TWI839577B - 撥水劑組成物、其製造方法、纖維製品的處理方法及纖維製品 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種可對基材賦予優異撥水性之有機微粒子。
本發明之有機微粒子,係能以具有粒子形狀之狀態附著於基材,並且,附著於基材時在基材上顯現撥水性。
本發明之有機微粒子係包含聚合物而成者,該聚合物係具有由下列者所形成的重複單元:(1)具有1個乙烯性不飽和雙鍵及至少1個碳數3至40之烴基的疏水性單體、或(2)具有聚二甲基矽氧烷基之(甲基)丙烯酸單體。
Description
本揭示係關於有機微粒子,詳細而言,係關於非氟之有機微粒子。
以往係使用氟樹脂或聚矽氧樹脂等而進行塗敷之化學性處理,藉此,對金屬、玻璃、紙、布、塑膠等基材表面賦予撥水性。例如,已知藉由使用氟樹脂之塗敷而獲得水接觸角為約120°之撥水性的基材表面。
又,藉由在基材表面形成微細凹凸構造之方法、或組合如此之基材表面的微細凹凸構造的形成與上述之塗敷處理之方法,對基材表面賦予水接觸角成為150°以上之超撥水性。凹凸構造之製成主要可列舉使用微粒子之方法或進行蝕刻等圖形化之方法。蝕刻等圖形化的方法係受限於可使用之範圍及基材。
使用疏水性無機微粒子作為微粒子時,為了獲得疏水性無機微粒子之水分散體必須有大量之乳化劑等分散劑。使用疏水性無機微粒子之疏水度降低之殘留著親水性基的疏水性無機微粒子時,雖然對水之分散變得較為容易,但微粒子本身之疏水性降低導致作為撥水劑之性能降低。
另一方面,有無皂聚合或乳化劑少之有機微粒子合成法。此等係無乳化劑,或以少量之乳化劑使其分散於水,故一般使用親水性單體,其微粒子
亦幾乎皆為顯示親水性者。由於不容易使用疏水性高之單體,故難以使用無皂聚合或乳化劑少之有機微粒子合成法合成表現撥水性之有機微粒子。
過去之文獻(尤其是,專利公報)揭示利用有機微粒子賦予撥水性,但實施例僅限於無機微粒子。
專利文獻1係揭示一種撥水性塗敷膜之製造方法,其特徵係包含:第一步驟,係使用平均粒子徑為15至500μm之微粒子(A)、樹脂組成物(B)、及溶劑(C)形成耐摩擦性基底膜;第二步驟,係使用平均粒子徑為5至500nm且疏水性之微粒子(a)、樹脂組成物(b)、及溶劑(c),而形成超撥水性精加工膜。在專利文獻1之實施例中,為了形成超撥水性精加工膜所使用之微粒子(a)係氧化矽,且為無機微粒子。
專利文獻2揭示一種非氟聚合物,其係含有:源自(甲基)丙烯酸酯單體之構成單元、及源自具有(甲基)丙烯醯基之聚矽氧油的構成單元。
在以往,有深色性之問題。一般而言,在纖維製品中,合成纖維,尤其是聚酯纖維被泛用於各種用途,但相較於羊毛或絹等天然纖維,在染色物之顏色濃度、深度、及鮮明性等特性中不佳,故在市場中商品價值有較低評估之傾向。
就如此之問題的對應方針而言,已有用以提升從聚酯纖維等合成纖維所得到的染色物之顏色濃度、深度、及鮮明性等特性之各種提案。例如,已提案有一種深色化劑,其係在陽離子界面活性劑之存在下,由聚合乙烯性不飽和單體所得到之聚合物的水性分散體所構成,且由折射率為1.50以下且玻璃轉移點超過110℃之聚合物、與折射率為1.50以下且玻璃轉移點未達20℃之聚合物
所構成(例如,參照專利文獻3),如此之深色化劑係對纖維製品賦予良好的深色化效果。然而,在要求撥水性之纖維中,深色劑係有使撥水性降低之傾向。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-20248號公報
[專利文獻2]日本特開2016-199712號公報
[專利文獻3]日本特開平9-3774號公報
本揭示係提供一種可對基材賦予優異之撥水性的有機微粒子。
本揭示關於一種有機微粒子,其係附著於基材時在基材上顯現撥水性。有機微粒子係能以具有粒子形狀之狀態附著於基材。
在本揭示中,顯現之撥水性係意指下列(i)至(iii)之至少一者以上:
(i)附著於玻璃基材時水的接觸角為100度以上;
(ii)附著於布時水的接觸角為120度以上;或
(iii)附著於布時之滾落速度為100mm/s以上。
構成有機微粒子之聚合物較佳係具有由下列單體所形成之重複單元,
(1)具有1個乙烯性不飽和雙鍵及至少1個碳數3至40之烴基的疏水性單體,及/或
(2)具有聚二甲基矽氧烷基之(甲基)丙烯酸單體。
本揭示係關於一種撥水劑組成物,其係含有下列(A)及(B)而成者。
(A)有機微粒子,
(B)水性媒介。
再者,本揭示係關於一種包含聚合物而成之有機微粒子,該聚合物係具有由下列單體所形成之重複單元,
(1)具有1個乙烯性不飽和雙鍵及至少1個碳數3至40之烴基的疏水性單體,及/或
(2)具有聚二甲基矽氧烷基之(甲基)丙烯酸單體。
再者,本揭示係關於一種包含聚合物而成之有機微粒子,該聚合物係具有由下列單體所形成之重複單元,
(1)具有1個乙烯性不飽和雙鍵及至少1個碳數3至40之烴基的疏水性單體,
(3)具有1個乙烯性不飽和雙鍵、及至少1個反應性基及/或親水性基之反應性/親水性單體,以及
(4)具有至少2個乙烯性不飽和雙鍵之交聯性單體。
本揭示之較佳的態樣係如下述。
態樣1:
一種有機微粒子,係能以具有粒子形狀之狀態附著於基材,該有機微粒子係附著於基材時在基材上顯現撥水性。
態樣2:如態樣1所述之有機微粒子,係滿足下列至少一者:
(i)附著於玻璃基材時在玻璃基材上之水的靜態接觸角為100度以上;
(ii)附著於布時水在布上之靜態接觸角為120度以上;或
(iii)附著於布時水在布上之滾落速度為100mm/s以上。
態樣3:如態樣1或2所述之有機微粒子,其中,使該有機微粒子附著於基材後以170℃進行1分鐘熱處理時,在熱處理後之有機微粒子的平均直徑為熱處理前之有機微粒子的平均直徑之50%以上,或者在布上可觀測之微粒子的平均粒徑為50至700nm。
態樣4:一種有機微粒子,係包含聚合物而成者,該聚合物係具有由下列者所形成的重複單元,
(1)具有1個乙烯性不飽和雙鍵及至少1個碳數3至40的烴基之疏水性單體,或
(2)具有聚二甲基矽氧烷基之(甲基)丙烯酸單體。
態樣5:如態樣4所述之有機微粒子,其中,聚合物亦具有由下列者所形成之重複單元,
(4)具有至少2個乙烯性不飽和雙鍵的交聯性單體。
態樣6:如態樣4或5所述之有機微粒子,其中,聚合物為更具有由選自由下列者所組成之群組中的至少1種單體所形成之重複單元,
(3)具有1個乙烯性不飽和雙鍵、及至少1個反應性基及/或親水性基之反應性/親水性單體,以及
(5)均聚物之玻璃轉移點為100℃以上之高玻璃轉移點單體。
態樣7:如態樣4至6中任一項所述之有機微粒子,其中,以疏水性單體(1)中之在側鏈具有碳數12至24之烴基的(甲基)丙烯酸單體及(甲基)丙烯酸單體(2)的合計重量未達單體成分全部量之80重量%的量來使用前述兩單體之組合。
態樣8:如態樣4至7中任一項所述之有機微粒子,其為藉由使包含單體(4)之單體聚合後,使不含有單體(4)之單體聚合所得到者,且粒子的一部分可熔融。
態樣9:如態樣4至8中任一項所述之有機微粒子,其中,經疏水性單體(1)之均聚物處理後的矽基材上之水的靜態接觸角為70至120度。
態樣10:如態樣4至9中任一項所述之有機微粒子,其中,疏水性單體(1)為以下列式所示之單體,
CH2=C(-R12)-C(=O)-Y11(R11)k
或
CH2=C(-R22)-Y21(H)5-l(R21)l[式中,R11及R21係分別獨立地為碳數3至40之烴基,
R12及R22為氫原子、一價有機基或鹵素原子,
Y11為選自由2至4價之碳數1的烴基、-C6H4-、-O-、-C(=O)-、-S(=O)2-或-NR’-(R’為H或碳數1至4之烴基)的至少1者以上所構成之2至4價之基(但排除僅2價烴基之情形),
Y21為苯環,
H為氫原子,
H及R21係分別直接鍵結於Y21,
k及l為1至3];
(甲基)丙烯酸單體(2)為下列式所示之單體,
CH2=C(-R92)-C(=O)-Y91-R91[式中,R91為具有聚二甲基矽氧烷基之基,
R92為氫原子、一價有機基、或鹵素原子,
Y91為由選自由2至4價之碳數1的烴基、-C6H4-、-O-、-C(=O)-、-S(=O)2-或-NR’-(R’為H或碳數1至4之烴基)的至少1者以上所構成之2至4價的基];
反應性/親水性單體(3)為下列式所示之單體,
CH2=C(-R32)-C(=O)-Y31-(R33)o(R31)m
或
CH2=C(-R42)-Y41-(H)5-n(R41)n[式中,R31及R41係分別獨立地為反應性基或親水性基,
R32及R42為氫原子、一價有機基、或鹵素原子,
Y31為直接鍵結、-O-、或-NR’-(R’為H或碳數1至4之烴基),
R33為2至4價之碳數1至10的烴基,
Y41為苯環,
H為氫原子,
H及R41係分別鍵結於Y41,
m及n為1至3,
o為0或1]
交聯性單體(4)為下列式所示之單體,
R52及R62係分別獨立地為氫原子、一價有機基、或鹵素原子,
Y51為-O-、或-NR’-(R’為H或碳數1至4之烴基),
p為2至4,
q為1至5];
高玻璃轉移點單體(5)為下列式所示之單體,
R72及R82為氫原子、一價有機基、或鹵素原子,
Y71為-O-、或-NR’-(R’為H或碳數1至4之烴基)]。
態樣11:如態樣4至10中任一項所示之有機微粒子,其中,在反應性單體(3)中,反應性基為環氧基、氯甲基、溴甲基、碘甲基、封端異氰酸酯基,親水性基為選自由羥基、胺基、羧酸基、磺酸基、磷酸基、羧酸、磺酸、磷酸之鹼金屬或鹼土類金屬鹼、氯或溴、碘離子為對陰離子之銨鹼所組成之群組中之至少1種的基。
態樣12:如態樣4至11中任一項所示之有機微粒子,其中,疏水性單體(1)為選自由(甲基)丙烯酸第三丁酯、N-第三丁基(甲基)丙烯醯胺、第三丁基苯乙烯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、2,6,8-三甲基壬烷-4-基=丙烯酸酯、2,4-二第三丁基苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、硬脂酸醯胺(甲基)丙烯酸乙基酯、CH2=CHC(=O)OC2H4NHSO2C18H37所組成之群組中之至少1種單體,
(甲基)丙烯酸單體(2)為選自下列式所組成之群組中之至少1種單體,
反應性/親水性單體(3)為選自由(甲基)丙烯酸縮水甘油基酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、(甲基)丙烯酸羥基甲酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2,3-二羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丁基酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙醯基乙醯氧基乙酯、丙烯酸4-羥基丁基酯縮水甘油基醚、丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸三甲基矽基酯、(甲基)丙烯酸2-(三甲基矽基氧基)乙基酯、(甲基)丙烯酸2-(二甲基胺基)乙基酯、(甲基)丙烯酸2-(第三丁基胺基)乙基酯、甲基丙烯酸二甲基胺基乙基酯四級化物、(甲基)丙烯酸四氫呋喃甲基酯所組成之群組中之至少1種單體,交聯性單體(4)為選自由二乙烯基苯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚四亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、二羥甲基三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、金剛烷基二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、二環戊基二(甲基)丙烯酸酯、5-羥基-1,3-金剛烷二(甲基)丙烯酸酯所組成之群組中的至少1種之單體,高玻璃轉移點單體(5)為選自由(甲基)丙烯酸異莰基酯、(甲基)丙烯酸莰基酯、(甲基)丙烯酸金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸二環戊基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯基酯、(甲基)丙烯酸苯基酯、丙烯酸萘基酯、丙烯酸苯甲基酯所組成之群組中的至少1種之單體。
態樣13:如態樣3至12中任一項所述之有機微粒子,其中,疏水性單體(1)或(甲基)丙烯酸單體(2)/反應性/親水性單體(3)/高玻璃轉移點單體(5)之莫耳比為20至100/0至50/0至70,相對於疏水性單體(1)及反應性/親水性單體(3)之合計100莫耳份,交聯性單體(4)為0.1至30莫耳份,相對於疏水性單體(1)、(甲基)丙烯酸單體(2)及反應性/親水性單體(3)之合計100莫耳份,(甲基)丙烯酸單體(2)為0至30莫耳份。
態樣14:如態樣1至13中任一項所述之有機微粒子,其對布進行處理後,具有150mm/秒以上之滾落速度。
態樣15:如態樣1至14中任一項所述之有機微粒子,其平均粒徑為30nm至1000nm。
態樣16:一種態樣3至14中任一項所述之有機微粒子的製造方法,其係使包含單體(4)之單體聚合後,使不含有單體(4)之單體聚合,藉此獲得有機微粒子。
態樣17:一種撥水劑組成物,係包含下列(A)及(B)而成之有機微粒子的水分散體,
(A)態樣1至15中任一項所述之有機微粒子,
(B)水性媒介。
態樣18:如態樣17所述之撥水劑組成物,係更包含(C)黏結劑樹脂、(D)界面活性劑、及(E)交聯劑之任一者以上。
態樣19:如態樣18所述之撥水劑組成物,其中,黏結劑樹脂(C)為選自在側鏈具有碳數3至40之烴基的非氟聚合物、及在側鏈具有碳數1至20之氟烷基的含氟聚合物的至少1種之聚合物。
態樣20:如態樣18或19所述之撥水劑組成物,其中,相對於有機微粒子(A)100重量份,界面活性劑(D)之量為15重量份以下。
態樣21:如態樣18至20中任一項所述之撥水劑組成物,其中,黏結劑樹脂(C)為丙烯酸聚合物、胺甲酸乙酯聚合物、聚烯烴、聚酯、聚醚、聚醯胺、聚醯亞胺、聚苯乙烯、聚矽氧聚合物及此等之組合。
態樣22:如態樣17至21中任一項所述之撥水劑組成物,其係可防止結霜。
態樣23:一種態樣17至22中任一項所述之撥水劑組成物之製造方法,係具有如下步驟:在水性媒介中,在相對於單體100重量份為15重量份以下之界面活性劑的存在下,使單體聚合而獲得有機微粒子(A)之水分散體。
