JP5678886B2 - 共重合体および紙用処理剤および加工紙 - Google Patents

共重合体および紙用処理剤および加工紙 Download PDF

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Description

本発明は、新規共重合体、該共重合体を含んでなる紙用処理剤、および該紙用処理剤で処理された紙に関する。
従来、種々の含フッ素共重合体化合物が提案されている。含フッ素共重合体化合物には、耐熱性、耐酸化性、耐候性などの特性に優れているという利点がある。含フッ素共重合体化合物の自由エネルギーが低い、すなわち、付着し難いという特性を利用して、含フッ素共重合体化合物は、例えば、撥水撥油剤および防汚剤として使用されている。
さらに、最近になってテロメリゼーションによって得られる炭素数8のRf基を含有する化合物については、
Federal Register(FR Vol.68,No.73/April 16,2003[FRL-7303-8])(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)。
特許文献1(米国特許明細書第4366299号明細書)は、含フッ素重合体を開示しているが、重合体は水に分散されていない。特許文献4(米国特許明細書第4127711号明細書)は、水に分散させる含フッ素重合体を開示している。特許文献5(米国特許明細書第5247008号明細書)は、含フッ素単量体、含窒素単量体およびアルキレンオキシド基含有単量体を含んでなる含フッ素重合体を開示している。特許文献1、4、5の技術では、含フッ素単量体のRf基の炭素原子数は主に8以上であり、Rf基の炭素原子数が1〜6の含フッ素単量体は工業的に充分活用されていない。
特許文献3(国際公開WO2005/090423号公報)は、Rf基の炭素原子数nが1〜6のフッ素モノマーCH2=CH−C(=O)−O−(CH2)2−(CF2)Fとコモノマーとしてアミノモノマー、ポリエチレングリコールモノマーをベースとした共重合体を紙用の汚れ脱離剤として使用することを開示しているが、ビニルピロリドン骨格のモノマーを使用することを記載しておらず、その実施例もない。
特許文献2(国際公開WO2003/106519号公報)では、実施例としてRf基の炭素原子数nが4のフッ素モノマーCH2=CH−C(=O)−O−(CH2)2−(CF2)Fとコモノマーとしてアミノモノマー、ピロリドンモノマーをベースとした共重合体が記載されているが、Rf基の炭素原子数nが6のフッ素モノマーを使用した実施例はない。
Rf基の炭素原子数nが1〜6のフッ素モノマーCH2=CH−C(=O)−O−(CH2)2−(CF2)Fとコモノマーとしてアミノモノマーおよびピロリドンモノマーをベースとした共重合体は、従来、記載も示唆もされていなかった。
これらに記載されている含フッ素重合体では、充分な耐油性および撥水性が得られなかった。
米国特許明細書第4366299号明細書 国際公開WO2003/106519号公報 国際公開WO2005/090423号公報 米国特許明細書第4127711号明細書 米国特許明細書第5247008号明細書
本発明の目的は、紙に対して優れた耐油性と耐水性を与えることができる、Rf基の炭素原子数nが1〜6のフッ素モノマーに基づく耐油耐水剤組成物を提供することにある。
本発明は、
(a) 一般式:
CH2=C(−X)−C(=O)−Y−[−(CH2)m−Z−]p−(CH2)n−Rf (I)
[式中、Xは、水素原子、メチル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、CFX12基(但し、X1およびX2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1〜20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;
Yは、−O−または−NH−であり;
Zは、直接結合、−S−または−SO−であり;
Rfは、炭素数1〜6のフルオロアルキル基であり;
mは1〜10、nは0〜10、pは0または1である。]
で示される含フッ素単量体から誘導された繰り返し単位、
(b) 一般式:
Figure 0005678886

[式中、Bは、1〜4個の炭素原子を含む直鎖または分岐アルキレン基を表し、
21は、水素原子または1〜4個の炭素原子を含むアルキル基を表し、
22、R23およびR24は、同じかまたは異なっており、水素原子、1〜18個の炭素原子を含む直鎖または分岐アルキル基、またはヒドロキシエチル基またはベンジル基であるか、またはR22およびR23は、一体となって2〜30個の炭素原子を含む2価の有機基を表し、
はアニオン基を表す。]
で示される少なくとも1種のアミノ単量体から誘導された繰り返し単位、ならびに
(c)一般式:
Figure 0005678886
[式中、R31、R32、R33およびR34は、同じかまたは異なっており、水素原子、または1〜4個の炭素原子を有するアルキル基を表わす。]
で示されるピロリドン単量体から誘導された繰り返し単位
を有してなる含フッ素共重合体に関する。
本発明は、含フッ素共重合体、ならびに水および/または有機溶媒を必須成分とする組成物にも関する。
本発明は、
(1) 式(I)の単量体、式(II−1)または(II−2)の単量体および式(III)の単量体を含む単量体混合物を有機溶媒中で重合して重合体の溶液を得る工程、
(2) 重合体の溶液から有機溶媒を除去し、水を加える工程、
(3) 必要により、酸を加えて、重合体におけるアミノ基をアンモニウム塩とする工程、および
(4) 必要により、酸化剤を加えて、重合体におけるアミノ基をNオキシド基とする工程
を有してなる組成物の製法にも関する。
本発明の共重合体は、容易に水分散できる。
本発明の共重合体により処理された紙に、高い耐油性および耐水性が付与される。
水分散液の安定性を測定する試験で使用する沈降管の概略を示す。
含フッ素単量体(a)は、一般式:
CH2=C(−X)−C(=O)−Y−[−(CH2)m−Z−]p−(CH2)n−Rf (I)
