JP6737417B1 - 撥水剤組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】優れた撥水性を与え、フルオロアルキル基含有単量体、好ましくは含フッ素単量体を使用しない撥水剤組成物の提供。【解決手段】(1)重合体に対して2〜100重量%の、式:[式中、R1は、エチレン性不飽和重合性基を有する有機残基、R2は、炭素数7〜30の炭化水素基、R3は、炭素数1〜5の炭化水素基である。]で示されるアミド基含有単量体(a)から誘導された繰り返し単位を有している重合体、(2)ブロックイソシアネート化合物、メラミン樹脂、シリコーン重合体、ワックス、アセチレン系乳化剤およびポリオキシアルキレン基含有乳化剤からなる群から選択された少なくとも1種の併用剤化合物を含んでなる併用剤、ならびに(3)液状媒体を含む撥水剤組成物。【選択図】なし

Description

本開示は、撥水剤組成物に関する。
従来、フッ素化合物を含んでなる含フッ素撥水撥油剤が知られている。この撥水撥油剤は、繊維製品などの基材に処理すると、良好な撥水撥油性を示す。
最近の研究結果[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) ]などから、長鎖フルオロアルキル化合物の一種であるPFOA(perfluorooctanoic acid)に対する環境への負荷の懸念が明らかとなってきており、2003年4月14日にEPA(米国環境保護庁)がPFOAに対する科学的調査を強化すると発表した。
一方、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)は、テロマーが分解または代謝によりPFOAを生成する可能性があると公表している(テロマーとは長鎖フルオロアルキル基のことを意味する)。また、テロマーが、撥水撥油性、防汚性を付与された泡消火剤、ケア製品、洗浄製品、カーペット、テキスタイル、紙、皮革などの多くの製品に使用されていることをも公表している。含フッ素化合物が環境に蓄積することが懸念されている。
特開2006-328624号公報は、エステル部分の炭素数が12以上の(メタ)アクリル酸エステルを単量体単位として含む非フッ素系ポリマーからなる撥水剤であって、(メタ)アクリル酸エステルの構成割合が非フッ素系ポリマーを構成する単量体単位の全量に対して80〜100質量%である撥水剤を開示している。
WO2015/076347は、長鎖(メタ)アクリレートエステル単量体からなる非フッ素ポリマーおよびアミドアミン界面活性剤からなる表面処理剤を開示しており、WO2015/080026は、長鎖(メタ)アクリレートエステル単量体および環状炭化水素基を有する(メタ)アクリレート単量体からなる表面処理剤を開示している。これらの表面処理剤において、フルオロアルキル基含有単量体は使用されていない。
特開2006-328624号公報 WO2015/076347 WO2015/080026
本開示の目的は、優れた撥水性を与え、フルオロアルキル基含有単量体、好ましくは含フッ素単量体を使用しない撥水剤組成物を提供することにある。
本開示は、
(1)アミド基含有単量体から誘導された繰り返し単位を有している重合体、
ならびに
(2)併用剤
を含む撥水剤組成物に関する。
アミド基含有単量体は、式:
Figure 0006737417
[式中、Rは、エチレン性不飽和重合性基を有する有機残基、
は、炭素数7〜30の炭化水素基、
は、炭素数1〜5の炭化水素基である。]
で示される化合物であることが好ましい。
[1]
(1)重合体に対して2〜100重量%の、式:
Figure 0006737417
[式中、Rは、エチレン性不飽和重合性基を有する有機残基、
は、炭素数7〜30の炭化水素基、
は、炭素数1〜5の炭化水素基である。]
で示されるアミド基含有単量体(a)から誘導された繰り返し単位
を有している重合体、
(2)ブロックイソシアネート化合物、メラミン樹脂、シリコーン重合体、ワックス、アセチレン系乳化剤およびポリオキシアルキレン基含有乳化剤からなる群から選択された少なくとも1種の併用剤化合物を含んでなる併用剤、ならびに
(3)液状媒体
を含む撥水剤組成物。
[2]
単量体(a)において、Rが−C(=O)CR11=CH[ただし、R11は水素原子またはメチル基である。]である[1]に記載の撥水剤組成物。
[3]
重合体(1)が、さらに、単量体(a)以外の重合性単量体から誘導された繰り返し単位を有し、
単量体(a)以外の重合性単量体が、式:
CH=CA−T
[式中、Aは、水素原子、メチル基、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、
Tは、水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、炭素数1〜40の鎖状または環状の炭化水素基、またはエステル結合を有する鎖状または環状の炭素数2〜41の有機基である。]
で示される化合物である[1]または[2]に記載の撥水剤組成物。
[4]
単量体(a)以外の重合性単量体が、
(b)アクリレートエステル単量体、
(c)非フッ素架橋性単量体、および
(d)ハロゲン化オレフィン単量体
からなる群から選択された少なくとも1種である[3]に記載の撥水剤組成物。
[5]
アクリレートエステル単量体(b)が、
(b1)脂肪族炭化水素基を有するアクリレートエステル単量体、および
(b2)環状炭化水素基を有するアクリレートエステル単量体
からなる群から選択された少なくとも1種であり、
非フッ素架橋性単量体(c)が、少なくとも2つのエチレン性不飽和二重結合を有する化合物、あるいは少なくとも1つのエチレン性不飽和二重結合および少なくとも1つの反応性基を有する化合物であり、
ハロゲン化オレフィン単量体(d)が塩化ビニルおよび塩化ビニリデンからなる群から選択された少なくとも1種である[4]に記載の撥水剤組成物。
[6]
重合体において、繰り返し単位(a)100重量部に対して、繰り返し単位(b)の量が0〜200重量部であり、繰り返し単位(c)の量が0〜50重量部であり、繰り返し単位(d)の量が0〜100重量部である[4]または[5]に記載の撥水剤組成物。
[7]
併用剤(2)において、
ブロックイソシアネート化合物が、少なくとも1つのイソシアネート基がブロック剤によってブロックされているイソシアネート基部分(ブロックイソシアネート基)を有し、重合性不飽和基を有しない化合物であり、
メラミン樹脂が、メラミンとアルデヒドの重縮合物であり、
シリコーン重合体が、式:
(R23)3Si-O-[-Si(R21)2-O-]a-[-Si(R21)(R22)-O-]b-Si(R23)3
[式中、R21のそれぞれは、独立に、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基または炭素数1〜4のアルコキシ基を表し、
22のそれぞれは、独立に、炭素数23〜40の飽和の炭化水素基を表し、
23のそれぞれは、独立に、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜4のアルコキシ基または炭素数23〜40の飽和の炭化水素基を表し、
aは0以上の整数を表し、bは1以上の整数を表し、(a+b)は5〜200である。]
で示される重合体であり、
ワックスにおいて、ワックスを構成する化合物の炭素数が20〜60であり、
アセチレン系乳化剤が、不飽和三重結合を有するアルコールまたはこのアルコールのアルキレンオキサイド付加物であり、および
ポリオキシアルキレン基含有乳化剤が、オキシアルキレン基におけるアルキレン基の炭素数が2〜10であり、ポリオキシアルキレン基含有乳化剤の分子におけるオキシアルキレン基の数が2〜100であるノニオン性界面活性剤である[1]〜[6]のいずれかに記載の撥水剤組成物。
[8]
ブロックイソシアネート化合物が、
A(NCO)(式中、Aは、ポリイソシアネートからイソシアネート基が除去された後に残る基であり、mは2〜8の整数である。)で示されるイソシアネートと、RH(式中、Rは、窒素原子または酸素原子のようなヘテロ原子によって置換されていてよい炭化水素基であってよく、Hは水素原子である)で示されるブロック剤との反応生成物であり、
メラミン樹脂が、メラミンとアルデヒドとの反応によって得られる部分もしくは完全メチロール化メラミン樹脂であり、
シリコーン重合体が、式:

Figure 0006737417
[式中、aは0〜150の整数を表し、
bは1〜150の整数を表し、
(a+b)は5〜200であり、
nは19〜36の整数である。]
で示される化合物であり、
ワックスが、ノルマルアルカン(炭素数20〜60)およびノルマルアルケン(炭素数20〜60)からなる群からなる群から選択された少なくとも1種の化合物によって構成され、
アセチレン系乳化剤において、アセチレンアルコール化合物が、式:
HO−CR3132−C≡C−CR3334−OH、 または
HO−CR3536−C≡C−H
[式中、R31、R32、R33、R34、R35、R36のそれぞれは、独立的に同一または異なって、水素原子または炭素数1〜30のアルキル基である。]
で示される化合物であり、
ポリオキシアルキレン基含有乳化剤が、エチレンオキシドと、ヘキシルフェノール、イソオクタチルフェノール、ヘキサデカノール、オレイン酸、アルカン(C12−C16)チオール、ソルビタンモノ脂肪酸(C−C19)またはアルキル(C12−C18)アミンとの縮合生成物である[7]に記載の撥水剤組成物。
[9]
液状媒体(3)が、水、有機溶媒または水と有機溶媒の混合物である[1]〜[8]のいずれかに記載の撥水剤組成物。
[10]
外的処理剤または内的処理剤である[1]〜[9]のいずれかに記載の撥水剤組成物。
[11]
重合体(1)および液状媒体(3)を含んでなる重合体混合物と、併用剤化合物を含んでなる併用剤(2)とを混合することを特徴とする、[1]〜[10]のいずれかに撥水剤組成物の製造方法。
[12]
[1]〜[10]のいずれかに記載の撥水剤組成物で基材を処理することからなる、基材を処理する方法。
[13]
[1]〜[10]のいずれかに記載の撥水剤組成物によって繊維製品を処理することを特徴とする、処理された繊維製品の製造方法。
併用剤(2)はブロックイソシアネート化合物を含むことが好ましい。
すなわち、
(1)重合体に対して2〜100重量%の、式:
Figure 0006737417
[式中、Rは、エチレン性不飽和重合性基を有する有機残基、
は、炭素数7〜30の炭化水素基、
は、炭素数1〜5の炭化水素基である。]
で示されるアミド基含有単量体(a)から誘導された繰り返し単位
を有している重合体、
(2)ブロックイソシアネート化合物、ならびに
(3)液状媒体
を含む撥水剤組成物であってよい。
ブロックイソシアネート化合物において、イソシアネート化合物は、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)及び/又はトリレンジイソシアネート(TDI)であることが好ましく、特に、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)であることが好ましい。
本開示の撥水剤組成物は、フルオロアルキル基含有単量体を使用しないので、含フッ素化合物の環境への蓄積の懸念がない。本開示の撥水剤組成物は、基材に優れた撥水性を与える。
本開示の撥水剤組成物の安定性(エマルションの安定性)は良好である。本開示の撥水剤組成物は、撥水撥油性(特に、撥水性)の耐久性(特に、洗濯耐久性)に優れている。さらに、撥水剤処理時の加工安定性に優れる。
撥水剤組成物は、(1)撥水性重合体、(2)併用剤および(3)液状媒体を含んでなる。撥水剤組成物は、さらに、(4)界面活性剤を含有してもよい。
(1)撥水性重合体(または「重合体」)
撥水性重合体は、フルオロアルキル基を有しない重合体である。撥水性重合体は、フッ素原子を有しない非フッ素重合体であることが好ましい。
撥水性重合体は、
(a)アミド基含有単量体から誘導された繰り返し単位
を有する。
撥水性重合体は、さらに、アミド基含有単量体(a)以外の重合性単量体、好ましくは単量体(a)以外の非フッ素重合性単量体から誘導された誘導された繰り返し単位を有していてもよい。
単量体(a)以外の重合性単量体は、非フッ素非架橋性単量体または非フッ素架橋性単量体であってよい。
非フッ素非架橋性単量体は、式:
CH=CA−T
[式中、Aは、水素原子、メチル基、または、フッ素原子以外のハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子)であり、
Tは、水素原子、フッ素原子以外のハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子)、炭素数1〜40の鎖状または環状の炭化水素基、またはエステル結合を有する鎖状または環状の炭素数2〜41の有機基である。]
で示される化合物であってよい。
炭素数1〜40の鎖状または環状の炭化水素基の例は、炭素数1〜40の直鎖または分岐の飽和または不飽和(例えば、エチレン性不飽和)の脂肪族炭化水素基、炭素数4〜40の飽和または不飽和(例えば、エチレン性不飽和)の環状脂肪族基、炭素数6〜40の芳香族炭化水素基、炭素数7〜40の芳香脂肪族炭化水素基である。
