WO2022138851A1 - 耐水圧向上効果のある撥水性有機微粒子 - Google Patents

耐水圧向上効果のある撥水性有機微粒子 Download PDF

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WO2022138851A1
WO2022138851A1 PCT/JP2021/047976 JP2021047976W WO2022138851A1 WO 2022138851 A1 WO2022138851 A1 WO 2022138851A1 JP 2021047976 W JP2021047976 W JP 2021047976W WO 2022138851 A1 WO2022138851 A1 WO 2022138851A1
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meth
acrylate
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monomer
fine particles
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PCT/JP2021/047976
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優子 塩谷
真由美 飯田
麻里奈 相原
義人 田中
昌弘 東
可奈子 高橋
憲正 上杉
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ダイキン工業株式会社
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    • C08F2/12Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16Aqueous medium
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    • C08F2/24Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents
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    • D06M23/00Treatment of fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, characterised by the process
    • D06M23/08Processes in which the treating agent is applied in powder or granular form

Definitions

  • the present disclosure relates to water-repellent organic fine particles having an effect of improving water pressure resistance, particularly non-fluorine organic fine particles.
  • superhydrophobicity is imparted to the surface of a base material by a method of forming a fine uneven structure on the surface of a base material or a method of combining the formation of such a fine uneven structure on the surface of a base material and the above-mentioned coating treatment. is doing.
  • the method of using fine particles and the method of patterning such as etching are mainly used for creating the uneven structure.
  • the range and substrate of the patterning method such as etching are limited.
  • hydrophobic inorganic fine particles When hydrophobic inorganic fine particles are used as the fine particles, a large amount of a dispersant such as an emulsifier is required to obtain an aqueous dispersion of the hydrophobic inorganic fine particles. If the hydrophobicity of the hydrophobic inorganic fine particles is lowered, that is, if the hydrophobic inorganic fine particles having a hydrophilic group left are used, the dispersion in water becomes a little easier, but the hydrophobicity of the fine particles themselves is lowered, so that it is used as a water repellent. Performance is reduced.
  • a dispersant such as an emulsifier
  • soap-free polymerization methods and organic fine particle synthesis methods with few emulsifiers Since these are dispersed in water without an emulsifier or with a small amount of emulsifier, hydrophilic monomers are generally used, and most of the fine particles thereof also show hydrophilicity. Since it is difficult to use a monomer having high hydrophobicity, it has been difficult to synthesize organic fine particles exhibiting water repellency by using soap-free polymerization or an organic fine particle synthesis method with a small amount of emulsifier.
  • Patent Document 1 discloses that a water-repellent fabric in which fine particles of 0.01 to 10.0 ⁇ m are fixed on the surface of the fabric has improved water pressure resistance.
  • the fine particles used in Example 1 of Patent Document 1 are silica fine particles and inorganic fine particles. Since the improvement of water pressure resistance is mainly improved by increasing the density of the fabric and the structure of laminating or laminating, there is almost no technique to improve the water pressure resistance only by the repellent.
  • the present disclosure provides organic fine particles capable of imparting excellent water pressure resistance and waterproofness to a base material.
  • the present disclosure relates to organic fine particles that can exist on a substrate in a state of having a particle shape and exhibit a water pressure resistant effect on the substrate.
  • the organic fine particles can adhere to the substrate in a state of having a particle shape.
  • the water pressure resistant effect exhibited is
  • water pressure resistance ratio water pressure resistance of treated cloth with organic fine particles / water pressure resistance of blank untreated cloth
  • the expressed water repellency is (i) When the organic fine particles are attached to the cloth, the contact angle of the water of the cloth to which the organic fine particles are attached is 120 degrees or more, or (ii) When the organic fine particles are attached to the cloth, the falling speed of the cloth to which the organic fine particles are attached is 100 mm / s or more, or (iii) When the organic fine particles are attached to the cloth, the water repellency test of the cloth to which the organic fine particles are attached means at least one of 80 points or more.
  • This disclosure is The present invention relates to a water repellent composition
  • a water repellent composition comprising (A) organic fine particles and (B) an aqueous medium.
  • this disclosure is (I) Contains a polymer having repeating units formed from a hydrophobic monomer having one ethylenically unsaturated double bond and at least one branched or cyclic hydrocarbon group having 3-40 carbon atoms.
  • organic fine particles In addition to the hydrophobic monomer (I), the polymer constituting the organic fine particles is added to the hydrophobic monomer (I).
  • Crosslinkable monomer having at least two ethylenically unsaturated double bonds, It may also have repeating units formed from. The polymer constituting the organic fine particles is further added.
  • a short-chain hydrocarbon-containing monomer having one or two hydrocarbon groups with one or two carbon atoms (IV) It also has repeating units formed from at least one monomer selected from (meth) acrylic monomers having a linear hydrocarbon group or polydimethylsiloxane group with 3-40 carbon atoms. You can do it.
  • Aspect 1 Organic fine particles that can exist on a base material in a state of having a particle shape and exhibit a water pressure resistant effect on the base material.
  • Aspect 3 The organic fine particles according to Aspect 1 or 2, wherein the fine particles observable on the cloth have a particle size of 50 to 700 nm.
  • Aspect 4 (I) Aspects 1 to include a polymer having a repeating unit formed from a hydrophobic monomer having one ethylenically unsaturated double bond and at least one hydrocarbon group having 3 to 40 carbon atoms. The organic fine particles according to any one of 3.
  • Aspect 5 (I) A hydrophobic monomer having one ethylenically unsaturated double bond and at least one branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 40 carbon atoms, and (II) at least two ethylenically unsaturated diaries.
  • Crosslinkable monomer with double bond Organic fine particles containing a polymer having repeating units formed from.
  • Aspect 6 (I) Contains a polymer having repeating units formed from a hydrophobic monomer having one ethylenically unsaturated double bond and at least one branched or cyclic hydrocarbon group having 3-40 carbon atoms.
  • the polymer is (III) A reactive / hydrophilic monomer having one ethylenically unsaturated double bond and at least one reactive group and / or a hydrophilic group, or one ethylenically unsaturated double bond and at least one.
  • a short-chain hydrocarbon-containing monomer having one or two hydrocarbon groups with one or two carbon atoms
  • (IV) (meth) acrylic monomers having a linear hydrocarbon group or polydimethylsiloxane group with 3-40 carbon atoms
  • Aspect 8 The organic according to any one of embodiments 4 to 7, wherein in the hydrophobic monomer (I), the branched hydrocarbon group has 3 to 11 carbon atoms and the cyclic hydrocarbon group has 4 to 15 carbon atoms. Fine particles.
  • Y 11 is -O-,-or -NR'-(R'is H or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms).
  • Y 12 is a benzene ring and H is a hydrogen atom H and R 13 are directly bound to Y 12 , respectively, and k is 1 to 3 and l is 0 to 3.
  • It is a monomer indicated by The crosslinkable monomer (II) has the formula: formula: or [In the formula, R 31 and R 33 are independently directly bonded to each other and have a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms (may include a hydrocarbon moiety having a ⁇ OH group), ⁇ (CH 2 CH 2 O).
  • R 32 , R 34 , R 35 and R 36 are independently hydrogen atoms, monovalent organic groups, or halogen atoms, respectively.
  • Y 31 is -O- or -NR'-(R'is H or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms).
  • p is 2 to 4, q is 1 to 5.
  • R 43 is a group having a direct bond, —O—, or a hydrocarbon group having 2 to 4 valences of 1 to 10 carbon atoms (which may include a hydrocarbon moiety having an ⁇ OH group).
  • Y 42 is a benzene ring and H is a hydrogen atom H and R 44 are directly bound to Y 42 , respectively.
  • t and u are 1 to 3, o is 0 or 1.
  • R 47 is a hydrogen atom, a monovalent organic group, or a halogen atom.
  • Y 43 is a direct bond, -O-, or -NR'-(R'is H or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms).
  • R 52 is a hydrogen atom, a monovalent organic group, or a halogen atom.
  • -, -S ( O) 2 -or-NR'-(R'is H or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms) and is composed of at least one 2- to 4-valent group (R'is a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms). However, this is not the case with only divalent hydrocarbon groups).
  • s is 1 to 3.
  • R61 is a group having a polydimethylsiloxane group.
  • R 62 is a hydrogen atom, a monovalent organic group, or a halogen atom.
  • the reactive group is an epoxy group, a chloromethyl group, a bromomethyl group, an iodomethyl group or a blocked isocyanate group
  • the hydrophilic group is a hydroxyl group or an amino group (H bonded to N). Is converted to a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group), a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a carboxylic acid, a sulfonic acid, an alkali metal or alkaline earth metal of phosphoric acid.
  • At least one selected from the group consisting of a base, chlorine or bromine, an ammonium base having an iodine ion as a counter anion, an ethylene glycol group, a polyethylene glycol group, and a group having an acetone skeleton (-C ( O) -CH 3 ).
  • a base chlorine or bromine
  • an ammonium base having an iodine ion as a counter anion
  • an ethylene glycol group a polyethylene glycol group
  • Pentyl glycol di (meth) acrylate polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, methylene glycol di (meth) acrylate, polytetramethylene glue.
  • Reactive / hydrophilic monomer (III) is glycidyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, hydroxymethyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2- Hydroxypropyl (meth) acrylate, 2,3-dihydroxypropyl (meth) acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2 -Hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-acetoacetoxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether, acrylic acid, methacrylic acid, trimethylsilyl (meth) acrylate, 2- (trimethylsilyloxy) ethyl (meth) acrylate, 2- (D
  • the short-chain hydrocarbon group-containing monomer (III) is at least one monomer selected from the group consisting of methyl methacrylate, ethyl methacrylate, ⁇ -chloromethyl acrylate, and ⁇ -chloroethyl acrylate.
  • the organic fine particles according to any one of aspects 4 to 10, which are at least one monomer selected from the group consisting of.
  • Aspect 12 (I) The molar ratio of the hydrophobic monomer (I) / reactive / hydrophilic monomer and / or the short-chain hydrocarbon group-containing monomer (III) is 100/0 to 50/50. (Ii) The crosslinkable monomer (II) is a hydrophobic monomer (I), a reactive / hydrophilic monomer and / or a short-chain hydrocarbon group-containing monomer (III), and (meth).
  • the (meth) acrylic monomer (IV) is a hydrophobic monomer (I) and a reactive / hydrophilic monomer and / or a short-chain hydrocarbon group-containing monomer (III).
  • Aspect 13 A water pressure resistant improving agent containing the organic fine particles according to any one of aspects 1 to 12.
  • Aspect 14 Use of the organic fine particles according to any one of aspects 1 to 12 as a water pressure resistance improving agent.
  • a water pressure resistant improving agent composition comprising the organic fine particles according to any one of aspects 1 to 12 and (B) an aqueous medium.
  • Aspect 16 The water pressure resistant improving agent composition according to aspect 15, wherein the amount of the organic fine particles (A) is 50% by weight or less with respect to the water pressure resistant improving agent composition.
  • Aspect 17 The water pressure resistance improving agent composition according to aspect 15 or 16, further comprising (C) a binder resin, (D) a surfactant, and (E) one or more of a cross-linking agent.
  • the binder resin (C) is selected from at least a non-fluoropolymer having a hydrocarbon group having 3 to 40 carbon atoms in the side chain and a fluoroalkyl polymer having a fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms in the side chain.
  • Aspect 19 The water pressure resistance improvement according to any one of aspects 17 or 18, wherein the binder resin (C) is an acrylic polymer, a urethane polymer, a polyolefin, a polyester, a polyether, a polyamide, a polyimide, polystyrene, a silicone polymer, or a combination thereof.
  • Agent composition is selected from at least a non-fluoropolymer having a hydrocarbon group having 3 to 40 carbon atoms in the side chain and a fluoroalkyl polymer having a fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms in the
  • Aspect 20 The weight ratio of the binder resin (C) / organic fine particles (A) is 1/99 to 90/10 or 20/80 to 99/1, or the amount of the binder resin (C) is the binder resin (C) and the organic fine particles (C).
  • the water pressure resistant improving agent composition according to any one of aspects 17 to 19, wherein the weight of A) is 30 to 99% by weight based on the total weight.
  • Aspect 21 A step of polymerizing a monomer in the presence of a surfactant having a weight of 30 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the monomer in an aqueous medium to obtain an aqueous dispersion of organic fine particles (A).
  • Aspect 22 Binder resin by adding the aqueous dispersion of the binder resin (C) to the aqueous dispersion of the organic fine particles (A) or by polymerizing the monomer for the binder resin in the aqueous dispersion of the organic fine particles (A).
  • aqueous dispersion in which the organic fine particles (A) and the binder resin (C) are dispersed can be obtained.
  • Aspect 23 A method for treating a textile product by applying the treatment liquid containing the water pressure resistant improving agent composition according to any one of embodiments 15 to 20 to the textile product.
  • Aspect 24 A textile product to which the water pressure resistance improving agent composition according to any one of embodiments 15 to 20 is applied.
  • Aspect 26 The textile product according to aspect 24 or 25, wherein the textile product is a cloth for outdoor goods, a cloth for sports goods, a cloth for rain gear, a cloth for medical use, or a non-woven fabric.
  • the organic fine particles and the water repellent composition of the present disclosure can impart excellent water pressure resistance and waterproof property to a base material such as a textile product.
  • the water pressure resistance improving agent contains organic fine particles.
  • the water pressure resistance improving agent may consist of only organic fine particles, or may contain other components in addition to the organic fine particles.
  • the water repellent composition functions as a water pressure resistance improving agent.
  • the water repellent composition (that is, the water pressure resistant improving agent) is It contains (A) organic fine particles and (B) an aqueous medium.
  • the water repellent composition further It may contain (C) a binder resin and / or (D) a surfactant. By including the binder resin (C), higher water pressure resistance can be obtained.
  • the water repellent composition contains the following components.
  • Organic fine particles act as an active ingredient that exhibits water repellency and water pressure resistance.
  • the organic fine particles are preferably formed of a non-fluorine polymer.
  • the average particle size of the organic fine particles may be 30 to 1000 nm, preferably 40 to 700 nm or 45 to 300 nm from the viewpoint of water pressure resistance and stability of the aqueous dispersion.
  • the average particle size means the average particle size of particles measured by a dynamic light scattering method (DLS).
  • the organic fine particles retain their particle shape on the substrate and exhibit water pressure resistance.
  • the water pressure resistance that develops is (i) When attached to cloth, the water pressure resistance ratio is 1.03 or more, and / or (ii) It is preferable to mean that the air permeability ratio is 0.9 or less when attached to a cloth.
  • the water pressure resistance ratio is the ratio of (water pressure resistance of the treated cloth to which organic fine particles are attached) / (water pressure resistance of the blank untreated cloth), and the air permeability ratio is (air permeability of the treated cloth to which organic fine particles are attached). ) / (Air permeability of blank untreated cloth).
  • the water pressure resistance ratio may be 1.03 or more, 1.05 or more, 1.1 or more, 1.2 or more, or 1.3 to 3.0.
  • the water pressure resistance is measured according to JIS L 1092: 2009 (waterproof test method for textile products). Specifically, the water pressure resistance of the treated cloth to which the organic fine particles are attached is determined by immersing the cloth, for example, PET cloth (grain: 88 g / m 2 , 70 denier, gray) in the composition containing the organic fine particles and then passing it through a mangle. , A PET cloth to which organic fine particles are attached is prepared by passing it through a pin tenter at 170 ° C. for 1 minute, and is obtained.
  • the water pressure resistance of the blank untreated cloth is determined for the untreated cloth, for example PET cloth (weight: 88 g / m 2 , 70 denier, gray).
  • the untreated means that the organic fine particles are not applied, and the untreated cloth may be a cloth to which the binder resin is applied.
  • the water pressure resistance ratio may be 10 or more, further 12 or more, and 100 or less.
  • the water pressure resistance is preferably higher than that in the case where the organic fine particles are not applied, and the value of the water pressure resistance is improved by 3%, for example, 5%, and further 10% as compared with the water pressure resistance of the cloth when the organic fine particles are not applied. Is preferable.
  • the air permeability ratio may be 0.9 or less, 0.8 or less, or 0.7 to 0.3.
  • Air permeability is measured according to JIS P 8117: 2009. Specifically, the air permeability when the organic fine particles are attached is determined by immersing a PET cloth (weight: 88 g / m 2 , 70 denier, gray) in a composition containing the organic fine particles, passing it through a mangle, and at 170 ° C. It is obtained by passing it through a pin tenter for 1 minute, preparing a PET cloth to which organic fine particles are attached, and using. The air permeability of the blank untreated fabric is determined for, for example, untreated PET fabric (weight: 88 g / m 2 , 70 denier, gray).
