JP6046525B2 - 撥水撥油剤組成物、撥水撥油性繊維製品、及び、撥水撥油性繊維製品の製造方法 - Google Patents
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Landscapes
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Description
しかしながら、前記組成物には、ごく微量ではあるが、非意図的な不純物としてパーフルオロオクタン酸(以下、PFOAと記す)が含まれている。PFOAは化学的にきわめて安定な物質であるため、自然界では分解されずに残留すると考えられている。また、一旦生体内に取り込まれると排出されにくい性質(生体蓄積性)があること、更には長期にわたり摂取した場合毒性を発現することが環境・安全上の懸念材料として取りざたされている。
しかしながら、炭素数が6以下のRF基を有する撥水撥油成剤組成物は、炭素数が8以上のものに比べ、撥水撥油性の洗濯耐久性が劣る傾向にある。
前記ブロックポリイソシアネート化合物は、加熱によって解離するブロック剤によって分子内の複数の末端イソシアネート基がブロックされている化合物であり、繊維処理時にブロック剤を解離させ、前記フッ素系撥水撥油剤と繊維とを架橋させることにより、または、フッ素系撥水撥油剤同士を架橋させることにより、撥水撥油性の洗濯耐久性を向上させることができる。
例えば、下記特許文献1〜4に開示されているようなフッ素系撥水撥油組成物とブロックポリイソシアネート化合物とを併用した撥水撥油加工の方法が知られている。
乳化時に使用する界面活性剤は、撥水撥油性を阻害するため少量で使用するのが好ましいが、少量であれば製品安定性が悪くなるという課題を残していた。
(A)疎水性ブロックポリイソシアネートが、水、又は、水を主成分とする溶液中に、カチオン界面活性剤で強制乳化されてなる疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液、及び、(B)炭素数が6以下のパーフルオロアルキル基を有する撥水撥油性成分、とを含む、撥水撥油剤組成物であって、
前記疎水性ブロックポリイソシアネートが下記式(1)で表される化合物よりなり、当該式(1)で示される全化合物において、各化合物のRは同一でも異なっていてもよいが、Zの全てが下記式(2)のピラゾール基である化合物の割合が、95重量%以上であること、
前記疎水性ブロックポリイソシアネートと前記カチオン界面活性剤の重量比率が100:0.2〜100:3であること;および
前記カチオン界面活性剤が、炭素数8〜24のモノアルキルトリメチルアンモニウム塩および炭素数8〜24のモノアルキルアミン塩よりなる群から選択されること;
を特徴とする撥水撥油剤組成物。
そして、それによって、炭素数が6以下のRF基を有する撥水撥油性成分を用いた場合においても優れた洗濯耐久性を付与することができ、十分な耐久撥水撥油性を有する繊維製品を提供することができる。
また、本発明の撥水撥油剤組成物によれば、炭素数が8以上のRF基を有する撥水撥油性成分にブロックポリイソシアネート水分散液を併用した従来の加工方法と同等の耐久撥水撥油性を繊維製品に付与することができるため、PFOA(パーフルオロオクタン酸)問題が指摘されている炭素数が8以上のRF基を有する撥水撥油性成分の代替或いは低減が可能となる。
mは3以上の整数であり、3より少ないと合成繊維に処理した場合に十分な性能が発揮されない。
また、上記式(1)で表される全化合物のうち、Zの全てが式(2)で表わされるピラゾール基である化合物が、重量比で95%以上の割合となるように、イソシアネート基と反応可能な活性水素含有化合物として、以下の式(4)で表わされるピラゾール化合物をm個のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物と反応させる。
また、ジイソシアネート化合物から誘導される変性ポリイソシアネート化合物は、3個以上のイソシアネート基を有するものであればよく、例えば、イソシアヌレート結合を有するポリイソシアネート組成物や、ビュレット結合を有するポリイソシアネート組成物や、ウレタン結合を有するポリイソシアネート組成物を使用することができる。
具体的には、例えばジイソシアネートにヘキサメチレンジイソシアネートを用いヌレート体にしたものやビュレット体にしたもの、ジイソシアネートにトリレンジイソシアネートを用いトリメチロールプロパンのアダクト体等にしたものが挙げられる。