エステル結合を有する鎖状または環状の炭素数2〜41の有機基の例は、-C(=O)-O-Q および-O-C(=O)-Q(ここで、Qは、炭素数1〜40の直鎖または分岐の飽和または不飽和(例えば、エチレン性不飽和)の脂肪族炭化水素基、炭素数4〜40の飽和または不飽和(例えば、エチレン性不飽和)の環状脂肪族基、炭素数6〜40の芳香族炭化水素基、炭素数7〜40の芳香脂肪族炭化水素基)である。
非フッ素架橋性単量体は、後に説明するとおりである。
単量体(a)以外の重合性単量体の例は次のとおりである。
(b)アクリレートエステル単量体、
(c)非フッ素架橋性単量体、および
(d)ハロゲン化オレフィン単量体
撥水性重合体は、フッ素原子を有してもよいが、フッ素原子を有しないことが好ましい。すなわち、撥水性重合体は非フッ素重合体であることが好ましく、全ての単量体は非フッ素単量体であることが好ましい。
(a)アミド基含有単量体
アミド基含有単量体は、式:
Figure 0006737417

[式中、Rは、エチレン性不飽和重合性基を有する有機残基、
は、炭素数7〜30の炭化水素基、
は、炭素数1〜5の炭化水素基である。]
で示される化合物である。
アミド基含有単量体は、フルオロアルキル基を有しない。
は、エチレン性不飽和重合性基を有する有機残基であり、炭素同士の二重結合があれば特に限定されない。具体的には−C(=O)CR11=CH、−CHR11=CH、−CHCHR11=CH等のエチレン性不飽和重合性基を有する有機残基が挙げられ、R11は、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基が挙げられる。またRはエチレン性不飽和重合性基以外に種々の有機性基を有してよく、例えば鎖式炭化水素、環式炭化水素、ポリオキシアルキレン基、ポリシロキサン基等の有機性基が挙げられ、これら有機性基は種々の置換基で置換されていても良い。Rは−C(=O)CR11=CHであることが好ましい。
は、炭素数7〜30の炭化水素基であり、鎖式炭化水素、環式の炭化水素等が挙げられる。そのなかで、鎖式炭化水素であることが好ましく、直鎖状の飽和炭化水素基であることが特に好ましい。Rの炭素数は、7〜30であるが、好ましくは11〜27、特に好ましくは15〜23である。
は、炭素数1〜5の炭化水素基である。炭素数1〜5の炭化水素基は直鎖状又は分岐鎖状のいずれでも良く、不飽和結合を有していても良いが、好ましくは直鎖状が良い。Rの炭素数は、2〜4が好ましく、特に2であることが好ましい。Rは、アルキレン基であることが好ましい。
アミド基含有単量体は、Rが単独であるもの(例えば、Rが炭素数17である化合物のみ)、またはRが複数の組み合わせであるもの(例えば、Rの炭素数が17である化合物と、Rの炭素数が15である化合物との混合物)であってよい。
アミド基含有単量体の具体例としては、パルミチン酸アミドエチル(メタ)アクリレート、ステアリン酸アミドエチル(メタ)アクリレート、ベヘニン酸アミドエチル(メタ)アクリレート、ミリスチン酸アミドエチル(メタ)アクリレート、ラウリン酸アミドエチル(メタ)アクリレート、イソステアリン酸エチルアミド(メタ)アクリレート、オレイン酸エチルアミド(メタ)アクリレート、ターシャリーブチルシクロヘキシルカプロン酸アミドエチル(メタ)アクリレート、アダマンタンカルボン酸エチルアミド(メタ)アクリレート、ナフタレンカルボン酸アミドエチル(メタ)アクリレート、アントラセンカルボン酸アミドエチル(メタ)アクリレート、パルミチン酸アミドプロピル(メタ)アクリレート、ステアリン酸アミドプロピル(メタ)アクリレート、パルミチン酸アミドエチルビニルエーテル、ステアリン酸アミドエチルビニルエーテル、パルミチン酸アミドエチルアリルエーテル、ステアリン酸アミドエチルアリルエーテル、またはこれらの混合物が挙げられる。
アミド基含有単量体は、ステアリン酸アミドエチル(メタ)アクリレートであることが好ましい。アミド基含有単量体は、ステアリン酸アミドエチル(メタ)アクリレートを含む混合物であってよい。ステアリン酸アミドエチル(メタ)アクリレートを含む混合物において、ステアリン酸アミドエチル(メタ)アクリレートの量は、アミド基含有単量体全体の重量に対して、例えば55〜99重量%、好ましくは60〜85重量%、更に好ましくは65〜80重量%であってよく、残りの単量体は、例えば、パルミチン酸アミドエチル(メタ)アクリレートであってよい。
(b)アクリレートエステル単量体
撥水性重合体は他のアクリレートエステル単量体から誘導された繰り返し単位を有してもよい。
他のアクリレートエステル単量体の例は、次のとおりである。
(b1)脂肪族炭化水素基を有するアクリレートエステル単量体、および
(b2)環状炭化水素基を有するアクリレートエステル単量体
撥水性重合体は、単量体(b1)および単量体(b2)からなる群から選択された少なくとも1種の単量体から誘導された繰り返し単位を有してもよい。
(b1)脂肪族炭化水素基を有するアクリレートエステル単量体
撥水性重合体は、脂肪族炭化水素基含有アクリレートエステル単量体から誘導された繰り返し単位を有してもよい。脂肪族炭化水素基含有アクリレートエステル単量体は、(メタ)アクリレートエステル(すなわち、アクリレートまたはメタクリレート)である。
脂肪族炭化水素基含有アクリレートエステル単量体の好ましい例は、式:
CH=CA11−C(=O)−O−A12
[式中、A11は、水素原子またはメチル基であり、
12は、炭素数1〜40の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素基である。]
で示される化合物である。
脂肪族炭化水素基含有アクリレートエステル単量体は、フルオロアルキル基を有しない。脂肪族炭化水素基含有アクリレートエステル単量体は、フッ素原子を含有してもよいが、フッ素原子を含有しないことが好ましい。
12は、直鎖状または分岐状の炭化水素基である。直鎖状または分岐状の炭化水素基は、特に直鎖状の炭化水素基であってよい。直鎖状または分岐状の炭化水素基は、炭素数が1〜40、例えば10〜40、好ましくは18〜40である。直鎖状または分岐状の炭化水素基は、炭素数18〜28、特に18または22であることが好ましく、一般に飽和の脂肪族炭化水素基、特にアルキル基であることが好ましい。
脂肪族炭化水素基含有アクリレートエステル単量体の具体例としては、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレートが挙げられる。
脂肪族炭化水素基含有アクリレートエステルが存在することにより、風合いがより柔軟になる。
(b2)環状炭化水素基を有するアクリレートエステル単量体
撥水性重合体は環状炭化水素基含有アクリレートエステル単量体から誘導された繰り返し単位を有してもよい。
環状炭化水素基含有アクリレートエステル単量体は、
式:
CH=CA21−C(=O)−O−A22
[式中、A21は、水素原子、メチル基、ハロゲン、炭素数2〜21の直鎖状または分岐状のアルキル基、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、
22は、炭素数4〜40の環状炭化水素含有基である。]
で示される化合物であることが好ましい。
環状炭化水素基含有アクリレートエステル単量体は、そのホモポリマーのガラス転移点が高い(例えば、50℃以上、特に80℃以上)単量体であることが好ましい。
環状炭化水素基含有アクリレートエステル単量体は、フルオロアルキル基を有しない。環状炭化水素基含有アクリレートエステル単量体は、フッ素原子を含有してもよいが、フッ素原子を含有しないことが好ましい。
21の例は、水素原子、メチル基、Cl、Br、I、F、CN、CFである。A21は、塩素原子であることが好ましい。
22は、鎖状基(例えば、直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基)を有していてよい環状炭化水素基である。環状炭化水素基としては、飽和または不飽和である、単環基、多環基、橋かけ環基などが挙げられる。環状炭化水素基は、飽和であることが好ましい。環状炭化水素基の炭素数は、4〜40であり、6〜20であることが好ましい。環状炭化水素基としては、炭素数4〜20、特に5〜12の環状脂肪族基、炭素数6〜20の芳香族基、炭素数7〜20の芳香脂肪族基が挙げられる。環状炭化水素基の炭素数は、15以下、例えば12以下であることが特に好ましい。環状炭化水素基は、飽和の環状脂肪族基であることが好ましい。環状炭化水素基の具体例は、シクロヘキシル基、t−ブチルシクロヘキシル基、イソボルニル基、ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニル基である。
環状炭化水素基含有アクリレートエステル単量体の具体例としては、
シクロヘキシルアクリレート、t−ブチルシクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート;および
シクロヘキシルメタクリレート、t−ブチルシクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレートが挙げられる。
環状炭化水素基含有アクリレートエステル単量体が存在することにより、加工安定性が改良されたり、撥水性が向上し得る。
(c)非フッ素架橋性単量体
撥水性重合体は非フッ素架橋性単量体から誘導された繰り返し単位を有してもよい。
非フッ素架橋性単量体は、フッ素原子を含まない単量体である。非フッ素架橋性単量体は、少なくとも2つの反応性基および/またはエチレン性不飽和炭素−炭素二重結合(好ましくは、(メタ)アクリレート基)を有し、フッ素を含有しない化合物であってよい。非フッ素架橋性単量体は、少なくとも2つのエチレン性不飽和炭素−炭素二重結合(好ましくは、(メタ)アクリレート基)を有する化合物、あるいは少なくとも1つのエチレン性不飽和炭素−炭素二重結合および少なくとも1つの反応性基を有する化合物であってよい。反応性基の例は、ヒドロキシル基、エポキシ基、クロロメチル基、ブロックイソシアネート基、アミノ基、カルボキシル基、などである。
非フッ素架橋性単量体は、反応性基を有するモノ(メタ)アクリレート、ジ(メタ)アクリレートまたはモノ(メタ)アクリルアミドであってよい。あるいは、非フッ素架橋性単量体は、ジ(メタ)アクリレートであってよい。
非フッ素架橋性単量体の1つの例は、ヒドロキシル基を有するビニル単量体である。
非フッ素架橋性単量体としては、例えば、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、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピル(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、2-アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、モノクロロ酢酸ビニル、メタクリル酸ビニル、グリシジル(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレートなどが例示されるが、これらに限定されるものでない。
非フッ素架橋性単量体が存在することにより、撥水性重合体が与える洗濯耐久性が高くなる。
(d)ハロゲン化オレフィン単量体
撥水性重合体は、ハロゲン化オレフィン単量体から誘導された繰り返し単位を有してよい。
ハロゲン化オレフィン単量体は、フッ素原子を有しないことが好ましい。
ハロゲン化オレフィン単量体は、1〜10の塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子で置換されている炭素数2〜20のオレフィンであることが好ましい。ハロゲン化オレフィン単量体は、炭素数2〜20の塩素化オレフィン、特に1〜5の塩素原子を有する炭素数2〜5のオレフィンであることが好ましい。ハロゲン化オレフィン単量体の好ましい具体例は、ハロゲン化ビニル、例えば塩化ビニル、臭化ビニル、ヨウ化ビニル、ハロゲン化ビニリデン、例えば塩化ビニリデン、臭化ビニリデン、ヨウ化ビニリデンである。撥水性(特に撥水性の耐久性)が高くなるので、塩化ビニルが好ましい。
ハロゲン化オレフィン単量体から誘導された繰り返し単位が存在することにより、撥水性重合体が与える洗濯耐久性が高くなる。
(e)他の単量体
単量体(a)〜(d)以外の他の単量体(e)、例えば、非フッ素非架橋性単量体を使用しても良い。
他の単量体の例には、例えば、エチレン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、およびビニルアルキルエーテルが含まれる。他の単量体はこれらの例に限定されない。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートまたはメタクリレートを意味し、「(メタ)アクリルアミド」とは、アクリルアミドまたはメタクリルアミドを意味する。
