WO2004069924A1 - 水性エマルション組成物 - Google Patents

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Tsukasa Aga
Hirotoshi Sakashita
Masato Ioki
Masahiro Miyahara
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Daikin Industries, Ltd.
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    • Y10T442/2566Organic solvent resistant [e.g., dry cleaning fluid, etc.]

Definitions

  • the present invention provides excellent stability in the presence of contaminants in a processing bath, stability against mechanical shock in a processing bath, and high water / oil repellency and durability in processing with an aqueous resin emulsion.
  • the present invention relates to an aqueous emulsion composition capable of maintaining the properties.
  • a polymer of a polymerizable compound having a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkenyl group and an acrylic acid group or a methacrylic acid group is useful as a water / oil repellent for a textile fabric.
  • An aqueous dispersion obtained by dispersing the polymer in an aqueous medium with an emulsifier is widely used industrially.
  • An object of the present invention is to provide an aqueous emulsion composition excellent in impurity stability and mechanical stability, and a processing method used therefor.
  • the present invention is a.
  • aqueous resin emulsion containing a copolymer of a polymerizable compound and a polymerizable compound with them
  • R 1 is an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 22 carbon atoms
  • R 2 is an alkylene group having 3 or more carbon atoms
  • R 3 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 22 carbon atoms
  • p is a number of 2 or more
  • q is 1 P and q are numbers such that the weight ratio of polyoxyethylene block is 5 to 80% by weight based on the whole molecule.
  • an aqueous emulsion composition comprising: BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the aqueous resin emulsion is an aqueous emulsion of a fluoropolymer.
  • the fluorinated polymer is a homopolymer of a fluorinated monomer, a copolymer of two or more fluorinated monomers, or a copolymer with another polymerizable compound copolymerizable with the fluorinated monomer. Body.
  • the fluorine-containing monomer is a polymerizable compound having a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkenyl group, an acrylic acid group, a methacrylic acid group, or an ⁇ -substituted acrylic acid group.
  • Examples of the polymerizable compound having a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkenyl group and an acrylic acid group, a methacrylic acid group, or an ⁇ -substituted acrylic acid group are represented by the following formula:
  • Rf-0-Ar-CH 2 OCOCR CH 2 (6) [wherein, R f is a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkenyl group having 1 2 1 (for example, 3 2 1) carbon atoms,
  • R 1 is hydrogen or an alkyl group having 110 carbon atoms
  • R 2 is an alkylene group having 1 10 carbon atoms
  • R 3 is a hydrogen atom, a methyl group, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a iodine atom, and a CFX 1 : 2 group (where X 1 and X 2 are a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom Or a iodine atom.)
  • X 1 and X 2 are a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom Or a iodine atom.
  • Ar is an aryl group which may have a substituent
  • n an integer of 110.
  • the R f group is preferably a perfluoroalkyl group.
  • the number of carbon atoms of the Rf group is 1 to 21, especially 2 to 20, especially 4 to 16, for example 6 to 1.
  • the carbon number of the R f group may be from 1 to 6, especially from 1 to 4.
  • Examples of R f groups are,,,,,,,,
  • fluorine-containing polymerizable compound having an atrial acid group or a methacrylic acid group are as follows.
  • examples of the ⁇ substituent include a halogen atom, an alkyl group (for example, having 1 to 21 carbon atoms) in which a hydrogen atom is substituted with a halogen atom (for example, monofluoromethyl group and difluoromethyl group).
  • a cyano group, or an aromatic group eg, a substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted phenyl group).
  • fluorine-containing polymerizable compound having a monosubstituted acrylic acid group are as follows.
  • R f is a linear or branched perfluoroalkyl group or a perfluoroalkenyl group having 1 to 21 carbon atoms.
  • Styrene-based compounds such as styrene, a-methynolestyrene, and p-methyl / restyrene
  • Vinyl halides such as vinyl fluoride, vinyl chloride, vinyl bromide, vinylidene fluoride, vinylidene chloride, or vinylidene compounds
  • aliphatic aryl esters such as aryl aryl heptanoate, aryl aryl caprylate, and aryl propyl alcohol;
  • Atarylamides such as N-methylacrylamide, N-methylolmethacrylamide and
  • a chlorine-containing polymerizable compound for example, butyl chloride and vinylidene chloride
  • a chlorine-containing polymerizable compound for example, butyl chloride and vinylidene chloride
  • the average molecular weight of the fluorinated polymer (A) is from 1000 to 10000000, for example, from 1000 to L00000.
  • the surfactant (B) has the formula:
  • R 1 is an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms or an alkyl group having 2 to 22 carbon atoms
  • R is an alkylene group having 3 or more carbon atoms
  • R 3 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 22 carbon atoms
  • p is a number of 2 or more
  • q is a number of 1 or more.
  • p and q are numbers such that the weight ratio of the polyoxyethylene block is 5 to 80% by weight based on the whole molecule.
  • q may be a number of 2 or more. That is, one (R 2 O) q — may form a polyoxyalkylene chain.
  • the surfactant (B) is a polyoxyethylene containing a hydrophilic polyoxyethylene chain and a hydrophobic oxyalkylene chain (particularly, a polyoxyalkylene chain) in the center.
  • the hydrophobic oxyalkylene chain include an oxypropylene chain, an oxybutylene chain, and a styrene chain, and among them, an oxypropylene chain is preferable.
  • surfactant (B) Specific examples of the surfactant (B) are as follows.
  • the proportion of the polyoxyethylene block is 5 to 80% by weight, for example 30 to 75% by weight, based on the molecular weight of the surfactant (B) (copolymer). /. , Especially 40-70 weight. / 0 .