ポリイソシアネート化合物は1種単独で用いてもよく、あるいは2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらのピラゾール化合物は、1種単独で用いてもよく、あるいは2種以上を組み合わせて用いてもよい。
特に、3,5−ジメチルピラゾールを用いると、高い耐久撥水撥油性を有する繊維製品が得られるため、好ましい。
例えば、本発明に係る疎水性ブロックポリイソシアネートは、式(I)のZ(好ましくは、m個のZのうち1つのみ)が、オキシエチレン基を有するノニオン性親水性基である化合物を、式(I)の化合物全量に対し5重量%未満の割合で含んでも良い。ノニオン性親水性基を有する前記化合物の存在により、水分散性を向上させることができる。ただし、繊維製品の耐久撥水撥油性に及ぼす影響を小さくする観点からは、前記ノニオン性親水性基を含んだブロックポリイソシアネート化合物の含有率は小さい方がより好ましく、0重量%であることが特に好ましい。
本発明の疎水性ブロックポリイソシアネートは、水に自己乳化しないため、カチオン性界面活性剤で強制的に乳化させる必要がある。
ノニオン性親水性化合物としては、例えば、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノエチルエーテル、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ポリプロピレングリコールポリエチレングリコールモノブチルエーテル等のポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル類;エチレングリコール、または、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール等の(ポリ)エチレングリコール類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールのブロック重合体、ランダム共重合体、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイド、エチレンオキサイドとブチレンオキサイドのランダム共重合体やブロック共重合体;ポリオキシアルキレンモノアミン類、ポリオキシアルキレンジアミン類;などが挙げられる。
上記ノニオン性親水性化合物は、1種単独で用いてもよく、あるいは2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、上述したように、必要に応じて、ポリイソシアネート化合物とノニオン性親水性化合物、ブロック剤を反応させて得られた化合物を、式(1)で表わされる化合物全量に対し、5重量%未満となる量で含有させてもよい。
また、反応のいずれかの段階で、イソシアネート基と反応しない有機溶剤を添加してもよい。
このような疎水性ブロックポリイソシアネートの製造方法の一例を具体的に説明すると、例えば、(反応1)ポリイソシアネート化合物aをメチルイソブチルケトンに溶解させた後、上記式(4)で示されるピラゾール化合物でイソシアネート基が完全に消費されるまで反応させる。
また、任意で、その後、(反応2)ポリイソシアネート化合物bをさらに添加し、ノニオン性親水性化合物を上記触媒の添加により反応させ(ポリイソシアネート化合物とノニオン性親水性化合物のモル比は1:1)、残りのイソシアネート基を公知のブロック剤で反応させる。この際、得られるブロックポリイソシアネート全量に対し、(反応1)で得られるブロックポリイソシアネートの割合が95重量%以上となるように、仕込み量を調整する。
また、本発明に係る疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液は、上記式(1)で表わされる疎水性ブロックポリイソシアネートの1種又は2種以上を含有することができる。
前記カチオン界面活性剤としては、炭素数8〜24のモノアルキルトリメチルアンモニウム塩及び/又は炭素数8〜24のモノアルキルアミン塩を使用する。炭素数12〜18のモノアルキルトリメチルアンモニウム塩及び/又は炭素数12〜18のモノアルキルアミン塩がより好ましい。また、前記モノアルキルトリメチルアンモニウム塩としては、塩化物塩が好ましく、前記モノアルキルアミン塩としては、酢酸塩が好ましい。特に好ましいカチオン界面活性剤として、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルアミンアセテート、ココナットアミンアセテートが挙げられる。
