JP5394787B2 - 繊維質材料に付与するための水性樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(1)一つの反応容器中において、乳化剤の存在下で重合性単量体を乳化重合して、ガラス転移温度が−70℃〜0℃の重合体粒子(P1)を得る。一方、他の反応容器中において、乳化剤の存在下で重合性単量体を乳化重合して、ガラス転移温度が60℃〜105℃の重合体粒子(P2)を得る。そして、得られた重合体粒子(P1)及び(P2)を混合して、水性樹脂エマルジョン(A)を得る。
(2)一つの反応容器中において、乳化剤の存在下で重合性単量体を乳化重合して、ガラス転移温度が−70℃〜0℃の重合体粒子(P1)を得る。その後、当該反応容器中に重合性単量体を添加し、乳化重合して、ガラス転移温度が60℃〜105℃の重合体粒子(P2)を得る。この場合は、当該反応容器中において、水性樹脂エマルジョン(A)が得られることになる。
(3)一つの反応容器中において、乳化剤の存在下で重合性単量体を乳化重合して、ガラス転移温度が60℃〜105℃の重合体粒子(P2)を得る。その後、当該反応容器中に重合性単量体を添加し、乳化重合して、ガラス転移温度が−70℃〜0℃の重合体粒子(P1)を得る。この場合も、当該反応容器中において、水性樹脂エマルジョン(A)が得られることになる。
1/Tg=Σ(an/Tgn)
(式中、Tgはコポリマーのガラス転移温度であり、anは第n番目の重合性単量体の質量分率であり、Tgnは第n番目の重合性単量体より得られるホモポリマーのガラス転移温度である。なお、式中で用いるガラス転移温度はケルビン温度である。)
[表1]
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メタクリル酸メチルのホモポリマー 105℃
アクリロニトリルのホモポリマー 105℃
スチレンのホモポリマー 100℃
塩化ビニルのホモポリマー 81℃
酢酸ビニルのホモポリマー 28℃
アクリル酸メチルのホモポリマー 6℃
アクリル酸エチルのホモポリマー −24℃
アクリル酸ブチルのホモポリマー −55℃
アクリル酸−2−エチルヘキシルのホモポリマー −70℃
ブタジエンのホモポリマー −86℃
エチレンのホモポリマー −125℃
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
また、コポリマーのガラス転移温度の算出例を挙げられば、以下のとおりである。たとえば、メタクリル酸メチル59質量部とアクリル酸ブチル195質量部とを共重合して得られるコポリマーの場合、メタクリル酸メチルの質量分率は(59/254)であり、そのホモポリマーのガラス転移温度は105℃(ケルビン温度で378K)であり、アクリル酸ブチルの質量分率は(195/254)であり、そのホモポリマーのガラス転移温度は−55℃(ケルビン温度で218K)である。したがって、FOXの式は、以下のとおりになる。
1/Tg=(59/254)/378+(195/254)/218
この式を解くと、Tg=242K=−31℃となる。
撹拌装置付きフラスコに脱イオン水を82質量部仕込み、乳化剤(アデカリアソープSR−10:旭電化工業社製)4.9質量部をその中に添加し、撹拌して乳化剤水溶液を得た。この中にメタクリル酸メチル38質量部、アクリル酸ブチル121質量部の混合物を徐々に添加して重合性単量体乳化物(M−1)を得た。
撹拌装置付きフラスコに脱イオン水を153質量部仕込み、乳化剤(アデカリアソープSR−10:旭電化工業社製)9.1質量部をその中に添加し、撹拌して乳化剤水溶液を得た。この中にメタクリル酸メチル72質量部、アクリル酸ブチル224質量部の混合物を徐々に添加して重合性単量体乳化物(M−1)を得た。
撹拌装置付きフラスコに脱イオン水を192質量部仕込み、乳化剤(アデカリアソープSR−10:旭電化工業社製)11.4質量部をその中に添加し、撹拌して乳化剤水溶液を得た。この中にメタクリル酸メチル90質量部、アクリル酸ブチル280質量部の混合物を徐々に添加して重合性単量体乳化物(M−1)を得た。
撹拌装置付きフラスコに脱イオン水を153質量部仕込み、乳化剤(アデカリアソープSR−10:旭電化工業社製)9.1質量部をその中に添加し、撹拌して乳化剤水溶液を得た。この中にアクリル酸−2−エチルヘキシル296質量部を徐々に添加して重合性単量体乳化物(M−1)を得た。