単量体(a)〜(e)のそれぞれは、1種単独であってよく、あるいは2種以上の混合物であってもよい。
単量体(a)の量は、撥水性重合体に対して2〜100重量%である。単量体(a)の量の下限は、撥水性重合体に対して、3重量%、例えば5重量%、特に10重量%、特別に15重量%であってよい。あるいは、単量体(a)の量の下限は、撥水性重合体に対して、20重量%、例えば25重量%、特に30重量%、特別に40重量%または50重量%であってよい。単量体(a)の量の上限は、撥水性重合体に対して、95重量%、例えば80重量%、あるいは75重量%、あるいは70重量%であってよい。
撥水性重合体において、単量体(a)100重量部に対して、
繰り返し単位(b)の量が0〜2000重量部、好ましくは0〜200重量部、より好ましくは1〜100重量部、例えば5〜80重量部、
繰り返し単位(c)の量が0〜50重量部、好ましくは1〜10重量部、例えば2〜8重量部、
繰り返し単位(d)の量が0〜100重量部、好ましくは1〜60重量部、例えば2〜10重量部、
繰り返し単位(e)の量が0〜100重量部、好ましくは1〜30重量部、例えば2〜10重量部、
であってよい。
撥水性重合体において、単量体(b1)および単量体(b2)のそれぞれの量は、単量体(a)100重量部に対して、0〜150重量部、好ましくは1〜100重量部、例えば2〜50であってよい。
あるいは、単量体(b)、単量体(c)、単量体(d)および単量体(e)の量は、撥水性重合体に対して、(b):(c):(d):(e)が0〜80重量%:0〜10重量%:0〜40重量%:0〜20重量%、例えば3〜75重量%:0.5〜5重量%:2〜30重量%:0〜10重量%、特に10〜70重量%:0.8〜3重量%:5〜25重量%:0〜5重量%であってよい。
撥水性重合体の数平均分子量(Mn)は、一般に、1000〜1000000、例えば5000〜500000、特に3000〜200000であってよい。撥水性重合体の数平均分子量(Mn)は、一般に、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定する。
本開示において、単量体を重合させ、重合体が液状媒体に分散または溶解した撥水剤組成物を得る。
本開示において使用する単量体は次のとおりである。
単量体(a)、
単量体(a)+(b)、
単量体(a)+(b)+(c)、
単量体(a)+(b)+(d)、または
単量体(a)+(b)+(c)+(d)。
上記に加えて、単量体(e)を使用してもよい。単量体(b)は、単量体(b1)および単量体(b2)の少なくとも1種であってよい。
(2)併用剤
併用剤は、ブロックイソシアネート化合物、メラミン樹脂、シリコーン重合体、ワックス、アセチレン系乳化剤およびポリオキシアルキレン基含有乳化剤からなる群から選択された少なくとも1種の併用剤化合物(併用剤の活性成分)を含んでなる。併用剤は、併用剤化合物のみからなってもよいし、併用剤化合物および液状媒体を含んでよい。併用剤は、ブロックイソシアネート化合物を含むことが好ましい。
(2−1)ブロックイソシアネート化合物
ブロックイソシアネート化合物は、少なくとも1つのブロック剤でブロックされている。ブロックイソシアネート化合物は、イソシアネートと少なくとも1つのブロック剤との反応生成物である。
ブロックイソシアネート化合物は、少なくとも1つのイソシアネート基がブロック剤によってブロックされているイソシアネート(モノイソシアネートまたはポリイソシアネート)のイソシアネート基部分(ブロックイソシアネート基)を有し、重合性不飽和基を有しない化合物である。ブロックイソシアネート化合物は、親水基を有する化合物によって変性されていてよい。
親水基の例は、非イオン性親水基(例えば水酸基、アミノ基およびポリオキシアルキルエン基(特にポリオキシエチレン基));ならびに
イオン性(カチオン性またはアニオン性)親水基(例えばカルボキシル基、スルフェート基、スルホン基、スルホネート基およびスルフィット基)
を含む。
イソシアネート(好ましくはポリイソシアネート)は、脂肪族、脂環族、または芳香脂肪族のイソシアネートであってよい。イソシアネートは、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、MDIオリゴマー、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、キシリ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(HDI)、4,4−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、付加物(例えばTDIまたはHDIのTMP(トリメチロールプロパン)付加物)、前述の化合物のアロファネート変性品、ビウレット変性品(例えばHDIから製造されるビウレット)、イソシアヌレート変性品(例えばTDIから製造されるイソシアヌレート、HDIから製造されるイソシアヌレート、IPDIから製造されるイソシアヌレートおよびTDIおよびHDIから製造されるイソシアヌレート)またはカルボジイミド変性品、あるいはウレタンプレポリマーであってよい。
ブロック剤の例は、オキシム、フェノール、アルコール、メルカプタン、アミド、イミド、イミダゾール、尿素、アミン、イミン、ピラゾールおよび活性メチレン化合物を含む。ブロック剤の他の例は、ピリジノール、チオフェノール、ジケトンおよびエステルを含む。ブロックイソシアネート化合物は、親水基を有する化合物によって変性されていてよい。
オキシムの例としては、ホルムアミドオキシム、アセトアルドキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトキシムおよびシクロヘキサノンオキシムが挙げられる。
フェノールの例としては、少なくとも一つの(好ましくは1または2の)C1−10アルキル基を有していてよいフェノールが挙げられる。フェノールの具体例としては、フェノール、モノアルキルフェノール(例えばクレゾール、エチルフェノール、プロピルフェノール、ブチルフェノール、ヘキシルフェノール、2−エチルヘキシルフェノールおよびオクチルフェノール)、ならびに、ジアルキルフェノール(例えばジエチルフェノール、ジプロピルフェノール、ジプロピルクレゾール、ジブチルフェノール、ジ−2−エチルヘキシルフェノール、ジオクチルフェノールおよびジノニルフェノール)が挙げられる。
フェノールの具体例は、スチレン化フェノール、ヒドロキシベンゾエートエステルを含む。
アルコールの例は、C−C30アルキル基を有する(好ましくは一価の)アルコール(特にアルカノール)を含む。アルコールの具体例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、1−ブタノール、sec−ブタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、2−メトキシエタノール、2−ブトキシエタノール、2−メトキシ−1−プロパノールおよび3−メチル−2−ペンテン−4−イン−1−オールが挙げられる。
メルカプタンの具体例としては、ブチルメルカプタンとドデシルメルカプタンが挙げられる。
アミド(好ましくは酸アミド)の具体例としては、アセトアニリド、酢酸アミド、β−プロピオラクタム、γ−ブチロラクタム、δ−バレロラクタム、ε−カプロラクタム、ラウロラクタム、ステアロラクタム、N−メチル−ε−カプロラクタムおよびピロリジノンが挙げられる。
イミドの具体例としては、酸イミド、例えばコハク酸イミドおよびマレイン酸イミドが挙げられる。
イミダゾールの具体例としては、イミダゾールおよび2−メチルイミダゾールが挙げられる。
尿素の具体例としては、尿素、チオ尿素およびエチレン尿素が挙げられる。
アミンの具体例としては、ジフェニルアミン、アニリン、カルバゾール、ジエチルアミン、ジプロピルアミンおよびプロピルエチルアミンが挙げられる。
イミンの具体例としては、エチレンイミンとポリエチレンイミンが挙げられる。
ピラゾール化合物の具体例としては、2−メチル−ピラゾール、3−メチル−ピラゾール、4−メチル−ピラゾール、2,4−ジメチル−ピラゾール、2,5−ジメチル−ピラゾール、3,4−ジメチル−ピラゾール、3,5−ジメチル−ピラゾール、4−ニトロ−3,5−ジメチル−ピラゾール、4−ブロモ−3,5−ジメチル−ピラゾールが挙げられる。
活性メチレン化合物の例としては、マロネートエステル(例えば、C1−30アルキルマロネート、アセト酢酸エステル(例えばアセト酢酸C1−30アルキル)、およびアセチルアセトン)が挙げられる。
ブロックイソシアネート化合物は、親水基を有する化合物によって変性されていてよい。親水基を有する化合物は、非イオン性親水基を有する化合物またはイオン性親水基を有する化合物であってよい。あるいは、親水基を有する化合物は、非イオン性親水基を有する化合物またはイオン性親水基を有する化合物とイソシアネート間の反応、通常、活性水素(例えば−OHまたは−NH)とイソシアネート基(−NCO)との間の反応から生じていてよい。非イオン性親水基を有する化合物およびイオン性親水基を有する化合物の各々は、100〜4000、特に200〜2000の数平均分子量を有することが好ましい。非イオン性親水基を有する化合物が特に好ましい。非イオン性親水基を有する化合物は、片末端における活性水素原子およびポリエチレンオキサイド鎖を有する化合物であることが好ましい。アルキレンオキサイド、特にエチレンオキサイドを、(例えば、1〜30の炭素原子を有する)モノアルコール、例えばメタノールに付加反応することによって、非イオン性親水基を有する化合物を製造できる。ここで、エチレンオキサイドの量は、アルキレンオキサイドに基づいて、少なくとも50重量%であることが好ましい(エチレンオキサイドの量の上限はアルキレンオキサイドに基づいて100重量%、例えば90重量%である。)。非イオン性親水基を有する化合物は、アルキレンオキサイドに基づいて、0〜50重量%、例えば0〜20重量%、特に1〜10重量%の量のプロピレンオキサイド単位を含んでいてよい。イオン性親水基を有する化合物は、アニオン性化合物(例えばヒドロキシカルボン酸、アミノ酸、アミノスルホン酸およびヒドロキシスルホン酸)であることが好ましい。ジメチルアミノプロパノールのようなヒドロキシ基を有する第3級アミノ化合物のようなカチオン性化合物を、イオン性親水基を有する化合物として使用できる。ヒドロキシ基を有する第3級アミノ化合物は、イソシアネート基と反応後さらに酸で中和するか、ベンジルクロライド等の四級化剤をさらに反応させて四級塩とすることもできる。
親水基を有する化合物の例は、(例えばC−C30の)脂肪族基を有する一価〜四価のアルコール、および[(例えばC−Cの)アルキレンオキサイドを(例えばC−C30の)一価アルコールに付加することによって製造される]少なくとも一つのオキシアルキレン基を有する(例えばC−C200の)一価アルコールを含む。親水基を有する化合物の具体例としては、式:
R-(O-CH2CH2)n-OH
[式中、RはC−C10の脂肪族(またはアルキル)基(例えばCH3、 C2H5、 C3H7、 C4H9)であり、nは2〜50、好ましくは5〜25である。]
で示される化合物が挙げられる。
ブロックイソシアネート化合物は、
[A(NCO)(式中、Aは、ポリイソシアネートからイソシアネート基が除去された後に残る基であり、mは2〜8の整数である。)であってよい]イソシアネートを
[RH(式中、Rは、窒素原子または酸素原子のようなヘテロ原子によって置換されていてよい炭化水素基であってよく、Hは水素原子である)であってよい]ブロック剤と反応させることによって、製造することができる。
Aの例は、上記の具体的なポリイソシアネート、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)などである。
Rの例は、オキシム、フェノール、アルコール、メルカプタン、アミド、イミド、イミダゾール、尿素、アミン、イミン、ピラゾールおよび活性メチレン化合物から選択された少なくとも1種の化合物から、水素原子(活性水素)を除いた基である。
あるいは、ブロックイソシアネート化合物は、式:
[−W−A[−V−A(−V
[式中、dは2以上の整数を表し、eは1以上の整数を表し、(d+e)は3〜6であり、gは1以上の整数を表し、Aは(d+e)価の有機基を表し、Wはエステル基、アミド基、ウレタン基又はウレア基である2価の基を表し、Aは炭素数10〜24の直鎖又は分岐の1価の炭化水素基を表し、Vはウレタン基又はウレア基である2価の基を表し、Aは(1+g)価の有機基を表し、Vはイソシアネート基又はブロックされたイソシアネート基である1価の基を表す。]
で示される化合物であってよい。
は、炭素数1〜30、例えば2〜15、特に4〜12の分岐のアルキル基であることが好ましい。
は、ヒドロキシ基、アミノ基及びカルボキシ基からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を(d+e)個有する多官能化合物から(d+e)個の官能基を除いて得られる残基であってよい。多官能化合物の例は、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、グリセリンなどである。これらの中でも、トリメチロールプロパン及びジトリメチロールプロパンが好ましい。