本発明に係る疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液は、前記カチオン界面活性剤を1種又は2種以上含有することができる。また、本発明に係る疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液は、界面活性剤として、前記カチオン界面活性剤のみを含むことが好ましい。
疎水性ブロックポリイソシアネート100重量部に対してカチオン界面活性剤が0.2重量部未満の場合、水分散液の安定性が低下する傾向にあり、3重量部を超えると疎水性ブロックポリイソシアネートを乳化するには過剰量の使用となり、撥水撥油性を低下させる原因となるため好ましくない。さらには、カチオン界面活性剤の使用量を多くしすぎると逆に、安定した乳化液を得ることができない。
例えば、上記式(1)で表わされる疎水性ブロックポリイソシアネートと上記カチオン界面活性剤をメチルイソブチルケトンなどの有機溶剤に溶解し、そこに撹拌しながら徐々に水を添加していくことでプレ乳化液を得ることができる。
水分散液の作成後に、場合によっては存在する溶剤を例えば減圧下に蒸留によって除くのが好ましい。
水を主成分とする溶液の好ましい例として、80重量%以上の水と、20重量%未満の水溶性溶剤を含む混合溶液が挙げられる。より好ましい例は、90重量%以上の水と、10重量%未満の水溶性溶剤を含む混合溶液である。
上記平均粒径は、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置にて測定され、百分率積算値が50%の粒径(メジアン粒径)を平均粒径(μm)とする。
RF基含有(メタ)アクリレートとしては、下式(5)で表わされる化合物が好ましい。
CH2=C(R)COO−Q−RF・・・(5)
ただし、式(5)において、Rは水素原子またはメチル基を示し、Qは2価の有機基を示し、RFは上記のRF基を示す。
式(5)におけるQは、アルキレン基またはアルキレン基を含む2価の有機基が好ましく、特にアルキレン基が好ましい。とりわけCH2CH2、CH(CH3)CH2、CH2CH2N(CH3)CO、CH2CH2N(CH3)SO2、CH(CH2Cl)CH2OCH2CH2N(CH3)SO2等が好ましい。
式(5)におけるRFは、直鎖構造または分岐構造のいずれでもよく、特にCnF2n+1(ただし、nは6以下の整数を示す。)で表わされる直鎖構造のRF基が好ましい。
前記式(5)で表わされる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。
ここで、Rは水素原子またはメチル基を示し、RFはRF基を示す。
CH2=CRCOOCH2CH2RF、
CH2=CRCOOCH(CH3)CH2RF、
CH2=CRCOOCH2CH2N(CH3)CORF、
CH2=CRCOOCH2CH2N(C2H5)CORF、
CH2=CRCOOCH2CH2N(C3H7)CORF、
CH2=CRCOOCH2CH2N(CH3)SO2RF、
CH2=CRCOOCH2CH2N(C2H5)SO2RF、
CH2=CRCOOCH2CH2N(C3H7)SO2RF、
CH2=CRCOOCH(CH2Cl)CH2OCH2CH2N(CH3)SO2RF。
RF基含有(メタ)アクリレートは、1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。また、RF基の炭素数の異なる化合物を2種以上併用してもよい。
その他の単量体としては、エチレン、塩化ビニリデン、塩化ビニル、フッ化ビニリデン、酢酸ビニル、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(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、ビニルアルキルエーテル、ハロゲン化アルキルビニルエーテル、ビニルアルキルケトン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、アジリジニルエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、アジリジニル(メタ)アクリレート、ポリオキシアルキレン(メタ)アクリレート、メチルポリオキシアルキレン(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルポリオキシアルキレン(メタ)アクリレート、ポリオキシアルキレンジ(メタ)アクリレート、ポリシロキサンを有する