JPH0225374B2

JPH0225374B2 -

Info

Publication number: JPH0225374B2
Application number: JP60270479A
Authority: JP
Inventors: Taneomi Soei; Tadashi Akazawa
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1985-11-30
Filing date: 1985-11-30
Publication date: 1990-06-01
Also published as: JPS61209213A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は撥水撥油剤として有用な含フツ素共重
合体、更に詳しくは家庭洗濯およびドライクリー
ニンングに対し優れた耐久性を有する撥水撥油剤
として有用な含フツ素共重合体に関する。従来より、フルオロアルキル基を含む重合しう
る化合物の重合体またはこの化合物と他の重合し
うる化合物、たとえばアクリル酸エステル、メタ
クリル酸エステル、クロロプレン、塩化ビニル、
マレイン酸エステル、ビニルエーテルなどの共重
合体から成る撥水撥油剤は公知である。また、家庭洗濯およびドライクリーニングに対
に対する耐久性を向上させるためフルオロアルキ
ル基を含む重合しうる化合物と水酸基を含むアク
リル酸エステルまたはメタクリル酸エステルの共
重合体を撥水撥油成分とすることも公知である。
（たとえば特公昭50−3798号公報参照）。更に、水
酸基を含むアクリル酸エステルまたはメタクリル
酸エステル以外にも耐久性を向上させるために
種々の官能基を含む重合しうる化合物との共重合
体が用いられている。しかしながら、公知の水酸基のみまたは他の官
能基を含むアクリル酸エステルまたはメタクリル
酸エステルの共重合体の耐久性の向上はわずかで
あり満足すべき程度には至つていない。本発明の目的は前記の欠点を改良し、撥水撥油
性に優れ、洗濯およびドライクリーニングに対す
る耐久性が向上した撥水撥油剤として有用な含フ
ツ素共重合体を提供することに存する。本発明によれば、上記目的は、 (a) パーフルオロアルキル基が結合しているアク
リル酸エステルまたはメタクリル酸エステルの
アクリル酸基またはメタクリル酸基の二重結合
が開裂して形成される構成単位少なくとも25重
量％、 (b) 式：［式中、Ｒは水素またはメチルを表わす。］で示される構成単位0.1〜10重量％、および (c) ステアリルアクリレートまたはステアリルメ
タクリレートのアクリル酸基またはメタクリル
酸基の二重結合が開裂して形成される構成単位
５〜74.9重量％から成り、数平均分子量が2000〜150000である共
重合体により達成される。しかして、本発明の含フツ素共重合は、撥水撥
油性に優れ、洗濯およびドライクリーニングに対
する耐久性が優れたものであるが、撥水撥油剤と
して具有して好ましい他の性質、たとえば、水で
希釈したときの安定性、有機溶媒への溶解性が損
われておらず、被処理物の風合を損うものではな
い。本発明の２―ヒドロキシ―３―クロロプロピル
アクリレーまたはメタクリレートを構成単位とし
て含有する共重合体が高い耐久性を有する理由は
明らかではないが、活性水素を多く含有するセル
ロース系繊維に対する効果がポリエステル、ナイ
ロンなどに対する効果に比べ顕著であることか
ら、水酸基および末端の塩素と被処理物の間で何
らかの化学的結合が生じているものと推定され
る。本発明において、２―ヒドロキシ―３―クロロ
プロピルアクリレーまたはメタクリレートの共重
合割合は、必要以上に多ければ撥水撥油性が低下
するので、通常は10重量％以下にすることが望ま
しい。また、共重合割合が0.1重量％以下では耐
久性の改良面で充分な効果が発揮されず不利であ
る。従つて、通常0.1〜10重量％の共重合割合で
用いるが、特に0.5〜５重量％の割合で用いれば
撥水撥油性、耐久性および他の性質が極めて良好
に改良される。0.1〜10重量％の範囲ではフルオ
ロアルキル基を含むアクリル酸エステルまたはメ
タクリル酸エステルの種類および量ならびに後述