  • the untreated means that the organic fine particles are not applied, and the untreated cloth may be a cloth to which the binder resin is applied. Further, depending on the purpose of use of the cloth, it may not be required that the air permeability is the same as that of the untreated cloth, in which case the air permeability ratio may be out of the above range. For example, in furniture applications such as shades and sofas, air permeability may not be required.
  • the water repellency that develops is (i) The contact angle of water is 120 degrees or more when attached to cloth, or (ii) The falling speed when attached to cloth is 100 mm / s or more, or (iii) It means that the water repellency test of the cloth is 80 points or more when it is attached to the cloth.
  • Water contact angle on cloth with composition containing organic particles (water contact angle on cloth with organic particles or water on cloth with organic particles and binder (and other components))
  • the contact angle) is preferably 120 degrees or more, more preferably 130 degrees or more, still more preferably 140 degrees or more.
  • the contact angle of water on the cloth is such that the PET cloth (grain: 88 g / m 2 , 70 denier, gray) is dipped in a composition containing organic fine particles, passed through a mangle, and passed at 170 ° C. for 1 minute.
  • a PET cloth with organic fine particles attached is prepared by passing it through a pin tenter, 2 ⁇ L of water is dropped on this PET cloth, and the static contact angle 1 second after the drop is measured by a fully automatic contact angle meter (DropMaster701 manufactured by Kyowa Surface Science Co., Ltd.). ) Is used for measurement.
  • the falling speed of water is preferably 100 mm / s or more, for example, 130 mm / sec or more, and more preferably 150 mm / sec or more or 200 mm / sec or more.
  • the falling speed is the average falling speed at a distance of about 40 mm in which 20 ⁇ L of water is dropped from a microsyringe onto a substrate having an inclination of 30 degrees.
  • a PET cloth grain: 88 g / m 2 , 70 denier, gray
  • the mixture is passed through a mangle and a pin tenter at 170 ° C. for 1 minute to adhere the organic fine particles.
  • the water repellency test is preferably 80 points or more or 90 points or more.
  • the water repellency test is performed according to the spray method of JIS-L-1092 (AATCC-22). Details of the water repellency test are described in the examples herein.
  • the unevenness of the fine particles on the substrate can be observed with a laser microscope or a scanning electron microscope.
  • the average diameter (average particle size) of the particles after heating is preferably 50% or more, preferably 60%, before and after heating (for example, at 170 ° C. for 1 minute). The above is more preferable.
  • the average particle size of the fine particles observable on the cloth is preferably 30 to 1000 nm, more preferably 40 to 700 nm or 50 to 500 nm. This average particle size is generally preferably the average particle size after coating the particles on the substrate and then heating (at 170 ° C. for 1 minute).
  • the organic microparticles are (I) A polymer having a repeating unit formed from a hydrophobic monomer having one ethylenically unsaturated double bond and at least one branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 40 carbon atoms. , moreover, (II) Containing a polymer having or not having a repeating unit formed from a crosslinkable monomer having at least two ethylenically unsaturated double bonds.
  • the organic microparticles are further described.
  • a short-chain hydrocarbon-containing monomer having one or two hydrocarbon groups and / or (IV) a linear hydrocarbon or polydimethylsiloxane group having 3-40 carbon atoms (meth).
  • Acrylic monomer It comprises a polymer having repeating units formed from.
  • Each of the monomers (I) to (IV) (and the other monomer (V)) may have two or more types of monomers.
  • the polymer constituting the organic fine particles is preferably a non-fluorine polymer.
  • the hydrophobic monomer (I) has at least one ethylenically unsaturated double bond and at least one branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 40 carbon atoms.
  • the hydrophobic monomer (I) is a branched hydrocarbon group (for example, a branched alkyl group), particularly a t-butyl group or an isopropyl group, a group having a multi-branched structure as shown in the following formula: It is preferable to have.
  • the hydrophobic monomer (I) is preferably an acrylate compound, an acrylamide compound or a styrene compound containing a branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 40 carbon atoms. That is, the hydrophobic monomer (I) is an acrylate compound containing a branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 40 carbon atoms, and an acrylamide containing a branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 40 carbon atoms.
  • the compound is preferably a styrene compound containing a branched or cyclic hydrocarbon group (excluding the benzene ring) having 3 to 40 carbon atoms.
  • the hydrophobic monomer (I) is preferably a non-fluorine monomer.
  • Y 12 is a benzene ring and H is a hydrogen atom H and R 13 are directly bound to Y 12 , respectively, and k is 1 to 3 and l is 1 to 5.
  • H is a hydrogen atom
  • R 13 are directly bound to Y 12 , respectively, and k is 1 to 3 and l is 1 to 5.
  • It is preferably a monomer represented by.
  • R 11 and R 13 are branched or cyclic hydrocarbon groups.
  • Branched hydrocarbon groups eg, 3 to 11 carbon atoms (particularly 3 to 8 or 4 to 6) or 12 to 30) are aliphatic hydrocarbon groups, particularly saturated aliphatic hydrocarbon groups, particularly alkyl groups. Is preferable.
  • the cyclic hydrocarbon group may be an aliphatic hydrocarbon group, particularly a saturated aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or an aromatic aliphatic hydrocarbon group.
  • -CH 3 groups have lower surface free energy than -CH 2- and tend to show water repellency. Therefore, a structure with many branches and many -CH 3 groups is preferable.
  • the number of -CH 3 groups may be 2 to 15, for example 3 to 10, 3 to 9, 4 to 8 or 4 to 6.
  • a branched hydrocarbon group (for example, a branched alkyl group) is an alkyl group having 3 or 4 carbon atoms, particularly a t-butyl group or an isopropyl group, or a hydrocarbon group having a multi-branched structure having 5 to 30 carbon atoms (for example, a hydrocarbon group having a multi-branched structure).
  • alkyl groups for example: It may be the basis of a multi-branched structure as shown in.
  • the cyclic hydrocarbon group may be a saturated or unsaturated monocyclic group, a polycyclic group, a bridging ring group, or the like.
  • the cyclic hydrocarbon group is preferably saturated.
  • the cyclic hydrocarbon group preferably has 4 to 20 carbon atoms (for example, 6 to 15 or 6 to 10).
  • Examples of the cyclic hydrocarbon group include a cyclic aliphatic group having 4 to 20 carbon atoms, particularly 5 to 12 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, and an aromatic aliphatic group having 7 to 20 carbon atoms.
  • the number of carbon atoms of the cyclic hydrocarbon group may be 15 or less, for example, 10 or less.
  • the carbon atom in the ring of the cyclic hydrocarbon group may be directly bonded to the ester group in the (meth) acrylate group, or may be bonded via a spacer of the hydrocarbon.
  • the cyclic hydrocarbon group is preferably a saturated cyclic aliphatic group.
  • cyclic hydrocarbon group examples include a cyclohexyl group, a cyclopentyl group, a cyclobutyl group, a dicyclopentanyl group, a dicyclopentenyl group, an adamantyl group, an isoboronyl group, a naphthalene group, a boronyl group, a tricyclodecanyl group and a phenyl group.
  • Biphenyl group triphenyl group.
  • R 12 and R 14 may be a hydrogen atom, a methyl group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted phenyl group, or -CF 3 groups.
  • R 12 and R 14 may be a hydrogen atom, a methyl group, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom and a cyano group.
  • R 12 and R 14 are preferably hydrogen atoms, methyl groups or chlorine atoms.
  • R 12 is more preferably a methyl group. Since R 12 is a methyl group, higher water pressure resistance can be obtained.
  • R 14 is preferably a hydrogen atom, particularly from the viewpoint of reactivity.
  • Y 11 is preferably a divalent group. Y 11 is preferably —O— or —NH—.
  • Y 12 is a benzene ring.
  • the monomer having Y 12 has a styryl group.
  • 1 to 3 R13 groups and 2 to 4 hydrogen atoms are bonded to the benzene ring.
  • k is preferably 1.
  • l may be 1 to 3, but is preferably 1 or 2.
  • the hydrophobic monomer is a combination of a monomer having a branched hydrocarbon group and a monomer having a cyclic hydrocarbon group, or a monomer having a monocyclic cyclic hydrocarbon group and a polycyclic ring. Alternatively, it may be a combination of monomers having a cyclic hydrocarbon group of a bridging ring.
  • the weight ratio of the monomer having a branched hydrocarbon group and the monomer having a cyclic hydrocarbon group, and the monomer having a monocyclic cyclic hydrocarbon group and the polycyclic may be 10/90 to 90/10, 30/70 to 70/30 or 40/60 to 60 to 40.
  • hydrophobic monomer (I) examples are as follows.
  • the compound having the following chemical formula is an acrylic compound in which the ⁇ -position is a hydrogen atom, and specific examples may be a methacrylic compound in which the ⁇ -position is a methyl group and an ⁇ -chloroacrylic compound in which the ⁇ -position is a chlorine atom.
  • a methacrylic compound having a methyl group at the ⁇ -position is preferable.
  • the compound having the following chemical formula is an acrylic compound in which the ⁇ -position is a hydrogen atom, but specific examples are an ⁇ -methylstyrene compound in which the ⁇ -position is a methyl group and ⁇ -chloro in which the ⁇ -position is a chlorine atom. It may be a styrene compound, and a styrene compound having a hydrogen atom at the ⁇ -position is preferable.
  • the monomer having a cyclic hydrocarbon group examples include cyclobutyl (meth) acrylate, cyclopropyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, cycloheptyl (meth) acrylate, and cyclooctyl (meth).
  • hydrophobic monomer (I) are t-butyl (meth) acrylate, t-butylstyrene, methylstyrene, styrene, isopropyl (meth) acrylate, 2,6,8-trimethylnonan-4-yl.
  • hydrophobic monomer (I) More preferable specific examples of the hydrophobic monomer (I) are t-butyl (meth) acrylate, isobornyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, t-butyl styrene, cyclopentyl (meth) acrylate, cycloheptyl (meth) acrylate, and adamantyl.
  • the hydrophobic monomer (I) may be a high glass transition point monomer (high Tg monomer).
  • high Tg monomer refers to a monomer having a Tg of 50 ° C. or higher in the homopolymer.
  • the high Tg monomer (Ia) has a glass transition point of 50 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher.
  • the glass transition point of the homopolymer may be, for example, 120 ° C. or higher, particularly 150 ° C. or higher, and may be 250 ° C. or lower.
  • the glass transition point (glass transition temperature) of the homopolymer was calculated by differential scanning calorimetry (DSC).
  • DSC differential scanning calorimetry
  • a DSC curve is obtained by raising the temperature of 10 mg of the sample at 10 ° C./min, and the midpoint between the extension of each baseline before and after the secondary transition of the DSC curve and the intersection of the tangent at the inflection of the DSC curve. Can be obtained as the temperature indicated by.
  • the organic fine particles may have only one kind of monomer or two or more kinds as hydrophobic monomers, and have high Tg hydrophobic monomers (IA) and /. Alternatively, each of them may independently have a hydrophobic monomer (I) that does not have a high Tg.
  • the high glass transition point monomer is the formula: or [In the formula, R 21 and R 23 are hydrocarbon groups having 1 to 30 carbon atoms, -C 6 H 4- , -O-, or -NR'-(R'is H or 1 to 4 carbon atoms. A group composed of at least one selected from (hydrocarbon groups). R 22 and R 24 are hydrogen atoms, monovalent organic groups, or halogen atoms. Y 21 is -O- or -NR'-(R'is H or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms). ] It may be a monomer represented by.
  • R 21 and R 23 are a cyclohexyl group, a dicyclopentanyl group, a dicyclopentenyl group, an adamantyl group, an isobolonyl group, a naphthalene group, a bornyl group, a tricyclodecanyl group, and a phenyl group.
  • R 22 and R 24 may be a hydrogen atom, a methyl group, a halogen atom excluding a fluorine atom, a substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted phenyl group, or an ⁇ CF 3 group.
  • R 22 and R 24 are hydrogen atom, methyl group, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, fluorine atom, -CF 3 group and cyano group.
  • R 22 and R 24 are preferably hydrogen atoms, methyl groups, and chlorine atoms. It is more preferable that R 22 is a methyl group. Since R 22 is a methyl group, higher water repellency and higher water pressure resistance can be obtained.
  • R 24 is preferably a hydrogen atom from the viewpoint of reactivity, but a methyl group is preferable from the viewpoint of water repellency and water pressure resistance, and R 24 is selected so as to have both reactivity and water repellency. It is preferable to do so.
  • Y 21 is preferably —O— or —NH—.
  • the high glass transition point monomer examples include cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, bornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, and dicyclopentenyl (meth). ) Acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, naphthyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-t-butylphenyl (meth) acrylate, naphthyl (meth) acrylate and other acrylate esters. And styrene, ⁇ -methylstyrene, styrene derivative and the like.
  • crosslinkable monomer (II) is a compound having at least two (particularly two, three or four) ethylenically unsaturated double bonds.
  • the crosslinkable monomer (II) is preferably a non-fluorine monomer.
  • the crosslinkable monomer (II) is of the formula: or [In the formula, R 31 and R 33 are independently directly bonded, or have a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms (may include a hydrocarbon moiety having a ⁇ OH group), ⁇ (CH 2 CH 2 O). ) R- ( r is an integer of 1 to 10), -C 6 H 4- , -O-, or -NR'-(R'is H or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms). It is a 2- to 4-valent group composed of one or more. R 32 , R 34 , R 35 and R 36 are independently hydrogen atoms, monovalent organic groups, or halogen atoms, respectively. Y 31 is -O- or -NR'-(R'is H or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms). p is 2 to 4, q is 1 to 5. ] It is preferably a monomer represented by.
  • R 31 and R 33 are directly bonded, may be interrupted by an oxygen atom and / or have a hydrogen atom substituted with an OH group and have a 2- to 4-valent (eg, 2- to 3-valent) carbon number. 1 to 20 (or 2 to 10) hydrocarbon groups, ethylene glycol groups, propylene glycol groups, glycerol groups, cyclohexyl groups, dicyclopentanyl groups, adamantyl groups, isoboronyl groups, naphthalene groups, bornyl groups, tricyclodecanyl A group and a phenyl group, or a group containing any of these groups.
  • R 31 and R 33 may be polymer groups, and the structural unit constituting the polymer group may be the above-exemplified group (for example, ethylene glycol group).
  • R 31 and R 33 are preferably divalent groups.
  • Y 31 is preferably —O— or —NH—.
  • R 32 , R 34 , R 35 and R 36 may each independently be a hydrogen atom, a methyl group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted benzyl group, or a substituted or unsubstituted phenyl group. Alternatively, it may be -CF 3 units.
  • R 32 , R 34 , R 35 and R 36 are hydrogen atom, methyl group, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, fluorine atom, -CF 3 group and cyano group.
  • R 32 , R 34 , R 35 and R 36 are preferably hydrogen atoms, methyl groups, or chlorine atoms.
  • R 32 is a methyl group. Since R 32 is a methyl group, higher water repellency and higher water pressure resistance can be obtained.
  • R 34 , R 35 and R 36 are preferably hydrogen atoms, especially from the viewpoint of reactivity.
  • p may be 2 or 3, especially 2.
  • q may be 1 to 3, especially 1.
  • crosslinkable monomer (II) examples include divinylbenzene, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, and 1,9-nonanediol di (meth).
  • neopentyl glycol di (meth) acrylate polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, methylene glycol di (meth) acrylate, poly Tetramethyleneglucol di (meth) acrylate, dimethyloltricyclodecanedi (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, adamantyldi (meth) acrylate, glycerindi (meth) acrylate, tricyclodecanedimethano- Ludi (meth) acrylate, dicyclopentanyldi (meth) acrylate, 5-hydroxy-1,3-adamantandi (meth) acrylate.
  • the crosslinkable monomer (II) is preferably a di (meth) acrylate compound or divinylbenzene.
  • Reactive / hydrophilic monomer or short-chain hydrocarbon group-containing monomer Reactive / hydrophilic monomer (III) has one ethylenically unsaturated double bond and at least one reactivity. It has a group and / or a hydrophilic group.
  • the short chain hydrocarbon group-containing monomer (III) has one ethylenically unsaturated double bond and at least one hydrocarbon group having 1 or 2 carbon atoms.
  • Examples of reactive groups are epoxy groups (eg, glycidyl groups), chloromethyl groups, bromomethyl groups, iodomethyl groups, blocked isocyanate groups.
  • hydrophilic groups are hydroxyl groups, amino groups (including those in which H bonded to N is converted to a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group), a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid.
  • Group, carboxylic acid, sulfonic acid, alkali metal or alkaline earth metal base of phosphoric acid, chlorine or bromine, ammonium base with iodine ion as counter anion, ethylene glycol group, polyethylene glycol group, group having acetone skeleton (-C) ( O) -CH 3 ).
  • the reactive / hydrophilic monomer (III) includes not only the above-mentioned reactive group and hydrophilic group, but also a compound having a group having a higher hydrophilicity than the hydrophobic monomer (I).
  • the reactive / hydrophilic monomer (III) has an octanol / water partition coefficient that distributes more to water than the hydrophobic monomer (I), and has a reactive group and hydrophilicity as described above. Includes those that do not contain groups.
  • (meth) acrylamide having a short-chain hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms in the side chain can be mentioned.
  • the reactive / hydrophilic monomer (III) is preferably a non-fluorine monomer.
  • R 43 is a group having a direct bond, —O—, or a hydrocarbon group having 2 to 4 valences of 1 to 10 carbon atoms (which may include a hydrocarbon moiety having an ⁇ OH group).
  • Y 42 is a benzene ring and H is a hydrogen atom H and R 44 are directly bound to Y 42 , respectively.
  • t and u are 1 to 3, o is 0 or 1.
  • R46 is a hydrocarbon group having 1 or 2 carbon atoms.
  • R 47 is a hydrogen atom, a monovalent organic group, or a halogen atom.
  • Y 43 is a direct bond, -O-, or -NR'-(R'is H or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms).
  • It is preferably a monomer represented by.
  • R 41 and R 44 are monovalent bases.
  • examples of reactive or hydrophilic groups are as described above (such as epoxy groups or hydroxyl groups).