態樣24:如態樣23所述之製造方法,係更具有如下步驟:
藉由在有機微粒子(A)之水分散體添加黏結劑樹脂(C)之水分散體,從而獲得分散有有機微粒子(A)及黏結劑樹脂(C)之水分散體;或者藉由在有機微粒子(A)之水分散體之中使黏結劑樹脂用之單體聚合而獲得黏結劑樹脂(C),從而獲得分散有有機微粒子(A)及黏結劑樹脂(C)之水分散體;或者藉由在黏結劑樹脂之水分散體之中,使有機微粒子用之單體聚合,從而獲得分散有有機微粒子(A)及黏結劑樹脂(C)之水分散體。
態樣25:一種纖維製品之處理方法,係將包含態樣17至22中任一項所述之撥水劑組成物的處理液施用於纖維製品。
態樣26:一種纖維製品,係在表面附著有態樣17至22中任一項所述之撥水劑組成物中的有機微粒子及/或黏結劑樹脂。
態樣27:一種纖維製品,係在表面附著有態樣17至22中任一項所述之撥水劑組成物中的有機微粒子及/或黏結劑樹脂,並且,下列至少一者:
水在布上之靜態接觸角為120度以上、或水在布上之滾落速度為200mm/秒以上。
本揭示之有機微粒子及撥水劑組成物係可對纖維製品等之基材賦予優異之撥水性(尤其,高的強撥水性)。藉由本揭示之撥水劑組成物所處理之纖維製品係具有優異之水滴的滾落性。又,尤其是滾落速度高,故適用於要求高撥水性之用途。
在有機微粒子中,相較於無機微粒子係將主鏈形成為較柔軟者,藉此,可藉由加熱使粒子本身具有運動性。是以,在水中使親水性基在最表面局部化而穩定地分散,塗佈於基板並乾燥後,可使表面自由能量小之疏水部在最表面局部化。
關於賦予親水性之微粒子,藉由在塗佈後疏水部進行表面偏析,成為顯示高撥水性之微粒子。
深色劑係有降低撥水性之傾向,但本揭示之有機微粒子係無損撥水性而可發揮深色效果。
圖1係合成例1之附著了有機微粒子後的PET布(實施例1)之掃描式電子顯微鏡(SEM)照片。
圖2係合成例93之附著了有機微粒子與黏結劑B8及交聯劑1後之PET布(實施例157)的掃描式電子顯微鏡(SEM)照片。
撥水劑組成物係包含下列(A)及(B)而成者,
(A)有機微粒子,
(B)水性媒介。
撥水劑組成物係可更包含下列(C)及/或(D),
(C)黏結劑樹脂,
(D)界面活性劑。
可藉由包含黏結劑樹脂(C),獲得更高的撥水性。
撥水劑組成物係在較佳的態樣中,包含下述成分。
有機微粒子(A)、
有機微粒子(A)+水性媒介(B)、有機微粒子(A)+水性媒介(B)+黏結劑樹脂(C)、有機微粒子(A)+水性媒介(B)+界面活性劑(D)、有機微粒子(A)+水性媒介(B)+黏結劑樹脂(C)+界面活性劑(D)有機微粒子(A)+水性媒介(B)+黏結劑樹脂(C)+交聯劑(E)、或有機微粒子(A)+水性媒介(B)+黏結劑樹脂(C)+界面活性劑(D)+交聯劑(E)
(A)有機微粒子
有機微粒子係作為發揮撥水性之有效成分進行作用。有機微粒子較佳係藉由非氟聚合物所形成。
有機微粒子之平均粒徑係從撥水性與水分散體之穩定性的觀點而言,可為30至1000nm,較佳可為50至700nm或200至600nm。平均粒徑意指以動態光散射法(DLS)測定出之粒子的平均粒徑。
有機微粒子係在基材上留存粒子形狀,並顯現撥水性。
顯現之撥水性係意指
(i)附著於玻璃基材時水的接觸角為100度以上;
(ii)附著於布時水的接觸角為120度以上;或
(iii)附著於布時之滾落速度為100mm/s以上。
附著有包含有機微粒子之組成物的玻璃基材上之水的接觸角(亦即,在附著有有機微粒子之玻璃基材上之水的接觸角,或者是,附著有有機微粒子及黏結劑(及其他成分)的玻璃基材上之水的接觸角)可為100度以上,例如,110度以上,尤其是118度以上180度以下。具體而言,附著有包含有機微粒子之組成物之玻璃基材上之水的接觸角,係將包含有機微粒子之組成物滴下澆鑄
於玻璃基材(載玻片,鈉鈣玻璃製),在150℃加熱3分鐘,製作出附著有有機微粒子之基材,在該附著了有機微粒子之玻璃基材上滴下2μL之水,藉由使用全自動接觸角計(協和界面科學製DropMaster701)測定滴著1秒後之靜態接觸角而求得。
在附著有包含有機微粒子之組成物的布上之水的接觸角(附著有有機微粒子之布上水的接觸角,或者是,附著有有機微粒子及黏結劑(及其他成分)的布上水的接觸角)較佳係120度以上,更佳係130度以上,再更佳係140度以上。具體而言,在布上水之接觸角係將PET布(每單位面積之重量:88g/m2、70丹尼、灰色)浸漬於包含有機微粒子之組成物後,通過輾壓機,在170℃下通過針板拉幅機1分鐘,準備附著有有機微粒子之PET布,在該PET布上滴下2μL之水,藉由使用全自動接觸角計(協和界面科學製DropMaster701)測定滴著1秒後之靜態接觸角而求得。
在布(PET布)中,水之滾落速度較佳為100mm/s以上,例如130mm/秒以上,更佳係150mm/秒以上或200mm/秒以上。滾落速度係從微注射器對帶有30度傾斜之基材滴下水20μL,而滾落約40mm的距離之平均滾落速度。具體而言,將PET布(每單位面積之重量:88g/m2、70丹尼、灰色)浸漬於包含有機微粒子之組成物後,通過輾壓機,在170℃下通過針板拉幅機1分鐘,準備附著有有機微粒子之PET布,藉由全自動接觸角計(協和界面科學製DropMaster701),從微注射器對帶有30度傾斜之PET布上滴下水20μL,使用高速相機(Keyence公司製VW-9000)測定所滴下之水滾落之樣子,將約40mm之距離的平均滾落速度作為滾落速度。
微粒子之基材上的凹凸係可以雷射顯微鏡、或掃描式電子顯微鏡進行觀察。在基材上塗佈粒子之後,在170℃下加熱1分鐘前後,較佳為在加熱後其粒子之平均直徑(平均粒徑)為加熱前之50%以上,以60%以上為更佳。或者是,在布上可觀測之微粒子的平均粒徑為30至1000nm,更佳為50至700nm或又更佳為40至500nm。該平均粒徑一般較佳係在基材上塗佈粒子後,在170℃下加熱1分鐘後之平均粒徑。
在一些態樣中,有機微粒子係包含聚合物而成者,該聚合物係具有由下列單體所形成之重複單元,
(1)具有1個乙烯性不飽和雙鍵及至少1個碳數3至40之烴基的疏水性單體、及/或
(2)具有聚二甲基矽氧烷基之(甲基)丙烯酸單體。
在一些態樣中,有機微粒子係包含聚合物而成者,該聚合物係具有由下列單體所形成之重複單元
(1)具有1個乙烯性不飽和雙鍵及至少1個碳數3至40之烴基的疏水性單體、
(3)具有1個乙烯性不飽和雙鍵、及至少1個反應性基及/或親水性基之反應性/親水性單體、及
(4)具有至少2個乙烯性不飽和雙鍵之交聯性單體。
構成有機微粒子之聚合物係以非氟聚合物為較佳。
(1)疏水性單體
疏水性單體(1)係具有至少1個乙烯性不飽和雙鍵及至少1個碳數3至40之烴基。
疏水性單體(1)之均聚物的水之靜態接觸角為70至120度,例如以75至115度為較佳。例如,疏水性單體(1)之均聚物的玻璃轉移溫度為80℃以上時,均聚物之水的靜態接觸角係以90度以上為較佳,以97度以上為更佳。再者,疏水性單體(1)為具有分枝狀之烴基(例如,分枝狀之烷基),尤其是,第三丁基或異丙基、如下式所示的多分枝構造之基時,均聚物之水之靜態接觸角以75至115度為較佳。
均聚物之靜態接觸角係將於良溶劑(尤其是,氯仿)溶解有均聚物之溶液塗佈於矽基材後,以80℃加熱之後,以2μl之水滴測定的靜態接觸角之值。具體而言,將均聚物之氯仿溶液(固形份濃度1.0%)旋轉塗佈於矽晶圓基材(研究用高純度矽晶圓,AS ONE 2-960-55)上,在80℃加熱15分鐘而製作塗膜,在該塗膜上滴下2μL之水,使用全自動接觸角計(協和界面科學製DropMaster701)測定滴著1秒後的靜態接觸角。
疏水性單體(1)較佳係含有碳數3至40之烴基的丙烯酸酯化合物、丙烯醯胺化合物或苯乙烯化合物。亦即,疏水性單體(1)較佳係含有碳數3至40之烴基的丙烯酸酯化合物、含有碳數3至40之烴基的丙烯醯胺化合物、含有碳數3至40之烴基(苯環除外)的苯乙烯化合物。疏水性單體(1)係以非氟單體為較佳。
疏水性單體(1)較佳係以下式所示之單體:
CH2=C(-R12)-C(=O)-Y11(R11)k
或
CH2=C(-R22)-Y21(H)5-l(R21)l,[式中,R11及R21係分別獨立地為碳數3至40之烴基,
R12及R22係氫原子、一價有機基、或鹵素原子,
Y11係以選自2至4價之碳數1的烴基(尤其是,-CH2-、-CH=及-C≡)、-C6H4-、-O-、-C(=O)-、-S(=O)2-或-NR’-(R’係H或碳數1至4之烴基)之至少1者以上所構成的2至4價之基(但,排除僅2價之烴基之情形),
Y21係苯環,
H係氫原子,
H及R21係分別直接鍵結於Y21,
k及l為1至3]。
R11及R21係以分枝狀或長鏈(或長鏈之直鏈狀)之烴基為較佳。烴基係脂肪族烴基,更佳係飽和之脂肪族烴基,特佳係烷基。-CH3基係相較於-CH2-表面自由能量較低,容易顯示撥水性。因此,以分枝多,-CH3基較多的結構為較佳。在分枝狀之烴基中,-CH3基之數為2至15,例如以3至10或4至9為較佳。又,另一方面,一定之長度(較佳係碳數16至40)之長鏈烷基係顯示源自其結晶性之高撥水性。因而,以分枝狀之烴基(例如,分枝狀之烷基),尤其是,第三丁基或異丙基、或碳數5至30之多分枝結構之烴基,例如,如下式所示之多分枝結構之基、或長鏈之烴基(或長鏈之直鏈狀烴基),例如碳數16至40或16至26,尤其是18至22之烷基為較佳。長鏈之烴基係以硬脂基、二十烷基或二十二烷基為較佳。
k為1、2或3。但,Y11為具有4價之碳數1的烴基(具體而言,係具有分枝結構之-C≡)時等,k=3。Y11為具有3價之碳數1的烴基(例如,具有分枝結構之-CH=)時等,k=2。Y11不具有3價及4價之碳數1的烴基時(例如,Y11為具有2價之碳數1的烴基(-CH2-)(例如1至6個)時),k=1。
R12及R22係可為氫原子、甲基、鹵素原子、取代或非取代之苯甲基、取代或非取代之苯基。或者是,可為-CF3基。R12及R22之例係氫原子、甲基、氯原子、溴原子、碘原子、氟原子、-CF3基、氰基。R12及R22係以氫原子、甲基或氯原子為較佳。R12係以甲基為更佳。藉由R12為甲基,可獲得更高的撥水性。尤其是從反應性之觀點而言,R22係以氫原子為較佳。
Y11係2價之基或3價之基,尤其以2價之基為較佳。
2至4價之碳數1的烴基之例係-CH2-、具有分枝結構之-CH=及具有分枝結構之-C≡。
Y11為2價之基時,可具有-CH2-亦可不具有-CH2-。Y11為3價之基時,以具有分枝結構之-CH=為較佳,
-CH2-(-H(C-)-)-CH2-,亦即,具有下式為特佳。
Y11係-Y’-、-Y’-Y’-、-Y’-C(=O)-、-C(=O)-Y’-、-Y’-C(=O)-Y’-、-Y’-X’-、-Y’-X’-Y’-、-Y’-X’-Y’-C(=O)-、-Y’-X’-C(=O)-Y’-、-Y’-X’-Y’-C(=O)-Y’-、或-Y’-X’-Y’-X’-,[式中,Y’係分別獨立地為直接鍵結、-O-、-NR’-(R’係H或碳數1至4之烴基)或-S(=O)2-,
X’係可為-(CH2)m-(m為1至5之整數)、具有碳數1至5之不飽和鍵的直鏈狀烴基、具有碳數1至5或3至5之分枝結構的烴基、或-(CH2)l-C6H4-(CH2)l-(1係分別獨立地為0至5之整數,-C6H4-係伸苯基)]。
具有碳數3至5之分枝結構的烴基係可為2價、3價或4價。具有碳數3至5之分枝結構的烴基之具體例係
-CH(CH3)-CH2- (2價)、
-CH2-(-H(C-)-)-CH2- (3價),
亦即,為
2價之基的Y11之具體例係-O-、-NH-、-O-C(=O)-、-NH-C(=O)-、-O-C(=O)-NH-、-NH-C(=O)-O-、-NH-C(=O)-NH-、-O-C6H4-、-NH-C6H4-、-O-(CH2)m-O-、-NH-(CH2)m-NH-、-O-(CH2)m-NH-、-NH-(CH2)m-O-、-O-(CH2)m-O-C(=O)-、-O-(CH2)m-C(=O)-O-、-NH-(CH2)m-O-C(=O)-、-NH-(CH2)m-C(=O)-O-、-O-(CH2)m-O-C(=O)-NH-、-O-(CH2)m-NH-C(=O)-O-、-O-(CH2)m-C(=O)-NH-、-O-(CH2)m-NH-
C(=O)-、-O-(CH2)m-NH-C(=O)-NH-、-O-(CH2)m-O-C6H4-、-O-(CH2)m-NH-S(=O)2-、-O-(CH2)m-S(=O)2-NH-、-NH-(CH2)m-NH-S(=O)2-、-NH-(CH2)m-S(=O)2-NH-、-NH-(CH2)m-O-C(=O)-NH-、-NH-(CH2)m-NH-C(=O)-O-、-NH-(CH2)m-C(=O)-NH-、-NH-(CH2)m-NH-C(=O)-、-NH-(CH2)m-NH-C(=O)-NH-、-NH-(CH2)m-O-C6H4-、或-NH-(CH2)m-NH-C6H4-[式中,m係1至5之整數,尤其為2或4]。
2價之基的Y11較佳係-O-、-NH-、-O-(CH2)m-O-C(=O)-、-O-(CH2)m-NH-C(=O)-、-O-(CH2)m-O-C(=O)-NH-、-O-(CH2)m-NH-C(=O)-O-、-O-(CH2)m-NH-C(=O)-NH-、-O-(CH2)m-NH-S(=O)2-或-O-(CH2)m-S(=O)2-NH-、-NH-(CH2)m-O-C(=O)-、-NH-(CH2)m-NH-C(=O)-、-NH-(CH2)m-O-C(=O)-NH-、-NH-(CH2)m-NH-C(=O)-O-、-NH-(CH2)m-NH-C(=O)-NH-,[式中,m為1至5之整數,尤其為2或4]。
2價之基的Y11更佳係-O-、-O-(CH2)m-O-C(=O)-NH-、-O-(CH2)m-NH-C(=O)-O-、或-O-(CH2)m-NH-C(=O)-、-O-(CH2)m-NH-S(=O)2-或-O-(CH2)m-S(=O)2-NH-、尤其-O-(CH2)m-NH-C(=O)-,[式中,m係1至5之整數,尤其為2或4]。
3價之基的Y11係以下式為較佳。
Y21為苯環。具有Y21之單體係具有苯乙烯基。在具有Y21之單體中,1至3個R21基及2至4個之氫原子鍵結於苯環。
疏水性單體之具體例係如下述。下述化學式的化合物係α位為氫原子之丙烯酸化合物,但具體例可為α位為甲基之甲基丙烯酸化合物及α位為
氯原子之α氯丙烯酸化合物,較佳係α位為甲基之甲基丙烯酸化合物。再者,在苯乙烯衍生物中,下述化學式的化合物係α位為氫原子之丙烯酸化合物,但具體例可為α位為甲基之α甲基苯乙烯化合物及α位為氯原子之α氯苯乙烯化合物,α位為氫原子之苯乙烯化合物。
