル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、CFL1L2基(但し、L1およびL2は、水素原子、フッ素原子または塩素原子である)、シアノ基、炭素数4〜6の直鎖状または分岐状のフルオロアルキル基、置換または非置換のベンジル基、置換または非置換のフェニル基であり;
Y1は、−C(=O)−O−または−C(=O)−NH−または−O−または
−O−(CF2CF(−CF3)O−)g−(但し、gは1〜21である)であり;
Qは、−(CH2)n−または−(CH2)n−N(−Q1)−(但し、nは1〜10、Q1は水素原子またはCqH2q+1、qは1〜30である)であり;
Zは、−S−、−SO−または−SO2−または−C(−Z1)(−Z2)−(但し、Z1およびZ2は水素原子または−OHまたは−OCO−CwH2w+1(wは1〜30)である)であり;
Tは、直接結合、炭素数1〜10の脂肪族基、炭素数6〜20の芳香族基、環状脂肪族基または芳香脂肪族基であり;
Rfは、直鎖状または分岐状の炭素数1〜21のフルオロアルキル基または炭素数3〜21のフルオロアルケニル基であり;
pは0または1である。]
で表される含フッ素単量体である請求項1に記載の含フッ素共重合体。 - 単量体(a)におけるフルオロアルキル基の炭素数が4〜6およびフルオロアルケニル基の炭素数が3〜6である請求項3に記載の含フッ素共重合体。
- 単量体(a)におけるフルオロアルキル基およびフルオロアルケニル基がそれぞれパーフルオロアルキル基およびパーフルオロアルケニル基である請求項3に記載の含フッ素共重合体。
- 単量体(b)が一般式(2):
C(−A2)(−D2)=C(−X2)−Y2−[E−O−]r−G (2)
[式中、A2およびD2およびX2は、水素原子、メチル基、炭素数2〜20の直鎖状または分岐状のアルキル基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、シアノ基、置換または非置換のベンジル基、置換または非置換のフェニル基であり;
Y2は、−C(=O)−O−または−C(=O)−NH−または−O−であり;
Eは、炭素数2〜6の直鎖状または分岐状のアルキレン基であり;
rは1〜50であり;
Gは、水素原子、メチル基、炭素数2〜20の直鎖状または分岐状のアルキル基、置換または非置換のベンジル基、置換または非置換のフェニル基である。]
で表される請求項1に記載の含フッ素共重合体。 - 単量体(c)が一般式(3):
CH3-CO-CH2-CO-O-Q3-B3 (3)
[式中、Q3は直接結合または炭素数1〜10のアルキレン基であり、
B3は、アクリロイル基(CH2=CH−CO−O−)、メタクリロイル基(CH2=C(CH3)−CO−O−)、アクリルアミド基(CH2=CH−CO−NH−)、メタクリルアミド基(CH2=C(CH3)−CO−NH−)またはアリル基(CH2=CH−CH2−)である。]
で表されるものである請求項1に記載の含フッ素共重合体。 - 単量体(c)がアセトアセトキシエチルアクリレート、アセトアセトキシエチルメタクリレート、アセトアセトキシプロピルアクリレート、アセトアセトキシプロピルメタクリレート、N−(2−アセトアセトキシエチル)アクリルアミド、N−(2−アセトアセトキシエチル)メタクリルアミド、アセト酢酸ビニルおよびアセト酢酸アリルからなる群から選択されたものである請求項1に記載の含フッ素共重合体。
- 単量体(d)がエチレン性不飽和モノカルボン酸と3-モノクロロプロパン-1,2-ジオールとのモノエステルである請求項1に記載の含フッ素共重合体。
- 単量体(d)が3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレートまたは3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルアクリレートである請求項1に記載の含フッ素共重合体。
- 単量体(e)がエチレン性不飽和モノカルボン酸とグリセロールとのモノエステルである請求項1に記載の含フッ素共重合体。
- 単量体(e)がグリセロールモノメタクリレートまたはグリセロールモノアクリレートある請求項1に記載の含フッ素共重合体。
- 請求項1に記載の含フッ素共重合体を有効成分とする繊維加工剤。
- 含フッ素共重合体および液状媒体を含んでなる請求項13に記載の繊維加工剤。
- 請求項14に記載の繊維加工剤で繊維基材を処理することを特徴とする繊維基材の処理方法。
- 繊維加工剤を塗布して乾燥した後の前記含フッ素共重合体で被覆された繊維基材において、含フッ素共重合体の重量が、繊維基材の0.05〜10重量%である請求項15に記載の方法。
- 請求項15または16に記載の処理方法で被覆された繊維基材。
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