  • R 46 is a hydrocarbon group having 1 or 2 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group and an ethyl group. Methyl groups are preferred.
  • R 42 , R 45 and R 47 may be a hydrogen atom, a methyl group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted phenyl group. Alternatively, it may be -CF 3 units.
  • R 42 , R 45 and R 47 are hydrogen atom, methyl group, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, fluorine atom, -CF 3 group and cyano group.
  • R 42 , R 45 and R 47 are preferably hydrogen atoms, methyl groups and chlorine atoms.
  • R 42 and R 47 are more preferably methyl groups.
  • R 42 and R 47 are methyl groups, higher water repellency and higher water pressure resistance can be obtained.
  • R 45 is preferably a hydrogen atom, particularly from the viewpoint of reactivity.
  • Y 41 and Y 43 are preferably —O— or —NH—.
  • R 43 is preferably a hydrocarbon group having 2 to 4 valences and 1 to 10 carbon atoms (may include a hydrocarbon moiety having an ⁇ OH group).
  • R 43 is a divalent alkylene group, eg- (CH 2 ) r- (r is a number from 1 to 5), or a divalent, trivalent or tetravalent alkyl group, eg-(CH). 2 ) r- (CH-) s -H (r is a number from 1 to 5, s is 1, 2 or 3.
  • the positions of the CH 2 and CH- groups do not have to be in the order described. .) Is preferable.
  • a divalent alkylene group (for example, 1 to 4 carbon atoms) is more preferable.
  • Y 42 is a benzene ring.
  • the monomer having Y 42 has a styryl group.
  • 1 to 3 R 44 groups and 2 to 4 hydrogen atoms are bonded to the benzene ring.
  • o is preferably 1.
  • t is preferably 1.
  • u may be 1 to 3, but is preferably 1 or 2.
  • reactive / hydrophilic monomer (III) examples include glycidyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, hydroxymethyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, and 3-hydroxypropyl (meth) acrylate.
  • short-chain hydrocarbon group-containing monomer (III) examples include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, ⁇ -chloromethyl acrylate, and ⁇ -chloroethyl acrylate.
  • the (meth) acrylic monomer (IV) has a linear hydrocarbon group or a polydimethylsiloxane group having 3 to 40 carbon atoms.
  • the (meth) acrylic monomer (IV) may be a (meth) acrylic monomer having a linear hydrocarbon group having 3 to 40 carbon atoms.
  • R 51 is a linear hydrocarbon group having 3 to 40 carbon atoms independently.
  • R 52 is a hydrogen atom, a monovalent organic group, or a halogen atom.
  • R 51 is a linear hydrocarbon group.
  • the carbon number of R 51 is preferably 12 to 24 or 16 to 22.
  • Specific examples of R 51 are n-lauryl, n-stearyl, and n-behenyl.
  • S is 1, 2 or 3. s is preferably 1 or 2.
  • R 52 may be a hydrogen atom, a methyl group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted phenyl group, or an —CF 3 group.
  • R 52 may be a hydrogen atom, a methyl group, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or a cyano group.
  • R 52 is preferably a hydrogen atom, a methyl group or a chlorine atom.
  • R 52 is more preferably a methyl group. Since R 52 is a methyl group, higher water pressure resistance can be obtained.
  • Y 51 is preferably a divalent group or a trivalent group, particularly a divalent group.
  • the hydrocarbon group having a branched structure having 3 to 5 carbon atoms may be divalent, trivalent or tetravalent. Specific examples of the hydrocarbon group having a branched structure having 3 to 5 carbon atoms are as follows. -CH (CH 3 ) -CH 2- (divalent), (Divalent), -CH 2- (-H (C-)-)-CH 2- (trivalent), That is, Is.
  • Y 51 which is a divalent group
  • Y 51 which is a divalent group
  • m is an integer from 1 to 5, especially 2 or 4.
  • Y 51 which is the basis of trivalent, is Is preferable.
  • n is a number of 3 to 40 and m is a number of 1 to 5.
  • Preferred specific examples of the (meth) acrylic monomer having a linear hydrocarbon group having 3 to 40 carbon atoms are n-lauryl (meth) acrylate, n-stearyl (meth) acrylate, and n-behenyl (meth).
  • the (meth) acrylic monomer (IV) may be a (meth) acrylic monomer having a polydimethylsiloxane group.
  • the (meth) acrylic monomer (IV) may have a polydimethylsiloxane group in the side chain.
  • R61 is a group having a polydimethylsiloxane group.
  • R 62 is a hydrogen atom, a monovalent organic group, or a halogen atom.
  • It is preferably a monomer represented by.
  • R 61 is a group having a polydimethylsiloxane group, and has an average formula: -(SiR 2 O) a SiR 3 [In the formula, a is 2 to 4000, for example, 3 to 400. Each R is independently a monovalent alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and at least two Rs are methyl groups. ] It is preferably a group represented by. R 62 is preferably a hydrogen atom, a methyl group or a chlorine atom.
  • (meth) acrylic monomer (IV) having a polydimethylsiloxane group examples include [In the formula, n is a number from 1 to 500. ] Is.
  • a monomer (V) other than the monomer (I) to (IV) may be used.
  • examples of other monomers (V) include, for example, ethylene, vinyl acetate, acrylonitrile, vinyl chloride, polypropylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, methoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, and vinyl. Contains alkyl ether. Other monomers are not limited to these examples.
  • the other monomer (V) is preferably a non-fluorine monomer.
  • (meth) acrylate means acrylate or methacrylate
  • (meth) acrylamide means acrylamide or methacrylamide
  • Each of the monomers (I) to (V) may be a single type or a mixture of two or more types.
  • the preferred combinations of monomers in the polymer are as follows. Monomer (I) + Monomer (II) Monomer (I) + Monomer (III) Monomer (I) + Monomer (II) + Monomer (III) Monomer (I) + Monomer (II) + Monomer (IV) Monomer (I) + Monomer (III) + Monomer (IV) Monomer (I) + Monomer (III) + Monomer (IV) Monomer (I) + Monomer (II) + Monomer (III) + Monomer (IV) Monomer (I) + Monomer (II) + Monomer (III) + Monomer (IV) Monomer (I) + Monomer (II) + Monomer (III) + Monomer (IV) Monomer (I) + Monomer (II) + Monomer (III) + Monomer (IV)
  • Each of the above-mentioned monomers may be of only one type or may be two or more types. For example, a combination of two types of monomer (I), one type of monomer (II), and one type of monomer (III) may be used.
  • the amount of the hydrophobic monomer (I) may be 40 to 100% by weight, 50 to 99% by weight, 55 to 98% by weight or 58 to 97% by weight with respect to the polymer.
  • the molar ratio of the hydrophobic monomer (I) / reactive / hydrophilic monomer and / or the short-chain hydrocarbon group-containing monomer (III) is 50/50 to 100/0, 80. / 20-99.5 / 0.5, 85/15-98 / 2 or 90/10-99 / 1, or 40/60-90 / 10, 55/45-85/15, 58/42-80 / It may be 20 or 60/40 to 78/22.
  • the amount of the crosslinkable monomer (II) is 100 mol in total of the hydrophobic monomer (I), the reactive / hydrophilic monomer and / or the short-chain hydrocarbon group-containing monomer (II). It may be 0 to 30 mol, 0.5 to 25 mol or 1 to 20 mol, or 0 to 15 mol, 0.2 to 10 mol or 0.5 to 5 mol.
  • the amount of the (meth) acrylic monomer (IV) is 100 mol in total of the hydrophobic monomer (I), the reactive / hydrophilic monomer and / or the short-chain hydrocarbon group-containing monomer (II). It may be 0 to 60 mol, 0.5 to 40 mol, 1 to 30 mol, or 1 to 20 mol.
  • the amount of the other monomer (V) may be 0-30 mol, 0.5-25 mol, 1-20 mol or 1-10 mol with respect to 100 mol in total.
  • Hydrophobic monomer (I) is 40-99.5 mol, 50-99 mol or 60-99 mol
  • Crosslinkable monomer (II) is 0-30 mol, 0.5-25 mol or 1-20 mol, or 0-10 mol, 0.2-6 mol or 0.5-4 mol
  • Reactive / hydrophilic monomers and / or short-chain hydrocarbon group-containing monomers (III) are 0-50 mol, 0.5-40 mol or 1-20 mol, or 0-15 mol, 0.
  • the (meth) acrylic monomer (IV) is 0 to 50 mol, 1 to 40 mol or 1 to 30 mol, or 0 to 15 mol, 0.2 to 10 mol or 0.5 to 5 mol, May be.
  • the high Tg monomer (Ia) of the monomer (I) may be 1-80 mol, 2-70 mol, or 5-60 mol.
  • the water-repellent polymer may be a random polymer or a block copolymer, but is preferably a random polymer.
  • the amount of the organic fine particles (A) is 50% by weight or less, for example, 0.01 to 40% by weight, particularly 0.05 to 30% by weight or 0.1 to 20% by weight, based on the water pressure resistance improving agent composition. It's okay.
  • the water pressure resistant improving agent composition (or water repellent composition) contains an aqueous medium.
  • the aqueous medium is water, or a mixture of water and an organic solvent.
  • the water repellent composition is generally an aqueous dispersion in which the polymer is dispersed in an aqueous medium (water or a mixture of water and an organic solvent).
  • the aqueous medium may be water alone or a mixture of water and a (miscible) organic solvent.
  • the amount of the organic solvent may be 30% by weight or less, for example, 10% by weight or less with respect to the liquid medium.
  • the aqueous medium is preferably water alone.
  • the amount of the aqueous medium may be 50 to 99.5 parts by weight, particularly 70 to 99.5 parts by weight, when the total amount of the water-repellent polymer and the aqueous medium is 100 parts by weight.
  • binder resin acts as a binder for binding organic fine particles to a base material.
  • a water-repellent resin is preferable as the binder resin.
  • the water-repellent resin also acts as an active ingredient that exhibits water repellency.
  • binder resins are acrylic polymers, urethane polymers, polyolefins, polyesters, polyethers, polyamides, polyimides, polystyrenes and silicone polymers.
  • the water-repellent resin is a non-fluoropolymer having a hydrocarbon group having 3 to 40 carbon atoms in the side chain, or a fluoroalkyl polymer having a fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms in the side chain.
  • the water-repellent resin is preferably a non-fluorine polymer.
  • the hydrocarbon group is preferably a branched hydrocarbon group or a long-chain (or long-chain linear) hydrocarbon group.
  • water-repellent resins are urethane polymers, silicone polymers, acrylic polymers and polystyrene.
  • An example of a non-fluorinated polymer is an amidoamine dendrimer having a long chain hydrocarbon group, which is described in US Pat. No. 8,703,894. The disclosure of this document is incorporated herein by reference.
  • Urethane polymers having a hydrocarbon group having 3 to 40 carbon atoms in the side chain include, for example, an isocyanate group-containing compound (for example, monoisocyanate or polyisocyanate, specifically diisocyanate or triisocyanate) and 3 to 40 carbon atoms. It can be produced by reacting a hydroxyl group-containing compound having a hydrocarbon group of.
  • Polyurethanes having a branched structure such as a t-butyl group, an isopropyl group, a 2,6,8-trimethylnonan-4-yl group on the side chain may be, for example, an isocyanate group-containing compound (for example, monoisocyanate or polyisocyanate, specifically.
  • urethane polymers include sorbitan tristearate, sorbitan monostearate, and urethane compounds having long-chain hydrocarbon groups comprising polyfunctional isocyanurates, which are described in US Patent Publication 2014/0295724. The disclosure of this document is incorporated herein by reference.
  • An example of a urethane polymer is polyurethane having a long-chain hydrocarbon group, which is described in Japan Special Table 2019-519653 (International Publication 2018/007549). The disclosure of this document is incorporated herein by reference.
  • a silicone polymer having a hydrocarbon group having 3 to 40 carbon atoms in a side chain can be produced, for example, by reacting with a dichlorosilane compound containing dichlorosilane having a hydrocarbon group having 3 to 40 carbon atoms.
  • Polysilicone having a branched structure such as t-butyl group, isopropyl group, 2,6,8-trimethylnonan-4-yl group in the side chain is, for example, t-butyl group, isopropyl group, 2,6,8-.
  • It can be produced by reacting a dichlorosilane compound containing a dichlorosilane having a branched structure such as a trimethylnonan-4-yl group.
  • silicone polymers include long-chain alkyl-modified polydimethylsiloxane.
  • An acrylic polymer having a hydrocarbon group having 3 to 40 carbon atoms in the side chain can be produced by polymerizing a monomer containing an acrylic monomer having a hydrocarbon group having 3 to 40 carbon atoms in the side chain.
  • acrylic monomers are similar to those described for Hydrophobic Monomers (IV) above.
  • Specific examples of the acrylic monomer include, for example, Stearyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, (In particular, amide ethyl stearate (meth) acrylate) [In the above formula, n is a number of 7 to 40 and m is a number of 1 to 5. ] Is.
  • Acrylic polymers having a branched structure such as a t-butyl group, an isopropyl group, a 2,6,8-trimethylnonan-4-yl group on the side chain have a t-butyl group, an isopropyl group, 2,6 on the side chain. It can be produced by polymerizing a monomer containing an acrylic monomer having a branched structure such as 8-trimethylnonan-4-yl group. Examples of the acrylic monomer are the same as those described for the hydrophobic monomer (I) above. Specific examples of the acrylic monomer are, for example, t-butyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, and 2,6,8-trimethylnonane-4-yl-acrylate.
  • acrylic polymers include repeating units derived from acrylic monomers having long-chain hydrocarbon groups such as behenyl (meth) acrylates and stearyl (meth) acrylates, and vinylidene chloride and / or vinyl chloride. There are polymers containing repeating units. Examples of acrylic polymers include repeating units derived from acrylic monomers having long-chain hydrocarbon groups such as behenyl (meth) acrylate and stearyl (meth) acrylate, and derived from vinylidene chloride and / or vinyl chloride.
  • acrylic polymer containing a repeating unit and a repeating unit derived from styrene or ⁇ -methylstyrene
  • this acrylic polymer may be mixed with paraffin wax and used.
  • An example of this is described in Japan Special Table 2012-52062 (International Publication 2010/115496). The disclosure of this document is incorporated herein by reference.
  • acrylic polymers include repeating units derived from acrylic monomers having long-chain hydrocarbon groups such as stearyl (meth) acrylate, repeating units derived from vinylidene chloride and / or vinyl chloride, and poly.
  • the fluoroalkyl group is preferably a perfluoroalkyl group.
  • the fluorine-containing water-repellent resin include (meth) acrylate having a perfluoroalkyl group having 4 to 8 carbon atoms in the side chain and long-chain alkyl (meth) acrylate such as behenyl (meth) acrylate and stearyl (meth) acrylate.
  • Other monomers may be used for the urethane polymer, the silicone polymer, the acrylic polymer, and the polystyrene of the non-fluorine polymer and the fluorine-containing polymer.
  • examples of other monomers include, for example, ethylene, vinyl acetate, acrylonitrile, vinyl chloride, polyethylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, methoxypolypropylene glycol (meth).
  • Other monomers are not limited to these examples.
  • the weight ratio of the binder resin (C) / organic fine particles (A) is 1/99 to 99/1, 20/80 to 99/1 or 30/70 to 95/5, for example, 55/45 to 90/10. It's okay.
  • the amount of the binder resin (C) is preferably 30 to 99% by weight, preferably 50 to 98% by weight, more preferably 60 to 97% by weight, based on the total weight of the binder resin (C) and the organic fine particles (A). preferable.
  • the water repellent composition may or may not contain a surfactant (emulsifier).
  • a surfactant emulsifier
  • a small amount of surfactant is added at the time of polymerization (for example, 0.01 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer). May be added in, or a surfactant may be added after the polymerization.
  • the surfactant contains a nonionic surfactant in the water repellent composition.
  • the surfactant preferably contains one or more surfactants selected from a cationic surfactant, an anionic surfactant, and an amphoteric surfactant. It is preferable to use a combination of a nonionic surfactant and a cationic surfactant.
  • Each of the nonionic surfactant, the cationic surfactant, and the amphoteric surfactant may be one kind or a combination of two or more.
  • the amount of the surfactant is 30 parts by weight or less (for example, 0 to 15 parts by weight or 0.01 to 15 parts by weight), preferably 15 parts by weight or less (for example, 0) with respect to 100 parts by weight of the organic fine particles (A). .1 to 10 parts by weight).
  • the stability of the aqueous dispersion and the permeability to the cloth are improved, but the water repellency is lowered. It is preferable to select the type and amount of the surfactant so as to achieve both of these effects.
  • cross-linking agent (E) is preferably one that cross-links when the aqueous dispersion of organic fine particles is treated on a cloth and then heated. Further, it is preferable that the cross-linking agent itself is also dispersed in water.
  • a preferred example of the cross-linking agent (E) is a blocked isocyanate compound.
  • the blocked isocyanate compound is [A (NCO) m (in the formula, A is a group remaining after the isocyanate group is removed from the polyisocyanate, and m is an integer of 2 to 8)]
  • Isocyanate is [RH (formula).
  • R may be a hydrocarbon group which may be substituted with a hetero atom such as a nitrogen atom or an oxygen atom, and H may be a hydrogen atom)] produced by reacting with a blocking agent. can do.
  • a (NCO) m is, for example, tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), or the like.
  • blocking agents that form R groups are oximes, phenols, alcohols, mercaptans, amides, imides, imidazoles, ureas, amines, imines, pyrazoles and active methylene compounds.
  • blocked isocyanates such as oxime blocked toluene diisocyanate, blocked hexamethylene diisocyanate, and blocked diphenylmethane diisocyanate are preferable.
  • the amount of the cross-linking agent (E) is 0 to 30 parts by weight or 0.01 to 20 parts by weight, for example 0.1 to 18 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of the organic fine particles (A) and the binder resin (C). It may be a department.
  • additive water repellent composition is added to the organic fine particles (A) and the aqueous medium (B), and optionally the binder resin (C), the surfactant (D) and / or the cross-linking agent (E).
  • Additive (F) may be contained.
  • additives are other water repellents, oil repellents, drying rate regulators, film forming aids, compatibilizers, antifreeze agents, viscosity regulators, UV absorbers, antioxidants, pH regulators, extinguishing agents. Foaming agents, texture regulators, slipperiness regulators, antistatic agents, hydrophilic agents, antibacterial agents, preservatives, insect repellents, fragrances, flame retardants, etc.
  • the amount of the additive is 0 to 20 parts by weight or 0.05 to 20 parts by weight, for example 0.1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of the organic fine particles (A) and the binder resin (C). It's okay.
  • the polymer (polymer constituting organic fine particles and polymer constituting the binder resin) can be produced by any of ordinary polymerization methods, and the conditions of the polymerization reaction can be arbitrarily selected. Examples of such a polymerization method include solution polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization. Emulsion polymerization is preferred.