する他の重合しうる化合物の種類および量に従
い、種々変更可能である。本発明において、フルオロアルキル基を含むア
クリル酸酸エステルまたはメタクリル酸エステル
としては、従来より公知のものを含め種々の化合
物を挙げることができ、たとえばCF₃（CF₂）₇
（CH₂）₁₁OCOCH＝CH₂、CF₃（CF₂）₆CH₂OCOC
（CH₃）＝CH₂、（CF₃）₂CF（CF₂）₈（CH₂）₂OCOCH
＝CH₂、CF₃（CF₂）₆（CH₂）₂OCOC（CH₃）＝CH₂、
CF₃（CF₂）₆（CH₂）₂OCOCH＝CH₂、CF₃
（CF₂）₇SO₂N（CH₃）（CH₂）₂OCOCH＝CH₂、CF₃
（CF₂）₇SO₂N（C₂H₅）（CH₂）₂OCOC（CH₃）＝
CH₂、（CF₃）₂CF（CF₂）₆CH₂CH（OCOCH₃）
CH₂OCOC（CH₃）＝CH₂、（CF₃）₂CF
（CF₂）₆CH₂CH（OH）CH₂OCOCH＝CH₂のよう
な炭素数３〜15のパーフルオロアルキル基を含む
アクリレートまたはメタクリレートで代表される
不飽和エステル類がある。これらのフルオロアル
キル基を含むアクリル酸エステルまたはメタクリ
ル酸エステルは一般に共重合割合が25重量％以上
になるように使用する。さらに本発明において、フルオロアルキル基を
含むアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エス
テルおよび２―ヒドロキシ―３―クロロプロピル
アクリレートまたはメタクリレートの他に、エチ
レン、塩化ビニル、ハロゲン化ビニリデン、スチ
レン、アクリル酸とそのアルキルエステル、メタ
クリル酸とそのアルキルエステル、ベンジルメタ
クリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ビ
ニルアルキルケトン、ビニルアルキルエーテル、
ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、無水マ
レイン酸のようなフルオロアルキル基を含まない
重合しうる化合物の１種または２種以上を共重合
体の構成単位として共重合させることも可能であ
る。これらのフルオロアルキル基を含まない重合
しうる化合物を共重合させることにより、価格的
に有利な共重合体となしうると共に撥水撥油性、
耐久性、柔軟性に加え、溶解性、耐水圧性その他
種々の性質を適当に改善できる。フルオロアルキル基を含まない重合しうる化合
物として、特にステアリルアクリレートまたはメ
タクリレートを使用すると、撥水性を向上せしめ
うる利点があり、柔軟性およびロールに対するガ
ムアツプ性が改善され、有機溶媒に対する溶解性
も向上する。しかして、ステアリルアクリレート
やメタクリレートを使用する場合、フルオロアル
キル基を含むアクリル酸エステルまたはメタクリ
ル酸エステルを少なくとも25重量％、２―ヒドロ
キシ―３―クロロプロピルアクリレートまたはメ
タクリレートを0.1〜10重量％、好ましくは0.2〜
５重量％およびステアリルアクリレートまたはメ
タクリレートを５〜74.9重量％の割合で構成単位
として含む共重合体が得られる様に共重合を行う
ことが望ましい。本発明の共重合体を得るためには、種々の重合
反応の方式や条件が任意に選択でき、塊状重合、
溶液重合、乳化重合、放射線重合など各種の重合
方式のいずれも採用できる。たとえば、共重合し
ようとする化合物の混合物を界面活性剤の存在下
に水に乳化させ攪拌下に共重合させる方法が採用
されうる。反応系には、過酸化物系、アゾ系、過
硫酸系の重合開始剤を添加しうる。界面活性剤と
しては、陰イオン性、陽イオン性または非イオン
性の各種の乳化剤が使用できるが、陽イオン性お
よび非イオン性の混合乳化剤が好ましく使用され
る。原料の重合しうる化合物を適当な有機溶媒に溶
解し、重合開始源（使用する有機溶媒に可溶の過
酸化物、アゾ化合物または電離性放射線など）の
作用により溶液重合させることもできる。この様にして得られた共重合体は常法に従い、
乳濁液、溶剤溶液、エアゾールなどの任意の形態
の撥水撥油剤に調整できる。次に実施例および比較例を挙げて本発明を更に
詳しく説明する。ただし、％とあるのは特記しな