(メタ)アクリレート、トリアリルシアヌレート、アリルグリシジルエーテル、酢酸アリル、N−ビニルカルバゾール、マレイミド、N−メチルマレイミド、(2−ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、炭素数8〜24のアルキル基を有する(メタ)アクリレート、シクロアルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、側鎖にシリコーンを有する(メタ)アクリレート、ウレタン結合を有する(メタ)アクリレート、ブロック化イソシアナトエチル(メタ)アクリレート、アルキレンジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
該重合体の製造方法としては、公知ないしは周知の、種々の重合方法や条件が任意に選択できる。例えば、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合等が挙げられる。また、ラジカル重合反応に加えて、放射線重合反応、光重合反応などの重合反応が挙げられる。特に、ラジカル重合反応を用いる乳化重合法が好ましい。
乳化重合法を適用する場合には、単量体、界面活性剤などを水の存在下に乳化させ、撹拌し、重合させる方法が好ましく採用される。また、ホモジナイザー等の乳化機を用いて、単量体、界面活性剤、水等を、予め乳化した後、撹拌下に重合させる方法も好ましく採用される。
重合開始剤としては、有機酸過酸化物、アゾ化合物、過硫酸塩等の各種の重合開始剤が好ましい。また、界面活性剤としては、陰イオン性、陽イオン性、両性、またはノニオン性の各種界面活性剤を使用できる。
イソシアネート基との反応性を有する官能基を含むRF化合物としては、RF基と水酸基とを有する化合物、RF基とアミノ基とを有する化合物、RF基とカルボキシル基とを有する化合物が好ましい。また、ポリイソシアネート化合物としては、イソシアネート基を2個以上有するポリイソシアネート化合物が好ましく、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水素添加MDI、リジンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、及びこれらの多量体、ヌレート体、ビュレット体等が挙げられる。
また、RF基含有ポリウレタン化合物は、イソシアネート基との反応性を有する官能基を含むRF化合物と、イソシアネート基との反応性を有する官能基を含み、RF基を含まない化合物とを、ポリイソシアネート化合物と反応させた化合物であってもよい。イソシアネートとの反応性を有する官能基を含み、RF基を含まない化合物としては、アルコール、アミン、カルボン酸等が挙げられる。
上記撥水撥油性成分としては、市販されているものを用いることができる。たとえば、炭素数が6のRF基を有する撥水撥油性成分である、旭硝子社製の「AsahiGuard E-SERIES AG-E061」や「AsahiGuard E-SERIES AG-E082」や「AsahiGuard E-SERIES AG-E500D」等を使用できる。
1液型の場合、(A)と(B)を共に含む水分散液の形態であることが好ましく、2液型の場合、(A)は上述の通りであり、(B)も水分散液の形態であることが好ましい。
また、前記1液型の組成物は、(A)の水分散液と(B)の水分散液を別々に準備した後、これらを混合して調製することが好ましい。
例えば、1液型の場合は、(A)および(B)を合計で、固形分(不揮発分)として20〜30重量%含む液とし、使用時に水で数十倍に希釈して使用することができ、2液型の場合は、(A)を固形分として20〜40重量%含む液と、(B)を固形分として20〜30重量%含む液とし、使用時に(A)を含む液と(B)を含む液それぞれを水で数十倍に希釈して使用するか、あるいは(A)を含む液と(B)を含む液を混合した後、水で数十倍に希釈して使用することができる。
以下に示す合成例に用いた原料は、以下の通りである。
<原料イソシアネート>
ブロックポリイソシアネートを合成するための原料イソシアネートとして、以下の化合物を準備した。
・デュラネートTPA−100(旭化成ケミカルズ製):ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(NCO官能基数3、NCO%=23.1)、固形分100%