疏水性單體(1)之較佳具體例係(甲基)丙烯酸第三丁酯、N-第三丁基(甲基)丙烯醯胺、第三丁基苯乙烯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、2,6,8-三甲基壬烷-4-基=丙烯酸酯、2,4-二第三丁基苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、硬脂酸醯胺(甲基)丙烯酸乙基酯、CH2=CHC(=O)OC2H4NHSO2C18H37、(甲基)丙烯酸4-第三丁基苯基酯、(甲基)丙烯酸2,3,4-甲基苯基酯。
(2)具有聚二甲基矽氧烷基之(甲基)丙烯酸單體
(甲基)丙烯酸單體(2)係在側鏈具有聚二甲基矽氧烷基。
(甲基)丙烯酸單體(2)較佳係下式所示之單體:
CH2=C(-R92)-C(=O)-Y91-R91[式中,R91係具有聚二甲基矽氧烷基之基,
R92係氫原子、一價有機基、或鹵素原子,
Y91係以選自2至4價之碳數1的烴基、-C6H4-、-O-、-C(=O)-、-S(=O)2-或-NR’-(R’係H或碳數1至4之烴基)之至少1者以上所構成的2至4價之基]。
R91係具有聚二甲基矽氧烷基之基,以下述平均式所示之基為較佳:
-(SiR2O)aSiR3[式中,a係2至4000,例如為3至400,
各別之R係獨立地為碳數1至12之一價烷基,至少2個R為甲基]。
R92係以氫原子、甲基或氯原子為較佳。
Y91較佳係碳數1至8之烴基(例如,碳數1至8或2至4之伸烷基、尤其是,為-C3H6-)、-O-(CH2)p-、-O-(CH2)p-NHC(=O)-(CH2)q-、或-NH-(CH2)q-(p為1至5之數,q為1至5之數)。
(甲基)丙烯酸單體(2)之具體例係
(甲基)丙烯酸單體(2)係疏水性單體(1)之中,與具有碳數3至40或3至30(尤其是12至24)之烴基的(甲基)丙烯酸單體(或任一疏水性單體(1))一起使用時,(甲基)丙烯酸單體(2)與疏水性單體(1)之合計重量為未達單體成分全部量之80重量%,尤其是,以未達50重量%或未達40重量%之量使用為較佳。亦即,疏水性單體(1)之中,由具有碳數3至40或12至24之烴基的(甲基)丙烯酸單體所形成的重複單元及由(甲基)丙烯酸單體(2)所形成之重複單元的組合未達單體成分全部量之80重量%,尤其是,未達50重量%或未達40重量%之量使用為較佳。
在一些態樣中,構成單體係不是僅由具有碳數3至40或3至30(尤其為12至24)之烴基的(甲基)丙烯酸單體之疏水性單體(1)與(甲基)丙烯酸單體(2)之組合
所構成。在一些態樣中,可不使用具有碳數3至40或3至30(尤其是12至24)之烴基的(甲基)丙烯酸單體之疏水性單體(1)與(甲基)丙烯酸單體(2)之組合。
(3)反應性/親水性單體
反應性/親水性單體(3)係具有1個乙烯性不飽和雙鍵、及至少1個反應性基及/或親水性基。
反應性基之例係:環氧基(例如,縮水甘油基)、氯甲基、溴甲基、碘甲基、封端異氰酸酯基。
親水性基之例係:羥基、胺基、羧酸基、磺酸基、磷酸基、羧酸、磺酸、磷酸之鹼金屬或鹼土類金屬鹼、氯或溴、碘離子為對陰離子之銨鹼。
反應性/親水性單體(3)係以非氟單體為較佳。
反應性/親水性單體(3)係以下列式所示之單體為較佳,
CH2=C(-R32)-C(=O)-Y31-(R33)o(R31)m
或
CH2=C(-R42)-Y41-(H)5-n(R41)n,[式中,R31及R41係分別獨立地為反應性基或親水性基,
R32及R42係氫原子、一價有機基、或鹵素原子,
Y31係直接鍵結、-O-、或-NR’-(R’係H或碳數1至4之烴基),
R33係直接鍵結、或具有2至4價之碳數1至10的烴基之基,
Y41為苯環,
H為氫原子,
H及R41係分別直接鍵結於Y41,
m及n為1至3,
o係0或1]。
R31及R41為一價基。在R31及R41中,反應性基或親水性基之例係如上述。
R32及R42係可為氫原子、甲基、鹵素原子、取代或非取代之苯甲基、取代或非取代之苯基。或者是,可為-CF3基。R32及R42之例係氫原子、甲基、氯原子、溴原子、碘原子、氟原子、-CF3基、氰基。R32及R42係以氫原子、甲基、氯原子為較佳。R32係以甲基為較佳。藉由R32為甲基,可獲得更高的撥水性。尤其從反應性之觀點而言,R42係以氫原子為較佳。
Y31係以-O-或-NH-為較佳。
R33係以2至4價之碳數1至10之烴基為較佳。2至4價之碳數1的烴基之例係-CH2-、具有分枝結構之-CH=及具有分枝結構之-C≡。R33係2價伸烷基,例如,為-(CH2)r-(r係1至5之數),或者是2價或3價或4價之烷基,例如,以-(CH2)r-(CH-)s-H(r係1至5之數,s係1、2或3。CH2基及CH-基之位置係可不為記載之順序)為較佳。
Y41係苯環。具有Y41之單體係具有苯乙烯基。具有Y41之單體中,1至3個之R41基及2至4個之氫原子鍵結於苯環。
反應性/親水性單體(3)之具體例係:(甲基)丙烯酸縮水甘油基酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、(甲基)丙烯酸羥基甲基酯、(甲基)丙烯酸羥基乙基酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙基酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙基酯、(甲基)丙烯酸2,3-二羥基丙基酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羥基丙基酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丁基酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁基酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁基酯、(甲基)丙烯酸2-乙醯基乙醯氧基乙基酯、丙烯酸4-羥基丁基酯縮水甘油基醚、丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)
丙烯酸三甲基矽基酯、(甲基)丙烯酸2-(三甲基矽基氧基)乙基酯、(甲基)丙烯酸2-(二甲基胺基)乙基酯、(甲基)丙烯酸2-(第三丁基胺基)乙基酯、甲基丙烯酸二甲基胺基乙基酯四級化物、(甲基)丙烯酸四氫呋喃甲基酯;及
4-羥基甲基苯乙烯、4-羥基乙基苯乙烯、4-胺基甲基苯乙烯、4-胺基乙基苯乙烯、2-(4-乙烯基苯基)環氧乙烷、2-(4-乙烯基苯甲醯基)環氧乙烷。
(4)交聯性單體
交聯性單體(4)係具有至少2個(尤其是,2個、3個或4個)之乙烯性不飽和雙鍵的化合物。交聯性單體(4)係以非氟單體為較佳。
交聯性單體(4)係以下式所示的單體為較佳,
R52及R62係氫原子、一價有機基、或鹵素原子,
Y51係-O-、或-NR’-(R’係H或碳數1至4之烴基),
p係2至4,
q係1至5]。
R51及R61之例係:直接鍵結、可以氧原子中斷及/或氫原子可被OH基取代之2至4價(例如2至3價)的碳數1至20(或2至10之)烴基、乙二醇基、丙二醇基、甘油基、環己基、二環戊基、金剛烷基、異莰基、萘基、莰基、三環癸基、及苯基,或者是,包含此等基的任一者的基。R51及R61係可為聚合物基,構成聚合物基之構成單元可為上述例示的基(例如乙二醇基)。
R52及R62係可分別獨立地為氫原子、甲基、鹵素原子、取代或非取代之苯甲基、取代或非取代之苯基。或者是,可為-CF3基。R52及R62之例係氫原子、甲基、氯原子、溴原子、碘原子、氟原子、-CF3基、氰基。R52及R62係以氫原子、甲基、或氯原子為較佳。R52係以甲基為更佳。藉由R52為甲基,可獲得更高的撥水性。尤其是,從反應性之觀點而言,R62係以氫原子為較佳,但就撥水性之觀點而言,以甲基為較佳,較佳是以使其兼具反應性與撥水性之方式來選擇R62。
交聯性單體(4)係以二(甲基)丙烯酸酯、二乙烯基苯為較佳。
交聯性單體(4)之具體例係:二乙烯基苯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二
(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚四亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、二羥甲基三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸金剛烷基酯、二(甲基)丙烯酸甘油酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二環戊基酯、5-羥基-1,3-金剛烷二(甲基)丙烯酸酯。
(5)高玻璃轉移點單體
聚合物係可具有從高玻璃轉移點單體所形成之重複單元。
高玻璃轉移點單體(5)之均聚物的玻璃轉移點為50℃以上,以100℃以上為較佳。均聚物之玻璃轉移點係例如為120℃以上,尤其可為150℃以上,亦可為250℃以下。
均聚物之玻璃轉移點(玻璃轉移溫度)係藉由示差掃描熱量測定(DSC)而算出。藉由將試料10mg以10℃/min昇溫而獲得DSC曲線,可求出DSC曲線之二次轉移前後的各別基線的延長線,與在DSC曲線之轉折點的切線之交點的中間點作為顯示溫度。
高玻璃轉移點單體(5)係以非氟單體為較佳。
高玻璃轉移點單體(5)係下列式所示的單體。
R72及R82係氫原子、一價有機基、或鹵素原子,
Y71係-O-、或-NR’-(R’係H或碳數1至4之烴基)]。
R71及R81之例係:環己基、二環戊基、二環戊烯基、金剛烷基、異莰基、萘基、莰基、三環癸基、苯基。
R72及R82係可為:氫原子、甲基、氟原子以外之鹵素原子、取代或非取代之苯甲基、取代或非取代之苯基。或者是,可為-CF3基。R72及R82之例係:氫原子、甲基、氯原子、溴原子、碘原子、氟原子、-CF3基、氰基。R72及R82係以氫原子、甲基、氯原子為較佳。R72係以甲基為更佳。藉由R72為甲基,可獲得更高的撥水性。另一方面,尤其是,從反應性之觀點而言,R82係以氫原子為較佳,但就撥水性之觀點而言,以甲基為較佳,較佳是以使其兼具反應性與撥水性之方式來選擇R82。
Y71係以-O-或-NH-為較佳。
高玻璃轉移點單體(5)之具體例係:
丙烯酸環己基酯、丙烯酸異莰基酯、丙烯酸莰基酯、丙烯酸金剛烷基酯、丙烯酸二環戊基酯、丙烯酸二環戊烯基酯、丙烯酸三環癸基酯、丙烯酸苯基酯、丙
烯酸萘基酯、丙烯酸苯甲基酯、丙烯酸2-第三丁基苯基酯、丙烯酸萘基酯等丙烯酸酯;
甲基丙烯酸甲基酯、甲基丙烯酸乙基酯、甲基丙烯酸異丙基酯、甲基丙烯酸第三丁基酯、甲基丙烯酸環己基酯、甲基丙烯酸異莰基酯、甲基丙烯酸莰基酯、甲基丙烯酸金剛烷基酯、甲基丙烯酸二環戊基酯、甲基丙烯酸二環戊烯基酯、甲基丙烯酸三環癸基酯、甲基丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸萘基酯、甲基丙烯酸苯甲基酯、甲基丙烯酸(2-二甲基胺基)乙基酯、甲基丙烯酸氮丙啶基酯、甲基丙烯酸氮丙啶基乙基酯、甲基丙烯酸二環戊烯基酯等甲基丙烯酸酯;
氯丙烯酸甲基酯等氯丙烯酸酯;
第三丁基(甲基)丙烯醯胺、丁基(甲基)丙烯醯胺、苯基(甲基)丙烯醯胺、異丙基(甲基)丙烯醯胺、硬脂基(甲基)丙烯醯胺、環己基(甲基)丙烯醯胺、異莰基(甲基)丙烯醯胺、莰基(甲基)丙烯醯胺、金剛烷基(甲基)丙烯醯胺、二環戊基(甲基)丙烯醯胺、二環戊烯基(甲基)丙烯醯胺、三環癸基(甲基)丙烯醯胺、苯甲基(甲基)丙烯醯胺、萘基(甲基)丙烯醯胺、2-第三丁基苯基(甲基)丙烯醯胺。
高玻璃轉移點單體(5)較佳係(甲基)丙烯酸異莰基酯、(甲基)丙烯酸莰基酯、(甲基)丙烯酸金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸二環戊基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯基酯、(甲基)丙烯酸苯基酯、丙烯酸萘基酯、丙烯酸苯甲基酯,以(甲基)丙烯酸異莰基酯為尤佳。
(6)其他單體
可使用單體(1)至(2)以外之其他單體(6)。
其他單體(6)的例係例如包含:乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯腈、氯乙烯、苯乙烯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)
丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、及乙烯基烷基醚。其他單體(6)係以非氟單體為較佳。其他單體係不受此等例所限定。
在本說明書中,所謂「(甲基)丙烯酸酯」係意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,所謂「(甲基)丙烯醯胺」係意指丙烯醯胺或甲基丙烯醯胺。
單體(1)至(6)分別可為單獨1種,亦可為2種以上之混合物。
本揭示中,在聚合物中之單體的較佳之組合係如下述。
單體(1)+單體(4)
單體(1)+單體(5)
單體(1)+單體(3)+單體(4)
單體(1)+單體(3)+單體(5)
單體(1)+單體(4)+單體(5)
單體(1)+單體(3)+單體(4)+單體(5)
單體(2)+單體(4)
單體(4)+單體(5)
單體(2)+單體(5)
單體(2)+單體(3)+單體(4)
單體(2)+單體(3)+單體(5)
單體(2)+單體(4)+單體(5)
單體(2)+單體(3)+單體(4)+單體(5)
單體(1)+單體(2)+單體(3)+單體(4)
單體(1)+單體(2)+單體(4)+單體(5)
單體(1)+單體(2)+單體(3)+單體(4)+單體(5)
單體(1)+單體(2)+單體(3)+單體(4)+單體(5)+單體(6)
特佳的組合係如下述。
單體(1)+單體(3)+單體(4)
單體(1)+單體(4)+單體(5)
單體(2)+單體(3)+單體(4)
單體(2)+單體(3)+單體(5)
單體(1)+單體(2)+單體(3)+單體(4)
單體(1)+單體(2)+單體(4)+單體(5)
單體(1)+單體(3)+單體(4)+單體(5)
單體(1)+單體(2)+單體(3)+單體(4)+單體(5)