  • the average molecular weight of the surfactant (B) is generally from 300 to 5,000, for example from 500 to 3,000.
  • the surfactant (B) can be used alone or in combination of two or more.
  • the surfactant (B) is added as a protective colloid to the aqueous resin emulsion after polymerization in order to improve the stability of the aqueous resin emulsion after polymerization.
  • the amount of surfactant (B) may be from 0.01 to 30 parts by weight, for example from 1 to 20 parts by weight, per 100 parts by weight of polymer.
  • a surfactant (C) other than the surfactant (B) can be used in combination.
  • a surfactant (C) a cationic ⁇ "raw, anionic or nonionic emulsifier can be mentioned, but a cationic ionic emulsifier, a nonionic emulsifier or a mixture of both is preferable.
  • Cationic emulsifiers include dodecyl 1, remethylammonium acetate, trimethyltetradecylammonium chloride, and hexadecyltrimethylammonium chloride. Mbromide, trimethyloctadecyl ammonium chloride, (dodecylmethylbenzyl) trimethylammonium chloride, benzyldodecyldimethyl ammonium chloride, methyl dodecyl di (hydropolyoxyethylene) ammonium chloride, benzinoredededec Noresi (hydropolyoxyethylene) ammonium chloride, N- [2- (Getylamino) ethyl] oleamide hydrochloride.
  • Nonionic emulsifiers include ethylene oxide and hexinolephenol, isooctyl phenol, hexadenic phenol, oleic acid, alkane (Ci 26 ) thiol, sorbitan monofatty acids (C 7 to C 19 ) or alkyl ( C X 2 One C
  • the weight of the surfactant (C) may be 0.01 to 30 parts by weight, for example, 1 to 2 parts by weight per 100 parts by weight of the polymer (A).
  • composition of the present invention optionally contains an antifoaming agent.
  • an antifoaming agent when there is a concern that foaming may be increased by including a surfactant, it is necessary to include an antifoaming agent.
  • the defoaming agent various aqueous defoaming agents can be used.
  • lower alcohols such as methanol, ethanol, butanol, etc .
  • higher alcohols such as amyl alcohol, polypropylene daricol and derivatives thereof; oleic acid, tol Fats and oils such as oils, mineral oils, stones, etc .
  • surfactants such as sorbitan fatty acid esters, polyethylene glycol fatty acid esters, phenololonic type nonionic surfactants
  • silicone surfactants such as siloxane and silicone resins. It is used alone or in combination.
  • Typical commercial products of antifoaming agents include B-series (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) such as Adekinate B and Adecanet B 1068; Formaster DL, Nopco NXZ, SN Deformer 113, 3 SN, Deformer series such as 25, 308, 368; Dehydran 1293, Dehydran 1513 [manufactured by San Nopco Co., Ltd.]; Furonon SB—110N, SB—210, 510, 551, Aqualen 800, 805, Aqualene 1488 (Kyoeisha Chemical
  • Surfynol 104E (Acetylen-based defoamer manufactured by Air Products &Chemicals); KS-60 7A [Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.]; FS Antifoam
  • an organic solvent for the purpose of improving the dispersibility of the polymer, an organic solvent can be added as needed.
  • the organic solvent include ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethylene glycol derivatives such as ethylene glycol and polyethylene glycol; and polyethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol resin methyl ether ether, and polyethylene glycol.
  • Polyethylenes such as propylene glycol derivatives such as alkyl ethers of ethylene dalicol derivatives such as lemonobutynoleatenole, propylene dalicol, dipropylene glycol cornole, tripropylene glycol cornole, and polypropylene glycol, and cyclodextrins and dextrins
  • propylene glycol derivatives such as alkyl ethers of ethylene dalicol derivatives such as lemonobutynoleatenole, propylene dalicol, dipropylene glycol cornole, tripropylene glycol cornole, and polypropylene glycol, and cyclodextrins and dextrins
  • Examples include ethers, esters such as methyl acetate and ethyl ethyl ester, and N-alkylpyrrolidone.
  • the amount of organic solvent may be from 5 to 200 parts by weight, for example from 100 to 100 parts by weight
  • the aqueous dispersion may contain an organic acid, a crosslinking agent, another polymer, another water repellent, an oil repellent, an insect repellent, a flame retardant, an antistatic agent, a dye stabilizer, a screen stabilizer, etc. May be included.
  • the crosslinking agent examples include a blocked isocyanate compound, a melamine resin compound, a glyoxal resin compound, a urea resin compound, and a crosslinkable monomer (N-methylonyl acrylamide, a blocked product of 2-isocyanate ethyl methacrylate). And the like as essential polymerization units, and a blocked isocyanate compound or a melamine resin compound is preferable.
  • the blocked isocyanate compound is a compound having no polymerized ⁇ fe unsaturated group, and is preferably a compound having a structure in which the isocyanate group of polyisocyanate is blocked with a blocking agent.
  • the melamine resin compound include trimethylol melamine, hexamethylol melamine and the like.
  • a polymerization initiator and, if necessary, a surfactant The polymerizable compound is emulsion-polymerized in water to which an organic solvent has been added in the presence of an organic solvent to obtain an emulsion of the polymer (A), and then the surfactant (B) and optionally water are added to the emulsion.
  • the surfactant (B) and optionally water are added to the emulsion.
  • the substrate to which the aqueous dispersion is applied is a textile or a solid sheet.
  • the substrate is preferably a sheet, for example a cloth.
  • Textile products include fibers themselves, yarns made of fibers, and fabrics made of fibers.
  • a solid sheet is a sheet that has no voids, unlike a cloth made of i-fibre.
  • Substrates can be films, fibers, yarns, woven fabrics, carpets, as well as sheets made of natural or modified natural or synthetic polymer materials, filaments or yarns. May be.