・デュラネート24A−100(旭化成ケミカルズ製):ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット体(NCO官能基数3、NCO%=23.5)、固形分100%
・コロネートL(日本ポリウレタン製):トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体(NCO官能基数3、NCO%=13.2)、固形分75%(希釈溶剤:酢酸エチル)
<オキシエチレン基を有するノニオン性親水基>
ブロックポリイソシアネートを合成するための原料として、以下の化合物を準備した。
・ユニオックスM−2000(日油製):分子量2000のポリエチレングリコールモノメチルエーテル、固形分100%
・ユニオックスM−550(日油製):分子量550のポリエチレングリコールモノメチルエーテル、固形分100%
(合成例1:式(1)のZが全て3,5−ジメチルピラゾールである疎水性ブロックポリイソシアネート)
反応容器に、デュラネートTPA−100を100部、メチルイソブチルケトン65.5部を仕込んで撹拌を開始した。そこに、3,5−ジメチルピラゾール52.9部を仕込み50℃で保持し、イソシアネート含量がゼロになるまで反応させることにより、疎水性ブロックポリイソシアネート化合物を得た。固形分70%。
反応容器に、デュラネート24A−100を100部、メチルイソブチルケトン65.9部を仕込んで撹拌を開始した。そこに、3,5−ジメチルピラゾール53.8部を仕込み50℃で保持し、イソシアネート含量がゼロになるまで反応させることにより、疎水性ブロックポリイソシアネート化合物を得た。固形分70%
反応容器に、デュラネート24A−100を100部、メチルイソブチルケトン65.9部を仕込んで撹拌を開始した。そこに、3,5−ジメチルピラゾール53.8部を仕込み50℃で保持し、イソシアネート含量がゼロになるまで反応させた。その後、メチルイソブチルケトン2.2部、コロネートL2.1部、ユニオックスM−2000を4.4部、メチルエチルケトオキシム0.4部を仕込み、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7を0.014部添加し50℃で保持し、イソシアネート含量がゼロになるまで反応させることにより、疎水性ブロックポリイソシアネート化合物を得た。固形分70%。
反応容器に、デュラネートTPA−100を85.2部、アセトン106.5部を仕込んで撹拌を開始した。そこに、3,5−ジメチルピラゾール45部を仕込み50℃で保持し、イソシアネート含量がゼロになるまで反応させた。その後、アセトン28.7部、デュラネートTPA−100を14.8部、ユニオックスM−550を15部、3,5−ジメチルピラゾール5.3部を仕込み、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7を0.014部添加し50℃で保持し、イソシアネート含量がゼロになるまで反応させることにより、自己乳化型ブロックポリイソシアネート化合物を得た。固形分55%。
調製例1(疎水性ブロックイソシアネート:カチオン界面活性剤=100:0.3)
合成例1で得られた組成物を100部、有機溶剤としてメチルイソブチルケトン14部、プロピレングリコールモノメチルエーテル30部、カチオン界面活性剤としてステアリルトリメチルアンモニウムクロライド0.21部を混合し、均一な溶液とした。撹拌しながら徐々に水80部を仕込んだ後、40MPaにてホモジナイザー処理を行い均一な乳化分散液を得た。その後、減圧下有機溶剤を除去し、水を加え不揮発分20%の疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液を得た。
この水分散液中の粒子の平均粒径は0.33μmであった。前記平均粒径は、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置LA-300(株式会社堀場製作所製)にて測定された、百分率積算値が50%の粒径(メジアン粒径)である(以下の調製例においても同じ)。
合成例2で得られた組成物を100部、有機溶剤としてメチルイソブチルケトン14部、プロピレングリコールモノメチルエーテル30部、カチオン界面活性剤としてステアリルトリメチルアンモニウムクロライド0.14部を混合し、均一な溶液とした。撹拌しながら徐々に水80部を仕込んだ後、40MPaにてホモジナイザー処理を行い均一な乳化分散液を得た。その後、減圧下有機溶剤を除去し、水を加え不揮発分20%の疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液を得た。