水性樹脂エマルジョン(A−2)の製造例で用いた重合性単量体乳化物(M−1)を準備した。
撹拌装置付きフラスコに脱イオン水を153質量部仕込み、乳化剤(アデカリアソープSR−10:旭電化工業社製)9.1質量部をその中に添加し、撹拌して乳化剤水溶液を得た。この中にメタクリル酸メチル140質量部、アクリル酸ブチル156質量部の混合物を徐々に添加して重合性単量体乳化物(M−1)を得た。
撹拌装置付きフラスコに脱イオン水を275質量部仕込み、乳化剤(アデカリアソープSR−10:旭電化工業社製)16.3質量部をその中に添加し、撹拌して乳化剤水溶液を得た。この中にメタクリル酸メチル128質量部、アクリル酸ブチル401質量部の混合物を徐々に添加して重合性単量体乳化物(M−1)を得た。
撹拌装置付きフラスコに脱イオン水を275質量部仕込み、乳化剤(アデカリアソープSR−10:旭電化工業社製)16.3質量部をその中に添加し、撹拌して乳化剤水溶液を得た。この中にメタクリル酸メチル351質量部、アクリル酸ブチル178質量部の混合物を徐々に添加して重合性単量体乳化物(M’−1)を得た。
メタクリル酸メチル407質量部、アクリル酸ブチル122質量部を用いる他は、重合性単量体乳化物(M’−1)を得る方法と同一の方法で、重合性単量体乳化物(M’−2)を得た。そして、重合性単量体乳化物(M’−1)に代えて、重合性単量体乳化物(M’−2)を用いる他は、水性樹脂エマルジョン(A’−1)を得る方法と同一の方法で、メタクリル酸メチル−アクリル酸ブチル共重合体粒子(P’)を含む水性樹脂エマルジョン(A’−2)を得た。なお、メタクリル酸メチル−アクリル酸ブチル共重合体粒子(P’)のガラス転移温度は、50℃である。
撹拌装置付きフラスコに脱イオン水を132質量部仕込み、乳化剤(アデカリアソープSR−10:旭電化工業社製)7.8質量部をその中に添加し、撹拌して乳化剤水溶液を得た。この中にメタクリル酸メチル59質量部、アクリル酸ブチル195質量部の混合物を徐々に添加して重合性単量体乳化物(M−1)を得た。
水性樹脂エマルジョン(A−1)40質量部(固形分20質量部)に、フッ素系撥水撥油剤(B)の水性エマルジョン(旭硝子社性「アサヒガードAG7105」、固形分30質量%の水性エマルジョン)2部(固形分であるフッ素系撥水撥油剤(B)は0.6質量部)を加えて撹拌した。さらに、有機系シランカップリング剤(C)としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製「KBM403」)2質量部を加えて撹拌した後、全体の有効成分量が40質量%となるように、水を添加し調整して水性樹脂組成物を得た。
水性樹脂エマルジョン(A−1)に代えて、水性樹脂エマルジョン(A−2)を用いる他は、実施例1と同一の方法で水性樹脂組成物を得た。
水性樹脂エマルジョン(A−1)に代えて、水性樹脂エマルジョン(A−3)を用いる他は、実施例1と同一の方法で水性樹脂組成物を得た。
水性樹脂エマルジョン(A−1)に代えて、水性樹脂エマルジョン(A−4)を用いる他は、実施例1と同一の方法で水性樹脂組成物を得た。
水性樹脂エマルジョン(A−1)に代えて、水性樹脂エマルジョン(A−5)を用いる他は、実施例1と同一の方法で水性樹脂組成物を得た。
水性樹脂エマルジョン(A−1)に代えて、水性樹脂エマルジョン(A−6)を用いる他は、実施例1と同一の方法で水性樹脂組成物を得た。
水性樹脂エマルジョン(A−1)に代えて、水性樹脂エマルジョン(A−7)を用いる他は、実施例1と同一の方法で水性樹脂組成物を得た。
水性樹脂エマルジョン(A−1)に代えて、水性樹脂エマルジョン(A’−1)を用いる他は、実施例1と同一の方法で水性樹脂組成物を得た。
水性樹脂エマルジョン(A−1)に代えて、水性樹脂エマルジョン(A’−2)を用いる他は、実施例1と同一の方法で水性樹脂組成物を得た。
水性樹脂エマルジョン(A−1)に代えて、水性樹脂エマルジョン(A’−3)を用いる他は、実施例1と同一の方法で水性樹脂組成物を得た。
試験体の塗布面を、水で湿らせた綿布を用い、JIS L 0849の摩擦試験機II型(学振形)で擦過した。擦過条件は、荷重1000gとし擦過回数を30回往復とした。そして、擦過後の表面のケバ立ちを、以下の基準で評価した。
◎:ケバ立ちがない。
○:ケバ立ちが出るが目立たない。