  • the organic fine particles are preferably produced by emulsion polymerization from the viewpoint of ease of synthesis and stability of the fine particles.
  • a water repellent composition in the form of an aqueous dispersion is obtained, the method for producing the polymer is not limited.
  • a polymer organic fine particles
  • a polymer may be produced by polymerizing a monomer for organic fine particles in an aqueous medium in the presence or absence of a surfactant.
  • an aqueous dispersion can be obtained by adding a surfactant and water and removing the solvent.
  • the production of the aqueous dispersion of the organic fine particles and the production of the aqueous dispersion of the binder resin are performed separately, and the water dispersion of the organic fine particles and the binder resin are produced separately.
  • a water repellent composition containing organic fine particles and a binder resin can be produced by mixing with an aqueous dispersion.
  • a water repellent composition containing the organic fine particles and the binder resin can be produced by polymerizing the monomer for the binder resin in the aqueous dispersion of the organic fine particles. Further, by polymerizing a monomer for organic fine particles in an aqueous dispersion of a binder resin, a water repellent composition containing the organic fine particles and the binder resin can be produced.
  • emulsion polymerization without a surfactant, it is preferable to polymerize the monomer at a low concentration (for example, monomer concentration 1 to 30% by weight, particularly 1 to 15% by weight) in an aqueous medium.
  • a low concentration for example, monomer concentration 1 to 30% by weight, particularly 1 to 15% by weight
  • a small amount (single) of a monomer (IV) having a static contact angle of 90 degrees or more for water of a homopolymer among the monomers (I) is used. It is preferable to add 30 mol parts or less, for example, 0.1 to 20 mol parts) to 100 mol parts of the whole polymer. As a result, polymerization can be carried out at a high concentration, and the water repellency of the polymer becomes high.
  • R61 is a group having a polydimethylsiloxane group.
  • R 62 is a hydrogen atom, a monovalent organic group, or a halogen atom.
  • It is a monomer represented by.
  • solution polymerization a method of dissolving a monomer in an organic solvent in the presence of a polymerization initiator, substituting with nitrogen, and then heating and stirring in the range of 30 to 120 ° C. for 1 to 10 hours is adopted.
  • the polymerization initiator include azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, lauryl peroxide, cumene hydroperoxide, t-butylperoxypivalate, diisopropylperoxydicarbonate and the like. Can be mentioned.
  • the polymerization initiator is used in the range of 0.01 to 20 mol parts, for example, 0.01 to 10 mol parts with respect to 100 mol parts of the monomer.
  • the organic solvent is inert to the monomer and dissolves or uniformly disperses them.
  • an ester for example, an ester having 2 to 30 carbon atoms, specifically, ethyl acetate or butyl acetate
  • a ketone having 2 to 30 carbon atoms, specifically, a methyl ethyl ketone or a diisobutyl ketone
  • an alcohol for example, an alcohol having 1 to 30 carbon atoms, specifically, isopropyl alcohol, ethanol, methanol
  • ethanol ethanol
  • organic solvent examples include acetone, chloroform, HCHC225, isopropyl alcohol, pentane, hexane, heptane, octane, cyclohexane, benzene, toluene, xylene, petroleum ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and the like.
  • Examples thereof include diisobutylketone, ethyl acetate, butyl acetate, 1,1,2,2-tetrachloroethane, 1,1,1-trichloroethane, trichloroethylene, perchloroethylene, tetrachlorodifluoroethane and trichlorotrifluoroethane.
  • the organic solvent is used in the range of 50 to 99.5 parts by weight, for example, 60 to 99 parts by weight.
  • emulsion polymerization a method is adopted in which a monomer is emulsified in water in the presence of a polymerization initiator and an emulsifier, substituted with nitrogen, and then stirred and polymerized in the range of 30 to 80 ° C. for 1 to 10 hours.
  • the polymerization initiators are benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butyl perbenzoate, 1-hydroxycyclohexylhydro peroxide, 3-carboxypropionyl peroxide, acetyl peroxide, azobisisobutyamidine-dihydrochloride, 2 , 2'-azobis (2-methylpropion amidine) dihydrochloride, 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2'-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propion Amid], 2,2'-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2,2'-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane], peroxide Water-soluble substances such as sodium, potassium persulfate, and ammonium persulfate, azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, dit-butyl peroxide,
  • Diisopropyl peroxydicarbonate and other oil-soluble substances are used.
  • the polymerization initiator is used in the range of 0.01 to 10 mol parts with respect to 100 mol parts of the monomer.
  • a reducing agent such as longalit, ascorbic acid, tartaric acid, sodium sulfite, isoascorbic acid, and ferrous sulfate may be used in combination.
  • emulsifier various anionic, cationic or nonionic emulsifiers can be used, and they are used in the range of 0.5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer. It is preferred to use anionic and / or nonionic and / or cationic emulsifiers.
  • a compatibilizer for example, a water-soluble organic solvent, which is sufficiently compatible with these monomers. It is possible to improve emulsifying property and copolymerizability by adding a compatibilizer.
  • water-soluble organic solvent examples include acetone, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, propylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol, tripropylene glycol, isopropanol, ethanol, methanol and the like, and 0 to 100 parts by weight of water. . It may be used in the range of 1 to 50 parts by weight, for example, 1 to 40 parts by weight.
  • a chain transfer agent may be used.
  • the molecular weight of the polymer can be changed according to the amount of the chain transfer agent used.
  • chain transfer agents are mercaptan group-containing compounds such as lauryl mercaptan, thioglycol, thioglycerol (particularly alkyl mercaptan (eg, 1-30 carbon atoms)), inorganic salts such as sodium hypophosphite, sodium bisulfite. And so on.
  • the amount of the chain transfer agent used may be in the range of 0.01 to 10 parts by weight, for example, 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the monomers.
  • the water repellent composition is generally preferably an aqueous dispersion.
  • the water repellent composition comprises a polymer (active ingredient of the water repellent composition) and an aqueous medium.
  • the amount of the aqueous medium may be, for example, 50-99.9% by weight, particularly 70-99.5% by weight, based on the water repellent composition.
  • the concentration of the polymer may be 0.1 to 50% by weight, for example 0.5 to 40% by weight.
  • the water repellent composition (and the aqueous dispersion of organic fine particles) can be used as an external treatment agent (surface treatment agent) or an internal treatment agent.
  • the water repellent composition (and the aqueous dispersion of organic fine particles) can be used as an oil repellent, an antifouling agent, a stain remover, a release agent or a mold release agent.
  • the water repellent composition When the water repellent composition is an external treatment agent, it can be applied to the object to be treated by a conventionally known method.
  • the water repellent composition is dispersed in an organic solvent or water, diluted, and adhered to the surface of the object to be treated by a known method such as dip coating, spray coating, foam coating and the like, and dried. Is taken. If necessary, it may be applied together with a suitable cross-linking agent (for example, blocked isocyanate) for curing.
  • a suitable cross-linking agent for example, blocked isocyanate
  • an insect repellent, a softener, an antibacterial agent, a flame retardant, an antistatic agent, a paint fixing agent, an anti-wrinkle agent and the like to the water repellent composition and use them in combination.
  • the concentration of the polymer in the treatment liquid to be brought into contact with the substrate may be 0.01 to 10% by weight (particularly in the case of dip coating), for example, 0.05 to 10% by weight.
  • the object to be treated with the water repellent composition is required to have water pressure resistance.
  • objects to be treated include textiles, paper, wood, leather, fur and the like.
  • textile products animal and vegetable natural fibers such as cotton, hemp, wool and silk, synthetic fibers such as polyamide, polyester, polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, polyvinyl chloride and polypropylene, semi-synthetic fibers such as rayon and acetate, glass fibers and carbon fibers.
  • Inorganic fibers such as asbestos fibers, or mixed fibers thereof.
  • the textile product may be in any form such as fiber or cloth.
  • the water repellent composition can also be used as an antifouling agent, a release agent, and a mold release agent (for example, an internal mold release agent or an external mold release agent).
  • a mold release agent for example, an internal mold release agent or an external mold release agent.
  • the surface of the substrate can be easily stripped from another surface (another surface on the substrate or a surface on another substrate).
  • Organic microparticles can be applied to fibrous substrates (eg, textiles) by any of the methods known for treating textiles with liquids.
  • the textile product is a cloth
  • the cloth may be dipped in the solution, or the solution may be attached or sprayed on the cloth.
  • the treated textile product is dried and preferably heated at, for example, 100 ° C. to 200 ° C. in order to develop water repellency.
  • the organic fine particles may be applied to textile products by a cleaning method, and may be applied to textile products by, for example, a washing application or a dry cleaning method.
  • the textile products to be processed are typically fabrics, which include textiles, knitted fabrics and non-woven fabrics, fabrics and carpets in the form of clothing, but textiles or yarns or intermediate textile products (eg, sliver or Coarse yarn, etc.) may be used.
  • the textile material may be a natural fiber (eg, cotton or wool), a synthetic fiber (eg, biscorayon or leocell), or a synthetic fiber (eg, polyester, polyamide or acrylic fiber), or , A mixture of fibers (eg, a mixture of natural and synthetic fibers, etc.).
  • the fibrous substrate may be leather.
  • the fibrous substrate may be paper. The organic particles may be applied to preformed paper or at various stages of papermaking, for example during the drying period of the paper.
  • Organic fine particles can be used in applications where water pressure resistance is required.
  • Particularly preferred applications are fabrics for outdoor equipment, cloths for sports equipment, cloths for raincoats and other rain gear, medical cloths, especially non-woven fabrics, such as medical surgical gowns, protective clothing, awnings, especially shades and tents. And so on.
  • Treatment means applying the treatment agent to the object to be treated by dipping, spraying, coating, or the like.
  • the organic fine particles which are the active ingredients of the treatment agent adhere to the object to be treated.
  • the organic fine particles permeate the inside of the object to be treated and / or adhere to the surface of the object to be treated.
  • the state of the dropped water falling was measured using a high-speed camera (VW-9000 manufactured by Keyence Co., Ltd.), and the average falling speed at a distance of about 40 mm was taken as the falling speed.
  • VW-9000 manufactured by Keyence Co., Ltd.
  • the static contact angle of water of a cloth (PET cloth) treated with an aqueous dispersion of organic fine particles or a composition containing organic fine particles and a binder resin is organic for PET cloth (grain: 88 g / m 2 , 70 denier, gray). After immersing in an aqueous dispersion of fine particles or a composition containing organic fine particles and a binder resin, the PET cloth is passed through a mangle and a pin tenter at 170 ° C.
  • the contact angle of the organic fine particles on the cloth is preferably 120 ° or more, more preferably 130 ° or more, still more preferably 140 ° or more.
  • the aqueous dispersion of the binder resin was drop cast onto a glass substrate (made of slide glass soda-lime glass) and heated at 150 ° C. for 3 minutes to prepare a coating film. 2 ⁇ L of water was dropped onto the coating film, and the static contact angle 1 second after the drip was measured using a fully automatic contact angle meter (DropMaster701 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
  • Water pressure resistance test The test was carried out according to AATCC 127, and the water pressure resistance was measured.
  • the water pressure resistance test device used was a water resistance measuring instrument PHL-5000 (DAIEI KAGAKU SEIKI), and the part of the test piece that came into contact with water was 100 cm 2 in size. Ion-exchanged water or equivalent water was used, and the temperature at the time of the test was 21 ° C ⁇ 2 ° C. Attach the test piece to the water resistance test device so that the front side of the test piece hits the water, raise the water level at a speed of 600 mm / mm ⁇ 30 mm / mm with a level device filled with water, and water comes from three places on the back side of the test piece.
  • the water level at the time of exit was measured in mm.
  • the water pressure resistance is preferably higher than that in the case where the organic fine particles are not applied, and the value of the water pressure resistance is improved by 3%, for example, 5%, and further 10% as compared with the water pressure resistance of the cloth when the organic fine particles are not applied. Is preferable.
  • Water repellency and strong water repellency washing durability (water repellency (after washing) and strong water repellency (after washing))] Washing according to the JIS L-0217-103 method is repeated 20 times, and the subsequent water repellency and strong water repellency are evaluated. After washing, it is preferable that the water repellency is 80 points or more and the strong water repellency is 2 points or more.
  • tBuMA t-butyl methacrylate
  • iBMA isobornyl methacrylate
  • CHMA cyclohexyl methacrylate
  • StA stearyl acrylate
  • DVB divinylbenzene
  • GMA glycidyl methacrylate
  • MMA methyl methacrylate
  • MAA methacrylic acid
  • DAAM diacetone acrylamide
  • NIPAM isopropylacrylamide
  • tBuAam t-butyl Acrylamide
  • DM4 Diaceaminoethyl methacrylate quaternized product (methyl chloride)
  • DM 2-Dimethylaminoethyl methacrylate
  • HBA 4-Hydroxybutyl acrylate
  • tBuAEMA t-butylaminoethyl methacrylate
  • EGDMA Ethylene glycol dimethacrylate
  • NPDMA Neopentylglu
  • the emulsion dispersion was transferred to an autoclave, and after nitrogen substitution, 0.2 g of alkyl mercaptan and 20 g of vinyl chloride were added, 1 g of an azo-based initiator was added, and the mixture was heated and stirred at 60 ° C. for 20 hours to obtain an aqueous dispersion of a polymer. ..
  • the contact angle of water in the film obtained by applying the emulsified dispersion to the glass substrate was 109 °.
  • ⁇ Synthesis example B2> Put 28.9 g of sorbitan tristearate, 0.31 g of sorbitan monostearate, 7.5 g of hexamethylene triisocyanate (biuret), 37.5 g of methyl isobutyl ketone, and 0.03 g of dibutyltin laurate in a nitrogen-substituted reaction vessel. It was heated and stirred at ° C. 9 g of tripropylene glycol, 1.8 g of sorbitan tristearate, 0.75 g of polyethylene glycol monooleyl ether, 0.6 g of trimethyloctadecylammonium chloride, and 40 g of pure water were added to this solution and stirred.
  • Methyl isobutyl ketone was removed by an evaporator to obtain an aqueous dispersion of a reaction product of sorbitan stearate and isocyanate. Further, an aqueous dispersion of a long-chain alkyl-modified polydimethylsiloxane wax was added to obtain an aqueous dispersion of the mixture.
  • the contact angle of water in the film in which the dispersion was applied to the glass substrate was 105 °.
  • VCM vinyl chloride
  • tBuMA t-butyl methacrylate
  • GMA glycidyl methacrylate
  • iBMA isoboronyl methacrylate
  • DVD divinylbenzene
  • Example 1 The aqueous dispersion of the organic fine particles of Synthesis Example 1 and the aqueous dispersion of Synthesis Example B1 were prepared so that the organic fine particles of Synthesis Example 1 had a solid content of 0.2% and the organic fine particles of Synthesis Example B1 had a solid content of 0.8% as a binder. The mixture was mixed to prepare an aqueous dispersion of organic fine particles and Synthesis Example B1.
  • Examples 2-62> The same procedure as in Example 1 was repeated except that the aqueous dispersion of the fine particles of Synthesis Examples 2 to 62 was used instead of the aqueous dispersion of the fine particles of Synthesis Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Synthesis Example B1 An aqueous dispersion of Synthesis Example B1 was prepared so that the solid content of Synthesis Example B1 was 1.0%.
  • the water pressure resistance of PET (cloth) (weight: 88 g / m 2 , 70 denier, gray) treated with this aqueous dispersion was 357 mm.
  • Synthesis Example B2 An aqueous dispersion of Synthesis Example B2 was prepared so that the solid content of Synthesis Example B2 was 1.0%.
  • the water pressure resistance of PET (cloth) (weight: 88 g / m 2 , 70 denier, gray) treated with this aqueous dispersion was 329 mm.
  • the static contact angle of water of PET (cloth) (grain: 88 g / m 2 , 70 denier, gray) treated with only an aqueous dispersion of organic fine particles was 143.1 °, and the rolling speed was 265 mm / s.
  • the static contact angle of water of PET (cloth) (grain: 88 g / m 2 , 70 denier, gray) treated with only an aqueous dispersion of organic fine particles was 156.2 °, and the falling speed was 227 mm / s.
  • Examples 63 to 115> The procedure is the same as that of Example 1 except that the aqueous dispersion of the fine particles, the dispersion of the binder, the concentration of the fine particles and the binder, the predetermined cloth, and the cross-linking agent 2 are used instead of the cross-linking agent 1 shown in Tables 2 to 4. Was repeated. The results are shown in Tables 2-4.
  • the water pressure resistance of the untreated PET cloth (gray basis weight: 88 g / m 2 , 70 denier) was 25 mm.
  • Cloth 1 PET gray Cloth: 88g / m 2 , 70 denier Cloth 2: High-density PET black cloth 3: Non-woven fabric (PP) 44g / m2 Cloth 4: Acrylic blue Cloth 5: T / C twill (65/35) Beige
  • the organic fine particles of the present disclosure can be used as an oil repellent, an antifouling agent, a stain remover, a release agent or a mold release agent having an effect of improving water pressure resistance.
  • the organic fine particles of the present disclosure can be used as a water pressure resistance improving agent.
  • Organic fine particles can be used in applications where water pressure resistance is required. Particularly preferred applications are fabrics for outdoor equipment, cloths for sports equipment, cloths for raincoats and other rain gear, medical cloths, especially non-woven fabrics, such as medical surgical gowns, protective clothing, awnings, especially shades and tents. And so on.