在聚合物中,疏水性單體(1)或(甲基)丙烯酸單體(2):反應性/親水性單體(3):高玻璃轉移點單體(5)之莫耳比係可為20至100:0至50:0至70。或者是,疏水性單體(1)或(甲基)丙烯酸單體(2):反應性/親水性單體(3):高玻璃轉移點單體(5)之莫耳比係可為20至99.9:0.1至50:0至70,較佳係可為20至99.5:0.5至50:0至68。疏水性單體(1)或(甲基)丙烯酸單體(2):反應性/親水性單體(3)之莫耳比係50至99:1至50,較佳係可為55至98:2至45。疏水性單體(1)或(甲基)丙烯酸單體(2):高玻璃轉移點單體(5)之莫耳比係50至99:1至50,較佳係可為55至98:2至45。交聯性單體(4)係相對於疏水性單體(1)、(甲基)丙烯酸單體(2)、高玻璃轉移點單體(5)及反應性/親水性單體(3)之合計100莫耳份,可為0.1至30莫耳份,例如可為0.1至25莫耳份。
或者是,疏水性單體(1)或(甲基)丙烯酸單體(2)之一者或兩者:反應性/親水性單體(3):高玻璃轉移點單體(5)之莫耳比係可為50至95:0至30:
0至30、60至95:0至30或1至20:0至30或1至20、80至95:0至15或1至10:0至15或1至10、85至95:0至15或1至10:0至15或1至10。相對於聚合物100重量份,交聯性單體(4)之量係可為0至20重量份、1至15重量份、或2至10重量份。
相對於聚合物,其他單體(6)的量係可為0至10重量%,例如可為0.1至5重量%。
撥水性聚合物係可為無規聚合物或嵌段共聚物,但以無規聚合物為較佳。
(B)水性媒介
撥水劑組成物係含有水性媒介。水性媒介係水、或水與有機溶劑之混合物。
撥水劑組成物一般係聚合物分散於水性媒介(水、或水與有機溶劑之混合物)之水性分散液。
水性媒介係可為單獨之水、或水與(水混合性)有機溶劑之混合物。相對於液狀媒介,有機溶劑之量可為30重量%以下,例如可為10重量%以下。水性媒介係以單獨之水為較佳。
水性媒介之量係使撥水性聚合物與水性媒介設為合計100重量份時,可為50至99.5重量份,尤其可為70至99.5重量份。
(C)黏結劑樹脂
黏結劑樹脂係作為使有機微粒子鍵結於基材之黏結劑進行作用。黏結劑樹脂係以撥水性樹脂為較佳。撥水性樹脂亦作為發揮撥水性之有效成分進行作用。黏結劑樹脂之例係:丙烯酸聚合物、胺甲酸乙酯聚合物、聚烯烴、聚酯、聚醚、聚醯胺、聚醯亞胺、聚苯乙烯、聚矽氧聚合物。
撥水性樹脂係在側鏈具有碳數3至40之烴基的非氟聚合物、或在側鏈具有碳數1至20之氟烷基的含氟聚合物。撥水性樹脂係以非氟聚合物為較佳。
在具有碳數3至40之烴基的非氟聚合物中,烴基係以分枝狀之烴基或長鏈(或長鏈之直鏈狀)之烴基為較佳。相較於-CH2-,-CH3基之表面自由能量低且顯示撥水性。因此,以分枝狀之烴基(例如分枝狀之烷基),尤其是,分枝多且-CH3基多之結構,例如第三丁基、異丙基、2,6,8-三甲基壬烷-4-基等結構為較佳。在分枝狀之烴基中,-CH3基之數為2至15,例如以3至10或4至8為較佳。長鏈之烴基(或長鏈之直鏈狀烴基)之碳數係7至40或12至30,例如可為16至26,尤其可為18至22。
撥水性樹脂之例係:胺甲酸乙酯聚合物、聚矽氧聚合物、丙烯酸聚合物、聚苯乙烯。
非氟聚合物之例係具有長鏈烴基之醯胺胺樹枝狀聚合物,且已記載於美國專利8,703,894號。該文獻之揭示作為參考而併入於本說明書中。
在側鏈具有碳數3至40之烴基的胺甲酸乙酯聚合物係,例如可藉由使含有異氰酸酯基之化合物(例如單異氰酸酯或聚異氰酸酯,具體而言係二異氰酸酯或三異氰酸酯)與具有碳數3至40之烴基的含有羥基的化合物反應而製造。
在側鏈具有第三丁基、異丙基、2,6,8-三甲基壬烷-4-基等分枝結構之聚胺甲酸乙酯係,例如可藉由使含有異氰酸酯基之化合物(例如單異氰酸酯或聚異氰酸酯,具體而言係二異氰酸酯或三異氰酸酯)與具有第三丁基、異丙基、2,6,8-三甲基壬烷-4-基等分枝結構的含有羥基化合物反應而製造。
胺甲酸乙酯聚合物之例係有:包含三硬脂酸山梨醇酐、單硬脂酸山梨醇酐及多官能三聚異氰酸酯而成之具有長鏈烴基的胺甲酸乙酯化合物,且已記載於美國專利公開2014/0295724。該文獻之揭示作為參考而併入於本說明書中。胺甲酸乙酯聚合物之例係有:具有長鏈烴基之聚胺甲酸乙酯,且已記載於日本特表2019-519653(國際公開2018/007549)。該文獻之揭示作為參考而併入於本說明書中。
在側鏈具有碳數3至40之烴基的聚矽氧聚合物係,例如可藉由使包含具有碳數3至40之烴基的二氯矽烷之二氯矽烷化合物反應而製造。
在側鏈具有第三丁基、異丙基、2,6,8-三甲基壬烷-4-基等分枝結構的聚矽氧係,例如可藉由使包含具有第三丁基、異丙基、2,6,8-三甲基壬烷-4-基等分枝結構的二氯矽烷之二氯矽烷化合物反應而製造。
聚矽氧聚合物之例係有長鏈烷基改質聚二甲基矽氧烷。
在側鏈具有碳數3至40之烴基的丙烯酸聚合物係可藉由使包含在側鏈具有碳數3至40之烴基的丙烯酸單體之單體聚合而製造。丙烯酸單體之例係與上述之疏水性單體(1)說明者相同。丙烯酸單體之具體例係例如:(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸二十二烷基酯、
在側鏈具有第三丁基、異丙基、2,6,8-三甲基壬烷-4-基等分枝結構的丙烯酸聚合物係可藉由使包含在側鏈具有第三丁基、異丙基、2,6,8-三甲基壬
烷-4-基等分枝結構的丙烯酸單體之單體聚合而製造。丙烯酸單體之例係與在上述之疏水性單體(1)說明者相同。丙烯酸單體之具體例係例如:(甲基)丙烯酸第三丁基酯、(甲基)丙烯酸異丙基酯、2,6,8-三甲基壬烷-4-基-丙烯酸酯。
丙烯酸聚合物之例係有包含下列重複單元之聚合物:衍生自具有(甲基)丙烯酸二十二烷基酯或(甲基)丙烯酸硬脂基酯等長鏈烴基的丙烯酸單體的重複單元、及衍生自偏氯乙烯及/或氯乙烯之重複單元。
丙烯酸聚合物之例係有包含下列重複單元之聚合物:衍生自具有(甲基)丙烯酸二十二烷基酯或(甲基)丙烯酸硬脂基酯等長鏈烴基的丙烯酸單體之重複單元、衍生自偏氯乙烯及/或氯乙烯基之重複單元、及衍生自苯乙烯或α-甲基苯乙烯之重複單元;可將該丙烯酸聚合物與石蠟混合使用。該例係記載於日本特表2012-522062(國際公開2010/115496)。該文獻之揭示作為參考而併入於本說明書中。
丙烯酸聚合物之例係有包含下列重複單元之聚合物:衍生自具有(甲基)丙烯酸硬脂基酯等長鏈烴基的丙烯酸單體之重複單元、衍生自偏氯乙烯及/或氯乙烯之重複單元、及聚氧伸烷基烯基醚等反應性乳化劑所衍生的重複單元;已記載於日本特開2017-25440(國際公開2017/014131)。該文獻之揭示作為參考而併入於本說明書中。
在側鏈具有碳數1至20之氟烷基的含氟聚合物中,氟烷基係以全氟烷基為較佳。
含氟撥水性樹脂之例係有含氟丙烯酸聚合物,該含氟丙烯酸聚合物係包含:由在側鏈具有碳數4至8之全氟烷基的(甲基)丙烯酸酯、及(甲基)丙烯酸二十二烷基酯或(甲基)丙烯酸硬脂基酯等(甲基)丙烯酸長鏈烷基酯所形成之重複單元。
非氟聚合物及含氟聚合物之胺甲酸乙酯聚合物、聚矽氧聚合物、丙烯酸聚合物、聚苯乙烯係可使用其他單體。
其他單體的例係例如包含:乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯腈、氯乙烯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、於側鏈具有聚二甲基矽氧烷之(甲基)丙烯酸酯、及乙烯基烷基醚。其他單體係不限定於此等例。
(D)界面活性劑
撥水劑組成物係可不含有界面活性劑(乳化劑),亦可含有界面活性劑。一般而言,為了聚合中之粒子的穩定化、聚合後之水分散體的穩定化,在聚合時可少量地(例如,相對於單體100重量份為0.01至15重量份)添加界面活性劑,或者是,在聚合後可添加界面活性劑。
在被處理物為纖維製品時,在撥水劑組成物中,界面活性劑以包含非離子性界面活性劑為特佳。再者,界面活性劑較佳係包含選自陽離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑、及兩性界面活性劑之1種以上的界面活性劑。以使用非離子性界面活性劑與陽離子性界面活性劑之組合為較佳。
非離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、及兩性界面活性劑可分別1種或組合2種以上。
相對於有機微粒子(A)100重量份,界面活性劑之量係可為15重量份以下(例如,0至15重量份或0.01至15重量份),較佳係可為8重量份以下。一般添加界面活性劑時,水分散體之穩定性或對布之浸透性提昇,但撥水性能降低。較佳是以兼具此等之效果之方式,選定界面活性劑之種類或量。
(E)交聯劑
交聯劑(E)較佳是在布上處理有機微粒子之水分散體後,在加熱時進行交聯者。又,以交聯劑本身亦分散於水者為較佳。
交聯劑(E)之較佳例係封端異氰酸酯化合物。封端異氰酸酯化合物係可藉由使[可為A(NCO)m(式中,A係從聚異氰酸酯去除異氰酸酯基後之殘基,m係2至8之整數)]異氰酸酯與[可為RH(式中,R係可藉由如氮原子或氧原子之雜原子取代的烴基,H係氫原子)]封端劑反應而製造。
A(NCO)m係例如:甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)等。
形成R基之封端劑的例係:肟、酚、醇、硫醇、醯胺、醯亞胺、咪唑、尿素、胺、亞胺、吡唑及活性亞甲基化合物。
交聯劑(E)較佳係肟封端之甲苯二異氰酸酯、封端六亞甲基二異氰酸酯、封端二苯基甲烷二異氰酸酯等封端異氰酸酯。
相對於有機微粒子(A)與黏結劑樹脂(C)之合計100重量份,交聯劑(E)之量係可為0至30重量份或0.01至20重量份,例如可為0.1至15重量份。
(F)添加劑
撥水劑組成物係除了添加有機微粒子(A)及水性媒介(B)、以及因應所需之黏結劑樹脂(C)、界面活性劑(D)及/或交聯劑(E)以外,尚可含有添加劑(F)。
添加劑之例係:其他撥水劑、撥油劑、乾燥速度調整劑、造膜助劑、相溶化劑、抗凍結劑、黏度調整劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、pH調整劑、消泡劑、紋理調整劑、平滑性調整劑、抗靜電劑、親水化劑、抗菌劑、防腐劑、防蟲劑、芳香劑、耐燃劑等。
相對於有機微粒子(A)與黏結劑樹脂(C)之合計100重量份,添加劑之量係0至20重量份或0.05至20重量份,例如可為0.1至10重量份。
聚合物(構成有機微粒子之聚合物、及構成黏結劑樹脂之聚合物)係亦可以通常之聚合方法的任一者製造,又,亦可任意地選擇聚合反應之條件。如此之聚合方法可列舉:溶液聚合、懸浮聚合、乳化聚合。以乳化聚合為較佳。
只要可獲得水分散體之形態的撥水劑組成物,則不限定聚合物之製造方法。例如,在界面活性劑之存在下或不存在下,藉由使有機微粒子用之單體在水性媒介中進行聚合,可製造聚合物(有機微粒子)。或者是,藉由溶液聚合製造聚合物後,進行界面活性劑及水之添加及溶劑的去除,可獲得水分散體。
撥水劑組成物包含有機微粒子及黏結劑樹脂時,各別地進行有機微粒子之水分散體的製造及黏結劑樹脂之水分散體的製造,可藉由混合有機微粒子之水分散體與黏結劑樹脂之水分散體,而製造包含有機微粒子及黏結劑樹脂之撥水劑組成物。或者是,在有機微粒子之水分散體之中,可藉由使黏結劑樹脂用之單體進行聚合,而製造包含有機微粒子及黏結劑樹脂之撥水劑組成物。又,在黏結劑樹脂之水分散體之中,可藉由使有機微粒子用之單體進行聚合,而製造包含有機微粒子及黏結劑樹脂之撥水劑組成物。
在不使用界面活性劑之乳化聚合中,較佳係在水性媒介中使單體以低濃度(例如,單體濃度1至30重量%,尤其1至15重量%)聚合。
在使用界面活性劑或反應性乳化劑之乳化聚合中,較佳係追加少量(相對於單體整體100莫耳份,為30莫耳份以下,例如0.1至20莫耳份)單體(1)中之均聚物的水之靜態接觸角為95度以上之單體或單體(2)。藉此,可以高濃度聚合,聚合物之撥水性變高。
追加之單體的例係:第三丁基苯乙烯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸二十二烷基酯、2,6,8-三甲基壬烷-4-基=丙烯酸酯、2,4-二第三丁基苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、硬脂酸醯胺(甲基)丙烯酸乙基酯、CH2=CHC(=O)OC2H4NHSO2C18H37、(甲基)丙烯酸4-第三丁基苯基酯、(甲基)丙烯酸2,3,4-甲基苯基酯、及
屬於具有聚二甲基矽氧烷基之(甲基)丙烯酸單體之下式所示之單體,
CH2=C(-R92)-C(=O)-Y91-R91[式中,R91係具有聚二甲基矽氧烷基之基,
R92係氫原子、一價有機基、或鹵素原子,
Y91係以選自2至4價之碳數1的烴基、-C6H4-、-O-、-C(=O)-、-S(=O)2-或-NR’-(R’係H或碳數1至4之烴基)之至少1者以上所構成的2至4價之基]。
相對於構成有機微粒子之全部單體,單體(5)及單體(3)之比例為35莫耳份以上時,單體(1)之中,均聚物之水的靜態接觸角為95度以上之單體係1至70莫耳份,例如以1至60莫耳份為較佳。
在溶液聚合係採用在聚合起始劑之存在下,使單體溶解於有機溶劑,氮取代後,在30至120℃之範圍加熱攪拌1至10小時之方法。聚合起始劑係例如可列舉:偶氮雙異丁腈、苯甲醯基過氧化物、二第三丁基過氧化物、月桂基過氧化物、氫過氧化異丙苯、第三丁基過氧特戊酸酯、二異丙基過氧二碳酸酯等。相對於單體100莫耳份,聚合起始劑係在0.01至20莫耳份,例如在0.01至10莫耳份之範圍使用。
有機溶劑係對單體為不活性且使此等溶解或均勻分散者,例如,可為酯(例如,碳數2至30之酯,具體而言,乙酸乙酯、乙酸丁酯)、酮(例如,
碳數2至30之酮,具體而言,甲基乙基酮、二異丁基酮)、醇(例如,碳數1至30之醇、具體而言,異丙基醇、乙醇、甲醇)。有機溶劑之具體例係可列舉:丙酮、氯仿、HCHC225、異丙醇、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、環己烷、苯、甲苯、二甲苯、石油醚、四氫呋喃、1,4-二噁烷、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、二異丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、1,1,2,2-四氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯、四氯二氟乙烷、三氯三氟乙烷等。若使單體與有機溶劑之合計作為100重量份,有機溶劑係在50至99.5重量份,例如在70至99重量份之範圍使用。