はエステル基、アミド基、ウレタン基又はウレア基である。Wはエステル基またはウレタン基であることが好ましい。
は、炭素数10〜24の直鎖又は分岐の1価の炭化水素基を表す。炭化水素基は、飽和炭化水素基であっても不飽和炭化水素基であってもよく、更には脂環式又は芳香族の環状を有していてもよい。炭化水素基としては、撥水性がより優れるものとなることから、直鎖状であるものが好ましく、直鎖状のアルキル基がより好ましい。炭化水素基の炭素数は、12〜21が好ましく、12〜18がより好ましい。炭素数がこの範囲である場合は、撥水性及び風合が特に優れるものとなる。炭化水素基としては、炭素数12〜18の直鎖状のアルキル基が特に好ましい。
としては、例えば、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基(ラウリル基)、ミリスチル基、ペンタデシル基、セチル基、ヘプタデシル基、ステアリル基、ノナデシル基、エイコシル基、ヘンエイコシル基、ベヘニル基が挙げられる。
は、上記多官能化合物が有する官能基と反応可能な反応基を有する反応性炭化水素化合物から、反応基を除いた残基であってよい。反応性炭化水素化合物としては、例えば、炭素数が10〜24である、高級脂肪酸(なお、前記炭素数には、カルボニル基の炭素も含まれる)、高級脂肪族アルコール、高級脂肪族モノイソシアネート及び高級脂肪族アミンが挙げられる。
高級脂肪酸としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、オレイン酸、エイコサン酸、ドコサン酸などが挙げられる。
高級脂肪族アルコールとしては、例えば、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、セタノール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、エイコサノール、ヘンエイコサノール、ベヘニルアルコールなどが挙げられる。
高級脂肪族モノイソシアネートとしては、例えば、デシルイソシアネート、ウンデシルイソシアネート、ドデシルイソシアネート、ミリスチルイソシアネート、ペンタデシルイソシアネート、セチルイソシアネート、ステアリルイソシアネート、エイコシルイソシアネート、ベヘニルイソシアネートなどが挙げられる。
高級脂肪族アミンとしては、例えば、デシルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、ステアリルアミン、ベヘニルアミンなどが挙げられる。
は、ウレタン基又はウレア基である2価の基を表す。Vは、耐久撥水性の観点から、ウレタン基であることが好ましい。
は、(1+g)価の有機基を表す。Aの炭素数は、撥水性、耐久撥水性(特に、耐洗濯性)及び水浸み防止性の観点から、4〜40であることが好ましく、6〜18であることがより好ましい。Aとしては、へキシレン基が好ましい。gは、撥水性、耐久撥水性(特に、耐洗濯性)及び水浸み防止性の観点から、1〜5であることが好ましく、1〜2であることがより好ましい。
は、2個以上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から、イソシアネート基を除いた残基であってよい。ポリイソシアネート化合物としては、例えば、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(MDI)、ポリフェニルポリメチルポリイソシアネートに代表される液状MDI、粗MDI、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどのジイソシアネート、及び、これらのイソシアヌレート環である三量体などが挙げられる。これらの中でも、撥水性、耐久撥水性(特に、耐洗濯性)及び水浸み防止性の観点から、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)及びトリレンジイソシアネート(TDI)が好ましく、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)がより好ましい。
は、イソシアネート基又はブロックされたイソシアネート基である1価の基を表す。Vは、イソシアネート基のポットライフの観点から、ブロックされたイソシアネート基であることが好ましい。イソシアネート基をブロックするブロック剤の例は、上記のとおり、オキシム、ピラゾールなどである。
(2−2)メラミン樹脂
メラミン樹脂は、メラミンとアルデヒドの重縮合物である。
メラミン樹脂の例は、メラミンとアルデヒドとの反応によって得られる部分もしくは完全メチロール化メラミン樹脂である。アルデヒドの例は、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒドである。また、メチロール化メラミン樹脂のメチロール基をアルコールによって部分的にもしくは完全にエーテル化したものも使用することができる。エーテル化に用いられるアルコールの例は、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、2−エチルブタノール、2−エチルヘキサノールである。
(2−3)シリコーン重合体
シリコーン重合体は、式:
(R23)3Si-O-[-Si(R21)2-O-]a-[-Si(R21)(R22)-O-]b-Si(R23)3
[式中、R21のそれぞれは、独立に、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基または炭素数1〜4のアルコキシ基を表し、
22のそれぞれは、独立に、炭素数23〜40の飽和の炭化水素基を表し、
23のそれぞれは、独立に、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数1〜4のアルコキシ基または炭素数23〜40の飽和の炭化水素基を表し、
aは0以上の整数を表し、bは1以上の整数を表し、(a+b)は5〜200である。]
で示される重合体である。
21およびR23において、炭素数1〜20のアルキル基および炭素数6〜20のアリール基は、非置換であってよく、あるいは置換されていてもよい。
21およびR23の具体例は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基;フェニル基、トリル基、ナフチル基、又はこれらの基に結合する水素原子の一部又は全部がハロゲン原子、アミノ基、シアノ基等で置換された基等が挙げられる。R21およびR23は、メチル基またはエチル基であることが好ましい。
21およびR23は、炭素数3〜22のアルキル基または炭素数8〜40の不飽和炭化水素基(例えば芳香族環を有する炭化水素基)を有していてもよいが、これら基を有しないことが好ましい。
21およびR23において、炭素数1〜4のアルコキシ基は、直鎖状であっても分岐状であってもよい。炭素数1〜4のアルコキシ基の例は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基である。
工業的に製造し易く、入手が容易であるという点で、R21およびR23は水素原子またはメチル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。
シリコーン重合体は、少なくとも1つの炭素数23〜40の飽和の炭化水素基を有する。炭素数23〜40の飽和の炭化水素基は、直鎖または分岐であってよく、アルキル基であることが好ましい。炭素数23〜40の飽和の炭化水素基の具体例は、トリコシル基(炭素数23)、リグノセリル基(テトラコシル基、炭素数24)、セロチル基(ヘキサコシル基、炭素数26)、モンチル基(オクタコシル基、炭素数28)、メリシル基(トリアコンタン基、炭素数30)、ドトリアコンタン基(炭素数32)である。
aは0以上の整数である。工業的に製造しやすく、入手が容易であるという点で、aは、40以下であることが好ましく、30以下であることがより好ましい。
aとbの合計は5〜200である。工業的に製造しやすく、入手が容易であり、取り扱いが容易であるという点で、aとbの合計は、10〜100であることが好ましく、40〜60であることがより好ましい。aは、0〜150、例えば1〜100であってよい。bの下限は、1または2または3であってよく、bの上限は、150、10または5であってよい。
aまたはbが2以上である場合に、複数で存在するR21およびR22のそれぞれは、同一であってもあるいは異なっていてもよい。
21とR22基とR23基の合計の50モル%以上がメチル基であることが好ましい。
aまたはbによって括られる繰り返し単位の存在順序は、化学式で表示した存在順序に限定されず、任意である。すなわち、シリコーン重合体は、ランダム重合体であっても、あるいはブロック重合体であってもよい。
シリコーン重合体の例は、次のとおりである。
Figure 0006737417
[式中、aは0〜150の整数を表し、
bは1〜150の整数を表し、
(a+b)は5〜200であり、
nは19〜36の整数である。]
(2−4)ワックス
ワックスとしては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックス、動植物蝋、および鉱物蝋などが挙げられる。パラフィンワックスが好ましい。ワックスを構成する化合物の具体例は、ノルマルアルカン(例えば、トリコサン、テトラコサン、ペンタコサン、ヘキサコサン、ヘプタコサン、オクタコサン、ノナコサン、トリアコンタン、ヘントリアコンタン、ドトリアコンタン、トリトリアコンタン、テトラトリアコンタン、ペンタトリアコンタン、ヘキサトリアコンタン)、ノルマルアルケン(例えば、1−エイコセン、1−ドコセン、1−トリコセン、1−テトラコセン、1−ペンタコセン、1−ヘキサコセン、1−ヘプタコセン、1−オクタコセン、ノナコサン、トリアコンタン、ヘントリアコンタン、ドトリアコンタン、トリトリアコンタン、テトラトリアコンタン、ペンタトリアコンタン、ヘキサトリアコンタン)である。ワックスを構成する化合物の炭素数は、20〜60、例えば、25〜45であることが好ましい。ワックスの分子量は、300〜700であることが好ましい。
ワックスの融点は、52〜88℃、好ましくは55〜85℃、より好ましくは60〜80℃、特に好ましくは65〜78℃であってよい。
ワックスの針入度は、好ましくは20以下、より好ましくは15以下、特に好ましくは10以下である。ワックスの針入度の下限は0.1、例えば1であってよい。
ワックスの融点および針入度は、JIS K 2235-1991に準拠して測定される。
撥水剤組成物において、撥水性重合体とワックスの重量比は、30/70〜95/5、例えば40/80〜90/10であってよい。
ワックスの水性分散液は、ワックス用乳化剤の存在下で、ワックスを水に分散させることによって製造できる。ワックスの水性分散液の製造は、ワックス、水およびワックス用乳化剤を高温(例えば60〜90℃)で混合することによって行うことが好ましい。混合時間は例えば10秒〜10時間であってよい。混合は、ホモミキサーを用いることによって行うことが好ましい。
一般に、撥水性重合体を水性媒体に分散させるために重合体用乳化剤を使用する。重合体用乳化剤の存在下で、単量体を重合させることが好ましい。
一般に、ワックスを水性媒体に分散させるためにワックス用乳化剤を使用する。
本発明において、乳化剤(重合体用乳化剤およびワックス用乳化剤)は、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤および両性界面活性剤の中から選択された少なくとも1種であってよい。乳化剤は、ノニオン性界面活性剤の単独、あるいはノニオン性界面活性剤とカチオン性界面活性剤の組み合わせであることが好ましい。ノニオン性界面活性剤とカチオン性界面活性剤の組み合わせにおいて、ノニオン性界面活性剤とカチオン性界面活性剤の重量比は、99.5:0.5〜50:50、例えば99:1〜90:10であってよい。
重合体用乳化剤およびワックス用乳化剤は、ノニオン性界面活性剤単独、またはノニオン性界面活性剤とカチオン性界面活性剤の組み合わせであってよい。重合体用乳化剤およびワックス用乳化剤の一方または両方は、ノニオン性界面活性剤であるソルビタンエステルを含んでなる。ワックス用乳化剤および重合体用乳化剤はノニオン性界面活性剤であることが好ましい。ワックス用乳化剤および重合体用乳化剤のそれぞれは、ソルビタンエステルと他の乳化剤(特に、ポリオキシアルキレン基を有するポリエーテル化合物)との組み合わせであることが特に好ましい。重合体用乳化剤の親水性親油性バランスは、4〜16、例えば6〜15、特に8〜14、特別に8.5〜13であってよい。ワックス用乳化剤の親水性親油性バランスは、4〜15、例えば6〜14、特に7〜13.5、特別に8〜12.5であってよい。
撥水性重合体の水性分散液とワックスの水性分散液を混合する工程の後に加えてもよい追加の乳化剤は、ノニオン性界面活性剤またはカチオン性界面活性剤、好ましくはノニオン性界面活性剤であってよい。