  • the dispersion of the present invention is applied to a substrate by coating, dipping, spraying, padding, roll coating, or a combination of these methods.
  • the bath is used as a pad bath by adjusting the solid content of the bath to 0.1 to 10% by weight, and then the substrate is padded with the bath in the next step, and then excess liquid is removed with a squeeze roll.
  • the dry absorption (weight of the dry polymer on the substrate) is applied so that it is about 0.01-1% by weight of the substrate.
  • the processing substrate is heated to 100 to 200 ° C. as necessary.
  • the treatment liquid is prepared by diluting the polymer dispersion with water so that the solid content concentration becomes 0.5% by weight. Immerse the polyester cloth in the treatment liquid, squeeze it with a mandal to make the wet topic up 65%, dry it at 100 ° C for 2 minutes, and heat-treat it at 160 ° C for 1 minute. Evaluate oil repellency.
  • the water repellency is represented by the water repellency No. (see Table 1 below) of the spray method of JIS-L-1092.
  • the aqueous dispersion of the present invention is excellent in stability when contaminants are present in the processing bath, stability against mechanical shock in the processing bath, and extremely high water and oil repellency and its durability. Can be maintained. Aqueous dispersions do not sediment the particles and do not adhere to the rolls and cause soiling of the fabric.

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Abstract

 (A)含フッ素重合体を含んでなる水性樹脂エマルションに、(B) 式: R1O−(CH2CH2O)p−(R2O)q−R3 [式中、R1はアルキル基またはアルケニル基、R2はアルキレン基であり、R3は水素原子またはアルキル基またはアルケニル基、pは2以上の数、qは1以上の数であり、pおよびqはポリオキシエチレンブロックの重量割合が分子全体に対して5~80重量%になるような数である。]で示される界面活性剤を添加してなる水性エマルション組成物は、夾雑物安定性および機械的安定性に優れている。

Description

明 細 書 水性エマルション組成物 技術分野
本発明は、 水性樹脂エマルシヨンによる加工処理において、 処理浴中に夾雑物 が存在した場合における安定性や、 加工処理浴での機械的衝撃に対する安定性に 優れ、 かつ高い撥水撥油性やその耐久性を維持することができる水性エマルショ ン組成物に関する。 背景技術
パーフルォロアルキル基もしくはパーフルォロアルケニル基およびァクリル酸 基もしくはメタクリル酸基を有する重合性化合物の重合体が繊維織物の撥水撥油 剤として有用であることは知られており、 特に該重合体を乳化剤により水性媒体 中に分散せしめた水性分散液が工業的に広く使用されている。
しカゝし、 従来の一般的な水性分散液を希釈して調合される撥水撥油剤加工浴で は、 加工処理中に前処理工程から加工布等に付着した夾雑物が混入により、 水性 分散液の分散性が悪化しエマルション粒子が凝集、 沈降が起こったり、 あるいは 処理される生地が処理浴に入る時や出る時に受ける機械的衝撃により分散液が壊 れ、 エマルシヨン粒子が凝集、 沈降が起こったりして、 撥水撥油性能の低下や、 口一ルにポリマーが付着して生地汚れとなるトラブルがしばしば発生していた。 すなわち、 従来の水性分散液は夾雑物に対する安定性、 および処理工程での機械 的な安定性が不十分であった。
夾雑物に対する安定性に優れる方法が、 特開平 9— 1 1 8 8 7 7、 特開平 9— 1 2 5 0 5 1、 特開平 9 _ 3 0 2 3 3 5において提案されているが、 近年の撥水 撥油加工の多様性に伴って、 力ならずしも十分に満足のいく安定性を提供するに は至っていない。 発明の開示 ' 本発明の目的は、 夾雑物安定性および機械的安定性に優れた水性エマルション 組成物、 およびそれに用いた加工方法を提供することである。