い限り重量％を表わす。なお、以下の実施例および比較例中に示す撥水
性および撥油性については次の様な尺度で示して
ある。すなわち、撥水性はJISL―1005のスプレ
ー法による撥油性No.（下記第１表参照）をもつて
表わし、撥油性は、下記第２表に示すようにｎ―
ヘプタンとヌジヨールとの各混合比の組成物0.05
mlを被試験布に滴下してその液を３分間以上接触
角30゜以上で保持するか否かをもつて撥油性No.と
して表してある。

【表】

【表】耐久性試験は次の様に行つた。すなわち、耐洗
濯性試験は、被処理試験布を洗剤（商品名：ザブ
コーソXK、花王石鹸株式会社）0.3重量％を含む
水中で、温度40℃浴比１：40（布：処理液（ｇ：
ｇ）により家庭用洗濯機を用いて５分間洗濯し、
次いで15分間すすいだ後、80℃で３分間乾燥す
る。これを１サイクルとして３回くり返した後撥
水撥油性を測定して耐洗濯性の値とした。耐ドライクリーニング性試験はダウンダリーテ
スターにより行う。テスターの容器（容積400ml）
オレイン酸カリウム0.1重量％を含むパークロロ
エチレン300mlを加え、これに被処理試験布11ｇ
を加え、30℃で１時間攪拌した後、１回風乾し、
次いで80℃で３分間乾燥を行う。これを１サイク
ルとして３回くり返した後撥水撥油性を測定して
耐ドライクリーニング性の値とした。参考例１本発明で用いる共重合体の製造法を、フルオロ
アルキル基を含む重合しうる化合物、ステアリル
アクリレートおよび２―ヒドロキシ―３―クロロ
プロピルアクリレートの三元共重合体の場合を例
に挙げて説明する。式：（CF₃）₂CF（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OCOCH＝
CH₂ （ｎ＝３，４，５の化合物の重量比５：３：１
の混合物）で示される化合物60ｇ、
C₁₈H₃₇OOCCH＝CH₂38ｇ、CH₂＝
CHCOOCH₂CH（OH）CH₂Cl ２ｇ、脱酸素した
純水250ｇ、アセトン50ｇ、ｎ―ドデシルメルカ
プタン0.2ｇ、ジメチルアルキルアミン酢酸塩３
ｇおよびポリオキシエチレンアルキルフエノール
３ｇをフラスコに仕込み、窒素気流下に60℃で１
時間攪拌した後、アゾビスイソブチルアミジン塩
酸塩１ｇを水10ｇに溶かした溶液を添加し、更に
窒素気流下に60℃で５時間攪拌して共重合反応を
行う。ガスクロマトグラフイにより共重合反応の
転化率は99％以上であることが示された。この転
化率から、得られた共重合体中の各構成単位の割
合は仕込んだ単量体の割合にほぼ一致しているこ
とがわかつた。得られた乳化分散体は固形分濃度
25％を示す共重合体であつた。参考例２本発明に用いる共重合体の溶液重合による製造
法を、フルオロアルキル基を含む重合しうる化合
物、ステアリルアクリレートおよび２―ヒドロキ
シ―３―クロロプロピルアクリレートの三元共重
合の場合を例に挙げて説明する。式：（CF₃）₂CF（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OOCCH＝
CH₂ （ｎ＝３，４，５の化合物の重量比５：３：１
の混合物）で示される化合物60ｇ、
C₁₈H₃₇OOCCH＝CH₂38ｇ、CH₂＝
CHCOOCH₂CH（OH）CH₂Cl ２ｇおよび１，
１，１―トリクロロエタン550ｇをフラスコに入
れ、窒素気流下に60℃で30分間攪拌した後、アゾ
ビスイソブチロニトリル１ｇを添加し、更に窒素
気流下に12時間攪拌して共重合反応を行う。ガス
クロマトグラフイにより共重合反応の転化率は99
％以上であることが示された。この転化率から得
られた共重合体中の各構成単位の割合は仕込んだ
単量体の割合にほぼ一致していることがわかつ
た。得られた溶液は固形分濃度15％を示す共重合
体であつた。実施例１〜10および比較例１〜７下記の各実施例および比較例に記載される単量
体をその割合で構成単位として含有する共重合体
を、仕込み単量体の種類と割合を変える以外は参
考例１と同様の手順により乳化分散液として得、
水で希釈して固形分濃度0.5％の溶液を調製する。
これに綿35％、ポリエステル65％の混合布を浸漬
し、ロールで絞り、80℃で３分間予備乾燥し、