本明細書において、親水性親油性バランス(HLB)は、
グリフィン法により次式から求めた値か、
HLB=20×[(界面活性剤中に含まれる親水基の分子量)/(界面活性剤の分子量)]
文献1(界面活性剤ハンドブック,1998年5月1日 3版)に記載されている値か、
文献2(The HLB SYSTEM, 1989.7 ICI Americas Inc)に記載されている値である。
特定の界面活性剤について、グリフィン法によりHLBの数値を求める。グリフィン法により計算できない場合に、文献1(または文献2)に記載されている数値を採用する。HLBの数値が文献1に記載されていない場合には、文献2に記載されている数値を採用する。
二種類以上の乳化剤を含む混合系においては、混合系のHLBは、それぞれ単独乳化剤のHLBの加重平均で算出できる。
(2−5)アセチレン系乳化剤
アセチレン系乳化剤は、ノニオン性界面活性剤として機能できる。
アセチレン系乳化剤は、不飽和三重結合を有するアルコールまたはこのアルコールのアルキレンオキサイド付加物(このアルコールとこのアルキレンオキサイド付加物の両方を「アセチレンアルコール化合物」という。)である。特に好ましいアセチレン系乳化剤は、不飽和三重結合を有するモノオールまたはポリオールのアルキレンオキサイド付加物である。
アセチレンアルコール化合物は1つ以上の三重結合と1つ以上の水酸基とを含む化合物である。アセチレンアルコール化合物は、ポリオキシアルキレン部分を含む化合物であってよい。ポリオキシアルキレン部分の例としてポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンとのランダム付加構造、ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンとのブロック付加構造が挙げられる。
アセチレンアルコール化合物は、式:
HO−CR3132−C≡C−CR3334−OH、 または
HO−CR3536−C≡C−H
[式中、R31、R32、R33、R34、R35、R36のそれぞれは、独立的に同一または異なって、水素原子または炭素数1〜30のアルキル基である。]
で示される化合物であってよい。アセチレンアルコール化合物は、この化学式で示される化合物のアルキレンオキシド付加物であってよい。アルキル基は炭素数1〜12の直鎖状または分岐状のアルキル基が好ましく、特に炭素数6〜12の直鎖状または分岐状のアルキル基が好ましい。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基などが挙げられる。また、アルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシドなどの炭素数1〜20(特に2〜5)のアルキレンオキシドが好ましく、アルキレンオキシドの付加数は1〜50が好ましい。
アセチレンアルコール化合物の具体例としては、アセチレンジオール、プロパルギルアルコール、2,5−ジメチル−3−ヘキシン−2,5−ジオール、3,6−ジメチル−4−オクチン−3,6−ジオール、2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、3−メチル−1−ブチン−3−オール、3−メチル−1−ペンチン−3−オール、3−ヘキシン−2,5−ジオール、2−ブチン−1,4−ジオール等が挙げられる。これら具体例化合物のポリエトキシレートおよび酸化エチレン付加物も挙げられる。
(2−6)ポリオキシアルキレン基含有乳化剤
ポリオキシアルキレン基含有乳化剤は、ポリオキシアルキレン基(好ましくはポリオキシエチレン基)を有するノニオン性界面活性剤であることが好ましい。オキシアルキレン基におけるアルキレン基の炭素数は、2〜10であることが好ましい。ポリオキシアルキレン基含有乳化剤の分子におけるオキシアルキレン基の数は、一般に、2〜100であることが好ましい。
ポリオキシアルキレン基含有乳化剤は、エーテル、エステル、エステルエーテル、アルカノールアミド、多価アルコールおよびアミンオキシドからなる群から選択されており、オキシアルキレン基を有するノニオン性界面活性剤であることが好ましい。
ポリオキシアルキレン基含有乳化剤は、直鎖状および/または分岐状の脂肪族(飽和および/または不飽和)基のアルキレンオキシド付加物、直鎖状および/または分岐状脂肪酸(飽和および/または不飽和)のポリアルキレングリコールエステル、ポリオキシエチレン(POE)/ポリオキシプロピレン(POP)共重合体(ランダム共重合体またはブロック共重合体)、アセチレングリコールのアルキレンオキシド付加物等であってよい。これらの中で、アルキレンオキシド付加部分およびポリアルキレングリコール部分の構造がポリオキシエチレン(POE)またはポリオキシプロピレン(POP)またはPOE/POP共重合体(ランダム共重合体であってもブロック共重合体であってよい)であるものが好ましい。
また、ポリオキシアルキレン基含有乳化剤は、環境上の問題(生分解性、環境ホルモンなど)から芳香族基を含まない構造が好ましい。
ポリオキシアルキレン基含有乳化剤は、式:
41O−(CHCHO)p−(R42O)q−R43
[式中、R41は炭素数1〜22のアルキル基または炭素数2〜22のアルケニル基またはアシル基であり、
42のそれぞれは、独立的に同一または異なって、炭素数3以上(例えば、3〜10)のアルキレン基であり、
43は水素原子、炭素数1〜22のアルキル基または炭素数2〜22のアルケニル基であり、
pは2以上の数であり、
qは0または1以上の数である。]
で示される化合物であってよい。
41は、炭素数8〜20、特に10〜18であることが好ましい。R41の好ましい具体例としては、ラウリル基、トリデシル基、オレイル基が挙げられる。
42の例は、プロピレン基、ブチレン基である。
ポリオキシアルキレン基含有乳化剤において、pは3以上の数(例えば、5〜200)であってよい。qは、2以上の数(例えば5〜200)であってよい。すなわち、−(R42O)q−がポリオキシアルキレン鎖を形成してもよい。
ポリオキシアルキレン基含有乳化剤は、中央に親水性のポリオキシエチレン鎖と疎水性のオキシアルキレン鎖(特に、ポリオキシアルキレン鎖)を含有したポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテルであってよい。疎水性のオキシアルキレン鎖としては、オキシプロピレン鎖、オキシブチレン鎖、スチレン鎖等が挙げられるが、中でも、オキシプロピレン鎖が好ましい。
好ましいポリオキシアルキレン基含有乳化剤は、式:
41O−(CHCHO)p−H
[式中、R41およびpは上記と同意義である。]
で示される界面活性剤である。
ポリオキシアルキレン基含有乳化剤の具体例は、
C10H21O-(CH2CH2O)-(C3H6O)-H
C12H25O-(CH2CH2O)-(C3H6O)-H
C16H31O-(CH2CH2O)-(C3H6O)-H
C16H33O-(CH2CH2O)-(C3H6O)-H
C18H35O-(CH2CH2O)-(C3H6O)-H
C18H37O-(CH2CH2O)-(C3H6O)-H
C12H25O-(CH2CH2O)-(C3H6O)-C12H25
C16H31O-(CH2CH2O)-(C3H6O)-C16H31
C16H33O-(CH2CH2O)-(C3H6O)-C12H25
iso-C13H27O-(CH2CH2O)-(C3H6O)-H
C10H21COO-(CH2CH2O)-(C3H6O)-H
C16H33COO-(CH2CH2O)-(C3H6O)-C12H25
[式中、pおよびqは上記と同意義である。]
などである。
ポリオキシアルキレン基含有乳化剤の具体例には、エチレンオキシドとヘキシルフェノール、イソオクタチルフェノール、ヘキサデカノール、オレイン酸、アルカン(C12−C16)チオール、ソルビタンモノ脂肪酸(C−C19)またはアルキル(C12−C18)アミンなどとの縮合生成物が包含される。
ポリオキシエチレンブロックの割合がポリオキシアルキレン基含有乳化剤(コポリマー)の分子量に対して5〜80重量%、例えば30〜75重量%、特に40〜70重量%であることができる。
ポリオキシアルキレン基含有乳化剤の平均分子量は、一般に300〜5,000、例えば、500〜3,000である。
併用剤化合物としては、ブロックイソシアネート、メラミン、シリコーン、ワックス、アセチレン系乳化剤およびポリオキシアルキレン基含有乳化剤から選択された(1種または)2種以上を使用してもよい。例えば、ブロックイソシアネートから選択された少なくとも1種(特に、1種)と、メラミン、シリコーン、アセチレン系乳化剤およびポリオキシアルキレン基含有乳化剤から選択された少なくとも1種(特に、1種または2種)の他の化合物との組み合わせを併用剤化合物として使用してよい。ブロックイソシアネートと組み合わせる他の化合物は、シリコーン、アセチレン系乳化剤およびポリオキシアルキレン基含有乳化剤から選択された少なくとも1種であってよい。例えば、他の化合物としては、シリコーンと、アセチレン系乳化剤またはポリオキシアルキレン基含有乳化剤との組み合わせを用いてよい。
併用剤化合物の量は、撥水性重合体100重量部に対して、0.1〜100重量部、例えば0.5〜50重量部、特に1〜30重量部であってよい。
ブロックイソシアネートの量は、撥水性重合体100重量部に対して、2〜70重量部または5〜50重量部が好ましく、15〜40重量部がより好ましい。ブロックイソシアネートと組み合わせる他の化合物の量は、ブロックイソシアネート100重量部に対して、1〜200重量、例えば5〜150重量部であってよい。
(3)液状媒体
撥水剤組成物は、液状媒体を含有する。液状媒体は、水、有機溶媒または水と有機溶媒の混合物である。
撥水剤組成物は、一般に、溶液または分散液である。溶液は、重合体が有機溶媒に溶解している溶液である。分散液は、重合体が水性媒体(水、または水と有機溶媒の混合物)に分散している水性分散液である。
有機溶媒の例は、エステル(例えば、炭素数2〜30のエステル、具体的には、酢酸エチル、酢酸ブチル)、ケトン(例えば、炭素数2〜30のケトン、具体的には、メチルエチルケトン、ジイソブチルケトン)、アルコール(例えば、炭素数1〜30のアルコール、具体的には、イソプロピルアルコール)、芳香族系溶剤(例えば、トルエンおよびキシレン)、石油系溶剤(例えば、炭素数5〜10のアルカン、具体的には、ナフサ、灯油)である。
液状媒体は、水の単独、あるいは水と(水混和性)有機溶媒との混合物であってよい。有機溶媒の量は、液状媒体に対して、30重量%以下、例えば10重量%以下(好ましくは0.1重量%以上)であってよい。液状媒体は、水の単独であることが好ましい。
液状媒体の量は、撥水性重合体と併用剤化合物の合計1重量部に対して、0.2〜100重量部、例えば0.5〜50重量部、特に1〜20重量部であってよい。
(4)界面活性剤
撥水剤組成物は水性分散液である場合に、界面活性剤を含有することが好ましい。
撥水剤組成物において、界面活性剤は、ノニオン性界面活性剤を含む。さらに、界面活性剤は、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、および両性界面活性剤から選択された1種以上の界面活性剤を含むことが好ましい。ノニオン性界面活性剤とカチオン性界面活性剤の組み合わせを用いることが好ましい。
(4−1)ノニオン性界面活性剤
ノニオン性界面活性剤の例としては、エーテル、エステル、エステルエーテル、アルカノールアミド、多価アルコールおよびアミンオキシドが挙げられる。
エーテルの例は、オキシアルキレン基(好ましくは、ポリオキシエチレン基)を有する化合物である。
エステルの例は、アルコールと脂肪酸のエステルである。アルコールの例は、1〜6価(特に2〜5価)の炭素数1〜50(特に炭素数10〜30)のアルコール(例えば、脂肪族アルコール)である。脂肪酸の例は、炭素数2〜50、特に炭素数5〜30の飽和または不飽和の脂肪酸である。
エステルエーテルの例は、アルコールと脂肪酸のエステルに、アルキレンオキシド(特にエチレンオキシド)を付加した化合物である。アルコールの例は、1〜6価(特に2〜5価)の炭素数1〜50(特に炭素数3〜30)のアルコール(例えば、脂肪族アルコール)である。脂肪酸の例は、炭素数2〜50、特に炭素数5〜30の飽和または不飽和の脂肪酸である。
アルカノールアミドの例は、脂肪酸とアルカノールアミンから形成されている。アルカノールアミドは、モノアルカノールアミドまたはジアルカノールアミノであってよい。脂肪酸の例は、炭素数2〜50、特に炭素数5〜30の飽和または不飽和の脂肪酸である。アルカノールアミンは、1〜3のアミノ基および1〜5ヒドロキシル基を有する炭素数2〜50、特に5〜30のアルカノールであってよい。
多価アルコールは、2〜5価の炭素数10〜50のアルコールであってよい。
アミンオキシドは、アミン(二級アミンまたは好ましくは三級アミン)の酸化物(例えば炭素数5〜50)であってよい。
