JPH01315471A - 防汚加工剤 - Google Patents

防汚加工剤

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JPH01315471A
JPH01315471A JP6522589A JP6522589A JPH01315471A JP H01315471 A JPH01315471 A JP H01315471A JP 6522589 A JP6522589 A JP 6522589A JP 6522589 A JP6522589 A JP 6522589A JP H01315471 A JPH01315471 A JP H01315471A
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晃 大森
Hiroshi Inukai
宏 犬飼
Takahiro Kitahara
隆宏 北原
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ta水水油油性有する含フッ素防汚加工剤に
関する。
〔従来の技術〕
従来よりto水18油性を有する防汚加工剤には、長鎖
フルオロアルキル基を有するウレタン化合物(以下!?
、ウレタン化合物と称する)が知られている(例えば、
特開昭53−112855号公報、特開昭54−740
00号公報、特開昭54−133485号公報等参照)
しかし、上記R,ウレタン化合物は低分子量のため耐久
性がないという欠点があった。
そこで、耐久性を向上させるため分子量800〜300
0のRfウレタン化合物が提案されている(特開昭58
−189284号公報参照)。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、この化合物は合成が困難であり、合成の結果で
きた物はいろいろな構造をもつ混合物となるうえ、フッ
素含有率が低いことにより、撥水撥油性および防汚性が
なお不十分であるという欠点があった。
本発明の目的は、t8水t8油性および防汚性に優れて
いるのみならず、耐久性の良い防汚加工剤を従供するこ
とである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、一般式: 〔式中、Vは炭素原子数1〜3のアルキレン基、−CI
bCHtN(R)SOx−基(但し、Rは炭素原子数1
〜4のアルキル基である。)または−CIl□C11(
02) cl(t −基(但し、2は水素原子またはア
セチル基である。
)、Rfは炭素原子数3〜21のフルオロアルキル基ま
たは炭素原子鎖中に1〜lOの酸素原子を含む炭素原子
数3〜21のフルオロアルキル基(但し、酸素原子同士
が隣接することはない)を示し、前記フルオロアルキル
基はフッ素原子を少なくとも5個含む、〕 で表わされる含フッ素アクリレートを少なくとも50重
量%、好ましくは少なくとも65重量%含む含フン素重
合体からなる防汚加工剤である。
上記含フッ素アクリレート(1)のうち、好ましい含フ
ッ素アクリレートは一般式: 〔式中、鋼は1〜3の整数、nは5〜13の整数を示す
、〕 で表わされる含フッ素アクリレートである。
含フッ素アクリレート(1)において撥水I8油性およ
び防汚性を付与するためには、フルオロアルキル基中に
フッ素原子を5個以上含む必要がある。
含フッ素アクリレート(1)の具体例としては、CH*
=CF−COOCIIzCllxCiFl 、CIIz
=CF−COOCHgCsF+1、CIIt=CF−C
OOCIIzCsF+1CF(CFs) z、CIIz
:CF−COOCHz−CF(CFs)OChCF(C
h)OCzFw 、CHz=CF−COOCHz−CF
(CFi)OCJt、C111=CF−COOCHIC
IIz−N (C1,)So□CsF+t、C11□=
CF−COOCIIICI(OH)CI、C,F、等を
挙げることができる。
含フン素重合体に含フッ素アクリレート(1)以外に含
有させることができる単量体としては、例えば一般式: 0式中、Aは水素原子、フッ素原子、塩素原子またはメ
チル基、Bは炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原
子数6〜lOの脂環−最大基若しくは芳香族含有基また
は炭素原子数1−10のフルオロアルキル基を示す、〕 で表わされるjtHft体を挙げることができる。
上記単量体(2)のうち、好ましい単量体はその単独重
合体のガラス転移温度(Tg)が20℃以上あるもの、
または単量体中に脂環−最大基若しくは芳香族含有基を