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Abstract

優れた耐水圧性および防水性を基材に付与できる有機微粒子および耐水圧向上剤組成物が提供される。有機微粒子が、(I)1つのエチレン性不飽和二重結合および少なくとも1つの炭素数3~40の分岐状または環状の炭化水素基を有する疎水性単量体、および必要により(II)少なくとも2つのエチレン性不飽和二重結合を有する架橋性単量体、から形成される繰り返し単位を有する重合体を含んでなる。耐水圧向上剤組成物が、(A)有機微粒子、および(B)水性媒体を含んでなる。

Description

耐水圧向上効果のある撥水性有機微粒子
 本開示は、耐水圧向上効果のある撥水性有機微粒子、特に非フッ素の有機微粒子に関する。
 従来、基材表面に微細な凹凸構造を形成する方法や、このような基材表面の微細な凹凸構造の形成と上記のコーティング処理とを組み合わせた方法によって、超撥水性を基材表面に付与している。凹凸構造の作成には、微粒子を用いる方法やエッチング等のパターニングを行う方法が主に挙げられる。エッチング等のパターニングの方法は、使用できる範囲および基材が限られている。
 微粒子として疎水性無機微粒子を用いた場合、疎水性無機微粒子の水分散体を得るには多量の乳化剤等の分散剤が必要になる。疎水性無機微粒子の疎水度を下げる、つまり親水性基を残した疎水性無機微粒子を用いると、水への分散がやや容易になるものの、微粒子そのものの疎水性は低下するため、撥水剤としての性能は低下する。
 一方、ソープフリー重合や乳化剤が少ない有機微粒子合成法がある。これらは乳化剤なし、または少量の乳化剤で水に分散させるため、一般的に親水性モノマーを使用しており、その微粒子も親水性を示すものがほとんどである。疎水性の高いモノマーを使用することが困難なため、ソープフリー重合や乳化剤が少ない有機微粒子合成法を用いて撥水性を発現する有機微粒子を合成する事は困難であった。
 耐水圧性または防水性を向上させるためには、生地の高密度化やラミネートや積層の構造で改善することが主であった。
 特許文献1は、布帛表面に0.01~10.0μmの微粒子が固着されている撥水性布帛が、向上した耐水圧を有することを開示している。特許文献1の実施例1において用いられている微粒子は、シリカ微粒子であり、無機微粒子である。
 耐水圧向上は生地の高密度化やラミネートや積層の構造で改善するものが主であるので、撥剤のみで耐水圧を向上させる技術はほとんどない。
特開2004-256939号公報
 本開示は、優れた耐水圧性および防水性を基材に付与できる有機微粒子を提供する。
 本開示は、粒子形状を有する状態で基材上に存在し得る有機微粒子であって、基材上で耐水圧効果を発現する有機微粒子に関する。有機微粒子は、粒子形状を有する状態で基材に付着できる。
 本開示において、発現する耐水圧効果は、
有機微粒子を布に付着させた場合に、(i)耐水圧比(=有機微粒子が付着した処理布の耐水圧/ブランクの未処理布の耐水圧)が1.03以上、(ii)透気度比(=有機微粒子が付着した処理布の透気度/ブランクの未処理布の透気度)が0.9以下、の少なくともどれか一つを満たすことが好ましい。
 本開示において、発現する撥水性は
(i)有機微粒子を布に付着させた場合に、有機微粒子が付着した布の水の接触角が120度以上、または
(ii) 有機微粒子を布に付着させた場合の、有機微粒子が付着した布の転落速度が100mm/s以上、または
(iii) 有機微粒子を布に付着させた場合に、有機微粒子が付着した布の撥水性試験が80点以上
の少なくとも1つ以上を意味する。
 本開示は、
(A)有機微粒子、および
(B)水性媒体
を含んでなる撥水剤組成物に関する。
 加えて、本開示は、
(I)1つのエチレン性不飽和二重結合および少なくとも1つの炭素数3~40の分岐状または環状の炭化水素基を有する疎水性単量体
から形成される繰り返し単位を有する重合体を含んでなる有機微粒子に関する。
 有機微粒子を構成する重合体は、疎水性単量体(I)に加えて、
(II)少なくとも2つのエチレン性不飽和二重結合を有する架橋性単量体、
から形成される繰り返し単位をも有してよい。
 有機微粒子を構成する重合体は、さらに、
(III)1つのエチレン性不飽和二重結合と、少なくとも1つの反応性基および/または親水性基を有する反応性・親水性単量体、または1つのエチレン性不飽和二重結合および少なくとも1つの炭素数1または2の炭化水素基を有する短鎖炭化水素含有単量体、
(IV)炭素数3~40の直鎖状の炭化水素基またはポリジメチルシロキサン基を有する(メタ)アクリル単量体
から選択された少なくとも1種の単量体から形成される繰り返し単位をも有してよい。
 本開示の好ましい態様は、次のとおりである。
態様1:
粒子形状を有する状態で基材上に存在し得る有機微粒子であって、基材上で耐水圧効果を発現する有機微粒子。
態様2:
布に付着させた場合に、(i)耐水圧比(=有機微粒子が付着した処理布の耐水圧/ブランクの未処理布の耐水圧)が1.03以上、(ii)透気度比(=有機微粒子が付着した処理布の透気度/ブランクの未処理布の透気度)が0.9以下、の少なくともどれか一つを満たす態様1に記載の有機微粒子。
態様3:
布上に観測できる微粒子の粒径が50~700nmである態様1または2に記載の有機微粒子。
態様4:
(I)1つのエチレン性不飽和二重結合および少なくとも1つの炭素数3~40の炭化水素基を有する疎水性単量体
から形成される繰り返し単位を有する重合体を含んでなる、態様1~3のいずれかに記載の有機微粒子。
態様5:
(I)1つのエチレン性不飽和二重結合および少なくとも1つの炭素数3~40の分岐状または環状の炭化水素基を有する疎水性単量体、および
(II)少なくとも2つのエチレン性不飽和二重結合を有する架橋性単量体、
から形成される繰り返し単位を有する重合体を含んでなる有機微粒子。
態様6:
(I)1つのエチレン性不飽和二重結合および少なくとも1つの炭素数3~40の分岐状または環状の炭化水素基を有する疎水性単量体
から形成される繰り返し単位を有する重合体を含んでなる有機微粒子であって、
疎水性単量体(I)のうち、ホモポリマーのガラス転移点が100℃以上である高ガラス転移点単量体を20モル%以上含んでなる有機微粒子。
態様7:
重合体が、
(III)1つのエチレン性不飽和二重結合と、少なくとも1つの反応性基および/または親水性基を有する反応性・親水性単量体、または1つのエチレン性不飽和二重結合および少なくとも1つの炭素数1または2の炭化水素基を有する短鎖炭化水素含有単量体、
および/または(IV)炭素数3~40の直鎖状の炭化水素基またはポリジメチルシロキサン基を有する(メタ)アクリル単量体、
から選択された少なくとも1種の単量体から形成される繰り返し単位をも有する態様4~6に記載の有機微粒子。
態様8:
疎水性単量体(I)において、分岐状の炭化水素基の炭素数が3~11であり、環状炭化水素基の炭素数が4~15である態様4~7のいずれかに記載の有機微粒子。
態様9:
疎水性単量体(I)が、式:
CH=C(-R12)-C(=O)-Y11(R11
または
CH=C(-R14)-Y12(H)5-l(R13)
[式中、R11およびR13は、それぞれ独立的に、炭素数3~40の分岐状または環状の炭化水素基であり、
12およびR14は、水素原子、一価の有機基またはハロゲン原子であり、
11は、-O-、-または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)であり、
12はベンゼン環であり、
Hは水素原子であり、
HおよびR13はY12にそれぞれ直接結合しており、
kは1~3、lは0~3である。]
で示される単量体であり、
架橋性単量体(II)が、式:
式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010