[式中、Xは、水素原子、メチル基、炭素数2〜21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、CFX12基(但し、X1およびX2は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である。)、シアノ基、炭素数1〜21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;
Yは、−O−または−NH−であり;
Zは、直接結合、−S−または−SO−であり;
Rfは、炭素数1〜6のフルオロアルキル基であり;
mは1〜10、nは0〜10、pは0または1である。]
で示されるものである。一般式(I)において、pが0であることが好ましい。Xの好ましい例は水素原子である。
含フッ素単量体(a)は一般にはパーフルオロアルキル基および/または部分的にフッ素化されたフルオロアルキル基を有する。Rf基はパーフルオロアルキル基であることが好ましい。Rf基の炭素数は、1〜6、好ましくは4、5または6、特に6である。Rf基の例は、−CF3、−CF2CF3、−CF2CF2CF3、−CF(CF3) 2、−CF2CF2CF2CF3、−CF2CF(CF3)2、−C(CF)3、−(CF2)4CF3、−(CF2)2CF(CF3)2、−CF2C(CF3)3、−CF(CF3)CF2CF2CF3、−(CF2)5CF3等である。
含フッ素単量体(a)は単独で使用することはもちろんのこと、2種以上を混合して用いてもよい。
含フッ素単量体(a)としては例えば、次のものが挙げられる。
CH2=C(−X)−C(=O)−O−(CH2)m−S−(CH2)n−Rf
CH2=C(−X)−C(=O)−O−(CH2)m−SO2−(CH2)n−Rf
CH2=C(−X)−C(=O)−O−(CH2)n−Rf
CH2=C(−X)−C(=O)−NH−(CH2)n−Rf
[上記式中、Xは、水素原子、メチル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、CFX12基(但し、X1およびX2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1〜20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;
Rfは、1〜6のフルオロアルキル基であり;
mは1〜10、nは0〜10である。]
含フッ素単量体(a)の具体例としては、例えば以下のものを例示できるが、これらに限定されるものではない。
CH2=C(−H)−C(=O)−O−(CH2)2−S−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)−O−(CH2)2−Rf
CH2=C(−H)−C(=O)−NH−(CH2)2−Rf
CH2=C(−H)−C(=O)−OCH2CH2N(C2H5)SO2−Rf
CH2=C(−H)−C(=O)−OCH2CH2N(CH3)SO2−Rf
CH2=C(−H)−C(=O)−OCH2CH(OCOCH3)CH2−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)−O−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CH3)−C(=O)−NH−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CH3)−C(=O)−OCH2CH2N(C2H5)SO2−Rf
CH2=C(−CH3)−C(=O)−OCH2CH2N(CH3)SO2−Rf
CH2=C(−CH3)−C(=O)−OCH2CH(OCOCH3)CH2−Rf
CH2=C(−F)−C(=O)−O−(CH2)2−S−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)−O−(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)−O−(CH2)2−Rf
CH2=C(−Cl)−C(=O)−NH−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF3)−C(=O)−O−(CH2)2−S−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)−O−(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)−O−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF2H)−C(=O)−NH−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CN)−C(=O)−O−(CH2)2−S−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)−O−(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)−O−(CH2)2−Rf
CH2=C(−CF2CF3)−C(=O)−NH−(CH2)2−Rf
CH2=C(−F)−C(=O)−O−(CH2)3−S−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)−O−(CH2)3−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−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−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)2−SO2−(CH2)2−Rf
[上記式中、Rfは、1〜6のフルオロアルキル基である。]