含むものである。これらの単量体を含む共重合体は膜が
強靭で固く、踏み込みに強いからである。
上記の好ましい単量体(2)は例えば−最式:〔式中、
A゛は水素原子、フッ素原子、またはメチル基、B’は
メチル基、エチル基、フェニル基、ベンジル基、シクロ
ヘキシル基、tert−ブチル基、ネオペンチル基、ト
リシクロデカニル基、ボルニル基、イソボルニル基、ジ
シクロペンテニル基またはフェノキシエチル基を示す、
〕 で表わされる(メタ)アクリレートである。
til1体(2)ノ具体例としては、C11,=Cl1
COO−R’(但し、R1はシクロヘキシル基である。
)、Cl1z□C(CIlz)COOCIIs 、 C
Hx=C(CH3)COOC+5Hsy、C11!=C
(C11,)COOC1hC)IIC?FIS 、 C
11!=C(CI)COOCH3、CI!2・CF −
C00CII s 、 C11□=CF−COOR’ 
(但し、R1は前記と同じ、)等を挙げることができる
また、含フッ素重合体に単量体(2)以外に含有させる
ことができる単量体(以下単量体(3)と称する)とし
ては、例えばエチレン、プロピレン、スチレン、塩化ビ
ニル、塩化ビニリデンさらにはビニル基、ヒドロキシル
基、カルボキシル基、グリシジル基、ジアルキルアミノ
基またはドリア・ルコキシシリル基等の官能基を存する
アクリレートまたはメタアクリレート等のエチレン性不
飽和単量体等を挙げることができる。
上記単量体(3)のうち好ましいのは、官能基を有する
アクリレートまたはメタアクリレートである。
官能基を有するアクリレートまたはメタアクリレートの
具体例としては、C1!2・CII COOC11□C
H,Oll、CIl□・CHCOO−1?”  (但し
、R2はグリシジル基である。
) 、 CTo=C(CHz)COOC1lzC1hC
lhSi(OCllz) x、C11,=Cl1C00
HSC11z・C(CL)C0011、C11□=C(
CI!+)COONIICHzOH等を挙げることがで
きる。
単量体としてのエチレン、プロピレン、スチレン、塩化
ビニル、塩化ビニリデン等の安価な単量体は、含フッ素
重合体のコストを下げるのに有効であり、機能上は含フ
ン素重合体に硬度等を与える効果を有する。単量体(2
)または(3)の使用量は、通常50重量%以下である
。好ましくは単量体(1)が65〜90重舒%、単量体
(2) がlO〜35重景%、単量体(3)がO〜10
i11%の範囲である。
含フン素重合体が官能基を含んでいると、含フッ素重合
体の被処理物品に対する接着性が向上する。また、この
官能基を利用して含フッ素重合体を架橋することができ
る。架橋方法は、本技術分野で通常採用されている方法
を利用することができる(例えば、特公昭47−428
80号公報参照)。
含フッ素重合体の官能基の元になる官能基を有するアク
リレートまたはメタアクリレートの使用量は、通常10
重量%以下である。さらに、R,ウレタンをブレンドす
ることもできる。また、性能をそこなわない範囲でメチ
ルメタアクリレート等をブレンドしてもよい。
また、性能を落とさない範囲で、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリイソブチルメタクリレート、およびこれらと
他の七ツマ−との共重合体をブレンドすることもできる
。ブレンドすることにより、より安価になり経済的であ
る。この際、ブレンドするポリマーのガラス転移温度(
以下、Tgと称する)は50℃以上のものが好ましい、
これらは例えばデュポン社製のエルバサイト2041.
2042.2013.2045、Ep2021等である
含フッ素重合体の数平均分子!(ゲルパーミェーション
クロマトグラフィーによる)は、1万〜400万の範囲
、固有粘度〔η〕(溶媒:メタキシレンヘキサフルオラ
イド、メチルエチルケトン、クロロホルム、1.1.1
− トリクロロエタン等、温度:35℃)でいうと、0
.25〜3.0の範囲が好ましい。分子量が小さすぎる
と被処理物品より剥がれやすく、防lη性も小さい。大
きすぎると被処理物品に塗布し難くなる。
また、含フッ素重合体のTgまたは融点(以下、Tmと
称する)は35℃以上あるものが、防汚加工剤の耐久性
、特に土足踏み込みによる耐久性の点から好ましい。
本発明の前記含フッ素重合体は、ラジカル重合(溶液、
塊状、乳化等)で製造することができる。
溶液重合で使用することができる溶媒の例としては、メ
タキシレンヘキサフルオライド、トリクロロトリフルオ
ロエタン等のフッ素系溶媒、l、1゜1−トリクロロエ
タン等の塩素系溶媒等を挙げることができる。溶液重合