本発明は、
(A) パーフルォロアルキル基もしくはパーフルォロアルケニル基およびァク リル酸基もしくはメタクリル酸基もしくは α—置换ァクリル酸基を有する重合性 化合物の少なくとも 1種のホモ重合体もしくは共重合体またはそれらと共重合可 能な重合性化合物との共重合体を含んでなる水性樹脂エマルションに、
(Β ) 式:
0 -(C H 2 C H 2 0) p - (R2 0) q - R3 ( 1 )
[式中、 R 1は炭素数 1〜2 2のアルキル基または炭素数 2〜 2 2のアルケニル基、
R2は炭素数 3以上のアルキレン基であり、 R3は水素原子、 炭素数 1〜2 2のァ ルキル基または炭素数 2〜 2 2のアルケニル基、 pは 2以上の数、 qは 1以上の 数であり、 pおよび qはポリオキシエチレンプロックの重量割合が分子全体に対 して 5〜8 0重量%になるような数である。 ]
で示される界面活性剤
を添加してなる水性エマルシ 3ン組成物に関する。 発明を実施するための形態
水性樹脂エマルションは、 含フッ素重合体の水性エマルシヨンである。
含フッ素重合体は、 含フッ素単量体の単独重合体、 2種以上の含フッ素単量体 の共重合体、 または含フッ素単量体と共重合可能な他の重合性化合物との共重合 体である。
含フッ素単量体は、 パーフルォロアルキル基もしくはパーフルォロアルケニル 基およぴァクリル酸基もしくはメタクリル酸基もしくは α—置換ァクリル酸基を 有する重合性化合物である。
パーフルォロアルキル基もしくはパーフルォロアルケニル基およびアクリル酸 基もしくはメタクリル酸基もしくは α—置換アクリル酸基を有する重合性化合物 の例として、 式:
Figure imgf000004_0001
Rf-(CH2)nOCOCR3=CH2 (2)
Figure imgf000004_0002
OH
Rf-CH2CHCH2OCOCR 3. = =CΓHΤ2. (4)
Figure imgf000004_0003
Rf-0-Ar-CH2OCOCR =CH2 (6) [式中、 R f は炭素数 1 2 1 (例えば、 3 2 1 ) のパーフルォロアルキル基 またはパーフルォロアルケニル基、
R 1 は水素または炭素数 1 1 0のアルキル基、
R 2 は炭素数 1 1 0のアルキレン基、
R 3 は水素原子、 メチル基、 フッ素原子、 塩素原子、 臭素原子、 ョゥ素原子、 C F X 1 :2基 (但し、 X 1および X2は、 水素原子、 フッ素原子、 塩素原子、 臭素原 子またはョゥ素原子である。 ) シァノ基、 炭素数 1 2 1の直鎖状または分岐 状のフルォロアルキル基、 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、
A rは置換基を有することもあるァリール基、
nは 1 1 0の整数を表わす。 ]
で示される (メタ) アタリレートエステルを挙げることができる。
上記式において、 R f基が、 パーフルォロアルキル基であることが好ましい。 Rf 基の炭素数は、 1~21、 特に 2〜20、 特別には 4〜16、 例えば 6〜1
4である。 R f 基の炭素数は、 1〜6、 特に 1〜4であってもよい。 R f基の例 は、 、 一 、 一 、 一 、
、 、 一 、 、
、 、 一 、 、 一( 、 ( 、 、 一( 、 一( 、 等である。
アタリル酸基もしくはメタタリル酸基を有する含フッ素重合性化合物の具体例 は、 次のとおりである。
〇 、
〇 、
、 、
、 CH2 CH 二 、
C F^-O' CH2 -C O Ch: CHつ
Figure imgf000005_0001
Figure imgf000006_0001
α—置換アクリル酸基において、 α置換基の例は、 ハロゲン原子、 ハロゲン原 子で水素原子を置換した (例えば、 炭素数 1〜2 1の) アルキル基 (例えば、 モ ノフルォロメチル基およびジフルォロメチル基) 、 シァノ基、 芳香族基 (例えば、 置換または非置換のベンジル基、 置換または非置換のフヱニル基) である。
a一置換ァクリル酸基を有する含フッ素重合性化合物の具体例は、 次のとおり である。
Figure imgf000006_0002
Figure imgf000006_0003
Figure imgf000006_0004
Figure imgf000007_0001
Figure imgf000007_0002
Figure imgf000007_0003
Figure imgf000007_0004
j¾ ~~ Cli CH¾' O 一 Clig
Figure imgf000008_0001
OCOCHg O Cl
I II一 I一
Rf-CH2CHCH2 0- 一 C J¾
[式中、 R f は炭素数 1 ~ 2 1の直鎖状または分岐状のパーフルォロアルキル基 またはパーフルォロアルケニル基である。 ]
他の共重合可能な重合性化合物には種々のものがあるが、 例示すると、
( 1 ) アタリル酸およびメタタリル酸ならびにこれらのメチル、 ェチル、 プチル、 ィソブチノレ、 t一プチノレ、 プロピル、 2ーェチノレへキシノレ、 へキシル、 デシノレ、 ラウリノレ、 ステアリノレ、 ィソポノレ二ノレ、 ]3—ヒドロキシェチノレ、 グリシジノレ、 フ ェニル、 ベンジル、 4—シァノフエニノレエステノレ類、
( 2 ) 酢酸、 プロピオン酸、 力プリル酸、 ラウリル酸、 ステアリン酸等の脂肪酸 のビニノレエステノレ類、
(3) スチレン、 a—メチノレスチレン、 p—メチ /レスチレン等のスチレン系化合 物、