アミノ単量体(b)は、少なくとも1つの窒素原子(特に、アミノ基)および1つの炭素−炭素二重結合を有する化合物である。アミノ単量体(b)は、一般式(II−1)に示される窒素原子がカチオン化されていない化合物、または一般式(II−2)に示される窒素原子がカチオン化されている化合物、または一般式(II−3)に示されるN−オキシドである。式(II−1)のアミノ単量体は、カチオン性基(およびNオキシド基)を有しない(メタ)アクリレートである。式(II−2)のアミノ単量体は、カチオン性基を有する(メタ)アクリレートである。式(II−3)のアミノ単量体は、Nオキシド基を有する(メタ)アクリレートである。
式(II−1)において、R22およびR23は、それぞれ独立にアルキル基であるか、R22およびR23が共同して2価有機基(例えば、シクロアルキルアミン基)を形成してよい。アルキル基としては、メチル基またはエチル基が好ましい。
カチオン性基として第4アンモニウム塩基が存在していてもよい。すなわち、式(II−2)において、R22、R23、およびR24は、それぞれ独立にアルキル基であるか、R22およびR23が共同して2価有機基(例えば、シクロアルキルアミン基)を形成しかつR24がアルキル基であってよい。アルキル基としては、メチル基またはエチル基が好ましい。
式(II−1)〜(II−3)において、R22およびR23が共同して2価有機基を形成した場合の2価有機基としては、炭素数2以上のポリメチレン基、該ポリメチレン基の水素原子の1個以上が置換された基、またはポリメチレン基の炭素−炭素結合間にエーテル性酸素原子が挿入された基が好ましい。ポリメチレン基の水素原子を置換する置換基としては、メチル基、エチル基、またはn−プロピル基等のアルキル基が好ましい。R22およびR23は、それらの結合している窒素原子を合わせてモルホリノ、ピペリジノまたは1−ピロリジニル基を形成してもよい。
は対イオン(アニオン基)である。Xは、ハロゲン原子、または酸(無機酸または有機酸)から1つのカチオン性の水素原子の除いた後に残る基であってよい。Xの例は、塩素イオン(Cl)、臭素イオン(Br)、ヨウ素イオン(I)、硫酸水素イオン(HSO4 )、または酢酸イオン(CHCOO)である。
アミノ単量体(b)(特に、式(II−1)のアミノ単量体)の例は、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノプロピルメタクリレート、N−tert−ブチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノプロピルアクリレートまたはN−tert−ブチルアミノエチルアクリレートである。
アミノ単量体(b)から誘導される重合体中の重合単位は、1種であっても2種以上であってもよい。該重合単位が2種以上である場合には、アルキル基部分または対イオンの異なる2種以上からなるのが好ましい。
アミノ単量体(b)を含ませることにより、加工剤を処理後に低温で短時間の乾燥を行っても高い耐水性および耐油性を紙に付与し、また、加工剤の安定性を向上させる効果も有する。
アミノ単量体(b)から誘導されるカチオン性基を有しない繰り返し単位の例としては、以下が挙げられる。
-[CH2-C(R)[COO(CH2)2N(CH3)2]]-、
-[CH2-C(R)[COO(CH2)3N(CH3)2]]-、
-[CH2-C(R)[COO(CH2)2N(CH2CH3)2]]- 、
-[CH2-C(R)[COO(CH2)3N(CH2CH3)2]]- 、
-[CH2-C(R)[COOCH2CH(OH)CH2N(CH3)2]]-、
-[CH2-C(R)[COOCH2CH(OH)CH2N(CH2CH3)2]]- 、
-[CH2-C(R)[CONH(CH2)2N(CH3)2]]- 、
-[CH2-C(R)[CONH(CH2)3N(CH3)2]]- 、
-[CH2-C(R)[CONH(CH2)2N(CH2CH3)2]]-、
-[CH2-C(R)[CONH(CH2)3N(CH2CH3)2]]-、
[式中、Rは、水素原子または1〜4個の炭素原子を含むアルキル基である。]
アミノ単量体(b)から誘導されるカチオン性基を有する重合単位の具体例としては、以下が挙げられる。
-[CH2-C(R)[COO(CH2)2N+(CH3)3・X-]]-、
-[CH2-C(R)[COO(CH2)3N+(CH3)3・X-]]-、
-[CH2-C(R)[COO(CH2)2N+(CH2CH3)3・X-]]- 、
-[CH2-C(R)[COO(CH2)3N+(CH2CH3)3・X-]]- 、
-[CH2-C(R)[COOCH2CH(OH)CH2N+(CH3)3・X-]]-、
-[CH2-C(R)[COOCH2CH(OH)CH2N+(CH2CH3)3・X-]]- 、
-[CH2-C(R)[CONH(CH2)2N+(CH3)3・X-]]- 、
-[CH2-C(R)[CONH(CH2)3N+(CH3)3・X-]]- 、
-[CH2-C(R)[CONH(CH2)2N+(CH2CH3)3・X-]]-、
-[CH2-C(R)[CONH(CH2)3N+(CH2CH3)3・X-]]-、
-[CH2-C(R)[COO(CH2)2N+H(CH3)2・X-]]- 、
-[CH2-C(R)[COO(CH2)3N+H(CH3)2・X-]]- 、
-[CH2-C(R)[COO(CH2)2N+H(CH2CH3)2・X-]]-、
-[CH2-C(R)[CONH(CH2)2N+H(CH3)2・X-]]-、
-[CH2-C(R)[CONH(CH2)3N+H(CH3)2・X-]]-、
-[CH2-C(R)[CONH(CH2)2N+H(CH2CH3)2・X-]]- 、
-[CH2-C(R)[CONH(CH2)3N+H(CH2CH3)2・X-]]- 。
[式中、Rは、水素原子または1〜4個の炭素原子を含むアルキル基であり;
Xは、Xはアニオン基である。]
アンモニウム塩を有する繰り返し単位(II−2)は、アミノ基を有する繰り返し単位(II−1)を酸と反応させることによって製造できる。酸の例は、無機酸(例えば、ハロゲン化水素(例示すれば、塩酸、臭化水素、ヨウ化水素)、硫酸、硝酸)および有機酸(例えば、ギ酸、酢酸)である。酸の添加量は、アミノ基を有する繰り返し単位(II−1)におけるアミノ基1当量に対して、下限が、10当量%、例えば20当量%、特に50当量%、上限が、200当量%、例えば100当量%、具体的には80当量%であってよい。