△:ケバ立ちが少し見られる。
×:ケバ立ちがかなり多く見られる。
試験体に、インスタントコーヒー(熱水100gに、インスタントコーヒー粉末2g、砂糖1.5g及びクリーミングパウダー1.5gを溶解させた溶液)をかけ、1時間後に濡らした紙製拭き布(日本製紙クレシア社製「キムワイプ」)で拭き取り、汚れの程度を、目視によって以下の基準で評価した。
○:染みが殆ど見られない。
△:少し染みが残っているのが見られる。
×:染みが明確に見られる。
二枚の試験体の塗布面同士を重ね合わせ、荷重100g/cm2をかけて、温度50℃で湿度95%の雰囲気下に48時間放置した。その後、室温の雰囲気下に戻し、塗布面同士のブロッキングを、官能によって以下の基準で評価した。
○:塗布面同士を引き剥がす際に殆ど音がせず、ブロッキングしていない。
△:塗布面同士を引き剥がす際に小さい音がし、部分的にブロッキングしていた。
×:塗布面同士を引き剥がす際に音がし、全面的にブロッキングしていた。
試験体の塗布面を、目視によって以下の基準で評価した。
○:白化しておらず、成膜性は良好である。
×:白化しており、成膜性は不良である。
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耐湿摩擦性 防汚性 耐ブロッキング性 成膜性
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
実施例1 ◎ ○ ○ ○
実施例2 ◎ ○ ○ ○
実施例3 ◎ ○ △ ○
実施例4 ◎ ○ ○ ○
実施例5 ◎ ○ ○ ○
実施例6 ◎ ○ ○ ○
実施例7 ◎ ○ ○ ○
参考例1 ◎ ○ × ○
参考例2 ◎ ○ ○ ×
参考例3 ◎ ○ × ○
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Claims (7)
- 乳化剤の存在下で重合性単量体を乳化重合して得られた重合体粒子(P1)及び重合体粒子(P2)を含む水性樹脂エマルジョン(A)と、フッ素系撥水撥油剤(B)と、有機系シランカップリング剤(C)とを含有し、該重合体粒子(P1)のガラス転移温度が−70℃〜0℃であり、該重合体粒子(P2)のガラス転移温度が60℃〜105℃であると共に、該重合体粒子(P1)と該重合体粒子(P2)との質量割合が、P1:P2=30〜70:70〜30(質量%)であることを特徴とする繊維質材料に付与するための水性樹脂組成物。
- 重合性単量体として、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル及び(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシルよりなる群から選ばれた化合物を用いる請求項1記載の繊維質材料に付与するための水性樹脂組成物。
- 乳化剤として、反応性乳化剤を用いる請求項1記載の繊維質材料に付与するための水性樹脂組成物。
- 重合体粒子(P1)及び重合体粒子(P2)の合計量100質量部に対して、フッ素系撥水撥油剤(B)が0.6〜30質量部含有されている請求項1記載の繊維質材料に付与するための水性樹脂組成物。
- 重合体粒子(P1)及び重合体粒子(P2)の合計量100質量部に対して、有機系シランカップリング剤(C)が0.5〜50質量部含有されている請求項1記載の繊維質材料に付与するための水性樹脂組成物。
- 有機系シランカップリング剤(C)が、分子内にグリシジル基を有しているものである請求項1記載の繊維質材料に付与するための水性樹脂組成物。
- 反応容器中において、乳化剤の存在下で重合性単量体を乳化重合して、ガラス転移温度が−70℃〜0℃の重合体粒子(P1)を得た後、該反応容器中に重合性単量体を添加し乳化重合して、ガラス転移温度が60℃〜105℃である重合体粒子(P2)を得ることにより、該重合体粒子(P1)と該重合体粒子(P2)との質量割合が、P1:P2=30〜70:70〜30(質量%)である水性樹脂エマルジョン(A)を調製する工程と、該水性樹脂エマルジョン(A)にフッ素系撥水撥油剤(B)と有機系シランカップリング剤(C)を添加混合する工程とからなることを特徴とする繊維質材料に付与するための水性樹脂組成物の製造方法。
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