(4) フッ化ビニル、 塩化ビュル、 臭化ビュル、 フッ化ビニリデン、 塩化ビニリ デン等のハロゲン化ビュルまたはビニリデン化合物類、
(5) ヘプタン酸ァリル、 カプリル酸ァリル、 力プロン酸ァリル等の脂肪族のァ リルエステノレ類、
( 6 ) ビニルメチルケトン、 ビュルェチルケトン等のビュルアルキルケトン類、
(7) N—メチルアクリルアミ ド、 N—メチロールメタクリルアミド等のアタリ ルアミド類および
(8) 2, 3—ジクロ口一 1, 3—ブタジエン、 イソプレン等のジェン類などを 例示できる。
他の重合性ィヒ合物として、 含塩素重合性化合物 (例えば、 塩化ビュルおよび塩 化ビニリデン) を (重合体に対して、 例えば 1〜50重量%の量で) 含むことが 好ましい。
含フッ素重合体 (A) の平均分子量は、 1000〜 10000000、 例えば 1000〜; L 000000であってよレヽ。
界面活性剤 (B) は、 式:
R10-(CH2 CH2 0)p-(R20)q-R3 (1)
[式中、 R1は炭素数 1〜 22のアルキル基または炭素数 2~22のアルケュル基、
R は炭素数 3以上のアルキレン基であり、 R 3は水素原子、 炭素数 1〜22のァ ルキル基または炭素数 2〜 22のアルケニル基、 pは 2以上の数、 qは 1以上の 数であり、 pおよび qはポリォキシエチレンブロックの重量割合が分子全体に対 して 5〜80重量%になるような数である。 ]
で示される界面活性剤である。
界面活性剤 (B) において、 qは、 2以上の数であってよい。 すなわち、 一 ( R2 O) q—がポリオキシアルキレン鎖を形成してもよい。
界面活性剤 (B) は、 中央に親水性のポリオキシエチレン鎖と疎水性のォキシ 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る。 疎水性のォキシアルキレン鎖としては、 ォ キシプロピレン鎖、 ォキシブチレン鎖、 スチレン鎖等が挙げられるが、 中でも、 ォキシプロピレン鎖が好ましい。
界面活性剤 (B) の具体例は、 次のとおりである。
C10H210-(CH2C¾0)p _(C3H60)q - H
C12H250- (CH2CH20)p _(C3H60)q _H
C16H310-(CH2CH20)p _(C3¾0)q - H
C16H330-(CH2CH20)p一 (C3H60)q - H
C18H370— (CH2CH20)p — (C3¾0)q -H
C12H250-(CH2CH20)p _(C3H60)q - C12H25
C16H310- (CH2C¾0)p - (C3H60)q一 C16H31
C16H330-(CH2CH20)p -(CaHeO), - C12H25
[式中、 pおよび qは上記と同意義である。 ]
ポリオキシエチレンブロックの割合が界面活性剤 (B) (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。 /0で あることができる。
界面活性剤 (B) の平均分子量は、 一般に 300〜5, 000、 例えば、 50 0〜3, 000である。
界面活性剤 (B) は 1種単独でも 2種以上を併用することもできる。 界面活性 剤 (B) は重合後の水性樹脂エマルシヨンの安定性をよくするために、 重合後の 水性樹脂エマルションに保護コロイ ドとして加えられる。 界面活性剤 ( B ) の量 は重合体 100重量部当たり 0. 01〜30重量部、 例えば 1〜20重量部であ つてよい。
界面活性剤 (B) に加えて、 界面活性剤 (B) 以外の界面活性剤 (C) を併用 することも可能である。 界面活性剤 (C) としては、 陽イオン ^ "生、 陰イオン性ま たは非イオン性乳化剤が挙げられるが、 陽ィオン性乳化剤または非イオン性乳化 剤あるいは両者の混合物であるのが望ましい。
陽イオン性乳化剤には、 ドデシル 1、リメチルアンモニゥムァセテート、 トリメ チルテトラデシルァンモニゥムクロライド、 へキサデシルトリメチルァンモニゥ ムブロマイド、 トリメチルォクタデシルアンモニゥムクロライド、 (ドデシルメ チルベンジル) トリメチルァンモニゥムクロライド、 ベンジルドデシルジメチル アンモニゥムクロライド、 メチルドデシルジ (ヒドロポリオキシエチレン) アン モ -ゥムクロライド、 ベンジノレドデシノレジ (ヒドロポリオキシエチレン) アンモ ニゥムクロライド、 N— [2- (ジェチルァミノ) ェチル] ォレアミド塩酸塩が 包含される。
非イオン性乳化剤には、 エチレンォキシドとへキシノレフエノール、 イソォクタ チルフエノール、 へキサデ力ノール、 ォレイン酸、 アルカン (Ci 2 6 ) チオール、 ソルビタンモノ脂肪酸 (C7 ~C1 9 ) またはアルキル (CX 2 一 C
1 8 ) ァミンなどとの縮合生成物が包含される。 界面活性剤 (C) の重量は重合 体 ( A) 100重量部当たり 0. 0 1〜30重量部、 例えば 1〜 2◦重量部であ つてよい。
本発明の組成物は必要に応じて消泡剤を含有する。 特に界面活性剤を含有させ ることにより泡立ちが大きくなることが懸念される場合は、 消泡剤を含有させる 必要がある。 消泡剤としては、 各種水性用のものが使用でき、 例えば、 メタノー ノレ、 エタノール、 ブタノール等の如き低級アルコール;ァミルアルコール、 ポリ プロピレンダリコールおよびその誘導体等の如き高級アルコール;ォレイン酸、 トール油、 ミネラルオイル、 石鹼等の如き油脂; ソルビタン脂肪酸エステル、 ポ リエチレングリコール脂肪酸エステル、 プノレロニック型ノ二オン界面活性剤等の 如き界面活性剤;シロキサン、 シリコーン樹脂等の如きシリコーン系界面活性剤 が挙げられ、 単独あるいは、 併用して使用される。 代表的な消泡剤の市販品とし ては、 アデ力ネート B、 アデカネ一卜 B 1 068等の B—シリーズ (旭電化工業 社製) ;フォーマスター DL、 ノプコ NXZ、 SNデフォーマー 1 1 3, 3 25, 308, 368等の SNデフォーマーシリーズ;デヒドラン 1 29 3, デヒドラ ン 1 5 1 3 〔サンノプコ (株) 製〕 ;フロノン SB— 1 1 0 N、 SB— 210、 5 10、 55 1、 アクアレン 800、 805、 アクアレン 1488 〔共栄社化学