で調製した重合体は、溶媒から分離・乾燥後改めて溶液
にして使用することができる他、重合終了後溶液を単に
希釈して使用することもできる。
塊状重合で調製した重合体は、乾燥後溶液にして使用す
ることができる。
溶液重合および塊状重合で使用することができる重合開
始剤としては、例えばアゾビスイソブチロニトリル等の
アゾ系化合物、ベンゾイルパーオキサイド等のパーオキ
サイド系化合物等を挙げることができる。
溶液重合および塊状重合では、連鎖移動剤として、ラウ
リルメルカプタン、チオフェノール等のメルカプタン類
を使用することができる。
重合温度は、前記いずれの方法でも、30−100℃が
好ましい。
溶液重合または塊状重合で調製した含フン素重合体は、
通常該含フッ素重合体をよく溶解することができる溶解
溶媒に溶解した後、溶解含フッ素重合体を析出させない
程度の溶解能を有する希釈溶媒で希釈し、被処理物品に
適用する。適用方法は、通常の防汚加工剤と同様、デイ
ツプ、はけ塗り、スプレー法等である。濃度は、はけ塗
り法では0.1〜30重景%、スプレー法では0.05
〜15重量%程度が好ましい。物品に塗布した後は室温
〜150℃で乾燥する。
溶解溶媒の例としては、メタキシレンヘキサフルオライ
ド、トリクロロトリフルオロエタン等のフッ素系溶媒、
トリクロロエタン等の塩素系溶媒等を挙げることができ
る。希釈溶媒の例としては、テトラクロロエチレン、ト
リクロロエチレン等の塩素系溶媒、アセトン等のケトン
系溶媒、酢酸エチル等のエステル系溶媒、トルエン等の
芳香族系溶媒、n−ペンタン等の飽和脂肪族系溶媒、エ
タノール、イソプロパツール等のアルコール系溶媒等を
挙げることができる。溶解溶媒を希釈溶媒として使用す
ることもできる。
乳化重合で使用する乳化剤としては、ノニオン系の化合
物が好ましい。カチオン系゛またはアニオン系の乳化剤
も使用可能である。
乳化重合で使用することができる重合開始剤としては、
水溶性の化合物が好ましく、例えばアゾビスイソブチロ
アミジン塩酸塩等のアブ系化合物、コハク酸パーオキサ
イド等のパーオキサイド系化合物等を挙げることができ
る。
重合温度は、30〜100℃が好ましい。
乳化重合で調製した含フッ素共重合体は、水性タイプの
防汚加工剤として使用することができる。
乳化剤は、通常の場合除かなくてもよい。水性タイプの
防汚加工剤は、前記方法と同じ方法で適用することがで
きる。水性タイプの防汚加工剤は、水を含んでいるので
、乾燥する時は100〜150℃に加熱するのが好まし
い。
本発明の防汚加工剤は、耐摩擦性の要求される用途、例
えばテント、シートカバー、カーペット、ソファ−、カ
ーテン等の各種固体物質に防汚性を付与するための処理
に使用することができる。
また、本発明の防汚加工剤は、合成樹脂に添加混合して
、合成樹脂に防汚性を付与することができる0合成樹脂
に対する防汚加工剤の添加混合割合は、合成樹脂100
重量部に対して、0.05〜20重量部、好ましくは0
. 1〜2重量部である。
対象となる合成4M脂は、特に限定されず、従来から公
知のものを広く例示することができる。例えば、ポリ塩
化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、
ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアクリル、塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニリデン−塩化
ビニル系共重合体、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、フェノールH1脂、尿素樹脂などが挙げられる。
また、異なった樹脂をブレンドしたものや、充填剤など
を含んだ樹脂などでもよい。
合成樹脂への添加混合法も特に限定されず、湿式ブレン
ド法、乾式ブレンド法などが合成樹脂の種類に応じて採
用される。
〔実施例〕
以下、実施例および試験例により本発明をさらに具体的
に説明する。
実施例1 200ccのガラス製アンプルに式:  C11!=C
F−COOC11zcI(zcsF+ 7で表わされる
単量体(以下、αF17Fという。)75g、トリシク
ロデシニルアクリレート(以下、TCD^という。)2
2g、グリシジルメタクリレート (以下、GMAとい
う。)3g、メタキシレンへキサフルオライド(以下、
鋼−XIIFという。
)200gおよびアゾビスイソブチロニトリル165g
を入れ、メタノール/トライアイスを使用してフリーズ
−ソー(freeze−thaw)法で脱気・窒素パー