または

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
[式中、R31およびR33は、それぞれ独立的に直接結合、炭素数1~20の炭化水素基(-OH基を有する炭化水素部位を含んでもよい)、-(CHCHO)r-(rは1~10の整数)、-C-、-O-、または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)から選ばれる少なくとも1つ以上で構成される2~4価の基であり、
32、R34、R35およびR36は、それぞれ独立的に水素原子、一価の有機基、またはハロゲン原子であり、
31は、-O-、または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)であり、
pは、2~4であり、
qは1~5である。]
で示される単量体であり、
反応性・親水性単量体(III)が、式:
式:
CH=C(-R42)-C(=O)-Y41-(R43(R41)
または
CH=C(-R45)-Y42-(H)5-n(R44)
[式中、R41およびR44は、それぞれ独立的に反応性基または親水性基であり、
42およびR45は、水素原子、一価の有機基、またはハロゲン原子であり、
41は、直接結合、-O-、または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)であり、
43は、直接結合、-O-、または2~4価の炭素数1~10(-OH基を有する炭化水素部位を含んでもよい)の炭化水素基を有する基であり、
42はベンゼン環であり、
Hは水素原子であり、
HおよびR44はY42にそれぞれ直接結合しており、
tおよびuは1~3であり、
oは、0または1である。]
で示される単量体、または、
短鎖炭化水素含有単量体(III)が、式:
CH=C(-R47)-C(=O)-Y43-R46
[式中、R46は、炭素数1または2の炭化水素基であり、
47は、水素原子、一価の有機基、またはハロゲン原子であり、
43は、直接結合、-O-、または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)である。]
で示される単量体であり、
(メタ)アクリル単量体(IV)が、式:
CH=C(-R52)-C(=O)-Y51(R51)
[式中、R51は、それぞれ独立的に、炭素数3~40の直鎖状の炭化水素基であり、
52は、水素原子、一価の有機基、またはハロゲン原子であり、
51は、2~4価の炭素数1の炭化水素基(特に、-CH-、-CH=および-C≡)、-C-、-O-、-C(=O)-、-S(=O)-または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)から選ばれる少なくとも1つ以上で構成される2~4価の基(但し、2価の炭化水素基のみの場合を除く)であり、
sは1~3である。]
で示される、炭素数3~40の直鎖状の炭化水素基を有する(メタ)アクリル単量体であるか、または
式:
CH=C(-R62)-C(=O)-Y61-R61
[式中、R61は、ポリジメチルシロキサン基を有する基であり、
62は、水素原子、一価の有機基、またはハロゲン原子であり、
61は、2~4価の炭素数1の炭化水素基、-C-、-O-、-C(=O)-、-S(=O)-または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)から選ばれる少なくとも1つ以上で構成される2~4価の基である。]
で示される、ポリジメチルシロキサン基を有する(メタ)アクリル単量体である態様4~8のいずれかに記載の有機微粒子。
態様10:
反応性単量体(III)において、反応性基が、エポキシ基、クロロメチル基、ブロモメチル基、ヨードメチル基、ブロックイソシアネート基であり、親水性基が、ヒドロキシル基、アミノ基(Nに結合するHがメチル基、エチル基、プロピル基、またはブチル基に変換されたものを含む)、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、カルボン酸、スルホン酸、リン酸のアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩基、塩素または臭素、ヨウ素イオンが対アニオンであるアンモニウム塩基、エチレングリコール基、ポリエチレングリコール基、アセトン骨格を有する基(-C(=O)-CH)からなる群から選択された少なくとも1種の基である、または反応性・親水性単量体(III)が炭素数6以下の短鎖の炭化水素基を側鎖に有する(メタ)アクリルアミドである態様7~9のいずれかに記載の有機微粒子。
態様11:
疎水性単量体(I)が、
t-ブチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、2,6,8-トリメチルノナン-4-イル=アクリレート、
イソボロニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ナフチルアクリレート、ベンジルアクリレート
t-ブチルスチレン、メチルスチレン、スチレン、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロブチル(メタ)アクリレート、シクロへプチル(メタ)アクリレート、2,4-ジt-ブチルスチレン、2,4,6-トリメチルスチレン、からなる群から選択された少なくとも1種の単量体であり、
架橋性単量体(II)が、ジビニルベンゼン、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、ポリエチレングルコールジ(メタ)アクリレート、トリエチエレングルコールジ(メタ)アクリレート、エチレングルコールジ(メタ)アクリレート、メチレングルコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングルコールジ(メタ)アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、アダマンチルジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノ-ルジ(メタ)アクリレ-ト、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、5-ヒドロキシ-1,3-アダマンタンジ(メタ)アクリレートからなる群から選択された少なくとも1種の単量体であり、
反応性・親水性単量体(III)が、グリシジル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、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、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(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、3-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(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、4-ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、アクリル酸、メタクリル酸、トリメチルシリル(メタ)アクリレート、2-(トリメチルシリルオキシ)エチル(メタ)アクリレート、2-(ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、2-(tert-ブチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート 四級化物、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、イソプロピル(メタ)アクリルアミド、t-ブチル(メタ)アクリルアミド、エチル(メタ)アクリルアミド、メチル(メタ)アクリルアミド;および
4-ヒドロキシメチルスチレン、4-ヒドロキシエチルスチレン、4-アミノメチルスチレン、4-アミノエチルスチレン、2-(4-ビニルフェニル)オキシラン、2-(4-ビニルベンゾイル)オキシランからなる群から選択された少なくとも1種の単量体であり、
短鎖炭化水素基含有単量体(III)が、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、α―クロロメチルアクリレート、α―クロロエチルアクリレートからなる群から選択された少なくとも1種の単量体であり、
(メタ)アクリル単量体(IV)が、
ステアリル(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、CH=CHC(=O)OCNHC(=O)C1735、CH=CHC(=O)OCNHSO1837、CH=CHC(=O)OCNHC(=O)OC1837、CH=CHC(=O)OCOC(=O)NHC1837、CH=CHC(=O)OCNHC(=O)NHC1837
式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000015

または

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000016

[式中、nは1~500の数である。]
からなる群から選択された少なくとも1種の単量体である態様4~10のいずれかに記載の有機微粒子。
態様12:
(i)疎水性単量体(I)/反応性・親水性単量体および・又は短鎖炭化水素基含有単量体(III)のモル比が、100/0~50/50、
(ii)架橋性単量体(II)が、疎水性単量体(I)、反応性・親水性単量体および・又は短鎖炭化水素基含有単量体(III)、及び(メタ)アクリル単量体(IV)の合計100モル部に対して、0.1~30モル部、
又は、(iii)(メタ)アクリル単量体(IV)が、疎水性単量体(I)及び反応性・親水性単量体および・又は短鎖炭化水素基含有単量体(III)の合計100モル部に対して、0~30モル部
の少なくとも一つを満たす、態様4~11のいずれかに記載の有機微粒子。
態様13:
態様1~12のいずれかに記載の有機微粒子を含んでなる耐水圧向上剤。
態様14:
態様1~12のいずれかに記載の有機微粒子の、耐水圧向上剤としての使用。
態様15:
(A)態様1~12のいずれかに記載の有機微粒子、および
(B)水性媒体
を含んでなる耐水圧向上剤組成物。
態様16:
有機微粒子(A)の量が耐水圧向上剤組成物に対して50重量%以下である態様15に記載の耐水圧向上剤組成物。
態様17:
さらに、(C)バインダー樹脂、(D)界面活性剤、および(E)架橋剤のどれか一つ以上を含む態様15または16に記載の耐水圧向上剤組成物。
態様18:
バインダー樹脂(C)が、側鎖に炭素数3~40の炭化水素基を有する非フッ素重合体、および側鎖に炭素数1~20のフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体から選択された少なくとも1種の重合体である態様17に記載の耐水圧向上剤組成物。
態様19:
バインダー樹脂(C)が、アクリル重合体、ウレタン重合体、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、ポリイミド、ポリスチレン、シリコーン重合体およびこれらの組み合わせである態様17または18のいずれかに記載の耐水圧向上剤組成物。
態様20:
バインダー樹脂(C)/有機微粒子(A)の重量比が1/99~90/10もしくは20/80~99/1または、バインダー樹脂(C)の量が、バインダー樹脂(C)と有機微粒子(A)の重量を合計に対して、30~99重量%である態様17~19のいずれかに記載の耐水圧向上剤組成物。
態様21:
水性媒体中で、単量体100重量部に対して30重量部以下である界面活性剤の存在下で、単量体を重合させて有機微粒子(A)の水分散体を得る工程、
を有する態様15~20のいずれかに記載の耐水圧向上剤組成物の製造方法。
態様22:
さらに、
有機微粒子(A)の水分散体にバインダー樹脂(C)の水分散体を加えることによって、あるいは有機微粒子(A)の水分散体の中においてバインダー樹脂用の単量体を重合してバインダー樹脂(C)を得ることによって、あるいはバインダー樹脂の水分散体の中において、有機微粒子用の単量体を重合することによって、有機微粒子(A)およびバインダー樹脂(C)が分散した水分散体を得る工程
を有する態様21に記載の製造方法。
態様23:
態様15~20のいずれかに記載の耐水圧向上剤組成物を含む処理液を繊維製品に適用する繊維製品の処理方法。
態様24:
態様15~20のいずれかに記載の耐水圧向上剤組成物を適用した、繊維製品。
態様25:
(i)耐水圧比(=有機微粒子が付着した繊維製品の耐水圧/ブランクの繊維製品の耐水圧)が1.03以上、(ii)透気度比(=有機微粒子が付着した繊維製品の透気度/ブランクの繊維製品の透気度)が0.9以下、の少なくともどれか一つを満たす態様24に記載の繊維製品。
態様26:
繊維製品がアウトドア用品用の布、スポーツ用品用の布、雨具用の布、医療用の布、または不織布である、態様24または25に記載の繊維製品。
態様27:
繊維製品が医療用の手術着、防護服、オーニング、シェード、テントである、態様26に記載の繊維製品。
 本開示の有機微粒子および撥水剤組成物は、優れた耐水圧性および防水性を繊維製品などの基材に付与することができる。
 耐水圧向上剤は、有機微粒子を含んでなる。耐水圧向上剤は、有機微粒子のみからなっていてもよいし、有機微粒子に加えて、他の成分を含んでもよい。
 撥水剤組成物は、耐水圧向上剤として機能する。
 撥水剤組成物(すなわち、耐水圧向上剤)は、
(A)有機微粒子、および
(B)水性媒体
を含んでなる。
 撥水剤組成物は、さらに、
(C)バインダー樹脂、および/または
(D)界面活性剤
を含んでいてよい。バインダー樹脂(C)を含むことにより、より高い耐水圧性が得られる。
 撥水剤組成物は、好ましい態様において、次のような成分を含む。
有機微粒子(A)、
有機微粒子(A)+水性媒体(B)、
有機微粒子(A)+水性媒体(B)+バインダー樹脂(C)、
有機微粒子(A)+水性媒体(B)+界面活性剤(D)、
有機微粒子(A)+水性媒体(B)+バインダー樹脂(C)+界面活性剤(D)
有機微粒子(A)+水性媒体(B)+バインダー樹脂(C)+架橋剤(E)、または
有機微粒子(A)+水性媒体(B)+バインダー樹脂(C)+界面活性剤(D)+架橋剤(E)
(A)有機微粒子
 有機微粒子は、撥水性および耐水圧性を発揮する有効成分として働く。有機微粒子は、非フッ素重合体によって形成されていることが好ましい。
 有機微粒子の平均粒径は、耐水圧性と水分散体の安定性の観点から30~1000nm、好ましくは40~700nmまたは45~300nmであってよい。平均粒径は、動的光散乱法(DLS)で測定した粒子の平均粒径を意味する。
 有機微粒子は、基材上に粒子形状をとどめ、耐水圧性を発現する。
 発現する耐水圧性は、
(i)布に付着させた場合に、耐水圧比が1.03以上であること、および/または
(ii)布に付着させた場合に、透気度比が0.9以下であること
を意味することが好ましい。
 耐水圧比は、(有機微粒子が付着した処理布の耐水圧)/(ブランクの未処理布の耐水圧)の比であり、透気度比は、(有機微粒子が付着した処理布の透気度)/(ブランクの未処理布の透気度)の比である。
 耐水圧比は、1.03以上、1.05以上、1.1以上、1.2以上、または1.3~3.0であってよい。耐水圧は、JIS L 1092:2009(繊維製品の防水性試験方法)に従って測定する。具体的には、有機微粒子が付着した処理布の耐水圧は、有機微粒子を含む組成物に布、例えばPET布(目付:88g/m2、70デニール、グレー)を浸漬した後、マングルに通し、170℃で1分間ピンテンターに通し、有機微粒子が付着したPET布を用意して、求められる。ブランクの未処理布の耐水圧は、未処理の布、例えばPET布(目付:88g/m2、70デニール、グレー)について、求められる。未処理とは、有機微粒子を適用していないことを意味しており、未処理の布は、バインダー樹脂を適用した布であってもよい。ブランクとしてバインダー樹脂を適用しない未処理の布を用いた場合、その耐水圧比は10以上、さらに12以上、100以下であってよい。
 耐水圧は、有機微粒子を塗布しない場合に比べて、高くなることが好ましく、塗布しない場合の布の耐水圧と比較して3%、例えば5%、さらに10%耐水圧の値が向上することが好ましい。
 透気度比は0.9以下、0.8以下、または0.7~0.3であってよい。透気度は、はJIS P 8117:2009に従って測定する。具体的には、有機微粒子付着時の透気度は、有機微粒子を含む組成物に例えばPET布(目付:88g/m2、70デニール、グレー)を浸漬した後、マングルに通し、170℃で1分間ピンテンターに通し、有機微粒子が付着したPET布を用意して、によって求められる。ブランクの未処理布の透気度は、未処理の例えばPET布(目付:88g/m2、70デニール、グレー)について、求められる。未処理とは、有機微粒子を適用していないことを意味しており、未処理の布は、バインダー樹脂を適用した布であってもよい。また、その布の使用の目的によっては、透気度が未処理の布と同様であることが求められない場合もあり、その場合は透気度比が上記の範囲外であってもよい。例えば、シェードやソファなどの家具用途などにおいては、透気度は求められない場合がある。
 発現する撥水性は、
(i)布に付着させた場合に水の接触角が120度以上、または
(ii)布に付着させた場合の転落速度が100mm/s以上、または
(iii)布に付着させた場合にその布の撥水性試験80点以上
を意味する。
 有機微粒子を含む組成物を付着させた布上で水の接触角(有機微粒子を付着させた布上で水の接触角あるいは有機微粒子およびバインダー(および他の成分)を付着させた布上で水の接触角)が、好ましくは120度以上、より好ましくは130度以上、更に好ましくは140度以上である。具体的には、布上で水の接触角は、有機微粒子を含む組成物にPET布(目付:88g/m2、70デニール、グレー)を浸漬した後、マングルに通し、170℃で1分間ピンテンターに通し、有機微粒子が付着したPET布を用意し、このPET布上に2μLの水を滴下し、着滴1秒後の静的接触角を、全自動接触角計(協和界面科学製DropMaster701)を用いて測定することによって求められる。
 布(PET布)において、水の転落速度が、100mm/s以上、例えば130mm/秒以上、更に、150mm/秒以上または200mm/秒以上であることが好ましい。転落速度は、30度の傾斜をつけた基材にマイクロシリンジから水を20μL滴下して、転落していく約40mmの距離の平均転落速度である。具体的には、有機微粒子を含む組成物にPET布(目付:88g/m2、70デニール、グレー)を浸漬した後、マングルに通し、170℃で1分間、ピンテンターに通し、有機微粒子が付着したPET布を用意し、全自動接触角計(協和界面科学製DropMaster701)によって、30度の傾斜をつけたPET布にマイクロシリンジから水を20μL滴下し、滴下した水が転落していく様子をハイスピードカメラ(キーエンス社製VW-9000)を用いて測定して、約40mmの距離の平均転落速度を転落速度とする。
 撥水性試験は、80点以上または90点以上であることが好ましい。
 撥水性試験は、JIS-L-1092(AATCC-22)のスプレー法に準じて行う。撥水性試験の詳細は、本願明細書の実施例において説明している。
 微粒子の基材上での凹凸は、レーザー顕微鏡、または走査型電子顕微鏡で観察することができる。基材上に粒子を塗布した後、加熱(例えば、170℃で1分間)前後において、加熱後にその粒子の平均直径(平均粒径)が加熱前の50%以上であることが好ましく、60%以上がより好ましい。または、布上に観測できる微粒子の平均粒径が30~1000nm、より好ましくは40~700nmまたは50~500nmであることが好ましい。この平均粒径は、一般に、基材上に粒子を塗布した後、加熱(170℃で1分間)後の平均粒径であることが好ましい。
 いくつかの態様において、有機微粒子は、
(I)1つのエチレン性不飽和二重結合および少なくとも1つの炭素数3~40の分岐状または環状の炭化水素基を有する疎水性単量体
から形成される繰り返し単位を有する重合体であって、
さらに、
(II)少なくとも2つのエチレン性不飽和二重結合を有する架橋性単量体
から形成される繰り返し単位を有するかまたは有しない重合体を含んでなる。
 いくつかの態様において、有機微粒子は、さらに、
(III)1つのエチレン性不飽和二重結合と、少なくとも1つの反応性基および/または親水性基を有する反応性・親水性単量体、または1つのエチレン性不飽和二重結合および少なくとも1つの炭素数1または2の炭化水素基を有する短鎖炭化水素含有単量体、および/または
(IV)炭素数3~40の直鎖状の炭化水素基またはポリジメチルシロキサン基を有する(メタ)アクリル単量体、
から形成される繰り返し単位を有する重合体を含んでなる。
 単量体(I)~(IV)(および他の単量体(V))のそれぞれは、2種以上の単量体を有していてよい。
 有機微粒子を構成する重合体は、非フッ素重合体であることが好ましい。
(I)疎水性単量体
 疎水性単量体(I)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つの炭素数3~40の分岐状または環状の炭化水素基を有する。
 疎水性単量体(I)が、分岐状の炭化水素基(例えば、分岐状のアルキル基)、特にt-ブチル基やイソプロピル基、下記の式に示すような多分岐構造の基:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000017
を有することが好ましい。
 疎水性単量体(I)は、炭素数3~40の分岐状または環状の炭化水素基を含有するアクリレート化合物、アクリルアミド化合物またはスチレン化合物であることが好ましい。すなわち、疎水性単量体(I)は、炭素数3~40の分岐状または環状の炭化水素基を含有するアクリレート化合物、炭素数3~40の分岐状または環状の炭化水素基を含有するアクリルアミド化合物、炭素数3~40の分岐状または環状の炭化水素基(ベンゼン環を除く)を含有するスチレン化合物であることが好ましい。疎水性単量体(I)は非フッ素単量体であることが好ましい。
 疎水性単量体(I)は、式:
CH=C(-R12)-C(=O)-Y11(R11)
または
CH=C(-R14)-Y12(H)5-l(R13)
[式中、R11およびR13は、それぞれ独立的に、炭素数3~40の分岐状または環状の炭化水素基であり、
12およびR14は、水素原子、一価の有機基、またはハロゲン原子であり、
11は、-O-または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)、あるいは-O-または-NR’-から選択された少なくとも1つの基を有する2価~4価の連結基であり、
12はベンゼン環であり、
Hは水素原子であり、
HおよびR13はY12にそれぞれ直接結合しており、
kは1~3、lは1~5である。]
で示される単量体であることが好ましい。
 R11およびR13は、分岐状または環状の炭化水素基である。分岐状の炭化水素基(例えば、炭素数3~11(特に3~8または4~6)または12~30)は、脂肪族炭化水素基、特に飽和の脂肪族炭化水素基、特別にアルキル基であることが好ましい。環状の炭化水素基は、脂肪族炭化水素基、特に飽和の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、または芳香脂肪族炭化水素基であってよい。-CH基は-CH-に比べ表面自由エネルギーが低く撥水性を示しやすい。このため分岐が多く、-CH基が多い構造が好ましい。分岐状の炭化水素基において、-CH基の数は、2~15、例えば3~10、3~9、4~8または4~6であってよい。
 分岐状の炭化水素基(例えば、分岐状のアルキル基)は、炭素数3もしくは4のアルキル基、特にt-ブチル基やイソプロピル基、または炭素数5~30の多分岐構造の炭化水素基(特にアルキル基)、例えば、下記の式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000018
に示すような多分岐構造の基であってよい。
 環状の炭化水素基は、飽和または不飽和である、単環基、多環基、橋かけ環基などであってよい。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4~20(例えば、6~15または6~10)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10以下であってよい。環状炭化水素基の環における炭素原子が、(メタ)アクリレート基におけるエステル基に直接に結合していてよいし、炭化水素のスペーサーを介して結合していてもよい。R11において、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。
 環状の炭化水素基の具体例は、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、シクロブチル基、ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニル基、アダマンチル基、イソボロニル基、ナフタレン基、ボルニル基、トリシクロデカニル基、フェニル基、ビフェニル基、トリフェニル基である。
 R12およびR14は、水素原子、メチル基、ハロゲン原子、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、あるいは、-CF基であってよい。R12およびR14の例は、水素原子、メチル基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、シアノ基であってよい。R12およびR14は、水素原子、メチル基または塩素原子であることが好ましい。R12はメチル基であることがより好ましい。R12がメチル基であることにより、より高い耐水圧性が得られる。R14は、特に反応性の観点から、水素原子であることが好ましい。
 Y11は、2価の基であることが好ましい。Y11は、-O-または-NH-であることが好ましい。
 Y12はベンゼン環である。Y12を有する単量体は、スチリル基を有する。Y12を有する単量体において、1~3個のR13基および2~4個の水素原子がベンゼン環に結合している。
 kは、1であることが好ましい。
 lは、1~3であってよいが、1または2であることが好ましい。
 疎水性単量体は、分岐状の炭化水素基を有する単量体と環状の炭化水素基を有する単量体の組みあわせ、あるいは単環の環状の炭化水素基を有する単量体と多環もしくは橋かけ環の環状の炭化水素基を有する単量体の組みあわせであってよい。疎水性単量体において、分岐状の炭化水素基を有する単量体と環状の炭化水素基を有する単量体の重量比、および単環の環状の炭化水素基を有する単量体と多環もしくは橋かけ環の環状の炭化水素基を有する単量体の重量比は、10/90~90/10、30/70~70/30または40/60~60~40であってよい。
 疎水性単量体(I)の具体例は、次のとおりである。下記の化学式の化合物は、α位が水素原子であるアクリル化合物であるが、具体例は、α位がメチル基であるメタクリル化合物およびα位が塩素原子であるαクロロアクリル化合物であってよく、α位がメチル基であるメタクリル化合物が好ましい。またスチレン誘導体においても、下記の化学式の化合物はα位が水素原子であるアクリル化合物であるが、具体例は、α位がメチル基であるαメチルスチレン化合物およびα位が塩素原子であるαクロロスチレン化合物であってよく、α位が水素原子であるスチレン化合物が好ましい。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000019