(株) 製〕 ;サーフィノール 104E (エアプロダクト &ケミカル社製ァセチレ ン系消泡剤) ; KS-60 7 A 〔信越化学社 (株) 製〕 ; F Sアンチフォーム
(ダウコーユング社製) ; BYK-020、 03 1、 073、 W (ビッグケミー 社製) ;デヒドラン 9 8 1 (ヘンケル白水社製) ;ェパン一 4 1 0、 7 1 0、 7 2 0 〔第一工業製薬 (株) 製〕 ; T e g o F o a m e Xシリーズ (テゴ■ ゴ一 ルドシュミット社製) ;フォームレックス一 7 4 7、 T Y— 1 0、 E Pシリーズ (日華化学社製) 等が挙げられる。 消泡剤の含有量は水性樹脂エマルシヨンに対 して 0 . 0 1〜1 0重量0 /0が好ましく、 0 . 0 5〜5重量0 /0が特に好ましい。 本発明では重合体の分散性の向上を目的とし、 必要に応じて有機溶剤を加える ことができる。 有機溶剤の例としては、 アセトン、 メチルェチルケトンのごとき ケトン類、 エチレングリコーノレ、 ポリエチレングリコーノレのごときエチレングリ コール誘導体および、 ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、 ポリエチレ ングリコーノレジメチノレエ一テル、 ポリエチレングリコー/レモノブチノレエーテノレの ごときエチレンダリコール誘導体のアルキルエーテル類、 プロピレンダリコール、 ジプロピレングリ コーノレ、 ト リプロピレングリ コーノレ、 ポリプロピレングリ コー ルのごときプロピレングリコール誘導体、 シクロデキストリン、 デキストリンの ごときポリエーテル類、 酢酸メチル、 齚酸ェチルのごときエステル類、 N—アル キルピロリ ドン等である。 有機溶剤の量は重合体 1 0 0重量部当たり 5〜 2 0 0 重量部、 例えば 1 0〜1 0 0重量部、 特に 2 0〜8 0重 i部であってよい。
また必要に応じて、 水性分散液は、 有機酸や架橋剤、 他の重合体、 他の撥水剤、 撥油剤、 防虫剤、 難燃剤、 帯電防止剤、 染料安定剤、 防シヮ剤等の添加剤等を含 んでもよい。
架橋剤としては、 ブロック化イソシァネート化合物、 メラミン樹脂化合物、 グ リオキザール系樹脂化合物、 尿素系樹脂化合物、 架橋性単量体 (N—メチローノレ ァクリルアミ ド、 2—イソシァネートェチルメタタリレートのブロック化体等) を必須重合単位とする重合体等が挙げられ、 プロック化ィソシァネート化合物ま たはメラミン樹脂化合物が好ましい。 ここで、 ブロック化イソシァネート化合物 としては、 重合 ^fe不飽和基を有しない化合物であり、 ポリイソシァネートのイソ シァネート基をプロック化剤でブロックした構造の化合物が好ましい。 メラミン 樹脂化合物としては、 トリメチロールメラミン、 へキサメチロールメラミン等が 挙げられる。
本発明の水†生分散液を製造するには、 重合開始剤および必要により界面活性剤 の存在下で重合性化合物を、 有機溶剤を加えた水中で乳化重合して、 重合体 (A) の乳濁液を得た後に、 乳濁液に、 界面活性剤(B )および必要により水を加 える。
水性分散液を適用する基体は、 繊維製品または中実シートである。 基体は、 シ 一ト状物、 例えば布であることが好ましい。 繊維製品としては、 繊維そのもの、 繊維からできている糸、 繊維からできている布が挙げられる。 中実シートとは、 i維からできている布と異なって、 空隙の存在しないシートである。
基体は、 フィルム、 繊維、 糸、 織布、 カーペットならびに天然重合体物質や変 性された天然重合体物質や合成重合体物質から得られたフイラメント、 锥ぁる いは糸で作られたシートであってよい。
本発明の分散液は、 塗布、 浸漬、 吹きつけ、 パッデイング、 ロール被覆あるい はこれらの方法の組み合せによって基体に適用される。 例えば、 浴の固形分量を 0 . 1 ~ 1 0重量%にすることによつてパッド浴として使用し、 次レ、で基体をこ の浴でパッドし、 次に絞りロールで過剰の液を除いて、 乾燥吸収 (基体上の乾燥 重合体の重量) が基体の約 0 . 0 1〜1重量%となるように適用される。 また処 理基体は必要に応じて 1 0 0〜2 0 0 °Cに加熱するのが好ましい。 発明の好ましい態様
以下に実施例および比較例を示し、 本発明を更に詳しく説明する。
特'|~生は、 次のようにして測定した。
撥水撥油性
重合体分散液を固形分濃度が 0 . 5重量%になるよう水で希釈して処理液を調 製する。 ポリエステル布を処理液に浸漬し、 マンダルで絞って、 ウエットピック アップ 6 5 %とし、 1 0 0 °Cで 2分間乾燥し、 1 6 0 °Cで 1分間熱処理した後に、 処理布の撥水撥油性を評価する。
撥水性は J I S - L - 1 0 9 2のスプレー法による撥水性 N o . (下記表 1参 照) をもって表す。
撥油性は A A T C C— TM 1 1 8によつて下記表 2に示す試験溶液を試験布上、 2箇所に数滴たらし、 3 0秒後の浸透状態を観察し、 浸漬を示さない試験溶液が 与える撥油性の最高点を撥油性とする t
撥水性 No.