Nオキシド基を有する繰り返し単位(II−3)は、アミノ基を有する繰り返し単位(II−1)を酸化剤により酸化して製造できる。酸化剤の例は、過酸化水素、過硫酸、メタクロロ過安息香酸などの過カルボン酸である。酸化剤の添加量は、アミノ基を有する繰り返し単位(II−1)におけるアミノ基1当量に対して、下限が、5当量%、例えば10当量%、上限が、100当量%、例えば50当量%であってよい。
アミノ単量体から誘導された繰り返し単位(b)のアミノ基をアンモニウム塩(カチオン化)またはNオキシド基(酸化)に変性することが好ましい。アミノ単量体から誘導された繰り返し単位(b)が、
(i)アンモニウム塩、
(ii)N−オキシドまたは
(iii)アンモニウム塩とN−オキシドの組み合わせ
のいずれかを含有することが好ましい。
繰り返し単位(b)において、塩(i)、オキシド(ii)および組合せ(iii)の当量比は、繰り返し単位(b)全体の少なくとも5当量%、例えば、少なくとも20当量%、特に少なくとも50当量%であってよい。塩(i)、オキシド(ii)および組合せ(iii)の当量比の上限は、200当量%、例えば150当量%、具体的には95当量%であってよい。
組合せ(iii)において、アンモニウム塩とN−オキシドの当量比は、1:99〜99〜1、例えば1:9〜9:1であってよい。
ピロリドン単量体(c)は、ピロリドン基および1つの炭素−炭素二重結合を有する化合物である。式(III)において、R31、R32、R33およびR34は、水素原子またはメチル基であることが好ましい。ピロリドン単量体(c)の例は、N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニル−3−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−4−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−5−メチル−2−ピロリドン、N−ビニル−3,3−ジメチル−2−ピロリドンである。
他の単量体(d)は、例えば、炭素数2〜20であってよい。他の単量体(d)は、アニオン性官能基を有する単量体であってよい。アニオン性官能基を有する単量体は、アニオン性官能基および1つの炭素−炭素二重結合を有する化合物である。アニオン性官能基の例は、−C(=O)OH、−SOH、−SONaである。単量体(d)の例は、アクリル酸、メタクリル酸、スチレンスルホン酸ソーダ、イタコン酸、フマル酸である。
他の単量体(d)は、アニオン性官能基を有する単量体単量体以外の単量体であってよい。そのような他の単量体としては、以下のものが挙げられる。エチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、フッ化ビニル、ハロゲン化ビニルスチン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ポリオキシアルキレンモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、メチロール化(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、アルキルビニルエーテル、ハロゲン化アルキルビニルエーテル、アルキルビニルケトン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、グリシジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、アジリジニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソシアネートエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、短鎖アルキル(メタ)アクリレート、無水マレイン酸、ポリジメチルシロキサン基を有する(メタ)アクリレート、N−ビニルカルバゾール等。
含フッ素共重合体は、含フッ素単量体(a)100重量部を含有する。
繰り返し単位(a)100重量部に対して、
繰り返し単位(b)の量は、0.1〜30重量部、例えば1または5〜30重量部、特に5または10〜25重量部であり、
繰り返し単位(c)の量は、0.1〜30重量部、例えば1または2〜15重量部、特に2〜7重量部であり、
繰り返し単位(d)の量は、20重量部以下、例えば0〜15重量部、特に1〜10重量部であることが好ましい。
本発明の含フッ素共重合体の重量平均分子量は、1000〜1000000、好ましくは5000〜500000であってよい。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによりポリスチレン換算で求めた値である。
含フッ素共重合体の重合は、特に限定されず塊状重合、溶液重合、乳化重合、放射線重合などの種々重合方法を選択できる。例えば一般的には有機溶剤を用いた溶液重合や、水または有機溶剤と水を併用する乳化重合が選定される。重合後に水で希釈したり、乳化剤を加えて水に乳化することで処理液に調製される。
本発明においては、重合(例えば、溶液重合または乳化重合)後、脱溶剤してから水を加えて、重合体を水に分散させることが好ましい。
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、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、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などが挙げられる。
乳化重合や重合後、乳化剤を加えて水に乳化する場合の乳化剤としては、アニオン性、カチオン性、ノニオン性の一般的な各種乳化剤が使用できる。
重合開始剤として、例えば過酸化物、アゾ化合物または過硫酸系の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。