ノニオン性界面活性剤は、オキシアルキレン基(好ましくはポリオキシエチレン基)を有するノニオン性界面活性剤であることが好ましい。オキシアルキレン基におけるアルキレン基の炭素数は、2〜10であることが好ましい。ノニオン性界面活性剤の分子におけるオキシアルキレン基の数は、一般に、2〜100であることが好ましい。
ノニオン性界面活性剤は、エーテル、エステル、エステルエーテル、アルカノールアミド、多価アルコールおよびアミンオキシドからなる群から選択されており、オキシアルキレン基を有するノニオン性界面活性剤であることが好ましい。
ノニオン性界面活性剤は、1種単独であってよく、あるいは2種以上の混合物であってもよい。
(4−2)カチオン性界面活性剤
カチオン性界面活性剤は、アミド基を有しない化合物であることが好ましい。
カチオン性界面活性剤は、アミン塩、4級アンモニウム塩、オキシエチレン付加型アンモニウム塩であってよい。カチオン性界面活性剤の具体例としては、特に限定されないが、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリン等のアミン塩型界面活性剤、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウム等の4級アンモニウム塩型界面活性剤等が挙げられる。
カチオン性界面活性剤の好ましい例は、
R51-N+(-R52)(-R53)(-R54) X-
[式中、R51、R52、R53およびR54は炭素数1〜30の炭化水素基、
Xはアニオン性基である。]
の化合物である。
R51、R52、R53およびR54の具体例は、アルキル基(例えば、メチル基、ブチル基、ステアリル基、パルミチル基)である。Xの具体例は、ハロゲン(例えば、塩素)、酸(例えば、塩酸、酢酸)である。
カチオン性界面活性剤は、モノアルキルトリメチルアンモニウム塩(アルキルの炭素数4〜30)であることが特に好ましい。
カチオン性界面活性剤は、アンモニウム塩であることが好ましい。カチオン性界面活性剤は、式:
R1 p - N+R2 qX
[式中、R1はC12以上(例えばC12〜C50)の直鎖状および/または分岐状の脂肪族(飽和および/または不飽和)基、
R2はHまたはC1〜4のアルキル基、ベンジル基、ポリオキシエチレン基(オキシエチレン基の数は例えば1(特に2、特別には3)〜50である。)
(CH3、C2H5が特に好ましい)、
Xはハロゲン原子(例えば、塩素)、C1〜C4の脂肪酸塩基、
pは1または2、qは2または3で、p+q=4である。]
で示されるアンモニウム塩であってよい。Rの炭素数は、12〜50、例えば12〜30であってよい。
カチオン性界面活性剤の具体例には、ドデシルトリメチルアンモニウムアセテート、トリメチルテトラデシルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、トリメチルオクタデシルアンモニウムクロライド、(ドデシルメチルベンジル)トリメチルアンモニウムクロライド、ベンジルドデシルジメチルアンモニウムクロライド、メチルドデシルジ(ヒドロポリオキシエチレン)アンモニウムクロライド、ベンジルドデシルジ(ヒドロポリオキシエチレン)アンモニウムクロライド、N−[2−(ジエチルアミノ)エチル]オレアミド塩酸塩が包含される。
両性界面活性剤としては、アラニン類、イミダゾリニウムベタイン類、アミドベタイン類、酢酸ベタイン等が挙げられ、具体的には、ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、ラウリルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン等が挙げられる。
ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、および両性界面活性剤のそれぞれが1種または2以上の組み合わせであってよい。
カチオン性界面活性剤の量は、界面活性剤の全量に対して、5重量%以上、好ましくは10重量%以上、より好ましくは20重量%以上であってよい。ノニオン性界面活性剤とカチオン性界面活性剤の重量比は、好ましくは95:5〜20:80、より好ましくは85:15〜40:60である。
カチオン性界面活性剤の量は、重合体100重量部に対して、0.05〜10重量部、例えば、0.1〜8重量部であってよい。界面活性剤の合計量は、重合体100重量部に対して、0.1〜20重量部、例えば、0.2〜10重量部であってよい。
(5)添加剤
撥水剤組成物は、撥水性重合体(1)、併用剤(2)および液状媒体(3)および必要により(4)界面活性剤に加えて、(5)添加剤を含有してもよい。
添加剤(5)の例は、他の撥水剤,撥油剤,乾燥速度調整剤,架橋剤,造膜助剤,相溶化剤,凍結防止剤,粘度調整剤,紫外線吸収剤,酸化防止剤,pH調整剤,消泡剤,風合い調整剤,すべり性調整剤,帯電防止剤,親水化剤,抗菌剤,防腐剤,防虫剤,芳香剤,難燃剤等などである。
添加剤(5)は、含フッ素重合体であってよい。
撥水剤組成物は、重合体(活性成分)として上記の撥水性重合体(特に、非フッ素重合体)のみを含有してよいが、上記の非フッ素重合体に加えて、含フッ素重合体を含有してもよい。一般に、撥水剤組成物(特に、水性エマルション)において、非フッ素重合体によって形成される粒子と、含フッ素重合体によって形成される粒子が別個に存在する。すなわち、非フッ素重合体と含フッ素重合体を別個に製造した後、非フッ素重合体と含フッ素重合体を混合することが好ましい。一般に、非フッ素重合体のエマルション(特に、水性エマルション)と含フッ素重合体のエマルション(特に、水性エマルション)を別個に製造した後、非フッ素重合体のエマルションと含フッ素重合体のエマルションを混合することが好ましい。
含フッ素重合体は、含フッ素単量体から誘導された繰り返し単位を有する重合体である。含フッ素単量体は、一般式:
CH2=C(−X)−C(=O)−Y−Z−Rf
[式中、Xは、水素原子、炭素数1〜21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、炭素数1〜10の脂肪族基、炭素数6〜18の芳香族基または環状脂肪族基、
-CH2CH2N(R1)SO2−基(但し、R1は炭素数1〜4のアルキル基である。)または
-CH2CH(OZ1) CH2−基(但し、Z1は水素原子またはアセチル基である。)または
-(CH2)m−SO2−(CH2)n−基または -(CH2)m−S−(CH2)n−基(但し、mは1〜10、nは0〜10、である)、
Rfは、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である。]
で示されるアクリレートエステルまたはアクリルアミドであることが好ましい。
Rf基の炭素数は、1〜6、特に4〜6、特別に6であることが好ましい。
含フッ素重合体は、ハロゲン化オレフィン単量体、非フッ素非架橋性単量体および非フッ素架橋性単量体からなる群から選択された少なくとも1種の非フッ素単量体から誘導された繰り返し単位を有してもよい。
ハロゲン化オレフィン単量体は、1〜10の塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子で置換されている炭素数2〜20のオレフィンであることが好ましい。ハロゲン化オレフィン単量体の具体例は、ハロゲン化ビニル、例えば塩化ビニル、臭化ビニル、ヨウ化ビニル、ハロゲン化ビニリデン、例えば塩化ビニリデン、臭化ビニリデン、ヨウ化ビニリデンである。
好ましい非フッ素非架橋性単量体は、式:
CH=CA−T
[式中、Aは、水素原子、メチル基、または、フッ素原子以外のハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子)であり、
Tは、水素原子、炭素数1〜20の鎖状または環状の炭化水素基、またはエステル結合を有する鎖状または環状の炭素数1〜20の有機基である。]
で示される化合物である。非フッ素非架橋性単量体の具体例には、アルキル(メタ)アクリレートエステル、エチレン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、およびビニルアルキルエーテルが含まれる。
非フッ素架橋性単量体は、少なくとも2つの炭素−炭素二重結合(例えば、(メタ)アクリル基)を有する化合物、あるいは少なくとも1つの炭素−炭素二重結合および少なくとも1つの反応性基を有する化合物であってよい。
撥水剤組成物における非フッ素重合体と含フッ素重合体の重量比は、100:0〜10:90、例えば90:10〜20:80、好ましくは80:20〜30:70であってよい。
非フッ素重合体と含フッ素重合体のそれぞれは、1種の重合体であってもよいが、2種以上の重合体の組み合わせであってもよい。
非フッ素重合体および含フッ素重合体の組み合わせを使用する場合には、含フッ素重合体のみを使用する場合と同等または同等以上の性能(特に、撥水性)が得られる。
重合体(フルオロアルキル基を有しない重合体、特に非フッ素重合体、および含フッ素重合体、特にフルオロアルキル基を有する共重合体)は通常の重合方法の何れでも製造でき、また重合反応の条件も任意に選択できる。このような重合方法として、溶液重合、懸濁重合、乳化重合が挙げられる。乳化重合が好ましい。
撥水剤組成物が水系エマルションであれば、重合体の製造方法は限定されない。例えば、溶液重合により重合体を製造した後に、溶剤の除去および界面活性剤および水の添加を行って、水系エマルションを得ることができる。
溶液重合では、重合開始剤の存在下で、単量体を有機溶媒に溶解させ、窒素置換後、30〜120℃の範囲で1〜10時間、加熱撹拌する方法が採用される。重合開始剤としては、例えば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が挙げられる。重合開始剤は単量体100重量部に対して、0.01〜20重量部、例えば0.01〜10重量部の範囲で用いられる。
有機溶媒は、単量体に不活性でこれらを溶解するものであり、例えば、エステル(例えば、炭素数2〜30のエステル、具体的には、酢酸エチル、酢酸ブチル)、ケトン(例えば、炭素数2〜30のケトン、具体的には、メチルエチルケトン、ジイソブチルケトン)、アルコール(例えば、炭素数1〜30のアルコール、具体的には、イソプロピルアルコール)であってよい。有機溶媒の具体例としては、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、ジイソブチルケトン、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などが挙げられる。有機溶媒は単量体の合計100重量部に対して、10〜2000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、重合開始剤および乳化剤の存在下で、単量体を水中に乳化させ、窒素置換後、50〜80℃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、水溶性有機溶媒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。
水溶性有機溶媒としては、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、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。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。
重合においては、連鎖移動剤を使用してもよい。連鎖移動剤の使用量に応じて、重合体の分子量を変化させることができる。連鎖移動剤の例は、ラウリルメルカプタン、チオグリコール、チオグリセロールなどのメルカプタン基含有化合物(特に、(例えば炭素数1〜30の)アルキルメルカプタン)、次亜リン酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウムなどの無機塩などである。連鎖移動剤の使用量は、単量体の総量100重量部に対して、0.01〜10重量部、例えば0.1〜5重量部の範囲で用いてよい。
撥水剤組成物は、溶液、エマルション(特に、水性分散液)またはエアゾールの形態であってよいが、溶液または水性分散液であることが好ましい。撥水剤組成物は、重合体(撥水剤組成物の活性成分)および媒体(特に、液状媒体、例えば、有機溶媒および/または水)を含んでなる。媒体の量は、例えば、撥水剤組成物に対して、5〜99.9重量%、特に10〜80重量%であってよい。
撥水剤組成物において、重合体の濃度は、0.01〜95重量%、例えば5〜50重量%であってよい。
撥水剤組成物は、一般に、撥水性重合体および液状媒体を含んでなる撥水性重合体混合物と、併用剤化合物からなる併用剤または併用剤化合物および液状媒体を含んでなる併用剤とを混合することによって製造できる。
撥水剤組成物は、外的処理剤(表面処理剤)または内的処理剤として使用できる。撥水剤組成物は、撥油剤、防汚剤、汚れ脱離剤、剥離剤または離型剤として使用できる。