5 表面に付着湿潤のないもの
4 表面にわずかに付着湿潤を示すもの
3 表面に部分的湿潤を示すもの
2 表面に湿潤を示すもの
表面全体に湿潤を示すもの
表態
表 2
撥油性 試験溶液 表面張力 (d^ne/cm^ 25 °C)
8 n—ヘプタン 20. 0
7. n—才クタン 21. 8
6 n—デカン 23, 5
5 n—ドデカン 25, 0
4 n—テトラデカン 26. 7
3 n—へキサデカン 27. 3
2 n—へキサデカン 35/ 29. 6
ヌジヨール 65混合溶液
ヌジョール 31. 2
0 1に及ばないもの
撥水撥油性の洗濯耐久性
JIS L- 0217-103法による洗濯を 3回繰り返して行い、 その後の撥水撥油性を評 価する(HL - 3)。
貯蔵安定性
水性分散液 (固形分 30重量%) を、 40°Cで 1ヶ月保存し、 沈降の発生を観 察する。
〇: 全く沈降なし
△: わずかに沈降あり
X: 多く沈降あり
夾雑物安定性
水性分散液を水道水で固形分濃度◦. 6重量%に希釈し、 そこへナイロン用 F i x剤 0. 03重量%添加し、 よくかき混ぜた後の凝集物の発生を観察し、 以下 の基準で評価した。
〇:凝集物の発生が全くない
△:凝集物の発生が少しある
X:凝集物が多量に発生する
貯蔵安定性
水性分散液 (固形分 30重量%) を、 40°Cで 1ヶ月保存し、 沈降の発生を観 察する。
〇 全く沈降なし
Δ わずかに沈降あり
X 多く沈降あり 実施例 1
1 Lォートクレーブに Cn F2 n + ! CH2 CH2 OCOCH=CH2 (n =6, 8, 10, 12, 14 (nの平均 8) の化合物の混合物) 150 g、 ステ ァリルァクリレート 75 g、 3 _クロロー 2—ヒ ドロキシプロピルメタクリレー ト 3 g、 純水 300 g、 トリプロピレングリコーノレ 80 g、 酢酸 0. 45 g、 ォ クタデシノレ 1、リメチルアンモェゥムクロライド 6 g、 ポリオキシエチレンラゥリ ルエーテ/レ 9 g、 を入れ、 撹拌下に 60°Cで 15分間、 超音波で乳化分散させた。 乳化後 n -ドデシルメルカブタン 1. 5 gを添カロし、 さらに塩化ビュル 45 gを 圧入充填した。 さらに 2, 2' ーァゾビス (2—アミジノプロパン) 2塩酸塩 1.
12 gを添加し、 60°Cで 5時間反応させ、 重合体の水性エマルションを得た。 さらにこの水性エマルシヨンに d 2 H2 5 O— (C2 H4 O) a— (C3 H6
O) b-H (ポリオキシエチレン鎖の平均が 10モル、 ポリオキシプロピレン鎖 の平均が 4モル) 3 gを入れ、 1時間攪拌させて水性分散液を得た。 実施例 2
1 Lオートクレーブに Cn F2 n + ! CH2 CH2 OCOCH=CH2 (n =6, 8, 10, 12, 14 (nの平均 8) の化合物の混合物) 150 g、 ステ ァリノレアタリレート 37. 5 g、 2—ェチノレへキシルメタクリレート 37. 5 g、 ダイアセントンアクリルアミド 1. 8 g、 3—クロ口一 2—ヒドロキシプロピノレ メタクリレート 1. 2 g、 純水 300 g、 ジプロピレングリコールモノメチルェ 一テル 70 g、 酢酸 0. 45 g、 ジ硬化牛脂アルキルジメチルアンモニゥムクロ ライド 6 g、 ポリオキシエチレンセチルエーテル 9 g、 を入れ、 撹拌下に 60°C で 15分間、 超音波で乳化分散させた。 乳化後 n—ドデシノレメルカブタン 1. 5 gを添加し、 さらに塩化ビニル 45 gを圧入充填した。 さらに 2, 2' —ァゾビ ス (2—アミジノプロパン) 2塩酸塩 1. 12 gを添加し、 60°Cで 5時間反応 させ、 重合体の水性エマルシヨンを得た。 さらにこの水性エマルシヨンに Ci 2 H2 5 O- (C2 H4 〇) a— (C3 H6 O) b-H (ポリオキシエチレン鎖の平 均が 14モル、 ポリォキシプロピレン鎖の平均が 2モル) 3 gを入れ、 1時間攪 拌させて水性分散液を得た。 実施例 3
1 Lフラスコに Cn F2 n + CH2 CH2 OCOCH=CH2 (n = 6, 8,
10, 12, 14 (nの平均 8) の化合物の混合物) 100 g、 ステアリルメタ タリレート 50 g、 N—メチロールァクリルアミ ド 2 g、 純水 200 g、 ジプロ ピレンダリコールモノメチルエーテル 50 g、 酢酸 0. 3 g、 ポリオキシェチレ ンラウリルエーテル 4 g、 ポリオキシエチレンセチルエーテル 10 gを入れ、 撹 拌下に 60°Cで 15分間、 超音波で乳化分散させた。 2, 2, ーァゾビス (2— アミジノプロパン) 2塩酸塩 0. 75 gを添加し、 60°Cで 5時間反応させ、 重 合体の水性エマルシヨンを得た。 さらにこの水性エマルシヨンに d 2 H2 5 O 一 (C2 H4 O) a- (C3 H6 O) b— H (ポリォキシエチレン鎖の平均が 10 モル、 ポリォキシプロピレン鎖の平均が 4モル) 2 gを入れ、 1時間攪拌させて 水性分散液を得た。 実施例 4
1 Lフラスコに Cn F2 n + ! CH2 CH2 OCOCH=CH2 (n = 6, 8, 10, 12, 14 (nの平均 8) の化合物の混合物) 100 g、 ステアリルァク リレート 50 g、 ダイアセトンアタリルァミド 2 g、 純水 200 g、 ジプロピレ ングリコールモノメチルエーテル 50 g、 酢酸 0. 3 g、 ジ硬化牛脂アルキルジ メチ </レアンモユウムクロライド 4 g、 ポリォキシエチレンセチ エーテゾレ 8 gを 入れ、 撹拌下に 60°Cで 15分間、 超音波で乳ィ匕分散させた。 2, 2' —ァゾビ ス (2—アミジノプロパン) 2塩酸塩 0. 75 gを添加し、 60°Cで 5時間反応 させ、 重合体の水性エマルションを得た。 さらにこの水性エマルシヨンに C 1 2 H2 5 O— (C2 H4 O) a- (C3 H6 O) b— H (ポリオキシエチレン鎖の平 均が 10モル、 ポリォキシプロピレン鎖の平均が 4モル) 1. 6 gを入れ、 1時 間攪拌させて水性分散液を得た。 実施例 5