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000020

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000021

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000022

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000023

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000024

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000025

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000026

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000027

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000028

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000029

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000030

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000031
[式中、tBuは、t-ブチルである。]
 環状炭化水素基を有する単量体の具体例としては、シクロブチル(メタ)アクリレート、シクロプロピル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、トリシクロペンタニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、2-メチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-エチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 疎水性単量体(I)の好ましい具体例は、t-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチルスチレン、メチルスチレン、スチレン、イソプロピル(メタ)アクリレート、2,6,8-トリメチルノナン-4-イル=アクリレート、2,4-ジt-ブチルスチレン、2,4,6-トリメチルスチレン、シクロブチル(メタ)アクリレート、シクロプロピル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、4-t-ブチルフェニル(メタ)アクリレート、2,3,4-メチルフェニル(メタ)アクリレート、である。
 疎水性単量体(I)のより好ましい具体例は、t-ブチル(メタ)アクリレート、イソボルニルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、t-ブチルスチレン、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘプチル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、2-エチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、である。
 疎水性単量体(I)は、高ガラス転移点単量体(高Tg単量体)であってよい。有機微粒子が架橋性単量体(II)を含まない場合、疎水性単量体(I)は、高Tg単量体であることが好ましい。高Tg単量体とは、そのホモポリマーのTgが50℃以上である単量体をさす。単量体(I)のうち、高Tg単量体(I-a)は、ガラス転移点が50℃以上であり、100℃以上が好ましい。ホモポリマーのガラス転移点は、例えば120℃以上、特に150℃以上であってよく、250℃以下であってよい。
 ホモポリマーのガラス転移点(ガラス転移温度)は示差走査熱量測定(DSC)により算出した。試料10mgを10℃/minで昇温することによりDSC曲線を得て、DSC曲線の二次転移前後のそれぞれのベースラインの延長線と、DSC曲線の変曲点における接線との交点の中間点が示す温度として求めることができる。有機微粒子は疎水性単量体として、1種の単量体のみを有してもよいし、2種以上を有してもよく、高Tgの疎水性単量体(I-a)および/または高Tgでない疎水性単量体(I)をそれぞれ独立に有していてよい。
 高ガラス転移点単量体は、式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000032
または

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000033

[式中、R21およびR23は、炭素数1~30の炭化水素基、-C-、-O-、または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)から選ばれる少なくとも1つ以上で構成される基であり、
22およびR24は、水素原子、一価の有機基、またはハロゲン原子であり、
21は、-O-、または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)である。]
で示される単量体であってよい。
 R21およびR23の例は、シクロヘキシル基、ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニル基、アダマンチル基、イソボロニル基、ナフタレン基、ボルニル基、トリシクロデカニル基、フェニル基である。
 R22およびR24は、水素原子、メチル基、フッ素原子を除くハロゲン原子、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、あるいは、-CF基であってよい。R22およびR24の例は、水素原子、メチル基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、フッ素原子、-CF基、シアノ基である。R22およびR24は、水素原子、メチル基、塩素原子であることが好ましい。R22はメチル基であることがより好ましい。R22がメチル基であることにより、より高い撥水性および高い耐水圧性が得られる。一方、R24は、特に反応性の観点から、水素原子であることが好ましいが、撥水性および耐水圧性の観点ではメチル基が好ましく、その反応性と撥水性を両立するようにR24を選択することが好ましい。
 Y21は、-O-または-NH-であることが好ましい。
 高ガラス転移点単量体の具体例は、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2-t-ブチルフェニル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレートなどのアクリレートエステルおよび、スチレン、αメチルスチレン、スチレン誘導体などである。
(II)架橋性単量体
 架橋性単量体(II)は、少なくとも2つ(特に、2つ、3つまたは4つ)のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物である。架橋性単量体(II)は非フッ素単量体であることが好ましい。
 架橋性単量体(II)は、式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000034