150℃で３分間熱処理して撥水撥油処理を行つた。この被処理試験布を撥水撥油試験および洗濯な
らびドライクリーニングによる耐久性試験に供
し、その結果を第３表に示す。各実施例および比較例における単量体組成は次
の通りである。実施例１（CF₃）₂CF（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OOCCH＝
CH₂ （ｎ＝３，４，５の化合物の重量比５：３：１
の混合物） 60％ C₁₈H₃₇OOCCH＝CH₂ 39％ CH₂＝CHOOCCH₂CH（OH）CH₂Cl １％実施例２（CF₃）₂CF（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OOCCH＝
CH₂ （ｎ＝３，４，５の化合物の重量比５：３：１
の混合物） 60％ C₁₈H₃₇OOCCH＝CH₂ 38％ CH₂＝CHCOOCH₂CH（OH）CH₂Cl ２％実施例３（CF₃）₂CF（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OOCCH＝
CH₂ （ｎ＝３，４，５の化合物の重量比５：３：１
の混合物） 60％ C₁₈H₃₇OOCCH＝CH₂ 36％ CH₂＝CHCOOCH₂CH（OH）CH₂Cl ４％実施例４（CF₃）₂CF（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OOCC（CH₃）
＝CH₂ （ｎ＝３，４，５の化合物の重量比５：３：１
の混合物） 60％ C₁₈H₃₇OOCCH＝CH₂ 38％ CH₂＝CHCOOCH₂CH（OH）CH₂Cl ２％実施例５（CF₃）₂CF（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OOCCH＝
CH₂ （ｎ＝３，４，５の化合物の重量比５：３：１
の混合物） 60％ C₁₈H₃₇OOCC（CH₃）＝CH₂ 38％ CH₂＝CHCOOCH₂CH（OH）₂CH₂Cl ２％実施例６（CF₃）₂CF（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OOCCH＝
CH₂ （ｎ＝３，４，５の化合物の重量比５：３：１
の混合物） 60％ C₁₈H₃₇OOCCH＝CH₂ 38％ CH₂＝Ｃ（CH₃）COOCH₂CH（OH）CH₂Cl
２％実施例７ CF₃CF₂（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OOCC（CH₃）＝
CH₂ （ｎ＝３，４，５の化合物の重量比５：３：１
の混合物） 60％ C₁₈H₃₇OOCCH＝CH₂ 38％ CH₂＝CHCOOCH₂CH（OH）CH₂Cl ２％実施例８

【表】実施例９ C₈F₁₇SO₂N（C₂H₅）C₂H₄OOCCH＝CH₂ 60％ C₁₈H₃₇OOC（CH₃）＝CH₂ 38％ CH₂＝CHCOOCH₂CH（OH）CH₂Cl ２％実施例 10 （CF₃）₂CF（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OOCCH＝
CH₂ （ｎ＝３，４，５の化合物の重量比５：３：１
の混合物） 98％ CH₂＝CHCOOCH₂CH（OH）CH₂Cl ２％比較例１（CF₃）₂CF（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OOCCH＝
CH₂ （ｎ＝３，４，５の化合物の重量比５：３：１
の混合物） 60％ C₁₈H₃₇OOCCH＝CH₂ 40％比較例２（CF₃）₂CF（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OOCCH＝
CH₂ （ｎ＝３，４，５の化合物の重量比５：３：１
の混合物） 60％ C₁₈H₃₇OOCCH＝CH₂ 38％ CH₂＝Ｃ（CH₃）COOCH₂CH₂OH ２％比較例３（CF₃）₂CF（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OOCCH＝
CH₂ （ｎ＝３，４，５の化合物の重量比５：３：１