また、水溶性重合開始剤の具体例としては、2,2’−アゾビスイソブチルアミジン2塩酸塩、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオナミジン)塩酸塩、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]塩酸塩、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]硫酸塩水和物、2,2’−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]塩酸塩、過硫酸カリウム、過硫酸バリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素等が好ましく挙げられる。
重合開始剤は、10時間半減期温度が40℃以上である有機過酸化物であることが好ましい。重合開始剤がt−ブチルパーオキシピバレートであることが特に好ましい。
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、分子量調節を目的として、連鎖移動剤、例えば、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、アルキ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、10重量部以下、0.01〜5重量部の範囲で用いられる。
具体的には、含フッ素共重合体は、以下のようにして製造できる。
溶液重合では、単量体を有機溶剤に溶解させ、窒素置換後、重合開始剤を添加して、例えば40〜120℃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、クロロホルム、HCHC225、イソプロピルアルコール、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、石油エーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、1,1,2,2−テトラクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、テトラクロロジフルオロエタン、トリクロロトリフルオロエタン、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(DPM)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、50〜2000重量部、例えば、50〜1000重量部の範囲で用いられる。
乳化重合では、単量体を乳化剤などの存在下、水中に乳化させ、窒素置換後、重合開始剤を添加し、40〜80℃の範囲で1〜10時間、撹拌して重合させる方法が採用される。重合開始剤は、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、t−ブチルパーベンゾエート、1−ヒドロキシシクロヘキシルヒドロ過酸化物、3−カルボキシプロピオニル過酸化物、過酸化アセチル、アゾビスイソブチルアミジン−二塩酸塩、アゾビスイソブチロニトリル、過酸化ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの水溶性のものやアゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキシド、ジ−t−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などの油溶性のものが用いられる。重合開始剤は単量体100重量部に対して、0.01〜10重量部の範囲で用いられる。
放置安定性の優れた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、油溶性重合開始剤を用いて重合することが望ましい。また、乳化剤としてはアニオン性、カチオン性あるいはノニオン性の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、0.5〜20重量部の範囲で用いられる。アニオン性および/またはノニオン性および/またはカチオン性の乳化剤を使用することが好ましい。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。
水溶性有機溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、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(DPM)、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、エタノール、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール又はイソプレングリコールなどが挙げられ、水100重量部に対して、1〜50重量部、例えば10〜40重量部の範囲で用いてよい。NMP又はDPM又は3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール又はイソプレングリコール(好ましい量は、組成物に対して例えば1〜20重量%、特に3〜10重量%)を添加することにより、組成物(特に、エマルション)の安定性が向上する。また、低分子量の単量体としては、メチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレートなどが挙げられ、単量体の総量100重量部に対して、1〜50重量部、例えば10〜40重量部の範囲で用いてよい。
本発明の処理剤は、溶液、エマルションまたはエアゾールの形態であることが好ましい。処理剤は、含フッ素共重合体および媒体(例えば、有機溶媒および水などの液状媒体)を含んでなる。処理剤において、含フッ素共重合体の濃度は、例えば、0.01〜50重量%であってよい。
本発明の処理剤(組成物)は、次の工程によって製造できる。
(1) 式(II−1)のアミノ単量体を含む単量体を有機溶媒中で重合して重合体の溶液を得る工程、
(2) 必要により、重合体の溶液から有機溶媒を除去し、水を加える工程、
(3) 必要により、酸を加えて、重合体におけるアミノ基をアンモニウム塩とする工程、および
(4) 必要により、過酸化水素水溶液による処理を行う工程。