撥水剤組成物は、外的処理剤である場合に、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、該撥水剤組成物を有機溶媒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。また、必要ならば、適当な架橋剤(例えば、ブロックイソシアネート)と共に適用し、キュアリングを行ってもよい。さらに、撥水剤組成物に、防虫剤、柔軟剤、抗菌剤、難燃剤、帯電防止剤、塗料定着剤、防シワ剤などを添加して併用することも可能である。基材と接触させる処理液における重合体の濃度は0.01〜10重量%(特に、浸漬塗布の場合)、例えば0.05〜10重量%であってよい。
処理剤組成物(撥水剤組成物)で処理される被処理物としては、繊維製品、石材、フィルター(例えば、静電フィルター)、防塵マスク、燃料電池の部品(例えば、ガス拡散電極およびガス拡散支持体)、ガラス、紙、木、皮革、毛皮、石綿、レンガ、セメント、金属および酸化物、窯業製品、プラスチック、塗面、およびプラスターなどを挙げることができる。繊維製品としては種々の例を挙げることができる。例えば、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、あるいはこれらの混合繊維が挙げられる。
繊維製品は、繊維、布等の形態のいずれであってもよい。
撥水剤組成物は、防汚剤、剥離剤、離型剤(例えば、内部離型剤あるいは外部離型剤)としても使用できる。例えば、基材の表面を、他の表面(該基材における他の表面、あるいは他の基材における表面)から容易に剥離することができる。
重合体は、繊維製品を液体で処理するために知られている方法のいずれかによって繊維状基材(例えば、繊維製品など)に適用することができる。繊維製品が布であるときには、布を溶液に浸してよく、あるいは、布に溶液を付着または噴霧してよい。処理された繊維製品は、撥水性を発現させるために、乾燥され、好ましくは、例えば、100℃〜200℃で加熱される。
あるいは、重合体はクリーニング法によって繊維製品に適用してよく、例えば、洗濯適用またはドライクリーニング法などにおいて繊維製品に適用してよい。
処理される繊維製品は、典型的には、布であり、これには、織物、編物および不織布、衣料品形態の布およびカーペットが含まれるが、繊維または糸または中間繊維製品(例えば、スライバーまたは粗糸など)であってもよい。繊維製品材料は、天然繊維(例えば、綿または羊毛など)、化学繊維(例えば、ビスコースレーヨンまたはレオセルなど)、または、合成繊維(例えば、ポリエステル、ポリアミドまたはアクリル繊維など)であってよく、あるいは、繊維の混合物(例えば、天然繊維および合成繊維の混合物など)であってよい。繊維製品はカーペットであることが好ましい。
あるいは、繊維状基材は皮革であってよい。重合体を、皮革を疎水性および疎油性にするために、皮革加工の様々な段階で、例えば、皮革の湿潤加工の期間中に、または、皮革の仕上げの期間中に、水溶液または水性乳化物から皮革に適用してよい。
あるいは、繊維状基材は紙であってもよい。重合体を、予め形成した紙に適用してよく、または、製紙の様々な段階で、例えば、紙の乾燥期間中に適用してもよい。
「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。
撥水剤組成物は、内的処理剤である場合に、樹脂、例えば熱可塑性樹脂に添加することによって、樹脂に撥水性を付与できる。樹脂の成形体を製造するときに、撥水剤組成物を使用できる。
重合体を含む液(溶液または分散液)から液状媒体を除去し、重合体を得る。例えば、重合体の分散液(水性分散液または有機溶媒分散液)を水または有機溶媒で再沈した後、乾燥することによって、重合体を得ることができる。
例えば、樹脂と重合体を混合して樹脂組成物を得る工程、および樹脂組成物を成形する工程を有する製造方法によって成形体を製造できる。押出機等を用いて溶融混練することにより成形体を製造することが好ましい。
一般に、熱可塑性樹脂と重合体とは、溶融状態において相溶性である。混練は、例えば一軸押出機、二軸押出機、ロール等、従来公知の方法にて行うことができる。こうして得られた樹脂組成物を、押出成形、射出成形、圧縮成形、ブロー成形、プレス等によって成形する。樹脂組成物は、種々の形状の成形体に成形される。得られた成形体は、成形加工後さらにオーブン、乾燥炉等で加熱処理を施してもよい。成形品は単層であってもよく、2層〜10層、例えば3層〜5層の複層であってよい。
成形体は、熱可塑性樹脂が使用される用途、特に、汚れに対して優れたふき取り容易性と優れた耐傷つき性を有することが好ましい用途に使用できる。成形体の用途は、自動車(外装部品および内装部品)(例えば、バンパー、インスツルメンタルパネル、ドアトリム)、家庭電気製品(例えば、洗濯機および冷蔵庫)(例えば、筐体、冷蔵庫内の扉、トレイ、野菜室容器)、各種ケース類、建築物(内装および部品)(例えば、手すり、壁紙、机、椅子、便座及び便座力バー、浴槽)、電子機器(例えば、スマートフォンの筐体)、排水溝、パイプ、食器、床材、ガソリンタンク、燃料ホース、OA機器などである。中でも、自動車の内装部品、家庭電化製品の内装部品、建築物が更に好ましい。
以下、実施例を挙げて本開示を詳しく説明するが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下において、部または%または比は、特記しない限り、重量部または重量%または重量比を表す。
試験の手順は次のとおりである。
撥水性試験
固形分濃度1.5%の処理液を調製し、布をこの試験溶液に浸してからマングルに通し、熱処理した試験布で撥水性を評価した。JIS−L−1092(AATCC−22)のスプレー法に準じて処理布の撥水性を評価した。下記に記載する表に示されるように撥水性No.によって表す。点数が大きいほど撥水性が良好なことを示す。
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撥水性の洗濯耐久性
JIS L−0217 103に従い、洗濯を20回繰り返して行い、その後の撥水性を評価した(HL20)。
ガムアップ性
重合体分散液を固形分濃度が1.8%になるように硬度16の硬水で調製した希釈液を1000g調製して、40℃に温調できるパッドに入れる。マングルに幅20cmおよび長さ80cmのポリエステル布を輪にして連続処理できるようにして、マングル圧0.4MPaで1時間の連続処理を行う。1時間後、マングルに付着した固形物の量を目視および手触りにて観察し、ガムアップ性を評価した。
○:付着固形物が全くない
△:付着固形物が少しある
×:付着固形物が多い
実施例において使用した化合物は次のとおりである。
MDI系のブロックイソシアネート:MDI(ジフェニルメタンジイソシアネート)をメチルエチルケトオキシムでブロックした化合物
TDI系のブロックイソシアネート:TDI(トリレンジイソシアネート)をメチルエチルケトオキシムでブロックした化合物
HDI系のブロックイソシアネート:HDI(ヘキサメチレンジイソシアネート)を3,5−ジメチルピラゾールでブロックした化合物
アセチレングリコール:2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−ジオール
ポリオキシアルキレン基含有乳化剤:ポリオキシエチレンアルキルエーテル
製造例1
500mlのポリ容器に水溶性グリコール系溶剤 30g、ステアリン酸アミドエチルアクリレート 30g、ステアリルアクリレート 50g、純水 180g、カチオン系乳化剤 2g、ソルビタン脂肪酸エステル 2g、ポリオキシエチレンアルキルエーテル 6g を仕込み、80℃に加熱し、ホモミキサーで1分、2000rpmで攪拌した後、超音波で15分間、乳化分散させた。乳化分散物を500mlのオートクレーブに移し、窒素置換後、ラウリルメルカプタン 0.2g、塩化ビニルを20g仕込んだ。更にアゾ基含有水溶性開始剤 1gを添加し、60℃で昇温し、4時間、反応させて重合体の水性分散液を得た。この分散液を更に純水で希釈して固形分濃度 30%の水分散体を調製した。
製造例2〜4
表1に示す組成で製造例1と同様の方法で重合を実施し、重合後、更に純水で希釈し、固形分濃度が30%の水分散体を調製した。
製造例5
500mlのポリ容器に水溶性グリコール系溶剤17g、ステアリン酸アミドエチルアクリレート 21g、パルミチン酸アミドエチルアクリレート 9g、ステアリルアクリレート 30g、純水 120g、カチオン系乳化剤0.6g、ソルビタン脂肪酸エステル 1g、ポリオキシエチレンアルキルエーテル 4.4g を仕込み、80℃に加熱し、ホモミキサーで1分、2000rpmで攪拌した後、超音波で15分間、乳化分散させた。乳化分散物を窒素導入管、温度計、攪拌棒、還流管を備えた500ccの四つ口フラスコに移し、窒素置換後、ラウリルメルカプタン0.1gを仕込み攪拌後、更にアゾ基含有水溶性開始剤 0.6gを添加し、60℃で昇温し、4時間、反応させて重合体の水性分散液を得た。その後、純水を追加し、固形分濃度が30%の水分散体を調製した。
製造例6
200mLの四つ口フラスコへメチルハイドロジェンシリコーンオイル(1H NMRにより測定したSiH:SiCH3モル比=50:50) 14g、ヒドロシリル化Pt触媒 0.02gを仕込む。攪拌棒、温度計、還流管をセットし CH2=CH-(CH2CH2)n-CH2CH3 (n=7) 25gを滴下ロートに仕込む。70度に維持しながら滴下ロートからCH2=CH-(CH2CH2)n-CH2CH3 (n=7) を滴下する。滴下終了後、さらに70度で3時間ほど反応させた。赤外分光法(IR)によりSiHのピークが消失したことを確認し、シリコーン重合体Aを得た。
製造例7〜9
表2に示す組成で製造例6と同様の方法で合成を実施した。赤外分光法(IR)によりSiHのピークが消失したことを確認し、シリコーン重合体B〜Dを得た。
製造例10
250mlのポリ容器にシリコーン重合体A28g、水溶性グリコール系溶剤 5.6g、純水 50g、ソルビタン脂肪酸エステル 1.7g、ポリオキシエチレンアルキルエーテル 0.7g、カチオン系乳化剤 0.6g を仕込み、75℃に加熱し、ホモミキサーで1分、2000rpmで攪拌した後、超音波で10分間、乳化分散させ、水性分散液を得た。その後、純水を追加し、固形分濃度が30%の水分散体を調製した。
製造例11〜13
表3に示す組成で製造例10と同様の方法で水分散液を得た後、更に純水で希釈し、固形分濃度が30%の水分散体を調製した。
製造例14
高圧反応容器にパラフィンワックス(融点 66℃,針入度 12(25℃)) 150g、純水 350g、ポリオキシエチレンアルキルエーテル 4.5g、ソルビタン脂肪酸エステル3gを入れて密封し、攪拌下に110-120℃に昇温後、高圧下で30分間高圧乳化し、水性分散体を得た。更に純水で固形分を30%に調整した。
製造例15
高圧反応容器にパラフィンワックス(融点 75℃,針入度 6(25℃)) 150gを使用した以外は、製造例14と同様の方法にて水性分散体を得た。更に純水で固形分を30%に調整した。
製造例16
高圧反応容器にパラフィンワックス(融点 82℃,針入度 5(25℃))=150gを使用した以外は、製造例15と同様の方法にて水性分散体を得た。更に純水で固形分を30%に調整した。
Figure 0006737417
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実施例1(試験例1)
製造例2で調製した固形分濃度30%の水分散液50gとMDI系のブロックイソシアネート(固形分濃度20%)5gを水道水により希釈して、試験液(1000g)を調製した。この試験液にポリエステル布、ナイロン布、コットン布を浸せきした後、マングルで絞った。ウエットピックアップは約55%(ポリエステル布)、約35%(ナイロン布)、約55%(コットン布)だった。ポリエステル処理布、ナイロン処理布を170℃で1分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。コットン処理布については、170℃で2分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。
このようにして処理された試験布をJIS L−1092のスプレー法による撥水性試験で撥水性を評価した。撥水性の結果を表4に示す。
また、JIS L−0217 103に従い、20回洗濯した後、タンブラー(60℃で30分)で乾燥された試験布の撥水性の評価結果を同様に表4に示す。
実施例2〜8(試験例2〜8)
表4に示す処方で実施例1(試験例1)と同様の方法で試験液(1000g)を調製した。この試験液にポリエステル布、ナイロン布、コットン布を浸せきした後、マングルで絞った。ウエットピックアップは約55%(ポリエステル布)、約35%(ナイロン布)、約55%(コットン布)だった。ポリエステル処理布、ナイロン処理布を170℃で1分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。コットン処理布については、170℃で2分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。
このようにして処理された試験布をJIS L−1092のスプレー法による撥水性試験で撥水性を評価した。撥水性の結果を表4に示す。