ジを三回繰り返したあと溶封した。
アンプルを50℃の恒温槽に24時間浸漬した。
その後、反応混合物300gのうち30gをメタノール
中にあけ、沈澱した含フッ素重合体を乾燥した。
9.9gの含フッ素重合体を得た。
溶媒としてm−XHFを使用し、温度35℃で測定した
該重合体の固有粘度〔η〕は、0.68であった。
元素分析の結果は、炭素40.2%、フッ素47.9%
および水素2,9%であった。
残りの反応混合物をトリクロロトリフルオロエタン/1
.1.1− トリクロロエタン(重量比1/1)の混合
溶媒で該重合体が1重量%になるように希釈して防汚加
工剤溶液を調製した。
実施例2〜6 実施例Iと同様の方法で第1表に示す単量体を使用して
、防汚加工剤溶液を調製した。
実施例7 実施例5の重合体を5重量%になるように1.1゜1−
トリクロロエタンに溶解した(以下、これをA液と称す
る)、ついでPMMA (デュポン社製[エルバサイト
2041J)を5重量%になるように1.1.1− ト
リクロロエタンに溶解した(以下、これをB液と称する
)、A液2に対してB液工の重量割合で混合したのち、
 1,1.1− トリクロロエタンで1重量%にになる
ように希釈して防汚加工剤溶液を調製した。
実施例8 実施例7において、A漆工に対してBfilの重量割合
で混合したことを除いて、他は実施例7と同様にして防
汚加工剤溶液を調製した。
比較例1 実施例1において各単量体をC11□・Cl1−CO0
CII□CH2C5P+t75g、シクロヘキシルアク
リレート(以下、CIIAという)20g、 GMA5
gに変える以外は実施例1と同様に重合して防汚加工剤
を調製した。
比較例2 撹拌機、温度計、還流器および滴下ロートを備えた1O
oIIlβの四つロフラスコにトルイジンジイソシアネ
ート(日立化成■製「コロネート↑65」)10.2g
 、 CaF+tCll□C11□0H26,6gを入
れ、70℃で8時間反応させた。ついでメタノール1.
9gを添加し、このRr含有ウレタン化合物を1.1.
1−  )リクロロエタンで該化合物が1重量%になる
ように希釈して防汚加工剤溶液を調製した。
比較例3 CIIz□CF−COOCIltCHxCJ+*で表わ
される単量体(以下、αF19Fという、)25g、エ
チレングリコールメタクリレート58g5ステアリルメ
タクリレ−)15gを使用して、他は実施例1と同様に
して重合して防汚加工剤を調製した。
試験例1〜8および比較試験例3 実施例1〜8および比較例3の防汚加工側溶液でナイロ
ンタック布をディッピングした後、該処理布を24時間
風乾して試料用加工布を作製した。
この試料用加工布について下記の評価を行った。
結果を第1表に示す。
撥水性 下記の組成の水−イツブロバノール水溶液を試料用加工
布の上に数滴おいて、30秒後の浸透状態を観察し、染
み込まないで保持される濃度によって下記のような点数
で表した。
(以下余白) 下記の溶液を試料用加工布の上に数滴おいて、30秒後
の浸透状態を観察し、染み込まないで保持される溶液の
種類によって下記のような点数で表した。
試料用加工布を7X7cmに切断し、下記の人ニドライ
ソイル(布に対して2倍重量)とともに、ポリ袋に入れ
、激しく2分間ふりまぜ汚染させる。
次に、電気掃除器で人ニドライフイルを拭き取ったのち
、デジタル反射計で反射率(白色度)を測定し、下記式
により汚染率を求めた。
試料用加工布を30 X 30cmに切断し、これを廊
下にはりつけ、土足踏み込みを1日行い、電気掃除器で
クリーニング後、デジタル反射計で反射率(白色度)を
測定し、下記式により土足汚染率を求めた。
土足汚染率(χ)= 踏み込み前の布の反射率 また、土足踏み込み後、ta水性およびt8油性を測定
した。
比較試験例1〜2 比較例1および2の防lη加工剤溶液でナイロンタック
布をディッピングした後、該処理布を130℃で30分
加熱して試料用加工布を作製した。24時間風乾して試
料用加工布を作製した。この試料用加工布について試験
例と同様の評価を行った。結果を第1表に示す。
なお、第1表において単量体の略号は下記の単量体を表
している αF17F:Cll□=CFCOOCIhCHzC*F
+tCIIA  : CHz:CHCOooSiMA 
 : CHg=C(C1h)COO(CHz)+5i(
OCH3)iαF19F: CH*=CFCOOCHg
CL(ChCFt)3cF(Ch)zMMA   : 
 CHg=C(CHz)COOCHzBzMA: CH
g=C(CI+)COOCHz◎゛HEA  :  C
Ih=ClIC0OCHxCIIz01117FA: 