重合体の溶液における有機溶媒の除去は、重合体溶液を(好ましくは減圧下)(例えば、60℃以上、例えば80〜120℃に)加熱することによって行える。加える水の量は、重合体1重量部に対して、例えば0.1〜20重量部であってよい。
過酸化水素水溶液による処理を行う工程(4)により、アミノ基がNオキシド基に変換される。
Figure 0005678886
[式中、Bは、1〜4個の炭素原子を含む直鎖または分岐アルキレン基を表し、
21は、水素原子または1〜4個の炭素原子を含むアルキル基を表し、
22、R23およびR24は、同じかまたは異なっており、水素原子、1〜18個の炭素原子を含む直鎖または分岐アルキル基、またはヒドロキシエチル基またはベンジル基であるか、またはR22およびR23は、一体となって2〜30個の炭素原子を含む2価の有機基を表し、
はアニオン基を表す。]
過酸化水素の量はモノマーの全重量に対して0.1重量%-10重量%、好ましくは0.3-3重量%の量であることが好ましい。
本発明の処理剤は、紙を処理(例えば、表面処理)するために使用することができる。
本発明の処理剤は、従来既知の方法により被処理物に適用することができる。通常、処理剤を有機溶剤または水に分散して希釈して、浸漬塗布、スプレー塗布、泡塗布などのような既知の方法により、被処理物の表面に付着させ、乾燥する方法が採られる(表面処理)。含フッ素共重合体は、表面処理の場合に、紙の重量に対するフッ素原子の割合が0.01〜0.5重量%、例えば、0.05〜0.2重量%であってよい。
本発明の含フッ素共重合体は、基材、特に紙に良好に付着する。
紙は、従来既知の抄造方法によって製造できる。抄造前のパルプスラリーに処理剤を添加する内添法、または抄造後の紙に処理剤を適用する外添法を用いることができる。このように処理された基材は、室温または高温での簡単な乾燥後に、任意に、基材の性質に依存して300℃まで、例えば200℃まで、特に80℃〜180℃の温度範囲をとり得る熱処理を伴うことで、優れた疎油性および疎水性を示す。
本発明は、石膏ボード原紙、コート原紙、中質紙、一般ライナー及び中芯、中性純白ロール紙、中性ライナー、防錆ライナー及び金属合紙、クラフト紙などにおいて使用することができる。また、中性印刷筆記用紙、中性コート原紙、中性PPC用紙、中性感熱用紙、中性感圧原紙、中性インクジェット用紙及び中性情報用紙においても用いることができる。
パルプ原料としては、クラフトパルプあるいはサルファイトパルプ等の晒あるいは未晒化学パルプ、砕木パルプ、機械パルプあるいはサーモメカニカルパルプ等の
晒あるいは未晒高収率パルプ、新聞古紙、雑誌古紙、段ボール古紙あるいは脱墨古紙等の古紙パルプのいずれも使用することができる。また、上記パルプ原料と石綿、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール等の合成繊維との混合物も使用することができる。
サイズ剤を加えて、紙の耐水性を向上させることができる。サイズ剤の例は、カチオン性サイズ剤、アニオン性サイズ剤、ロジン系サイズ剤(例えば、酸性ロジン系サイズ剤、中性ロジン系サイズ剤)である。サイズ剤の量は、パルプに対して0.01〜5重量%であってよい。
紙中には必要に応じて、通常使用される程度の製紙用薬品として、澱粉、上記のほかの各種変性澱粉、カルボキシメチルセルロース、ポリアミドポリアミン−エピクロルヒドリン樹脂等の紙力増強剤、歩留り向上剤、染料、蛍光染料、スライムコントロール剤、消泡剤等の紙の製造で使用される添加剤を使用することができる。
必要により、処理剤等を、サイズプレス、ゲートロールコーター、ビルブレードコーター、キャレンダー等で澱粉、ポリビニルアルコール、染料、コーティングカラー、防滑剤等で紙に塗布することができる。
本発明においては、被処理物品を処理剤で処理する。「処理」とは、処理剤を、浸漬、噴霧、塗布などにより被処理物に適用することを意味する。処理により、処理剤の有効成分である含フッ素共重合体が被処理物の内部に浸透するおよび/または被処理物の表面に付着する。
本発明の含フッ素共重合体は、化粧品として被膜を形成し得る。被膜は、含フッ素共重合体を含む組成物、特に、含フッ素共重合体、ならびに水および/または有機溶媒を必須成分とする組成物を、人体、例えば、皮膚、爪などの上に塗布し、液状媒体を乾燥などにより除去することによって形成することができる。
本発明の含フッ素共重合体は、離型剤として成形に使用できる。離型剤は、内部離型剤または外部離型剤である。例えば、型の内部に離型剤を塗布し、次いで、型に成形材料を充填し、成形材料を固化させることによって、成形を行うことができる。
次に、実施例、比較例及び試験例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、これらの説明が本発明を限定するものでない。
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。
以下において使用した試験方法は次のとおりである。
耐油性(kit)
耐油性(kit法)は、TAPPI T−559cm−02に従って測定した。kit試験液はひまし油、トルエン、ヘプタンを表1の比率で混合した試験液である。表1に示す試験液1滴を紙の上におき、15秒後に油の浸透状態を観察する。
浸透を示さないkit試験液が与える耐油度の最高点を耐油性とする。
kit試験液の番号が高いほど耐油性が高い。
Figure 0005678886
耐水性(ステキヒト・サイズ度)
耐水性は、JIS P8122に従って測定した。
時間(単位:秒)が長いほど耐水性が高い。
以下のようにポリマーを合成した。
実施例1
還流冷却管、窒素導入管、温度計および撹拌装置を備えた200ml四つ口フラスコに含フッ素単量体 CH2=CHC(=O)O-CH2CH2C6F13(以下、C6SFAと記す)38.5g、ジメチルアミノエチルメタクリレート CH2=C(CH3)C(=O)O-CH2CH2N(CH3)2(以下、DMと記す)7.5g、N-ビニルピロリドン(以下、NVPと記す)4g、およびメチルエチルケトン(以下、MEKと記す) 50gを仕込んで30分間窒素フローした。内温を50−60℃に昇温後、パーブチルPV 0.7gを添加し、60℃で6時間重合反応させた。得られたポリマーのモノマー組成は、仕込みのモノマー組成にほぼ一致した。