また、JIS L−0217 103に従い、5回もしくは20回洗濯した後、タンブラー(60℃で30分)で乾燥された試験布の撥水性の評価結果を同様に表4に示す。
実施例9(試験例9)
製造例2で調製した固形分濃度30%の水分散液50gとアセチレン基含有グリコール0.5gを水道水により希釈して、試験液(1000g)を調製した。この試験液にポリエステル布、ナイロン布、コットン布を浸せきした後、マングルで絞った。ウエットピックアップは約55%(ポリエステル布)、約35%(ナイロン布)、約55%(コットン布)だった。ポリエステル処理布、ナイロン処理布を170℃で1分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。コットン処理布については、170℃で2分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。
このようにして処理された試験布をJIS L−1092のスプレー法による撥水性試験で撥水性を評価した。撥水性の結果を表4に示す。
実施例10(試験例10)
製造例2で調製した固形分濃度30%の水分散液50gとポリオキシアルキレンアルキルエーテル0.5gを水道水により希釈して、試験液(1000g)を調製した。この試験液にポリエステル布、ナイロン布、コットン布を浸せきした後、マングルで絞った。ウエットピックアップは約55%(ポリエステル布)、約35%(ナイロン布)、約55%(コットン布)だった。ポリエステル処理布、ナイロン処理布を170℃で1分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。コットン処理布については、170℃で2分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。
このようにして処理された試験布をJIS L−1092のスプレー法による撥水性試験で撥水性を評価した。撥水性の結果を表4に示す。
実施例11(試験例11)
製造例2で調製した水分散液45gと製造例10で調製した水分散液5gを水道水により希釈して、試験液(1000g)を調製した。この試験液にポリエステル布、ナイロン布、コットン布を浸せきした後、マングルで絞った。ウエットピックアップは約55%(ポリエステル布)、約35%(ナイロン布)、約55%(コットン布)だった。ポリエステル処理布、ナイロン処理布を170℃で1分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。コットン処理布については、170℃で2分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。
このようにして処理された試験布をJIS L−1092のスプレー法による撥水性試験で撥水性を評価した。撥水性の結果を表4に示す。
実施例12〜19(試験例12〜19)
表4に示す処方で実施例11(試験例11)と同様の方法で試験液(1000g)を調製した。この試験液にポリエステル布、ナイロン布、コットン布を浸せきした後、マングルで絞った。ウエットピックアップは約55%(ポリエステル布)、約35%(ナイロン布)、約55%(コットン布)だった。ポリエステル処理布、ナイロン処理布を170℃で1分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。コットン処理布については、170℃で2分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。
このようにして処理された試験布をJIS L−1092のスプレー法による撥水性試験で撥水性を評価した。撥水性の結果を表4に示す。
実施例20(試験例20)
製造例2で調製した固形分濃度30%の水分散液50gとMDI系のブロックイソシアネート(固形分濃度20%)5g、アセチレン基含有グリコール0.5gを水道水により希釈して、試験液(1000g)を調製した。この試験液にポリエステル布、ナイロン布、コットン布を浸せきした後、マングルで絞った。ウエットピックアップは約55%(ポリエステル布)、約35%(ナイロン布)、約55%(コットン布)だった。ポリエステル処理布、ナイロン処理布を170℃で1分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。コットン処理布については、170℃で2分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。
このようにして処理された試験布をJIS L−1092のスプレー法による撥水性試験で撥水性を評価した。撥水性の結果を表4に示す。
また、JIS L−0217 103に従い、20回洗濯した後、タンブラー(60℃で30分)で乾燥された試験布の撥水性の評価結果を同様に表4に示す。
実施例21〜24(試験例21〜24)
表4に示す処方で実施例20(試験例20)と同様の方法で試験液(1000g)を調製した。この試験液にポリエステル布、ナイロン布、コットン布を浸せきした後、マングルで絞った。ウエットピックアップは約55%(ポリエステル布)、約35%(ナイロン布)、約55%(コットン布)だった。ポリエステル処理布、ナイロン処理布を170℃で1分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。コットン処理布については、170℃で2分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。
このようにして処理された試験布をJIS L−1092のスプレー法による撥水性試験で撥水性を評価した。撥水性の結果を表4に示す。
また、JIS L−0217 103に従い、20回洗濯した後、タンブラー(60℃で30分)で乾燥された試験布の撥水性の評価結果を同様に表4に示す。
比較例1(比較試験例1)
製造例1で調製した固形分濃度30%の水分散液50gを水道水により希釈して、試験液(1000g)を調製した。この試験液にポリエステル布、ナイロン布、コットン布を浸せきした後、マングルで絞った。ウエットピックアップは約55%(ポリエステル布)、約35%(ナイロン布)、約55%(コットン布)だった。ポリエステル処理布、ナイロン処理布を170℃で1分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。コットン処理布については、170℃で2分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。
このようにして処理された試験布をJIS L−1092のスプレー法による撥水性試験で撥水性を評価した。撥水性の結果を表4に示す。
また、JIS L−0217 103に従い、5回もしくは20回洗濯した後、タンブラー(60℃で30分)で乾燥された試験布の撥水性の評価結果を同様に表4に示す。
比較例2〜5(比較試験例2〜5)
表4に示す処方で比較例1(比較試験例1)と同様の方法で試験液(1000g)を調製した。この試験液にポリエステル布、ナイロン布、コットン布を浸せきした後、マングルで絞った。ウエットピックアップは約55%(ポリエステル布)、約35%(ナイロン布)、約55%(コットン布)だった。ポリエステル処理布、ナイロン処理布を170℃で1分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。コットン処理布については、170℃で2分間、ピンテンターに通し、乾燥、キュアリングした。
このようにして処理された試験布をJIS L−1092のスプレー法による撥水性試験で撥水性を評価した。撥水性の結果を表4に示す。
また、JIS L−0217 103に従い、5回もしくは20回洗濯した後、タンブラー(60℃で30分)で乾燥された試験布の撥水性の評価結果を同様に表4に示す。












Figure 0006737417
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撥水剤組成物は、外的処理剤(表面処理剤)または内的処理剤として使用できる。撥水剤組成物は、繊維製品およびメーソンリーなどの基材に対して好適に使用でき、基材に優れた撥水性を付与する。

Claims (14)

  1. (1)重合体に対して2〜100重量%の、式:
    Figure 0006737417
    [式中、Rは、−C(=O)CR 11 =CH 、−CHR 11 =CH または−CH CHR 11 =CH (R 11 は水素原子またはメチル基である)
    は、炭素数7〜30の炭化水素基、
    は、炭素数1〜5の炭化水素基である。]
    で示されるアミド基含有単量体(a)から誘導された繰り返し単位
    を有している重合体、
    (2)ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)およびヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)からなる群から選択された少なくとも1種であるポリイソシアネート化合物の少なくとも1つのイソシアネート基がブロック剤によってブロックされているイソシアネート基部分(ブロックイソシアネート基)を有し、重合性不飽和基を有しない化合物であるブロックイソシアネート化合物である併用剤化合物を含んでなる併用剤、ならびに
    (3)液状媒体
    を含む撥水剤組成物。
  2. 単量体(a)において、Rが-C(=O)CR11=CH2(R11は水素原子またはメチル基である)である請求項1に記載の撥水剤組成物。
  3. 重合体(1)が、さらに、単量体(a)以外の重合性単量体から誘導された繰り返し単位を有し、
    単量体(a)以外の重合性単量体が、式:
    CH=CA−T
    [式中、Aは、水素原子、メチル基、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、
    Tは、水素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、炭素数1〜40の鎖状または環状の炭化水素基、またはエステル結合を有する鎖状または環状の炭素数2〜41の有機基である。]
    で示される化合物である請求項1または2に記載の撥水剤組成物。
  4. 単量体(a)以外の重合性単量体が、
    (b)アクリレートエステル単量体、
    (c)非フッ素架橋性単量体、および
    (d)ハロゲン化オレフィン単量体
    からなる群から選択された少なくとも1種である請求項3に記載の撥水剤組成物。
  5. アクリレートエステル単量体(b)が、
    (b1)脂肪族炭化水素基を有するアクリレートエステル単量体、および
    (b2)環状炭化水素基を有するアクリレートエステル単量体
    からなる群から選択された少なくとも1種であり、
    非フッ素架橋性単量体(c)が、少なくとも2つのエチレン性不飽和二重結合を有する化合物、あるいは少なくとも1つのエチレン性不飽和二重結合および少なくとも1つの反応性基を有する化合物であり、
    ハロゲン化オレフィン単量体(d)が塩化ビニルおよび塩化ビニリデンからなる群から選択された少なくとも1種である請求項4に記載の撥水剤組成物。
  6. 重合体において、繰り返し単位(a)100重量部に対して、繰り返し単位(b)の量が0〜200重量部であり、繰り返し単位(c)の量が0〜50重量部であり、繰り返し単位(d)の量が0〜100重量部である請求項4または5に記載の撥水剤組成物。
  7. ブロックイソシアネート化合物が、A(NCO)(式中、Aは、ポリイソシアネートからイソシアネート基が除去された後に残る基であり、mは2〜8の整数である。)で示されるイソシアネートと、RH(式中、Rはヘテロ原子によって置換されていてよい炭化水素基であってよく、Hは水素原子である)で示されるブロック剤との反応生成物である請求項1〜6のいずれかに記載の撥水剤組成物。
  8. ロック剤が、オキシムおよびピラゾールからなる群から選択された少なくとも1種である請求項1〜7のいずれかに記載の撥水剤組成物。
  9. 液状媒体(3)が、水、有機溶媒または水と有機溶媒の混合物である請求項1〜のいずれかに記載の撥水剤組成物。
  10. 外的処理剤または内的処理剤である請求項1〜のいずれかに記載の撥水剤組成物。
  11. 重合体(1)および液状媒体(3)を含んでなる重合体混合物と、併用剤化合物を含んでなる併用剤(2)とを混合することを特徴とする、請求項1〜1のいずれかに撥水剤組成物の製造方法。
  12. 請求項1〜1のいずれかに記載の撥水剤組成物で基材を処理することからなる、基材を処理する方法。
  13. 請求項1〜1のいずれかに記載の撥水剤組成物によって繊維製品を処理することを特徴とする、処理された繊維製品の製造方法。
  14. 請求項1〜10のいずれかに記載の撥水剤組成物における重合体(1)が付着している基材。
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