1 Lフラスコに Cn F2 n + ! CH2 CH2 OCOCH=CH2 (n = 6, 8, 10, 12, 14 (nの平均 8) の化合物の混合物) 100 g、 ステアリルァク リレート 25 g、 ラウリルアタリレート 25 g、 N—メチロールアクリルアミ ド 1. 2 g、 3—クロ口一 2—ヒドロキシプロピルメタタリレート 0. 8 g、 純水 200 g、 トリプロピレングリコーノレ 50 g、 エチレングリコーノレ 10 g、 酢酸 0. 3 g、 ォクタデシルトリメチルアンモニゥムクロライド 4 g、 ポリオキシェ チレンセチノレエーテル 8 gを入れ、 撹拌下に 60°Cで 15分間、 超音波で乳化分 散させた。 2, 2, 一ァゾビス (2—アミジノプロノヽ。ン) 2塩酸塩 0. 75 gを 添加し、 60 °Cで 5時間反応させ、 重合体の水性エマルションを得た。 さらにこ の水性エマルシヨンに Cl 2 H2 5 0- (C2 H4 O) a - (C3 H6 〇) b— H (ポリオキシエチレン鎖の平均が 14モル、 ポリオキシプロピレン鎖の平均が 2 モル) 1. 6 gを入れ、 1時間攪拌させて水性分散液を得た。 比較例 1
水性エマルシヨンに Cl 2 H2 5 0- (C2 H4 O) a— (C3 H6 〇) b-H (ポリォキシエチレン鎖の平均が 10モル、 ポリォキシプロピレン鎖の平均が 4 モル) を添加しない以外は、 実施例 1と同様にして得た水性分散液を用いた。 比較例 2
水性エマルシヨンに d 2 H2 5 O— (C2 H4 〇) a— (C3 H6 O) b— H (ポリォキシエチレン鎖の平均が 14モル、 ポリォキシプロピレン鎖の平均が 2 モノレ) の代わりに d 6 H3 3 0- (C3 H6 O) a— (C2 H4 O) b-H (ポ リオキシエチレン鎖の平均が 10モル、 ポリオキシプロピレン鎖の平均が 4モ ル) を用いる以外は、 実施例 2と同様にして得た水性分散液を用いた。 比較例 3
水性エマルシヨンに d 2 H2 5 O— (C2 H4 O) a— (C3 I- 16 O) b_I- I (ポリォキシエチレン鎖の平均が 10モル、 ポリオキシプロピレン鎖の平均が 4 モル) を添加する代わりに 6 H3 a 0- (C3 I- I6 〇) a— (C2 H4 O) b 一 H (ポリオキシエチレン鎖の平均が 10モル、 ポリオキシプロピレン鎖の平均 が 4モル) を用いる以外は、 実施例 3と同様にして得た水性分散液を用いた。 比較例 4
水性エマルシヨンに d 2 H2 5 O— (C2 H4 O) a— (C3 I- 16 O) b-H (ポリオキシエチレン鎖の平均が 10モノレ、 ポリオキシプロピレン鎖の平均が 4 モル) を添加する代わりに 6 H3 3 0- (C3 H6 〇) a— (C2 H4 O) b 一 H (ポリオキシエチレン鎖の平均が 20モル、 ポリオキシプロピレン鎖の平均 が 8モル) を用いる以外は、 実施例 4と同様にして得た水性分散液を用いた。 比較例 5
水性エマルシヨンに d 2 H2 5 O— (C2 H4 O) a— (C3 H6 O) b-H (ポリォキシエチレン鎖の平均が 14モル、 ポリオキシプロピレン鎖の平均が 2 モル) を添加しない以外は、 実施例 5と同様にして得た水性分散液を用いた。 表 3
Figure imgf000019_0001
発明の効果
本発明の水性分散液は、 処理浴中に夾雑物が存在した場合における安定性や、 加工処理浴での機械的衝撃に対する安定性に優れ、 カゝっ高い撥水撥油性やその耐 久性を維持することができる。 水性分散液は、 粒子の沈降が起こらず、 ロールに ポリマーが付着して生地汚れが生じることがない。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . (A) パーフルォロアルキル基もしくはパーフルォロアルケニル基およ びアタリル酸基もしくはメタタリル酸基もしくは α—置換ァクリル酸基を有する 重合性化合物の少なくとも 1種のホモ重合体もしくは共重合体またはそれらと共 重合可能な重合性化合物との共重合体を含んでなる水性樹脂エマルションに、
(Β ) 式:
0—(C H 2 C H 2 0) p—(R2〇)q— R3 ( 1 )
[式中、 R1は炭素数 1〜 2 2のアルキル基または炭素数 2〜 2 2のアルケニル基、 R2は炭素数 3以上のアルキレン基であり、 R 3は水素原子、 炭素数 1〜2 2のァ ルキル基または炭素数 2〜 2 2のアルケニル基、 pは 2以上の数、 qは 1以上の 数であり、 pおよび qはポリォキシエチレンプロックの重量割合が分子全体に対 して 5〜8 0重量。 /0になるような数である。 ]
で示される界面活性剤
を添加してなる水性エマルション組成物。
2 . 界面活性剤 (B ) におけるアルキレン基 (R2基) がプロピレンである請 求項 1に記載の組成物。
3 . さらに消泡剤を含む請求項 1に記載の組成物。
4 . 請求項 1に記載の組成物を用レ、る、 基体の処理方法。
5 . 繊維製品に撥水撥油性を付与することを目的とする請求項 4に記載の方法。
6 . 請求項 4に記載の方法により処理された基体。
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