得られた溶液を減圧条件下、約60−70℃でMEKを留去してポリマー残渣を得た後、水を122gと酢酸を2.9g添加し内温を75℃に1hr以上保った。さらに、1%H2O2水を25g添加し内温を75℃に1hr以上保った後、冷却し固形分濃度が25wt%の共重合体の水分散液を調製した。
実施例2
C6SFA38.5g、DMを6.5g、NVPを4g、メタクリル酸を1gとMEKを50g仕込んで、実施例1と同様の重合反応を行った。得られたポリマーのモノマー組成は、仕込みのモノマー組成にほぼ一致した。
その後、減圧条件下、約60−70℃でMEKを留去した後、ポリマー残渣に水を122.4gと酢酸を2.5g添加して実施例1と同様の操作を行い、固形分濃度が25wt%の共重合体の水分散液を調製した。
実施例3
C6SFA36g、DMを7.5g、NVPを6.5gとMEKを50g仕込んで、実施例1と同様の重合反応を行った。得られたポリマーのモノマー組成は、仕込みのモノマー組成にほぼ一致した。実施例1と同様の操作を行い、固形分濃度が25wt%の共重合体の水分散液を調製した。得られたポリマーのモノマー組成は、仕込みのモノマー組成にほぼ一致した。
実施例4
C6SFA38.5g、DMを7.5g、NVPを4gとMEKを50g仕込んで、実施例1と同様の重合反応を行った。得られたポリマーのモノマー組成は、仕込みのモノマー組成にほぼ一致した。その後、減圧条件下、約60−70℃でMEKを留去した後、ポリマー残渣に水を147gと酢酸を2.9g添加して、内温を75℃に1hr以上保った後、冷却し固形分濃度が25wt%の共重合体の水分散液を調製した。
実施例5
C6SFA38.5g、DMを5g、NVPを6.5gとMEKを50g仕込んで、実施例1と同様の重合反応を行った。得られたポリマーのモノマー組成は、仕込みのモノマー組成にほぼ一致した。その後、水を149gと酢酸を1.4g添加し、減圧条件下、約70℃でMEKを留去した後、冷却して固形分濃度が25wt%の共重合体の水分散液を調製した。
比較例1
C6SFAを41.5g、DMを7.5g、メタクリル酸を1gとMEK50gを仕込んだ後、実施例1と同様の重合反応を行った。得られたポリマーのモノマー組成は、仕込みのモノマー組成にほぼ一致した。実施例1と同様の操作を行い、固形分濃度が25wt%の共重合体の水分散液を調製した。
比較例2
C6SFAを42.5g、DMを7.5gとMEK50gを仕込んだ後、実施例1と同様の重合反応を行った。得られたポリマーのモノマー組成は、仕込みのモノマー組成にほぼ一致した。実施例1と同様の操作を行い、固形分濃度が25wt%の共重合体の水分散液を調製した。
比較例3
C6SFAを36g、DMを7.5g、ポリエチレングリコールアクリレート CH2=CHC(=O)O−(CH2CH2O)n−H(BLEMMER AE90、日油株式会社製、nの平均値は2、以下、AE90と記す)を6.5gとMEKを50g仕込んだ後、実施例1と同様の重合反応を行った。得られたポリマーのモノマー組成は、仕込みのモノマー組成にほぼ一致した。実施例1と同様の操作を行い、固形分濃度が25wt%の共重合体の水分散液を調製した。
比較例4
2n+1CHCHOCOCH=CH (n=6,8,10,12,14(nの平均は8)の化合物の混合物)(以下、C8SFAと記す)を38.5g、DMを7.5g、NVPを4gとMEKを50g仕込んだ後、実施例1と同様の重合反応を行った。得られたポリマーのモノマー組成は、仕込みのモノマー組成にほぼ一致した。水を148gと酢酸を2.2g添加し、減圧条件下、約60−70℃でMEKを留去した後、冷却して固形分濃度が25wt%の共重合体の水分散液を調製した。
比較例5
C6SFAを38.5g、DMを5g、シクロヘキシルメタクリレート(以下、CHMAと記す)を6.5gとMEKを50g添加し、実施例1と同様の重合反応を行った。得られたポリマーのモノマー組成は、仕込みのモノマー組成にほぼ一致した。水を149gと酢酸を1.4g添加し、減圧条件下、約60−70℃でMEKを留去した後、冷却し固形分濃度が25wt%の共重合体の水分散液を調製した。
Figure 0005678886
Figure 0005678886
応用例1
(1)内添処理1
ろ水度が450cc(カナディアンフリーネス)に叩解した40部の広葉樹漂白クラフトパルプと60部の針葉樹漂白クラフトパルプの混合物の2重量%の水分散液220gをかき混ぜながら、ポリアミドアミン-エピクロルヒドリン{日本PMC(株)製WS-4020、湿潤紙力増強剤}の1%固形分水溶液を1.09g添加し1分間撹拌し続け、ついで実施例1、2、3、4、及び比較例1、2、3の各共重合体の水分散液を水で固形分1%に希釈し、各1.09gを添加し撹拌を1分間続けた。
このパルプスラリーをJIS P8222記載の手すき機を用いて抄紙した(手すき機は紙の形が25cm×25cmになるように改造)。抄いた紙を濾紙の間に挟んで3.5kg/cmの圧力でプレスし、充分水を吸い取ってから、ドラム式ドライヤーで乾燥(115℃×70秒)して耐油紙を得た。坪量は70g/mであった。この手抄紙の耐油性と耐水性を評価した。結果を以下に示す。
Figure 0005678886
(2)内添処理2
実施例4、5、及び比較例4、5の各共重合体の水分散液を水で固形分1%に希釈し、各1.31gを使用した以外は内添処理1と同様の操作を行った。坪量は70g/mであった。この耐油紙の耐油性と耐水性を評価した。結果を以下に示す。
Figure 0005678886
(3)外添処理
試験紙の作製
米国のウエストミシガン大学内にある試験抄紙機を用いて作製した。
製造方法を以下に示す。
パルプの種類は、LBKB(=広葉樹さらしクラフトパルプ)とNBKP(針葉樹さらしクラフトパルプ)を使用し、比率は6/4(L/N)であり、かつ、パルプのろ水度が400ml(Canadian Standard Freeness)のパルプを使用した。
パルプ濃度が約2%のスラリーの中に、カチオン化スターチStayloc400(Tate and Lyle社製)を乾燥パルプに対して2重量%添加し、さらにサイズ剤Hercon70(Hercules社製)を乾燥パルプに対して0.0375重量%添加したパルプスラリーを使用して長網抄紙機により紙を作製した。