この水分散液中の粒子の平均粒径は0.44μmであった。
合成例3で得られた組成物を100部、有機溶剤としてメチルイソブチルケトン14部、プロピレングリコールモノメチルエーテル30部、カチオン界面活性剤としてステアリルトリメチルアンモニウムクロライド0.21部を混合し、均一な溶液とした。撹拌しながら徐々に水80部を仕込んだ後、40MPaにてホモジナイザー処理を行い均一な乳化分散液を得た。その後、減圧下有機溶剤を除去し、水を加え不揮発分20%の疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液を得た。
この水分散液中の粒子の平均粒径は0.29μmであった。
カチオン界面活性剤をステアリルトリメチルアンモニウムクロライドから、セチルトリメチルアンモニウムクロライドに変更した以外は、調製例1と同じ操作を行い、不揮発分20%の疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液を得た。
この水分散液中の粒子の平均粒径は0.33μmであった。
カチオン界面活性剤をステアリルトリメチルアンモニウムクロライドから、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライドに変更した以外は、調製例1と同じ操作を行い、不揮発分20%の疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液を得た。
この水分散液中の粒子の平均粒径は0.33μmであった。
カチオン界面活性剤をステアリルトリメチルアンモニウムクロライドから、セチルトリメチルアンモニウムクロライドに変更した以外は、調製例2と同じ操作を行い、不揮発分20%の疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液を得た。
この水分散液中の粒子の平均粒径は0.43μmであった。
カチオン界面活性剤をステアリルトリメチルアンモニウムクロライドから、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライドに変更した以外は、調製例2と同じ操作を行い、不揮発分20%の疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液を得た。
この水分散液中の粒子の平均粒径は0.43μmであった。
カチオン界面活性剤をステアリルトリメチルアンモニウムクロライドから、セチルトリメチルアンモニウムクロライドに変更した以外は、調製例3と同じ操作を行い、不揮発分20%の疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液を得た。
この水分散液中の粒子の平均粒径は0.30μmであった。
カチオン界面活性剤をステアリルトリメチルアンモニウムクロライドから、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライドに変更した以外は、調製例3と同じ操作を行い、不揮発分20%の疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液を得た。
この水分散液中の粒子の平均粒径は0.30μmであった。
カチオン界面活性剤をステアリルトリメチルアンモニウムクロライドから、ステアリルアミンアセテートに変更した以外は、調整例1と同じ操作を行い、不揮発分20%の疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液を得た。
この水分散液中の粒子の平均粒径は0.31μmであった。
カチオン界面活性剤をステアリルトリメチルアンモニウムクロライドから、ココナットアミンアセテートに変更した以外は、調整例1と同じ操作を行い、不揮発分20%の疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液を得た。
この水分散液中の粒子の平均粒径は0.30μmであった。
合成例1で得られた組成物を100部、有機溶剤としてメチルイソブチルケトン14部、プロピレングリコールモノメチルエーテル30部、カチオン界面活性剤としてステアリルトリメチルアンモニウムクロライド0.7部を混合し、均一な溶液とした。撹拌しながら徐々に水80部を仕込んだ後、40MPaにてホモジナイザー処理を行い均一な乳化分散液を得た。その後、減圧下有機溶剤を除去し、水を加え不揮発分20%の疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液を得た。