の混合物） 60％ C₁₈H₃₇OOCCH＝CH₂ 38％ CH₂＝Ｃ（CH₃）COOCH₂CH（OH）CH₂ ２％比較例４（CF₃）₂CF（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OOCCH＝
CH₂ （ｎ＝３，４，５の化合物の重量比５：３：１
の混合物） 60％ C₁₈H₃₇OOCCH＝CH₂ 38％ CH₂＝CHCOOCH₂CH（OH）CH₃ ２％比較例５（CF₃）₂CF（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OOCCH＝
CH₂ （ｎ＝３，４，５の化合物の重量比５：３：１
の混合物） 60％ C₁₈H₃₇OOCCH＝CH₂ 38％ CH₂＝Ｃ（CH₃）COOC₂H₄Cl ２％比較例６（CF₃）₂CF（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OOCCH＝
CH₂ （ｎ＝３，４，５の化合物の重量比５：３：１
の混合物） 60％ C₁₈H₃₇OOCCH＝CH₂ 38％ CH₂＝Ｃ（CH₃）COOC₂H₄OH １％ CH₂＝Ｃ（CH₃）COOC₂H₄Cl １％比較例７（CF₃）₂CF（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OOCCH＝
CH₂ （ｎ＝３，４，５の化合物の重量比５：３：１
の混合物） 100％実施例１〜10および比較例１〜７で得られた重
合体の数平均分子量を以下に示す。なお、数平均
分子量は溶媒としてトリフルオロトリクロロエタ
ン用い蒸気圧平衡法により測定して求めた。実施例１ 55000 実施例２ 68000 実施例３ 76000 実施例４ 62000 実施例５ 67000 実施例６ 70000 実施例７ 70000 実施例８ 82000 実施例９ 55000 実施例10 102000 比較例１ 65000 比較例２ 65000 比較例３ 61000 比較例４ 68000 比較例５ 60000 比較例６ 68000 比較例７ 80000 実施例11および比較例８下記の単量体をその割合で構成単位として含有
する共重合体を、仕込み単量体の種類と割合を変
える以外は参考例２と同様の手順により得て回収
し、これをトリフルオロトリクロロエタンに溶解
して0.4重量％溶液を調製する。これに綿35％、
ポリエステル65％の混合布を浸漬し、ロールで絞
り、80℃で３分間予備乾燥し、150℃で３分間熱
処理して撥水撥油処理を行つた。この被処理試験布を撥水撥油試験および洗濯な
らびにドライクリーニングによる耐久性試験に供
し、その結果を第３表に示す。実施例11および比較例８における単量体組成お
よび重合体の数平均分子量は次の通りである。実施例 11 （CF₃）₂CF（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OOCCH＝
CH₂ （ｎ＝３，４，５の化合物の重量比５：３：１
の混合物） 60％ C₁₈H₃₇OOCCH＝CH₂ 38％ CH₂＝CHCOOCH₂CH（OH）CH₂Cl ２％重合体の数平均分子量 28000 比較例８（CF₃）₂CF（CF₂CF₂）nCH₂CH₂OOCCH＝
CH₂ （ｎ＝３，４，５の混合物の重量比５：３：１
の混合物） 60％ C₁₈H₃₇OOCCH＝CH₂ 38％ CH₂＝Ｃ（CH₃）COOC₂H₄OH １％ CH₂＝Ｃ（CH₃）COOC₂H₄Cl １％重合体の数平均分子量 26000

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１ (a) パーフルオロアルキル基が結合している
アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステ
ルのアクリル酸基またはメタクリル酸基の二重
結合が開裂して形成される構成単位少なくとも
25重量％、 (b) 式：［式中、Ｒは水素またはメチルを表わす。］で示される構成単位0.1〜10重量％、および (c) ステアリルアクリレートまたはステアリルメ
タクリレートのアクリル酸基またはメタクリル
酸基の二重結合が開裂して形成される構成単位
５〜74.9重量％から成り、数平均分子量が2000〜150000である共
重合体。