乳化聚合係採用在聚合起始劑及乳化劑之存在下,使單體在水中乳化,氮取代後,在30至80℃之範圍攪拌1至10小時使其聚合之方法。聚合起始劑係可使用:過氧化苯甲醯基、月桂醯基過氧化物、第三丁基過苯甲酸酯、1-羥基環己基過氧化氫、3-羧基丙醯基過氧化物、乙醯基過氧化物、偶氮雙異丁基脒-二鹽酸鹽、2,2'-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽、4,4'-偶氮雙(4-氰吉草酸)、2,2'-偶氮雙[2-甲基-N-(2-羥基乙基)丙醯胺]、2,2'-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸鹽、2,2'-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]、過氧化鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨等水溶性者;或偶氮雙異丁腈、苯甲醯基過氧化物、二第三丁基過氧化物、月桂基過氧化物、氫過氧化異丙苯、第三丁基過氧特戊酸酯、二異丙基過氧二碳酸酯等油溶性者。相對於單體100莫耳份,聚合起始劑係在0.01至10莫耳份之範圍使用。可因應所需併用雕白粉脫色劑(Rongalite)、抗壞血酸、酒石酸、二亞硫酸鈉、異抗壞血酸、硫酸亞鐵等還原劑。
乳化劑係可使用陰離子性、陽離子性或非離子性之各種乳化劑,相對於單體100重量份,在0.5至20重量份之範圍使用。較佳係使用陰離子性及/或非離子性及/或陽離子性之乳化劑。單體完全不相溶時,亦較佳為在此等單
體中添加使其充分相溶之相溶化劑,例如,水溶性有機溶劑。藉由相溶化劑之添加,可提升乳化性及共聚合性。
水溶性有機溶劑係可列舉:丙酮、甲基乙基酮、乙酸乙酯、丙二醇、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇、三丙二醇、乙醇、甲醇等,相對於水100重量份,可在0.1至50重量份、例如1至40重量份之範圍使用。
在聚合中,可使用鏈移動劑。因應鏈移動劑之使用量,可使聚合物之分子量改變。鏈移動劑之例係:月桂基硫醇、硫甘醇、硫甘油等含有硫醇基的化合物(尤其是,(例如碳數1至30之)烷基硫醇)、次亞磷酸鈉、亞硫酸氫鈉等無機鹽等。相對於單體之總量100重量份,連鏈移動劑之使用量可在0.01至10重量份、例如0.1至5重量份之範圍使用。
撥水劑組成物一般係以水性分散液為較佳。撥水劑組成物係含有聚合物(撥水劑組成物之活性成分)及水性媒介而成。相對於撥水劑組成物,水性媒介之量係例如為50至99.9重量%,尤其為70至99.5重量%。
在撥水劑組成物中,聚合物之濃度係可為0.1至50重量%,例如0.5至40重量%。
撥水劑組成物(及有機微粒子之水分散體)係可作為外在處理劑(表面處理劑)或內在處理劑使用。撥水劑組成物(及有機微粒子之水分散體)係可作為撥油劑、防污劑、污垢脫離劑、剝離劑或離型劑使用。
撥水劑組成物係外在處理劑時,可藉由以往習知之方法施用於被處理物。通常,採用將該撥水劑組成物分散於有機溶劑或水並稀釋,而藉由浸漬塗佈、噴塗塗佈、泡塗佈等已知的方法,附著於被處理物之表面,並使其乾燥之方法。又,若必要,可與適當的交聯劑(例如封端異氰酸酯)一起施用,進行硬化。
再者,亦可在撥水劑組成物中添加防蟲劑、柔軟劑、抗菌劑、耐燃劑、抗靜電劑、塗料固定劑、防皺劑等而併用。與基材接觸之處理液中的聚合物之濃度係可為0.01至10重量%(尤其是,浸漬塗佈之情形),例如0.05至10重量%。
以撥水劑組成物(及有機微粒子之水分散體)處理之被處理物係可列舉:纖維製品、石材、過濾器(例如,靜電過濾器)、防塵罩、燃料電池之零件(例如,氣體擴散電極及氣體擴散支撐體)、玻璃、紙、木、皮革、毛皮、石綿、磚塊、水泥、金屬及氧化物、窯業製品、塑膠、漆面、及石膏等。纖維製品係可列舉各種例。例如,可列舉:綿、麻、羊毛、絹等動植物性天然纖維;聚醯胺、聚酯、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚丙烯等合成纖維;縲縈、乙酸酯等半合成纖維;玻璃纖維、碳纖維、石綿纖維等無機纖維;或此等之混合纖維。
纖維製品係可為纖維、布等形態之任一者。
撥水劑組成物係亦可作為防污劑、剝離劑、離型劑(例如,內部離型劑或外部離型劑)使用。例如,可從其他表面(在該基材之其他表面、或在其他基材的表面)容易地剝離基材表面。
有機微粒子係可為了以液體處理纖維製品而可藉由已知之任一種方法而施用於纖維狀基材(例如,纖維製品等)。纖維製品為布時,可將布浸漬於溶液中,或者是,對布附著或噴霧溶液。被處理之纖維製品係為了顯現撥水性,被乾燥較佳係例如以100℃至200℃加熱。
或者是,有機微粒子係可藉由清洗法而施用於纖維製品,例如,可在洗滌中施用或在乾洗法等中施用於纖維製品。
附著於基材後在170℃進行1分鐘熱處理時,較佳係熱處理後之有機微粒子的平均直徑為熱處理前之有機微粒子的平均直徑之50%以上。熱處
理後之有機微粒子的平均直徑(平均粒徑)為熱處理前之有機微粒子的平均直徑(平均粒徑)之60%以上,例如以70%以上為較佳。或者是,在基材(亦包含布)上塗佈粒子後,在基材上可觀測之微粒子的平均粒徑以50至700nm為較佳。
所謂熱處理前之有機微粒子的平均直徑係從有機微粒子之水分散體以動態光散射法(DLS)測定出之微粒子的粒徑(在DLS測定中觀察2個以上之尖峰時,並非全部尖峰的平均粒徑,使用僅從粒徑小者之尖峰所算出的平均粒徑),或者是,使用經附著於基材之熱處理前的有機微粒子之平均直徑。兩者之值為相異時,使用較小者。
基材上之有機微粒子的平均直徑係意指使有機微粒子附著於基材之後,以掃描式電子顯微鏡(SEM)所觀察到的任意抽出之10個獨立的最小單元之粒子直徑的平均。一般而言,熱處理後之有機微粒子的平均直徑意指將有機微粒子之分散液塗佈於基材(例如,布),以170℃進行熱處理1分鐘之後,以掃描式電子顯微鏡(SEM)在基材上所觀察之任意抽出的10個獨立之最小單元的粒子直徑之平均。例如,基材為布時,將布浸漬於包含有機微粒子之水分散體之後,經由輾壓機,在170℃下通過針板拉幅機1分鐘,可製作附著有有機微粒子之布。熱處理前之有機微粒子的平均直徑意指將有機微粒子之分散液塗佈於基材(例如,布),風乾1小時以上之後,以掃描式電子顯微鏡(SEM)在基材上所觀察之任意抽出的10個獨立之最小單元的粒子直徑之平均。
被處理之纖維製品典型為布,在此係含有:織物、編物及不織布、衣料品形態之布及地毯,但可為纖維或絲或中間纖維製品(例如梳棉條或粗絲等)。纖維製品材料係可為:天然纖維(例如綿或羊毛等)、化學纖維(例如黏液縲
縈或溶解性纖維(Lyocell)等)、或合成纖維(例如聚酯、聚醯胺或丙烯酸纖維等),亦可為纖維之混合物(例如天然纖維及合成纖維之混合物等)。
或者是,纖維狀基材可為皮革。為了使皮革具有疏水性及疏油性,在皮革加工之各個階段,例如在皮革之濕潤加工之期間中,或在皮革之精加工之期間中,將有機微粒子從水溶液或水性乳化物施用於皮革。
或者是,纖維狀基材可為紙。可將有機微粒子施用於預先形成之紙上,或施用在製紙之各個階段,例如紙之乾燥期間中。
所謂「處理」意指將處理劑藉由浸漬、噴霧、塗佈等施用於被處理物。藉由處理,作為處理劑有效成分的有機微粒子滲透至被處理物之內部及/或附著於被處理物之表面。
在被處理之基材(尤其纖維製品)中,水之滾落速度為100mm/s以上,例如130mm/秒以上,再者,以150mm/秒以上或200mm/秒以上為較佳。
被處理之基材係顯現防止結霜之效果。
以上,說明實施形態,但不超出申請專利範圍之要旨及範圍,應可理解可為形態或詳細之多種的變更。
[實施例]
以下,舉出實施例詳細地說明本揭示,但本揭示不是受此等實施例所限定者。
在以下中,份或%或比只要無特別記載,表示重量份或重量%或重量比。
試驗之順序係如下述。
[數量平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)]
數量平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)係藉由凝膠浸透色層分析法(GPC)求得。GPC係使用四氫呋喃作為展開液,使用Shodex公司製之KF-606M、KF-601、KF-800D作為管柱,以聚苯乙烯換算算出分子量等。
[以示差掃描熱量測定(DSC)所進行的熱物性測定]
聚合物之熔點係藉由示差掃描熱量測定(DSC)算出。DSC測定係在氮環境下,冷卻至-20℃之後,以10℃/分鐘升溫至200℃之後,再度冷卻至-20℃,測定其後以10℃/分鐘至200℃的升溫過程所觀測到之熔點。複數熔解尖峰出現的聚合物中,以源自長鏈烷基之熔解的熔解熱量最大的尖峰作為熔點。玻璃轉移點(玻璃轉移溫度)係將DSC曲線之二次轉移前後之各個基線之延長線,與DSC曲線之轉折點的切線之交點的中間點作為顯示溫度而求出。
[分散體之粒徑測定]
動態光散射(DLS)測定係使用MALVERN公司製之ZEN1600,求出在分散體中之粒子的平均直徑。將有機微粒子之水分散體以純水稀釋成0.1%之固形份濃度而在25℃下進行測定。粒子徑分布之分析係以散射強度基準進行。
[靜態接觸角測定]
(合成例L1至L5)
將聚合物之氯仿溶液(固形份濃度1.0%)旋轉塗佈於矽晶圓基材(研究用高純度矽晶圓,AS ONE 2-960-55)上,在80℃下加熱15分鐘而製作塗膜。在該塗膜上滴下2μL之水,使用全自動接觸角計(協和界面科學製DropMaster701)而測定滴著1秒後之靜態接觸角。
(有機微粒子)
有機微粒子之接觸角係將有機微粒子之水分散體滴落澆鑄於玻璃基材(載玻片,鈉鈣玻璃製),在150℃下加熱3分鐘,製作附著有有機微粒子之基材,在該附著有有機微粒子之玻璃基材上滴下2μL之水,使用全自動接觸角計(協和界面科學製DropMaster701)測定滴著1秒後之靜態接觸角。玻璃基材上之有機微粒子的接觸角較佳係100°以上,更佳係110°以上,再更佳係118°以上。
又,經含有有機微粒子之水分散體或有機微粒子與黏結劑樹脂之組成物處理的布(PET布)之水的靜態接觸角,係將PET布(每單位面積重量:88g/m2、70丹尼、灰色)浸漬於包含有機微粒子之水分散體或有機微粒子與黏結劑樹脂之組成物後,通過輾壓機,在170℃通過針板拉幅機1分鐘,準備附著有有機微粒子之PET布,在該PET布上滴下2μL之水,使用全自動接觸角計(協和界面科學製DropMaster701)測定滴著1秒後之靜態接觸角。在布(PET布)上之有機微粒子的接觸角較佳係120°以上,更佳係130°以上,再更佳係140°以上。
黏結劑樹脂之水分散體的接觸角,係將黏結劑樹脂之水分散體滴落澆鑄玻璃基材(載玻片 鈉鈣玻璃製)上,在150℃下加熱3分鐘,製作塗膜,在該塗膜上滴下2μL之水,使用全自動接觸角計(協和界面科學製DropMaster701)而測定滴著1秒後之靜態接觸角。
[滾落速度試驗]
在滾落速度試驗中,將PET布(每單位面積重量:88g/m2、70丹尼、灰色)浸漬於包含有機微粒子之水分散體或有機微粒子與黏結劑樹脂之組成物後,通過輾壓機,在170℃通過針板拉幅機1分鐘,準備附著有有機微粒子之PET布,藉由全自動接觸角計(協和界面科學製DropMaster701),在帶有30°之傾斜的PET
布上從微注射器滴下水20Ml,使用高速照相機(Keyence公司製VW-9000)測定滴下之水滾落之樣子,以約40mm之距離的平均滾落速度作為滾落速度。
[固形份量測定]
將所得到之有機微粒子的水分散體1g置入於鋁杯中,在150℃下乾燥1小時。從乾燥前及乾燥後之重量計算固形份量。
固形份量%=(乾燥前重量-乾燥後重量)/乾燥前重量×100
[撥水性試驗]
將有機微粒子之水分散體調製成預定濃度,並將布浸漬於該試驗溶液後通過輾壓機,以經熱處理後之試驗布評估撥水性。依據JIS-L-1092(AATCC-22)之噴塗法評估處理布之撥水性。如下表所示,以撥水性No.表示。點數愈大,表示撥水性愈良好。附上數字之「+」意指比其數字更良好,「-」意指比其數字更差。使用聚酯布(PET)(每單位面積重量:88g/m2、70丹尼、灰色)進行評估。
[強撥水性試驗]
以JIS-L-1092(AATCC-22)之噴塗法進行試驗時,以目視評估對布接觸之水的反彈容易性及從布流落下之速度。點數愈大,表示強撥水性愈良好。
[撥水性及強撥水性之洗滌耐久性(撥水性(洗滌後)及強撥水性(洗滌後))]
以JIS L-0217-103法重複進行20次洗滌,評估其後之撥水性及強撥水性。在洗滌後,以撥水性係有80點以上,強撥水性係有2點以上為較佳。
[掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察(粒徑)]
SEM觀察係以ELONIX公司製之ERA9000、加速電壓3.5kV、Pt蒸鍍,W.D.為5.0mm,以及以日立HIGH TECH公司製之SU8020、加速電壓3.0kV、Pt蒸鍍進行測定。藉由兩個裝置所求得之粒徑相同。
將布浸漬在包含有機微粒子之組成物中後,通過輾壓機,在170℃下通過針板拉幅機1分鐘,製作附著有有機微粒子之布,求出以掃描式電子顯微鏡(SEM)在布上觀察任意地抽出的10個獨立之最小單元的粒子直徑之平均。
粒子直徑之加熱前後的保持率(%)係使用從SEM觀察求得之加熱後在基板上之有機微粒子的平均粒徑(在170℃加熱1分鐘之布上的粒子之平均直徑),與加熱前之有機微粒子的平均粒徑(從DLS測定所求出之微粒子分散液的平均粒徑或從SEM觀察求得之加熱前在基板上之平均粒徑小者),而藉由下式求出。粒子之平均直徑的加熱前後之保持率(%)=(加熱後之平均粒徑)/(加熱前之平均粒徑)×100
[深色性測定]
藉由色差計(Minolta(股)製,色彩色差計CR-200,檢測部係8mm直徑之圓形),在各處理布3處測定L。從以處理液進行處理之前的布之L,與處理後之L以下列之式算出色差(△L)。
△L=(布處理後之L值)-(布處理前之L值)
在實施例及比較例中,簡稱之意義係如下述。
tBuSty:4-第三丁基苯乙烯
tBuMA:甲基丙烯酸第三丁基酯
StMA:甲基丙烯酸硬脂基酯
Sty:苯乙烯
MeSty:4-甲基苯乙烯
C17AEA:CH2=CHCO2-CH2CH2-NH-C(=O)-C17H35
iBMA:甲基丙烯酸異莰基酯
GMA:甲基丙烯酸縮水甘油基酯
DHMA:甲基丙烯酸2,3-二羥基丙基酯
HEMA:甲基丙烯酸羥基乙基酯
HBA:丙烯酸4-羥基丁基酯
DQ:甲基丙烯酸二甲基胺基乙基酯四級化物