得られた紙の坪量は60g/m2で厚みは0.01mmであった。
スターチの水溶液を以下のようにして調製した。
水92gにスターチ(2-hydoroxyethyl starch ether)(PENFORD社製 Penford R Gum 260)8gを添加し、その後約80-90℃まで昇温して約30分保持した後、冷却し、8%のスターチ水溶液を得た。
実施例4の共重合体の水分散液を水で固形分1%に希釈した水溶液を20g、上記の8%スターチ溶液を18.75g、水を61.25g添加して外添処理液を調製した。同様に、8%スターチ水溶液18.75gと水81.25gの処理液も調製した。これに上記原紙を浸漬した後、絞り機にて絞り圧0.1kg/cmで絞り、その後、ドラム型ドライヤーにて115℃で70秒加熱乾燥した。この耐油紙の耐油性と耐水性を評価した。結果を以下に示す。
Figure 0005678886
本発明の共重合体は外添にも使用できる。
(4)添加物による共重合体の水分散液の安定性改善
実施例4の共重合体の水分散液に、下記添加物を加えることにより共重合体の水分散液の安定性が改善された。結果を下記に示す。
Figure 0005678886
安定性の判定法:
25gのサンプルを沈降管に入れて、24hr後に沈降物の高さが3mm以上の場合をX、3mm未満の場合を○とした。図1に沈降管の略図を示す。沈降管の寸法は次のとおりであった。
内径A: 2.8cm
高さB: 11cm
高さC: 6.5cm
高さD: 2cm
内径E: 0.5cm
本発明の共重合体は、紙処理剤の有効成分として有用である。

Claims (13)

  1. (a) 一般式:
    CH2=C(−X)−C(=O)−Y−[−(CH2)m−Z−]p−(CH2)n−Rf (I)
    [式中、Xは、水素原子、メチル基、炭素数2〜21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、CFX12基(但し、X1およびX2は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である。)、シアノ基、炭素数1〜20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;
    Yは、−O−または−NH−であり;
    Zは、直接結合、−S−または−SO−であり;
    Rfは、炭素数1〜6のフルオロアルキル基であり;
    mは1〜10、nは0〜10、pは0または1である。]
    で示される含フッ素単量体から誘導された繰り返し単位、
    (b) 一般式:

    Figure 0005678886

    Figure 0005678886

    Figure 0005678886

    [式中、Bは、1〜4個の炭素原子を含む直鎖または分岐アルキレン基を表し、
    21は、水素原子または1〜4個の炭素原子を含むアルキル基を表し、
    22、R23およびR24は、同じかまたは異なっており、水素原子、1〜18個の炭素原子を含む直鎖または分岐アルキル基、またはヒドロキシエチル基またはベンジル基であるか、またはR22およびR23は、一体となって2〜30個の炭素原子を含む2価の有機基を表し、
    はアニオン基を表す。]
    で示される少なくとも1種のアミノ単量体から誘導された繰り返し単位、および
    (c)一般式:

    Figure 0005678886

    [式中、R31、R32、R33およびR34は、同じかまたは異なっており、水素原子、または1〜4個の炭素原子を有するアルキル基を表わす。]
    で示されるピロリドン単量体から誘導された繰り返し単位
    のみからなる含フッ素共重合体。
  2. 含フッ素単量体(a)において、pが0の整数である請求項1に記載の含フッ素共重合体。
  3. 含フッ素単量体(a)において、Xが水素原子である請求項1に記載の含フッ素共重合体。
  4. 含フッ素単量体(a)において、Rfが炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基である請求項1に記載の含フッ素共重合体。
  5. 含フッ素共重合体において、含フッ素単量体(a)の量100重量部に対して、アミノ単量体(b)の量が0.1〜30重量部、ピロリドン単量体(c)の量が0.1〜30重量部である請求項1〜のいずれかに記載の含フッ素共重合体。
  6. 含フッ素単量体(a)がCH2=CH−C(=O)−O−(CH2)2−(CF2)6F であり、含窒素単量体(b)がジメチルアミノエチルメタクリレート、ピロリドン単量体(c)がN-ビニルピロリドンである請求項1〜のいずれかに記載の含フッ素共重合体。
  7. 請求項1〜のいずれかに記載の含フッ素共重合体、ならびに水および/または有機溶媒を必須成分とする組成物。
  8. 有機溶媒がN-メチル-2-ピロリドン(NMP)又はジプロピレングリコールモノメチルエーテル(DPM)又は3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール又はイソプレングリコールである請求項に記載の組成物。
  9. 溶液、エマルションまたはエアゾールの形態である請求項またはに記載の組成物。
  10. (1) 単量体を有機溶媒中で重合して重合体の溶液を得る工程、
    (2) 必要により、重合体の溶液から有機溶媒を除去し、水を加える工程、
    (3) 必要により、酸を加えて、重合体におけるアミノ基をアンモニウム塩とする工程、および
    (4) 必要により、過酸化水素水溶液による処理を行う工程
    を有してなる請求項のいずれかに記載の組成物の製法。
  11. 請求項に記載の組成物からなる紙用処理剤。
  12. 請求項1に記載の紙用処理剤で紙を処理する方法。
  13. 請求項1に記載の紙用処理剤で処理された紙。
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