CHg=C[(COOCHzCHgCsF+tEGMA
: CH2=C(C)13)C00(C11ffiCH
20)30CC(CIり=Cfi。
MA  :  CIh=ClIC0OCII+SMA 
 : CJ=C(CHz)COOC1sH1y(以下余
白) 実施例9 市販の塩化ビニルフィルムに実施例1の防汚加工剤を1
重量%の割合で添加し、ロールで混練して、厚さ150
μmのフィルムを作った。
このフィルムを5X10cmの大きさに切り、これを1
0枚重ねて1 kg荷重で圧着し、45℃、85%R1
f中で1か月装置した。
ついで、黒土94%、水4%、流動パラフィン2%から
なる人工汚れ中に浸漬し、引き上げて軽く振って余分な
土汚れを落としたのち、重量を測定したところ、付着量
は0.03■/rrlであった。
なお、同一の条件で防汚加工剤無添加のフィルムを測定
したところ、0.25■/ffrであった。
〔発明の効果〕
本発明の防汚加工剤は、膜強度や被処理物品に対する接
着性等が従来の防汚加工剤に比べて優れており、耐久性
を有している。
以上 特許出願人 ダイキン工業株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Yは炭素原子数1〜3のアルキレン基、−CH
    _2CH_2N(R)SO_2−基(但し、Rは炭素原
    子数1〜4のアルキル基である。)または−CH_2C
    H(OZ)CH_2−基(但し、Zは水素原子またはア
    セチル基である。)、Rfは炭素原子数3〜21のフル
    オロアルキル基または炭素原子鎖中に1〜10の酸素原
    子を含む炭素原子数3〜21のフルオロアルキル基(但
    し、酸素原子同士が隣接することはない)を示し、前記
    フルオロアルキル基はフッ素原子を少なくとも5個含む
    。〕 で表わされる含フッ素アクリレートを少なくとも50重
    量%含む含フッ素重合体からなる防汚加工剤。 2、含フッ素重合体のガラス転移温度または融点が35
    ℃以上である特許請求の範囲第1項記載の防汚加工剤。 3、(a)一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Yは炭素原子数1〜3のアルキレン基、−CH
    _2CH_2N(R)SO_2−基(但し、Rは炭素原
    子数1〜4のアルキル基である。)または−CH_2C
    H(OZ)CH_2−基(但し、Zは水素原子またはア
    セチル基である。)、Rfは炭素原子数3〜21のフル
    オロアルキル基または炭素原子鎖中に1〜10の酸素原
    子を含む炭素原子数3〜21のフルオロアルキル基(但
    し、酸素原子同士が隣接することはない)を示し、前記
    フルオロアルキル基はフッ素原子を少なくとも5個含む
    。〕 で表わされる含フッ素アクリレート65〜90重量%、 (b)一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Aは水素原子、フッ素原子、塩素原子またはメ
    チル基、Bは炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原
    子数6〜10の脂環一般式基若しくは芳香族含有基また
    は炭素原子数1〜10のフルオロアルキル基を示す。〕 で表わされる(メタ)クリレート10〜35重量%、お
    よび(c)エチレン性不飽和単量体0〜10重量%から
    なる含フッ素共重合体を含む防汚加工剤。 4、(a)の含フッ素アクリレートが一般式:▲数式、
    化学式、表等があります▼ 〔式中、mは1〜3の整数、nは5〜10の整数を示す
    。〕 で表わされる含フッ素アクリレートであり、(b)の(
    メタ)クリレートが一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、A′は水素原子、フッ素原子またはメチル基、
    B′はメチル基、エチル基、フェニル基、ベンジル基、
    シクロヘキシル基、tert−ブチル基、ネオペンチル
    基、トリシクロデカニル基、ボルニル基、イソボルニル
    基、ジシクロペンテニル基またはフェノキシエチル基を
    示す。〕で表わされる(メタ)クリレートであり、 (c)のエチレン性不飽和単量体が官能基を有するアク
    リレートまたはメタアクリレートである特許請求の範囲
    第3項記載の防汚加工剤。
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