BCPMA:甲基丙烯酸二環戊基酯
CHMA:甲基丙烯酸環己基酯
DVB:二乙烯基苯
NP-A:新戊二醇二丙烯酸酯
NP-MA:新戊二醇二甲基丙烯酸酯
DMS-MA:聚甲基丙烯酸二甲基矽氧基乙基酯
DMS-MA1:聚甲基丙烯酸二甲基矽氧基乙基酯(分子量1000)
DMS-MA2:聚甲基丙烯酸二甲基矽氧基乙基酯(分子量500)
DMS-MA3:聚甲基丙烯酸二甲基矽氧基乙基酯(分子量12000)
DCP:二環戊基二丙烯酸酯
DCP-M:二環戊基二甲基丙烯酸酯
ADDA:二丙烯酸金剛烷基酯
HADDM:5-羥基-1,3-金剛烷二甲基丙烯酸酯
EGDMA:乙二醇二甲基丙烯酸酯
tBuA:丙烯酸第三丁基酯
MMA:甲基丙烯酸甲基酯
VAc:乙酸乙烯酯
tBuAAm:第三丁基丙烯醯胺
StA:丙烯酸硬脂基酯
乳化劑1:聚乙二醇單油基醚(液體)
乳化劑2:聚乙二醇單油基醚(固體)
乳化劑3:硬脂酸甘油酯
乳化劑4:氯化月桂基三甲基胺
乳化劑5:氯化三甲基胺
乳化劑6:氯化硬脂基三甲基胺
乳化劑7:聚氧伸烷基烯基醚(HLB16)
乳化劑8:聚氧伸烷基烯基醚(HLB14)
乳化劑9:聚氧伸烷基烯基醚(HLB13)
乳化劑10:單硬脂酸四甘油酯
乳化劑11:月桂酸二乙醇醯胺
乳化劑12:三硬脂酸山梨醇酐
交聯劑1:肟封端的甲苯二異氰酸酯
交聯劑2:肟封端的六亞甲基二異氰酸酯
PDMS-A:長鏈烷基改質二甲基矽氧烷
StOH:硬脂基醇
<合成例1>
在氮取代之反應容器內添加第三丁基苯乙烯(tBuSty)0.66g、甲基丙烯酸縮水甘油基酯(GMA)0.39g、二乙烯基苯(DVB)0.018g、純水33ml,並使其分散。在氮
取代後,添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽18.6mg,在65℃加熱攪拌8小時,藉此,獲得有機微粒子之水分散體。固形份量為2.85%。水分散體之粒徑(平均粒徑)為250nm。有機微粒子在玻璃基材上之水的接觸角為120°。經有機微粒子之水分散體處理的PET(布)(每單位面積重量:88g/m2、70丹尼、灰色)之水的靜態接觸角為143.1°,滾落速度為265mm/s。又,將有機微粒子之水分散體澆鑄於玻璃基材並風乾後,在-30℃之環境放置2日。之後,在25℃之環境取出基材,在玻璃附著霜,但在有機微粒子上未確認到結霜。粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘之前後的保持率為80%。
<合成例2至44>
除了使用表1所示者作為單體以外,其餘重複與合成例1同樣之步驟。將結果示於表1。在合成例25至28除了表所示之單體以外,相對於全部單體量,以表所示之預定量添加陽離子乳化劑(氯化月桂基三甲基胺)並聚合。在合成例29除了表所示之單體以外,相對於全部單體量,添加陽離子乳化劑(氯化月桂基三甲基胺)及聚乙二醇單油基醚0.5%並聚合。在合成例13所合成之有機微粒子的水分散體澆鑄於玻璃基材並風乾之後,在-30℃之環境放置2日。之後,在25℃之環境取出基材,在玻璃附著霜,但在有機微粒子之塗膜上未確認到結霜。在合成例2至44中,粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘之前後的保持率為80%。
<比較合成例1至3>
除了使用表1所示者作為單體以外,其餘重複與合成例1同樣之步驟。將結果表示於表1。比較合成例1係聚合後之乳化液的穩定性差,無法均勻地在布上進行處理。比較合成例2、3係在滾落速度試驗中,水滴附著於布並未液落。
<合成例L1>
在經氮取代之反應容器內添加tBuSty 1.50g、偶氮雙異丁腈0.015g、甲苯10ml,在65℃下加熱攪拌8小時後,在甲醇中進行再沉澱,藉此獲得PtBuSty。分子量(Mw)為21000,分子量分布(Mw/Mn)為2.0。所得到之聚合物的水之接觸角為100°。玻璃轉移溫度(Tg)為125℃。
<合成例L2>
在經氮取代之反應容器內添加MeSty 1.50g、偶氮雙異丁腈0.021g、甲苯10ml,在65℃下加熱攪拌8小時後,在甲醇中進行再沉澱,藉此獲得PMeSty。分子量(Mw)為15000,分子量分布(Mw/Mn)為2.0。所得到之聚合物的水之接觸角為95°。玻璃轉移溫度(Tg)為107℃。
<合成例L3>
在經氮取代之反應容器內添加Sty 1.00g、偶氮雙異丁腈0.015g、甲苯3.4ml,在65℃下加熱攪拌8小時後,在甲醇中進行再沉澱,藉此獲得PSty。分子量(Mw)為15000,分子量分布(Mw/Mn)為2.1。所得到之聚合物的水之接觸角為89°。玻璃轉移溫度(Tg)為100℃。
<合成例L4>
在經氮取代之反應容器內添加tBuMA 2.00g、偶氮雙異丁腈0.023g、甲苯20ml,在65℃下加熱攪拌8小時後,在甲醇與水之混合溶液中進行再沉澱,藉此獲得PtBuMA。分子量(Mw)為18000,分子量分布(Mw/Mn)為2.0。所得到之聚合物的水之接觸角為89°。玻璃轉移溫度(Tg)為107℃。
<合成例L5>
在經氮取代之反應容器內添加StMA 2.00g、偶氮雙異丁腈0.097g、甲苯20ml,在65℃下加熱攪拌8小時後,在甲醇中進行再沉澱,藉此獲得PStMA。分子量(Mw)為35000,分子量分布(Mw/Mn)為2.1。所得到之聚合物的水之接觸角為109°。熔點(Tm)為50℃。
<合成例B1>
在經氮取代之反應容器內添加StA 3.00g、聚乙二醇單油基醚0.149g、三硬脂酸山梨醇酐0.020g、純水60ml,並使其乳化,添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽25mg,在65℃下加熱攪拌8小時,藉此獲得PStA之水分散體。固形份量為4.6%。將乳化分散劑(Dispersion)塗佈於玻璃基材之膜的水之接觸角為110°。
<合成例B2>
在經氮取代之反應容器內添加StA 3.00g、聚乙二醇單油基醚0.262g、三硬脂酸山梨醇酐0.037g、純水60ml,並使其乳化,添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽25mg,在65℃下加熱攪拌8小時,藉此獲得PStA之水分散體。固形份量為4.7%。將乳化分散劑塗佈於玻璃基材之膜的水之接觸角為110°。
<合成例B3>
在經氮取代之反應容器內添加StA 3.00g、聚乙二醇單油基醚0.131g、三硬脂酸山梨醇酐0.018g、2-[(十二烷基氫硫基硫羰基)氫硫基]丙烷酸40mg、純水60ml,並使其乳化,添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽3mg,在65℃下加熱攪拌4小時後,再添加HBA 0.296g,並加熱攪拌4小時,藉此獲得StA/HBA之嵌段聚合物的水分散體。將乳化分散劑塗佈於玻璃基材之膜的水之接觸角為109°。
<合成例B4>
在經氮取代之反應容器內添加StA 2.00g、HBA0.098g、聚乙二醇單油基醚0.087g、三硬脂酸山梨醇酐0.013g、2-[(十二烷基氫硫基硫羰基)氫硫基]丙烷酸24mg、純水18ml,並使其乳化,添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽3mg,在65℃下加熱攪拌8小時,藉此獲得StA/HBA之無規聚合物的水分散體。將乳化分散劑塗佈於玻璃基材之膜的水之接觸角為107°。
<合成例B5>
在經氮取代之反應容器內添加StA 0.5g、CH2=CHCO2-CH2CH2-NH-C(=O)-C17H35(C17AEA)0.59g、HBA 0.049g、聚乙二醇單油基醚0.096g、三硬脂酸山梨醇酐0.014g、2-[(十二烷基氫硫基硫羰基)氫硫基]丙烷酸12mg、純水10ml,並使其乳化,添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽3mg,在65℃下加熱攪拌8小時,藉此獲得StA/C17AEA/HBA之無規聚合物的水分散體。將乳化分散劑塗佈於玻璃基材之膜的水之接觸角為108°。
<合成例B6>
在經氮取代之反應容器內添加StA 0.5g、C17AEA 0.59g、聚乙二醇單油基醚0.048g、三硬脂酸山梨醇酐0.007g、2-[(十二烷基氫硫基硫羰基)氫硫基]丙烷酸12mg、純水10ml,並使其乳化,添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽1mg,在65℃下加熱攪拌4小時。再添加HBA 0.049g,加熱攪拌4小時,藉此獲得StA‧C17AEA/HBA之嵌段聚合物的水分散體。將乳化分散劑塗佈於玻璃基材之膜的水之接觸角為109°。
<合成例B7>
在200ml之塑膠容器中添加三丙二醇10g、StA 20g、氯化三烷基銨0.05g、山梨醇酐單烷酸酯2.0g、聚氧乙烯烷基醚1.0g、純水60g,利用均質機以1分鐘
2000rpm攪拌,以超音波分散15分鐘。將乳化分散液移動至高壓滅菌釜中,氮取代後添加烷基硫醇0.05g、氯乙烯8.6g,添加偶氮系起始劑0.5g,在60℃下加熱攪拌20小時,藉此獲得聚合物之水分散體。將乳化分散劑塗佈於玻璃基材之膜的水之接觸角為108°。
<合成例B8>
在500ml之塑膠容器中添加三丙二醇30g、C17AEA 45g、StA 34g、N-烷醇丙烯醯胺1g、氯化三烷基銨2g、山梨醇酐單烷酸酯2g、聚氧乙烯三烷基醚2.5g、聚氧乙烯烷基醚3.5g、純水180g,在80℃下利用均質機以1分鐘2000rpm攪拌,以超音波分散15分鐘。將乳化分散液移動至高壓滅菌釜中,氮取代後添加烷基硫醇0.2g、氯乙烯20g,添加偶氮系起始劑0.5g,在60℃下加熱攪拌20小時,獲得聚合物之水分散體。將乳化分散劑塗佈於玻璃基材之膜的水之接觸角為109°。
<合成例B9>
在經氮取代之反應容器內添加三硬脂酸山梨醇酐28.9g、單硬脂酸山梨醇酐0.31g、六亞甲基三異氰酸酯(縮二脲)7.5g、甲基異丁基酮37.5g、二丁基錫月桂酸酯0.03g,在80℃下加熱攪拌。在該溶液中添加三丙二醇9g、三硬脂酸山梨醇酐1.8g、聚乙二醇單油基醚0.75g、氯化三甲基十八烷基銨0.6g、純水40g並攪拌。藉由蒸發器去除甲基異丁基酮,獲得硬脂酸山梨醇酐與異氰酸酯之反應物的水分散體。將分散劑塗佈於玻璃基材之膜的水之接觸角為105°。
<合成例S1>
在經氮取代之反應容器內添加tBuSty 0.5g、GMA 0.30g、DVB 0.014g、純水25ml。添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽22.0mg,在65℃下加熱攪拌8小
時。進一步,添加VAc 0.24g、2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽11.0mg,再加熱3小時。固形份量為3.0%。粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘前後之保持率為70%。
<合成例S2>
在經氮取代之反應容器內添加tBuSty 0.5g、GMA 0.30g、DVB 0.014g、純水25ml。添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽22.0mg,在65℃加熱攪拌8小時。進一步,添加MMA 0.24g、2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽9.0mg,再加熱3小時。固形份量為2.9%。粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘前後之保持率為70%。
<合成例S3>
在經氮取代之反應容器內添加tBuSty 0.5g、GMA 0.30g、DVB 0.014g、純水25ml。添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽22.0mg,在65℃加熱攪拌8小時。進一步,添加tBuAAm 0.06g、tBuA 0.183g、2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽7.7mg,再加熱3小時。固形份量為2.5%。粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘前後之保持率為70%。
<合成例S4>
在經氮取代之反應容器內添加tBuSty 0.5g、GMA 0.30g、DVB 0.014g、純水25ml。添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽22.0mg,在65℃加熱攪拌8小時。進一步,添加StA 0.12g、tBuA 0.12g、2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽5.4mg,再加熱3小時。固形份量為2.5%。粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘前後之保持率為75%。
<合成例S5>
在經氮取代之反應容器內添加VAc 0.24g、純水25ml、2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽11.0mg,加熱攪拌3小時。進一步,添加tBuSty 0.50g、GMA 0.30g、DVB 0.014g、2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽22.0mg,在65℃下加熱攪拌8小時。固形份量為2.8%。粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘前後之保持率為70%。
<實施例1至117>
將在合成例1至44所合成之有機微粒子的水分散體與在合成例B1至B9所合成之黏結劑樹脂、乳化劑以表2所示之比例混合,調製出處理溶液。將處理溶液塗佈於PET布(每單位面積重量:88g/m2、70丹尼、灰色),進行各種測定(滾落速度試驗、接觸角測定、撥水性試驗、強撥水性試驗、洗滌耐久性)。將結果示於表2。惟,表2所示之比例(g)之中,合成例1至44以外並不是乳化分散液整體之重量,僅表示固形份之重量。此外,添加量少之乳化劑、交聯劑等係另外製成3重量%之稀釋水溶液而添加。
將附著有合成例1之有機微粒子的PET布(實施例1)之掃描式電子顯微鏡(SEM)照片示於圖1。