この水分散液中の粒子の平均粒径は0.14μmであった。
合成例2で得られた組成物を100部、有機溶剤としてメチルイソブチルケトン14部、プロピレングリコールモノメチルエーテル30部、カチオン界面活性剤としてステアリルトリメチルアンモニウムクロライド0.7部を混合し、均一な溶液とした。撹拌しながら徐々に水80部を仕込んだ後、40MPaにてホモジナイザー処理を行い均一な乳化分散液を得た。その後、減圧下有機溶剤を除去し、水を加え不揮発分20%の疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液を得た。
この水分散液中の粒子の平均粒径は0.14μmであった。
合成例3で得られた組成物を100部、有機溶剤としてメチルイソブチルケトン14部、プロピレングリコールモノメチルエーテル30部、カチオン界面活性剤としてステアリルトリメチルアンモニウムクロライド0.7部を混合し、均一な溶液とした。撹拌しながら徐々に水80部を仕込んだ後、40MPaにてホモジナイザー処理を行い均一な乳化分散液を得た。その後、減圧下有機溶剤を除去し、水を加え不揮発分20%の疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液を得た。
この水分散液中の粒子の平均粒径は0.15μmであった。
合成例1で得られた組成物を100部、有機溶剤としてメチルイソブチルケトン14部、プロピレングリコールモノメチルエーテル30部、カチオン界面活性剤としてステアリルトリメチルアンモニウムクロライド3.5部を混合し、均一な溶液とした。撹拌しながら徐々に水80部を仕込んだ後、40MPaにてホモジナイザー処理を行ったが、均一な乳化分散液とならなかった。
合成例1で得られた組成物を100部、有機溶剤としてメチルイソブチルケトン14部、プロピレングリコールモノメチルエーテル30部、カチオン界面活性剤としてステアリルトリメチルアンモニウムクロライド0.07部を混合し、均一な溶液とした。撹拌しながら徐々に水80部を仕込んだ後、40MPaにてホモジナイザー処理を行い乳化分散液を得た。その後、減圧下有機溶剤を除去し、水を加え不揮発分20%の疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液を得た。
この水分散液中の粒子の平均粒径は1.15μmであり、液安定性が悪かった。
カチオン界面活性剤をステアリルトリメチルアンモニウムクロライドから、ジデシルジメチルアンモニウムクロライドに変更した以外は、調製例1と同じ操作を行ったが、均一な乳化分散液とならなかった。
カチオン界面活性剤をステアリルトリメチルアンモニウムクロライドから、ステアリルアミンのエチレンオキサイド30モル付加物の4級化物に変更した以外は、調製例1と同じ操作を行ったが、均一な乳化分散液とならなかった。
合成例1で得られた組成物を100部、有機溶剤としてメチルイソブチルケトン14部、プロピレングリコールモノメチルエーテル30部、非イオン界面活性剤としてトリスチレン化フェノールのエチレンオキサイド30モル付加物7部を混合し、均一な溶液とした。撹拌しながら徐々に水80部を仕込んだ後、40MPaにてホモジナイザー処理を行い均一な乳化分散液を得た。その後、減圧下有機溶剤を除去し、水を加え不揮発分20%の疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液を得た。
この水分散液中の粒子の平均粒径は0.35μmであった。
比較合成例1で得られた組成物100部に、撹拌しながら徐々に水80部を仕込んだ後、減圧下有機溶剤を除去し、水を加え不揮発分20%の自己乳化型ブロックポリイソシアネート水分散液を得た。
この水分散液中の粒子の平均粒径は0.20μmであった。
処理浴1
炭素数が6のRF基を有する撥水撥油性成分である「AsahiGuard E-SERIES AG-E082」5部(固形分20%)、及び、ブロックイソシアネート成分として調製例1で得られた水分散液を1部、水94部の撥水撥油剤組成物の処理浴を調製した。
処理浴2〜14
ブロックイソシアネート成分を調製例1の水分散液の代わりに調製例2〜調製例14の水分散液に変更する以外は、処理浴1と同様の方法で処理浴の調製を行った。
比較浴1〜2
ブロックイソシアネート成分を調製例1の水分散液の代わりに比較調製例5〜比較調製例6の水分散液に変更する以外は、処理浴1と同様の方法で処理浴の調製を行った。