<合成例45至82>
使用表3所示者作為單體,又,除了相對於全部單體量,以表所示之預定量添加表3所示之乳化劑並聚合以外,其餘重複與合成例1同樣之步驟。
<實施例118至155>
相對於合成例45至82中所得到之粒子,混合25wt%之固形份的黏結劑B3,以粒子之濃度成為2.25%之方式調製出處理液。將處理液塗佈於PET布上測定滾落速度,將結果,作為各合成例之滾落速度而示於表3。處理液係相對於黏結劑樹脂1g添加1.1g之交聯劑1的水溶液。在合成例45至82中,粒子直徑之在170℃下加熱1分鐘前後的保持率為85%以上。在合成例46中,布上之粒子的粒徑為198nm。
<合成例83>
在經氮取代之反應容器中添加固形份濃度20wt%之粒徑300nm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)之交聯微粒子的水分散體10ml、聚乙二醇單油基醚400mg、硬脂酸山梨醇酐100mg、StA 1g,在45℃下攪拌。在3小時後,添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽16mg,在65℃下加熱攪拌8小時,以獲得PMMA/StA微粒子之水分散體。將所得到之水分散體塗佈於玻璃基材,在150℃下加熱1分鐘後測定之水的接觸角係105度。粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘前後的保持率為90%。
<合成例84>
除了相對於PMMA,使所添加之StA的量之固形份設為100wt%,在25小時後添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽16mg以外,其餘與合成例83同樣地進行聚合,獲得PMMA/StA微粒子之水分散體。將所得到之水分散體塗佈於玻璃基材,在150℃下加熱1分鐘後測定之水的接觸角為111度。粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘前後的保持率為90%。
<合成例85>
除了相對於PMMA,使所添加之StA的量之固形份設為30wt%,在25小時後添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽16mg以外,其餘與合成例83同樣地進行聚合,獲得PMMA/StA微粒子之水分散體。將所得到之水分散體塗佈於玻璃基材,在150℃下加熱1分鐘後測定之水的接觸角為111度。粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘前後的保持率為90%。
<合成例86>
除了相對於PMMA,使所添加之StA的量之固形份設為10wt%,使所使用之乳化劑的合計量設為1/5,在18小時後添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽16mg以外,其餘與合成例83同樣地進行聚合,獲得PMMA/StA微粒子之水分散體。將所得到之水分散體塗佈於玻璃基材,在150℃下加熱1分鐘後測定之水的接觸角為126度。粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘前後的保持率為90%。
<合成例87>
除了使用直徑70nm之PMMA交聯微粒子的水分散體以外,其餘與合成例86同樣地進行聚合,獲得PMMA/StA微粒子之水分散體。將所得到之水分散體塗佈於玻璃基材,在150℃下加熱1分鐘後測定之水的接觸角為142度。粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘前後的保持率為90%。
<合成例88>
在經氮取代之反應容器中添加Sty 1.5g、DVB 38mg、硬脂酸甘油酯86mg、聚乙二醇單油基醚219mg、純水10g,並使其乳化後,添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽40mg,在65℃下進行加熱攪拌。在28小時後添加StA 0.2g、硬脂酸甘油酯28mg、聚乙二醇單油基醚95mg、以純水1g乳化後之乳化液,再加熱攪拌8小時,藉此獲得PSty/StA交聯微粒子之水分散體。將所得到之水分散
體塗佈於玻璃基材,在150℃下加熱1分鐘後測定之水的接觸角為115度。粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘前後的保持率為85%。
<合成例89>
除了最初使用之乳化劑設為硬脂酸甘油酯56mg、聚乙二醇單油基醚144mg以外,其餘與合成例88同樣地進行聚合,獲得PSty/StA交聯微粒子之水分散體。將所得到之水分散體塗佈於玻璃基材,在150℃下加熱1分鐘後測定之水的接觸角為118度。粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘前後的保持率為90%。
<合成例90>
除了最初使用之乳化劑設為硬脂酸甘油酯56mg、聚乙二醇單油基醚144mg以外,其餘與合成例88同樣地進行聚合,獲得PSty/StA交聯微粒子之水分散體。將所得到之水分散體塗佈於玻璃基材,在150℃下加熱1分鐘後測定之水的接觸角為118度。粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘前後的保持率為90%。
<合成例91>
在經氮取代之反應容器中添加tBuSty 0.32g、GMA 0.38g、DVB 17mg、及氯化硬脂基三甲基胺0.015g、純水19g作為初期單體,並使其乳化後,添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽18mg,在65℃進行加熱攪拌。添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽後30分鐘後,添加tBuSty 0.32g、DVB 17mg作為追加單體,加熱攪拌8小時,獲得交聯微粒子之水分散體。相對於所得到之水分散體之粒子,混合25wt%之固形份的黏結劑B8,以粒子之濃度成為2.25%之方式調製出處理液。將處理液塗佈於PET布,進行撥水性評估時,撥水性為90點。又,布之接觸角為140度。粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘前後的保持率為90%。
<合成例92至110>
除了將作為初期單體及追加單體使用之單體及量、使用之乳化劑及量使用示於表4者以外,其餘重複與合成例91同樣之步驟。合成例109係相對於其單體,將追加單體以1.5%之乳化劑進行乳化而添加。在合成例110係將第三丁基氫過氧化物與L抗壞血酸相對於單體之合成分別添加1莫耳%,而取代2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽,並以75℃之溫度進行合成。
<實施例156至174>
關於合成例92至110,將所得到之粒子的水分散體塗佈於玻璃基材,在150℃下加熱1分鐘後測定之水的接觸角示於表4。
關於合成例92至96係相對於所得到之粒子,混合25wt%之固形份的黏結劑B8,以粒子之濃度成為2.25%之方式調製出處理液。關於合成例97至110係相對於所得到之粒子,混合25wt%之固形份的黏結劑B3,以粒子之濃度成為2.25%之方式調製出處理液。將處理液塗佈於PET布,進行滾落速度之測定、撥水性、強撥水性試驗之結果,作為各合成例之滾落速度、撥水性、強撥水性並示於表4。在處理液係相對於黏結劑樹脂1g,添加1.1g之交聯劑1的水溶液。在合成例92至110中,粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘前後的保持率為85%以上。
附著有合成例93之有機微粒子與黏結劑B8及交聯劑1之PET布(實施例157)的掃描式電子顯微鏡(SEM)照片示於圖2。
<合成例111>
在反應容器內添加第三丁基苯乙烯(tBuSty)1.00g、二乙烯基苯(DVB)0.049g、乳化劑1 52mg、純水19ml,並使其分散。在氮取代後,添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽16.9mg,在65℃下加熱攪拌8小時,藉此獲得有機微粒子之水分散體。固形份量為4.54%。水分散體之粒徑(平均粒徑)為234nm。以各別之固形份成為0.6%、及0.4%,合計1wt%之方式以純水稀釋該有機微粒子與合成例B8之水分散體,獲得處理液。在該處理液中浸漬PET布後,通過輾壓機,以經熱處理之試驗布評估撥水性,滾落速度為209mm/s,撥水性為100點,強撥水性為3++點。又,粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘前後的保持率為80%。
<合成例112>
在反應容器內添加tBuMA 0.39g、iBMA 0.37g、GMA 0.16g、DVB 0.072g、乳化劑1 55mg、純水19ml,並使其分散。在氮取代後,添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽15.1mg、在65℃加熱攪拌8小時,藉此獲得有機微粒子之水分散體。固形份量為4.80%。水分散體之粒徑(平均粒徑)為302nm。以各別之固形份成為0.8%、及0.2%,合計1wt%之方式以純水稀釋該有機微粒子與合成例B8之水分散體,獲得處理液。在該處理液中浸漬PET布後,經由輾壓機,以經熱處理之試驗布評估撥水性,滾落速度為179mm/s,撥水性為100點,強撥水性為3點。又,粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘前後的保持率為85%。
<合成例113>
在反應容器內添加iBMA 0.90g、DVB 0.052g、StA 0.083g、乳化劑1 22mg、乳化劑6之23%水溶液65mg、純水19ml,並使其分散。在氮取代後,添加2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽12.1mg,在65℃下加熱攪拌8小時,藉此獲得有
機微粒子之水分散體。固形份量為3.28%。水分散體之粒徑(平均粒徑)為137nm。以各別之固形份成為0.8%、及0.2%,合計1wt%之方式以純水稀釋該有機微粒子與合成例B8之水分散體,獲得處理液。在該處理液中浸漬PET布後,通過輾壓機,以經熱處理之試驗布評估撥水性,滾落速度為183mm/s,撥水性為95點,強撥水性為3點。又,粒子之直徑在170℃下加熱1分鐘前後的保持率為85%。
<實施例175至178>
以表5之比例調整處理液,並塗佈於PET Q15(每單位面積重量:88g/m2、70丹尼、灰色)及PET R964(每單位面積重量40g/m2、黑)之布,進行各種測定(撥水性試驗、深色△L值測定)。將結果示於表5。
習知之深色劑係有撥水性降低之傾向,但表5顯示本揭示之粒子無損撥水性且可發揮深色效果。
[產業上之可利用性]
本揭示之有機微粒子係可作為撥油劑、防污劑、污垢脫離劑、剝離劑或離型劑使用。
本揭示之另一態樣係如下述。
[1]
一種有機微粒子,係包含聚合物而成者,該聚合物為具有由下列單體所形成的重複單元:
(1)具有1個乙烯性不飽和雙鍵及至少1個碳數3至40的烴基之疏水性單體、
(3)具有1個乙烯性不飽和雙鍵、及至少1個反應性基及/或親水性基的反應性/親水性單體、以及
(4)具有至少2個乙烯性不飽和雙鍵的交聯性單體。
[2]
如[1]所述之有機微粒子,其中,聚合物更具有由下列單體所形成的重複單元,
(5)均聚物之玻璃轉移點為100℃以上之高玻璃轉移點單體。
[3]
如[1]或[2]所述之有機微粒子,其中,疏水性單體(1)之均聚物之接觸角為70至120度。
[4]
如[2]或[3]所述之有機微粒子,其中,疏水性單體(1)為下列式所示之單體:
CH2=C(-R12)-C(=O)-Y11(R11)k
或
CH2=C(-R22)-Y21(H)5-l(R21)l[式中,R11及R21係分別獨立地為碳數3至40之烴基,
R12及R22係氫原子、一價有機基或鹵素原子,
Y11係選自由2至4價之碳數1的烴基、-C6H4-、-O-、-C(=O)-、-S(=O)2-或-NR’-(R’係H或碳數1至4之烴基)的至少1者以上所構成之2至4價之基(但排除僅2價烴基之情形),
Y21為苯環,
H為氫原子,
H及R21係分別直接鍵結於Y21,
k及l為1至3];
反應性/親水性單體(3)為下列式所示之單體:
CH2=C(-R32)-C(=O)-Y31-(R33)o(R31)m
或
CH2=C(-R42)-Y41-(H)5-n(R41)n[式中,R31及R41係分別獨立地為反應性基或親水性基,
R32及R42係氫原子、一價有機基、或鹵素原子,
Y31為直接鍵結、-O-、或-NR’-(R’係H或碳數1至4之烴基),
R33為2至4價之碳數1至10的烴基,
Y41為苯環,
H為氫原子,
H及R41係分別鍵結於Y41,
m及n為1至3,
o為0或1];
交聯性單體(4)為下列式所示之單體:
R52及R62係分別獨立地為氫原子、一價有機基、或鹵素原子,
Y51係-O-、或-NR’-(R’係H或碳數1至4之烴基),
p為2至4,
q為1至5];
高玻璃轉移點單體(5)為下列式所示之單體:
R72及R82係氫原子、一價有機基、或鹵素原子,
Y71係-O-、或-NR’-(R’係H或碳數1至4之烴基)]。
[5]
如[1]至[4]中任一項所示之有機微粒子,其中,在反應性單體(3)中,反應性基為環氧基、氯甲基、溴甲基、碘甲基、封端異氰酸酯基,親水性基為選自由羥基、胺基、羧酸基、磺酸基、磷酸基、羧酸、磺酸、磷酸之鹼金屬或鹼土類金屬鹼、氯或溴、碘離子為對陰離子之銨鹼所組成之群組中之至少1種基。
[6]