上述した撥水撥油剤組成物の処理浴1〜14および比較浴1〜2を、下記処理条件の「パッド」におけるパッド浴として使用し、撥水撥油性を有する繊維製品を得た(実施例1〜14および比較例1〜2)。
繊維製品として以下の供試布を使用し、以下の処理条件にて撥水撥油加工を施した。
供試布1:ポリエステルタフタ染色布
処理条件:パッド→ドライ→キュア
パッド:1ディップ−1ニップ、ピックアップ29%
ドライ:110℃×90秒
キュア:170℃×60秒
処理条件:パッド→ドライ→キュア
パッド:1ディップ−1ニップ、ピックアップ39%
ドライ:110℃×90秒
キュア:170℃×60秒
処理条件:パッド→ドライ→キュア
パッド:1ディップ−1ニップ、ピックアップ61%
ドライ:110℃×90秒
キュア:170℃×60秒
処理条件:パッド→ドライ→キュア
パッド:1ディップ−1ニップ、ピックアップ69%
ドライ:110℃×90秒
キュア:170℃×60秒
実施例及び比較例で得られた繊維製品(以下、加工布)について、以下の方法で撥水撥油性および洗濯耐久性を評価した。
(1)撥水性
得られた加工布について、JIS L 1092:2009の7.2はっ水度試験(スプレー試験)に準拠して評価を行った。評価は下記の基準に従って行い、性能がわずかに良好な場合は等級に「+」をつけ、性能がわずかに劣る場合には等級に「−」をつけた。
5:表面に湿潤や水滴の付着がないもの
4:表面に湿潤しないが、小さな水滴の付着を示すもの
3:表面に小さな個々の水滴上の湿潤を示すもの
2:表面の半分に湿潤を示し、小さな個々の湿潤が布を浸透する状態のもの
1:表面全体に湿潤を示すもの
(2)撥油性
下記表1に示された試験溶液を、得られた加工布の上の五か所に数滴(径約5mm又は0.05ml)置き、30秒後の浸透状態により判別した(AATCC−118)。
得られた加工布について、JIS L 0217(1995)付表1の103法に準拠して洗濯を行い、得られた洗濯布について、上記の撥水性、撥油性の試験を行った。
Claims (6)
- (A)疎水性ブロックポリイソシアネートが、水、又は、水を主成分とする溶液中に、カチオン界面活性剤で強制乳化されてなる疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液、及び、(B)炭素数が6以下のパーフルオロアルキル基を有する撥水撥油性成分、とを含む、撥水撥油剤組成物であって、
前記疎水性ブロックポリイソシアネートが下記式(1)で表される化合物よりなり、当該式(1)で示される全化合物において、各化合物のRは同一でも異なっていてもよいが、Zの全てが下記式(2)のピラゾール基である化合物の割合が、95重量%以上であること、
前記疎水性ブロックポリイソシアネートと前記カチオン界面活性剤の重量比率が100:0.2〜100:3であること;
前記カチオン界面活性剤が、炭素数8〜24のモノアルキルトリメチルアンモニウム塩および炭素数8〜24のモノアルキルアミン塩よりなる群から選択されること;および
前記疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液(A)が、界面活性剤として、前記カチオン界面活性剤のみを含むこと
を特徴とする撥水撥油剤組成物。
- 前記カチオン界面活性剤が、炭素数12〜18のモノアルキルトリメチルアンモニウム塩および炭素数12〜18のモノアルキルアミン塩よりなる群から選択される、請求項1に記載の撥水撥油剤組成物。
- 前記疎水性ブロックポリイソシアネート水分散液の液状媒体が、水、又は、80重量%以上の水と20重量%未満の水溶性溶剤を含む混合溶液である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の撥水撥油剤組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の組成物によって撥水撥油性が付与された繊維製品。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の組成物を使用して、撥水撥油性繊維製品を製造する方法であって、前記(A)および(B)を共に含む処理液を調製し、当該処理液に繊維製品を接触させるか、または、前記(A)を含む処理液と(B)を含む処理液とを調製し、各処理液に繊維製品を接触させる工程を含むことを特徴とする、撥水撥油性繊維製品の製造方法。
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