如[1]至[5]中任一項所示之有機微粒子,其中,疏水性單體(1)為選自由(甲基)丙烯酸第三丁基酯、N-第三丁基(甲基)丙烯醯胺、第三丁基苯乙烯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸異丙基酯、2,6,8-三甲基壬烷-4-基=丙烯酸酯、2,4-二第三丁基苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、硬脂酸醯胺(甲基)丙烯酸乙基酯、CH2=CHC(=O)OC2H4NHSO2C18H37所組成之群組中之至少1種單體,反應性/親水性單體(3)為選自由(甲基)丙烯酸縮水甘油基酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、(甲基)丙烯酸羥基甲基酯、(甲基)丙烯酸羥基乙基酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙基酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙基酯、(甲基)丙烯酸2,3-二羥基丙基酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羥基丙基酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丁基酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁基酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁基酯、(甲基)丙烯酸2-乙醯基乙醯氧基乙基酯、丙烯酸4-羥基丁基酯縮水甘油基醚、丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸三甲基矽基酯、(甲基)丙烯酸2-(三甲基矽基氧基)乙基酯、(甲基)丙烯酸2-(二甲基胺基)乙基酯、(甲基)丙烯酸2-(第三丁基胺基)乙基酯、甲基丙烯酸二甲基胺基乙基酯四級化物、(甲基)丙烯酸四氫呋喃甲基酯所組成之群組中之至少1種單體,交聯性單體(4)為選自由二乙烯基苯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚四亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、二羥甲基三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、金剛烷基二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、二環戊基二(甲基)丙烯酸酯、5-羥基-1,3-金剛烷二(甲基)丙烯酸酯所組成之群組中的至少1種單體,高玻璃轉移點單體(5)為選自由(甲基)丙烯酸異莰基酯、(甲基)丙烯酸莰基酯、(甲基)丙烯酸金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸二環戊基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯基酯、(甲基)丙烯酸苯基酯、丙烯酸萘基酯、丙烯酸苯甲基酯所組成之群組中的至少1種單體。
[7]如[2]至[6]中任一項所述之有機微粒子,其中,疏水性單體(1):反應性/親水性單體(3):高玻璃轉移點單體(5)之莫耳比係20至99.9:0.1至50:0至70,係相對於疏水性單體(1)及反應性/親水性單體(3)之合計100莫耳份,交聯性單體(4)為0.1至30莫耳份。
[8]如[1]至[7]中任一項所述之有機微粒子,其對布進行處理後具有150mm/秒以上之滾落速度。
[9]如[1]至[8]中任一項所述之有機微粒子,其平均粒徑為30nm至1000nm。
[10]一種撥水劑組成物,係包含下列(A)及(B)而成之有機微粒子的水分散體,
(A)[1]至[9]中任一項所述之有機微粒子、及
(B)水性媒介。
[11]如[11]所述之撥水劑組成物,係更包含(C)黏結劑樹脂及(D)界面活性劑之一者或兩者。
[12]如[11]所述之撥水劑組成物,其中,黏結劑樹脂(C)為選自在側鏈具有碳數3至40之烴基的非氟聚合物、及在側鏈具有碳數1至20之氟烷基的含氟聚合物的至少1種聚合物。
[13]如[12]或[13]所述之撥水劑組成物,其中,相對於有機微粒子(A)100重量份,界面活性劑(D)之量為15重量份以下。
[14]如[11]至[13]中任一項所述之撥水劑組成物,其中,黏結劑樹脂(C)為丙烯酸聚合物、胺甲酸乙酯聚合物、聚烯烴、聚酯、聚醚、聚醯胺、聚醯亞胺、聚苯乙烯、聚矽氧聚合物及此等之組合。
[15]如[10]至[14]中任一項所述之撥水劑組成物,係可防止結霜。
[16]一種[10]至[15]中任一項所述之撥水劑組成物之製造方法,係具有如下步驟:在水性媒介中,在相對於單體100重量份為15重量份以下之界面活性劑的存在下,使單體(1)至(4)、及因應所需之單體(5)聚合而獲得有機微粒子(A)之水分散體。
[17]如[16]所述之製造方法,其係更具有如下步驟:
藉由在有機微粒子(A)之水分散體添加黏結劑樹脂(C)之水分散體,從而獲得分散有有機微粒子(A)及黏結劑樹脂(C)之水分散體;或者藉由在有機微粒子(A)之水分散體之中,使黏結劑樹脂用之單體聚合而獲得黏結劑樹脂(C),從而獲得分散有有機微粒子(A)及黏結劑樹脂(C)經分散之水分散體;或者藉由在黏結劑樹脂之水分散體之中,使有機微粒子用之單體聚合,從而獲得分散有有機微粒子(A)及黏結劑樹脂(C)經分散之水分散體。
[18]一種纖維製品之處理方法,係將包含[10]至[15]中任一項所述之撥水劑組成物的處理液施用於纖維製品。
[19]一種纖維製品,係在[10]至[15]中任一項所述之撥水劑組成物中的有機微粒子及/或黏結劑樹脂附著於表面。
[20]一種纖維製品,係在[10]至[15]中任一項所述之撥水劑組成物中的有機微粒子及/或黏結劑樹脂附著於表面,並具有200mm/秒以上之滾落速度。
Claims (29)
- 一種撥水劑組成物,係包含有機微粒子及水性媒介,該有機微粒子,係能以具有粒子形狀之狀態附著於基材,並且,有機微粒子在附著於基材時在基材上顯現撥水性,有機微粒子係由非氟聚合物所形成者,該非氟聚合物係具有:由選自由具有第三丁基之單體、及均聚物之玻璃轉移點為50℃以上之單體(但苯乙烯除外)所組成之群組中的至少1種單體所形成的重複單元。
- 如請求項1所述之撥水劑組成物,係滿足下列至少一者:(i)附著於玻璃基材時在玻璃基材上之水的靜態接觸角為100度以上;(ii)附著於布時水在布上之靜態接觸角為120度以上;或(iii)附著於布時水在布上之滾落速度為100mm/s以上。
- 如請求項1或2所述之撥水劑組成物,其中,使該有機微粒子附著於基材後以170℃下熱處理1分鐘時,熱處理後之有機微粒子的平均直徑為熱處理前之有機微粒子的平均直徑之50%以上,或者在布上可觀測之微粒子的粒徑為50至700nm。
- 一種撥水劑組成物,係包含有機微粒子及水性媒介,該有機微粒子,係包含聚合物而成者,其中,該聚合物係具有選自由下述(1)及(5)所組成之群組中的至少1種單體所形成的重複單元,(1)具有1個乙烯性不飽和雙鍵及至少1個第三丁基之疏水性單體,及(5)均聚物之玻璃轉移點為50℃以上之高玻璃轉移點單體(但苯乙烯除外),並且,該聚合物更具有由(4)具有至少2個乙烯性不飽和雙鍵的交聯性單體所形成之重複單元。
- 如請求項4所述之撥水劑組成物,其中,交聯性單體(4)為具有2個乙烯性不飽和雙鍵的化合物。
- 如請求項4或5所述之撥水劑組成物,其中,聚合物為無規聚合物。
- 如請求項4或5所述之撥水劑組成物,其中,聚合物更具有:(3)由具有1個乙烯性不飽和雙鍵、及至少1個反應性基及/或親水性基之反應性/親水性單體所形成之重複單元,及作為任意成分之(2)由具有聚二甲基矽氧烷基之(甲基)丙烯酸單體所形成之重複單元,其中,高玻璃轉移點單體(5)的均聚物之玻璃轉移點為100℃以上。
- 如請求項4或5所述之撥水劑組成物,其中,聚合物更具有由(2)具有聚二甲基矽氧烷基之(甲基)丙烯酸單體所形成之重複單元,以疏水性單體(1)中之在側鏈具有碳數12至24之烴基的(甲基)丙烯酸單體及(甲基)丙烯酸單體(2)的合計重量未達單體成分全部量之80重量%的量使用前述兩單體之組合。
- 如請求項4或5所述之撥水劑組成物,其為藉由使包含交聯性單體(4)之交聯性單體聚合後,使不含有單體(4)之單體聚合所得到者,且粒子的一部分可熔融。
- 如請求項4或5所述之撥水劑組成物,其中,經疏水性單體(1)之均聚物處理後的矽基材上之水的靜態接觸角為70至120度。
- 如請求項7所述之撥水劑組成物,其中,疏水性單體(1)為下列式所示之單體,CH2=C(-R12)-C(=O)-Y11(R11)k、 或CH2=C(-R22)-Y21(H)5-l(R21)l,式中,R11及R21係分別獨立地為碳數3至40之烴基,R12及R22為氫原子、一價有機基或鹵素原子,Y11為由選自2至4價之碳數1的烴基、-C6H4-、-O-、-C(=O)-、-S(=O)2-或-NR’-(R’為H或碳數1至4之烴基)的至少1者以上所構成之2至4價之基,惟排除僅2價烴基之情形,Y21為苯環,H為氫原子,H及R21係分別與Y21直接鍵結,k及l為1至3;(甲基)丙烯酸單體(2)為下式所示之單體,CH2=C(-R92)-C(=O)-Y91-R91式中,R91為具有聚二甲基矽氧烷基之基,R92為氫原子、一價有機基、或鹵素原子,Y91為由選自2至4價之碳數1的烴基、-C6H4-、-O-、-C(=O)-、-S(=O)2-或-NR’-(R’為H或碳數1至4之烴基)的至少1者以上所構成之2至4價的基;反應性/親水性單體(3)為下列式所示之單體,CH2=C(-R32)-C(=O)-Y31-(R33)o(R31)m、或CH2=C(-R42)-Y41-(H)5-n(R41)n,式中,R31及R41係分別獨立地為反應性基或親水性基, R32及R42為氫原子、一價有機基、或鹵素原子,Y31為直接鍵結、-O-、或-NR’-(R’為H或碳數1至4之烴基),R33為2至4價之碳數1至10的烴基,Y41為苯環,H為氫原子,H及R41係分別與Y41直接鍵結,m及n為1至3,o為0或1;交聯性單體(4)為下列式所示之單體:
- 如請求項7所述之撥水劑組成物,其中,在反應性單體(3)中,反應性基為環氧基、氯甲基、溴甲基、碘甲基、封端異氰酸酯基,親水性基為選 自由羥基、胺基、羧酸基、磺酸基、磷酸基、羧酸、磺酸、磷酸之鹼金屬或鹼土類金屬鹼、氯或溴、碘離子為對陰離子之銨鹼所組成之群組中之至少1種基。
- 如請求項7所述之撥水劑組成物,其中,疏水性單體(1)為選自由(甲基)丙烯酸第三丁基酯、N-第三丁基(甲基)丙烯醯胺、第三丁基苯乙烯、2,4-二第三丁基苯乙烯所組成之群組中之至少1種單體;(甲基)丙烯酸單體(2)為選自下列式所組成之群組中之至少1種單體,
- 如請求項7所述之撥水劑組成物,其中,疏水性單體(1)或(甲基)丙烯酸單體(2):反應性/親水性單體(3):高玻璃轉移點單體(5)之莫耳比為20至100:0至50:0至70,相對於疏水性單體(1)及反應性/親水性單體(3)之合計 100莫耳份,交聯性單體(4)為0.1至30莫耳份,相對於疏水性單體(1)、(甲基)丙烯酸單體(2)及反應性/親水性單體(3)之合計100莫耳份,(甲基)丙烯酸單體(2)為0至30莫耳份。
- 如請求項1、2、4或5所述之撥水劑組成物,其中,該有機微粒子對布進行處理後,具有150mm/秒以上之滾落速度。
- 如請求項1、2、4或5所述之撥水劑組成物,其中,該有機微粒子之平均粒徑為30nm至1000nm。
- 一種請求項4至16中任一項所述之撥水劑組成物的製造方法,係使包含交聯性單體(4)之單體聚合後,使不含有交聯性單體(4)之單體聚合,藉此獲得有機微粒子。
- 一種撥水劑組成物,其為包含下列(A)及(B)而成之有機微粒子的水分散體,(A)有機微粒子,其為:能以具有粒子形狀之狀態附著於基材之有機微粒子,並且,該有機微粒子在附著於基材時在基材上顯現撥水性,且該有機微粒子係由非氟聚合物所形成者;或包含聚合物而成的有機微粒子,該聚合物係具有由下述(1)或(2)所形成的重複單元,(1)具有1個乙烯性不飽和雙鍵及至少1個碳數3至40的烴基之疏水性單體,或(2)具有聚二甲基矽氧烷基之(甲基)丙烯酸單體,並且, 該聚合物更具有由(4)具有至少2個乙烯性不飽和雙鍵的交聯性單體所形成之重複單元;(B)水性媒介。
- 如請求項18所述之撥水劑組成物,更包含(C)黏結劑樹脂、(D)界面活性劑、及(E)交聯劑之任一者以上。
- 如請求項19所述之撥水劑組成物,其中,黏結劑樹脂(C)為選自在側鏈具有碳數3至40之烴基的非氟聚合物、及在側鏈具有碳數1至20之氟烷基的含氟聚合物的至少1種之聚合物。
- 如請求項19或20所述之撥水劑組成物,其中,相對於有機微粒子(A)100重量份,界面活性劑(D)之量為15重量份以下。
- 如請求項19或20所述之撥水劑組成物,其中,黏結劑樹脂(C)為丙烯酸聚合物、胺甲酸乙酯聚合物、聚烯烴、聚酯、聚醚、聚醯胺、聚醯亞胺、聚苯乙烯、聚矽氧聚合物及此等之組合。
- 如請求項18至20中任一項所述之撥水劑組成物,其係可防止結霜。
- 如請求項18至20中任一項所述之撥水劑組成物,其中,有機微粒子(A)為包含聚合物而成之有機微粒子,該聚合物係具有由下述(1)或(2)所形成的重複單元,(1)具有1個乙烯性不飽和雙鍵及至少1個碳數3至40的烴基之疏水性單體,或(2)具有聚二甲基矽氧烷基之(甲基)丙烯酸單體,並且, 該聚合物更具有由(4)具有至少2個乙烯性不飽和雙鍵的交聯性單體所形成之重複單元。
- 一種請求項18至24中任一項所述之撥水劑組成物之製造方法,係具有如下步驟:在水性媒介中,在相對於單體100重量份為15重量份以下之界面活性劑的存在下,使單體聚合而獲得有機微粒子(A)之水分散體。
- 如請求項25所述之製造方法,其更具有如下步驟:藉由在有機微粒子(A)之水分散體添加黏結劑樹脂(C)之水分散體,從而獲得分散有有機微粒子(A)及黏結劑樹脂(C)之水分散體;或者藉由在有機微粒子(A)之水分散體中,使黏結劑樹脂用之單體聚合而獲得黏結劑樹脂(C),從而獲得分散有有機微粒子(A)及黏結劑樹脂(C)之水分散體;或者藉由在黏結劑樹脂之水分散體之中,使有機微粒子用之單體聚合,從而獲得分散有有機微粒子(A)及黏結劑樹脂(C)之水分散體。
- 一種纖維製品之處理方法,係將包含請求項18至24中任一項所述之撥水劑組成物的處理液施用於纖維製品。
- 一種纖維製品,係於表面附著有請求項1至16中任一項所述之撥水劑組成物中之有機微粒子。
- 一種纖維製品,係於表面附著有請求項1至16中任一項所述之撥水劑組成物中之有機微粒子,並且滿足水在布上之靜態接觸角為120度以上、或水在布上之滾落速度為200mm/秒以上之至少一者。
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