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000035

または

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000036

[式中、R31およびR33は、それぞれ独立的に直接結合、あるいは炭素数1~20の炭化水素基(-OH基を有する炭化水素部位を含んでもよい)、-(CHCHO)-(rは1~10の整数)、-C-、-O-、または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)から選ばれる少なくとも1つ以上で構成される2~4価の基であり、
32、R34、R35およびR36は、それぞれ独立的に、水素原子、一価の有機基、またはハロゲン原子であり、
31は、-O-、または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)であり、
pは、2~4であり、
qは1~5である。]
で示される単量体であることが好ましい。
 R31およびR33の例は、直接結合、酸素原子で中断されていてよいかおよび/または水素原子がOH基で置換されていてよい2~4価(例えば、2~3価)の炭素数1~20(または2~10の)炭化水素基、エチレングリコール基、プロピレングリコール基、グリセロール基、シクロヘキシル基、ジシクロペンタニル基、アダマンチル基、イソボロニル基、ナフタレン基、ボルニル基、トリシクロデカニル基、およびフェニル基であるか、あるいはこれらの基のいずれかを含む基である。R31およびR33は、ポリマー基であってよく、ポリマー基を構成する構成単位が、上記の例示の基(例えば、エチレングリコール基)であってよい。R31およびR33は、2価の基であることが好ましい。
 Y31は、-O-、または-NH-であることが好ましい。
 R32、R34、R35およびR36は、それぞれ独立的に、水素原子、メチル基、ハロゲン原子、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ってよい。あるいは、-CF基であってよい。R32、R34、R35およびR36の例は、水素原子、メチル基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、フッ素原子、-CF基、シアノ基である。R32、R34、R35およびR36は、水素原子、メチル基、または塩素原子であることが好ましい。R32はメチル基であることがより好ましい。R32がメチル基であることにより、より高い撥水性および高い耐水圧性が得られる。R34、R35およびR36は、特に反応性の観点から、水素原子であることが好ましい。
 pは、2または3、特に2であってよい。
 qは、1~3、特に1であってよい。
 架橋性単量体(II)の具体例は、ジビニルベンゼン、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、ポリエチレングルコールジ(メタ)アクリレート、トリエチエレングルコールジ(メタ)アクリレート、エチレングルコールジ(メタ)アクリレート、メチレングルコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングルコールジ(メタ)アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、アダマンチルジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノ-ルジ(メタ)アクリレ-ト、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、5-ヒドロキシ-1,3-アダマンタンジ(メタ)アクリレートである。
 架橋性単量体(II)は、ジ(メタ)アクリレート化合物、ジビニルベンゼンであることが好ましい。
(III)反応性・親水性単量体または短鎖炭化水素基含有単量体
 反応性・親水性単量体(III)は、1つのエチレン性不飽和二重結合と、少なくとも1つの反応性基および/または親水性基を有する。短鎖炭化水素基含有単量体(III)は、1つのエチレン性不飽和二重結合および少なくとも1つの炭素数1または2の炭化水素基を有する。
 反応性基の例は、エポキシ基(例えば、グリシジル基)、クロロメチル基、ブロモメチル基、ヨードメチル基、ブロックイソシアネート基である。
 親水性基の例は、ヒドロキシル基、アミノ基(Nに結合するHがメチル基、エチル基、プロピル基、またはブチル基に変換されたものを含む)、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、カルボン酸、スルホン酸、リン酸のアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩基、塩素または臭素、ヨウ素イオンが対アニオンであるアンモニウム塩基、エチレングリコール基、ポリエチレングリコール基、アセトン骨格を有する基(-C(=O)-CH)である。
 反応性・親水性単量体(III)は、上記の反応性基および親水性基のみならず、疎水性単量体(I)よりも高い親水性を与える基を有する化合物をも含む。反応性・親水性単量体(III)は、疎水性単量体(I)よりも多く水に分配するようなオクタノール/水分配係数を有するもので、上記のような反応性基および親水性基を含まないものも含む。例えば、炭素数6以下の短鎖の炭化水素基を側鎖に有する(メタ)アクリルアミドが挙げられる。具体的には、メチル(メタ)アクリルアミド、エチル(メタ)アクリルアミド、n-ブチル(メタ)アクリルアミド、t-ブチル(メタ)アクリルアミド、プロピル(メタ)アクリルアミド、イソプロピル(メタ)アクリルアミド、である。
 反応性・親水性単量体(III)は非フッ素単量体であることが好ましい。
 反応性・親水性単量体(III)は、式:
CH=C(-R42)-C(=O)-Y41-(R43(R41)
または
CH=C(-R45)-Y42-(H)5-u(R44)
[式中、R41およびR44は、それぞれ独立的に反応性基または親水性基であり、
42およびR45は、水素原子、一価の有機基、またはハロゲン原子であり、
41は、直接結合、-O-、または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)であり、
43は、直接結合、-O-、または2~4価の炭素数1~10(-OH基を有する炭化水素部位を含んでもよい)の炭化水素基を有する基であり、
42はベンゼン環であり、
Hは水素原子であり、
HおよびR44はY42にそれぞれ直接結合しており、
tおよびuは1~3であり、
oは、0または1である。]
で示される単量体であることが好ましい。
 短鎖炭化水素基含有単量体(III)は、式:
CH=C(-R47)-C(=O)-Y43-R46
[式中、R46は、炭素数1または2の炭化水素基であり、
47は、水素原子、一価の有機基、またはハロゲン原子であり、
43は、直接結合、-O-、または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)である。]
で示される単量体であることが好ましい。
 R41およびR44は一価の基である。R41およびR44において、反応性基または親水性基の例は、上記のとおり(エポキシ基など、またはヒドロキシル基など)である。
 R46は、炭素数1または2の炭化水素基であり、例としては、メチル基およびエチル基が挙げられる。メチル基が好ましい。
 R42、R45およびR47は、水素原子、メチル基、ハロゲン原子、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ってよい。あるいは、-CF基であってよい。R42、R45およびR47の例は、水素原子、メチル基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、フッ素原子、-CF基、シアノ基である。R42、R45およびR47は、水素原子、メチル基、塩素原子であることが好ましい。R42およびR47は、メチル基であることがより好ましい。R42およびR47がメチル基であることにより、より高い撥水性および高い耐水圧性が得られる。R45は、特に反応性の観点から、水素原子であることが好ましい。
 Y41およびY43は、-O-または-NH-であることが好ましい。
 R43は、2~4価の炭素数1~10の炭化水素基(-OH基を有する炭化水素部位を含んでもよい)であることが好ましい。2~4価の炭素数1の炭化水素基の例は、-CH-、枝分かれ構造を有する-CH=および枝分かれ構造を有する-C≡である。R43は、2価のアルキレン基、例えば、-(CH-(rは1~5の数である。)、あるいは2価または3価または4価のアルキル基、例えば、-(CH-(CH-)-H(rは1~5の数であり、sは1、2または3である。CH基およびCH-基の位置は記載の順序でなくてもよい。)であることが好ましい。2価のアルキレン基(例えば、炭素数1~4)がより好ましい。
 Y42はベンゼン環である。Y42を有する単量体は、スチリル基を有する。Y42を有する単量体において、1~3個のR44基および2~4個の水素原子がベンゼン環に結合している。
 oは、1であることが好ましい。
 tは、1であることが好ましい。
 uは、1~3であってよいが、1または2であることが好ましい。
 反応性・親水性単量体(III)の具体例は、グリシジル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、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、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(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、3-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(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、4-ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、アクリル酸、メタクリル酸、トリメチルシリル(メタ)アクリレート、2-(トリメチルシリルオキシ)エチル(メタ)アクリレート、2-(ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、2-(tert-ブチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート 四級化物、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、イソプロピル(メタ)アクリルアミド、t-ブチル(メタ)アクリルアミド、エチル(メタ)アクリルアミド、メチル(メタ)アクリルアミド;および
4-ヒドロキシメチルスチレン、4-ヒドロキシエチルスチレン、4-アミノメチルスチレン、4-アミノエチルスチレン、2-(4-ビニルフェニル)オキシラン、2-(4-ビニルベンゾイル)オキシランである。
 短鎖炭化水素基含有単量体(III)の具体例は、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、α―クロロメチルアクリレート、α―クロロエチルアクリレートである。
(IV)(メタ)アクリル単量体
 (メタ)アクリル単量体(IV)は、炭素数3~40の直鎖状の炭化水素基またはポリジメチルシロキサン基を有する。
 (メタ)アクリル単量体(IV)は、炭素数3~40の直鎖状の炭化水素基を有する(メタ)アクリル単量体であってよい。
 (メタ)アクリル単量体(IV)は、式:
CH=C(-R52)-C(=O)-Y51(R51)
[式中、R51は、それぞれ独立的に、炭素数3~40の直鎖状の炭化水素基であり、
52は、水素原子、一価の有機基、またはハロゲン原子であり、
51は、2~4価の炭素数1の炭化水素基(特に、-CH-、-CH=および-C≡)、-C-、-O-、-C(=O)-、-S(=O)-または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)から選ばれる少なくとも1つ以上で構成される2~4価の基(但し、2価の炭化水素基のみの場合を除く)であり、
sは1~3である。]
で示される単量体であることが好ましい。
 R51は、直鎖状の炭化水素基である。R51の炭素数は、12~24または16~22であることが好ましい。R51の具体例は、n-ラウリル、n-ステアリル、n-ベヘニルである。
 sは1、2または3である。sは1または2であることが好ましい。
 sは1、2または3である。但し、Y51が4価の炭素数1の炭化水素基(具体的には分岐構造を有する-C≡)を有する場合などにおいて、s=3である。Y51が3価の炭素数1の炭化水素基(例えば、分岐構造を有する-CH=)を有する場合などにおいて、s=2である。Y51が3価および4価の炭素数1の炭化水素基を有しない場合(例えば、Y51が2価の炭素数1の炭化水素基(-CH-)を(例えば1~6個)有する場合)に、s=1である。
 R52は、水素原子、メチル基、ハロゲン原子、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、あるいは、-CF基であってよい。R52の例は、水素原子、メチル基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、シアノ基であってよい。R52は、水素原子、メチル基または塩素原子であることが好ましい。R52はメチル基であることがより好ましい。R52がメチル基であることにより、より高い耐水圧性が得られる。
 Y51は2価の基または3価の基、特に2価の基であることが好ましい。
 2~4価の炭素数1の炭化水素基の例は、-CH-、枝分かれ構造を有する-CH=および枝分かれ構造を有する-C≡である。
 Y51は2価の基である場合に、-CH-を有していてよいし、あるいは有していなくてもよい。Y51は3価の基である場合に、分岐構造である-CH=を有することが好ましく、
-CH-(-H(C-)-)-CH-、
すなわち、
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000037
を有することが特に好ましい。
 Y51は、-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’-、または-Y’-X’-Y’-X’-
[式中、Y’はそれぞれ独立して、直接結合、-O-、-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)または-S(=O)-であり、
X’は-(CH-(mは1~5の整数である)、炭素数1~5の不飽和結合を有する直鎖状の炭化水素基、炭素数1~5または3~5の枝分かれ構造を有する炭化水素基、または-(CH-C-(CH-(lはそれぞれ独立して0~5の整数であり、-C-はフェニレン基である)である。]
であってよい。
 炭素数3~5の枝分かれ構造を有する炭化水素基は、2価、3価または4価であってよい。炭素数3~5の枝分かれ構造を有する炭化水素基の具体例は、
-CH(CH)-CH- (2価)、
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000038
(2価)、
-CH-(-H(C-)-)-CH- (3価)、
すなわち、
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000039

である。
 2価の基であるY51の具体例は、-O-、-NH-、-O-C(=O)-、-NH-C(=O)-、-O-C(=O)-NH-、-NH-C(=O)-O-、-NH-C(=O)-NH-、-O-C-、-NH-C-、-O-(CHm-O-、-NH-(CHm-NH-、-O-(CHm-NH-、-NH-(CHm-O-、-O-(CHm-O-C(=O)-、-O-(CHm-C(=O)-O-、-NH-(CHm-O-C(=O)-、-NH-(CHm-C(=O)-O-、-O-(CHm-O-C(=O)-NH-、-O-(CHm-NH-C(=O)-O-、-O-(CHm-C(=O)-NH-、-O-(CHm-NH-C(=O)-、-O-(CHm-NH-C(=O)-NH-、-O-(CHm-O-C-、-O-(CHm-NH-S(=O)-、-O-(CHm-S(=O)-NH-、-NH-(CHm-NH-S(=O)-、-NH-(CHm-S(=O)-NH-、-NH-(CHm-O-C(=O)-NH-、-NH-(CHm-NH-C(=O)-O-、-NH-(CHm-C(=O)-NH-、-NH-(CHm-NH-C(=O)-、-NH-(CHm-NH-C(=O)-NH-、-NH-(CHm-O-C-、または-NH-(CHm-NH-C-である[式中、mは1~5の整数、特に2または4である。]。
 2価の基であるY51は、-O-、-NH-、-O-(CHm-O-C(=O)-、-O-(CHm-NH-C(=O)-、-O-(CHm-O-C(=O)-NH-、-O-(CHm-NH-C(=O)-O-、-O-(CHm-NH-C(=O)-NH-、-O-(CHm-NH-S(=O)-または-O-(CHm-S(=O)-NH-、-NH-(CHm-O-C(=O)-、-NH-(CHm-NH-C(=O)-、-NH-(CHm-O-C(=O)-NH-、-NH-(CHm-NH-C(=O)-O-、-NH-(CHm-NH-C(=O)-NH-
[式中、mは1~5の整数、特に2または4である。]
であることが好ましい。
 2価の基であるY51は、-O-、-O-(CHm-O-C(=O)-NH-、-O-(CHm-NH-C(=O)-O-、または-O-(CHm-NH-C(=O)-、-O-(CHm-NH-S(=O)-または-O-(CHm-S(=O)-NH-、特に-O-(CHm-NH-C(=O)-
[式中、mは1~5の整数、特に2または4である。]
であることがより好ましい。Y51は、-O-であることが特に好ましい。
 3価の基であるY51は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000040

であることが好ましい。
 炭素数3~40の直鎖状の炭化水素基を有する(メタ)アクリル単量体(IV)の具体例は次のとおりである。

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000041

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000042

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000043

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000044
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000045

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000046

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000047

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000048

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000049

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000050

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000051

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000052

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000053

[上記式中、nは3~40の数であり、mは1~5の数である。]
 炭素数3~40の直鎖状の炭化水素基を有する(メタ)アクリル単量体の好ましい具体例は、n-ラウリル(メタ)アクリレート、n-ステアリル(メタ)アクリレート、n-ベヘニル(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、n-ラウリル(メタ)アクリルアミド、n-ステアリル(メタ)アクリルアミド、n-ベヘニル(メタ)アクリルアミド、CH=CHC(=O)OCNHSO1837、CH=CHC(=O)OCNHC(=O)C1735、CH=CHC(=O)OCNHC(=O)OC1837、CH=CHC(=O)OCOC(=O)NHC1837、CH=CHC(=O)OCNHC(=O)NHC1837である。上記構造式はα位が水素のアクリルおよびアクリルアミドを示したが、α位がメチルのメタクリル、メタクリルアミドも含む。
 (メタ)アクリル単量体(IV)は、ポリジメチルシロキサン基を有する(メタ)アクリル単量体であってよい。
 (メタ)アクリル単量体(IV)は、ポリジメチルシロキサン基を側鎖に有していてよい。
 (メタ)アクリル単量体(IV)は、式:
CH=C(-R62)-C(=O)-Y61-R61
[式中、R61は、ポリジメチルシロキサン基を有する基であり、
62は、水素原子、一価の有機基、またはハロゲン原子であり、
61は、2~4価の炭素数1の炭化水素基、-C-、-O-、-C(=O)-、-S(=O)-または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)から選ばれる少なくとも1つ以上で構成される2~4価の基である。]
で示される単量体であることが好ましい。
 R61は、ポリジメチルシロキサン基を有する基であり、平均式:
-(SiRO)SiR
[式中、aは、2~4000、例えば3~400であり、
それぞれのRは、独立して、炭素数1~12の一価アルキル基であり、少なくとも2つのRはメチル基である。]
で示される基であることが好ましい。
 R62は、水素原子、メチル基または塩素原子であることが好ましい。
 Y61は、炭素数1~8の炭化水素基(例えば、炭素数1~8または2~4のアルキレン基、特に-C-)、-O-(CH-、-O-(CH-NHC(=O)-(CH-、または-NH-(CH- (pは1~5の数であり、qは1~5の数である。)であることが好ましい。
 ポリジメチルシロキサン基を有する(メタ)アクリル単量体(IV)の具体例は、

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000054

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000055

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000056

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000057

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000058

[式中、nは1~500の数である。]
である。
(V)他の単量体
 単量体(I)~(IV)以外の他の単量体(V)を使用しても良い。
 他の単量体(V)の例には、例えば、エチレン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、塩化ビニル、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。他の単量体(V)は非フッ素単量体であることが好ましい。
 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(I)~(V)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。
 本開示において、重合体における単量体の好ましい組み合わせは次のとおりである。
  単量体(I)+単量体(II)
  単量体(I)+単量体(III)
  単量体(I)+単量体(II)+単量体(III)
  単量体(I)+単量体(II)+単量体(IV)
  単量体(I)+単量体(III)+単量体(IV)
  単量体(I)+単量体(II)+単量体(III)+単量体(IV)
 特に好ましい組み合わせは、次の通りである。単量体(I)+単量体(II)
  単量体(I)+単量体(III)
  単量体(I)+単量体(II)+単量体(III)
  単量体(I)+単量体(II)+単量体(IV)
  単量体(I)+単量体(II)+単量体(III)+単量体(IV)
 上記各単量体は、それぞれ1種類のみでもよいし、2種以上であってもよい。例えば2種の単量体(I)と、1種の単量体(II)と1種の単量体(III)の組み合わせでもよい。
 重合体において、疎水性単量体(I)の量は、重合体に対して、40~100重量%、50~99重量%、55~98重量%または58~97重量%であってよい。
 重合体において、疎水性単量体(I)/反応性・親水性単量体および・又は短鎖炭化水素基含有単量体(III)のモル比は、50/50~100/0、80/20~99.5/0.5、85/15~98/2または90/10~99/1、あるいは40/60~90/10、55/45~85/15、58/42~80/20または60/40~78/22であってよい。
 架橋性単量体(II)の量は、疎水性単量体(I)と反応性・親水性単量体および・又は短鎖炭化水素基含有単量体(II)の合計100モルに対して、0~30モル、0.5~25モルまたは1~20モル、あるいは0~15モル、0.2~10モルまたは0.5~5モルであってよい。
 (メタ)アクリル単量体(IV)の量は、疎水性単量体(I)と反応性・親水性単量体および・又は短鎖炭化水素基含有単量体(II)の合計100モルに対して、0~60モル、0.5~40モル、1~30モルまたは1~20モルであってよい。
 他の単量体(V)の量は、合計100モルに対して、0~30モル、0.5~25モル、1~20モルまたは1~10モルであってよい。
 あるいは、重合体100モルに対して、
疎水性単量体(I)が、40~99.5モル、50~99モルまたは60~99モル、
架橋性単量体(II)が、0~30モル、0.5~25モルまたは1~20モル、あるいは0~10モル、0.2~6モルまたは0.5~4モル、
反応性・親水性単量体および/または短鎖炭化水素基含有単量体(III)が、0~50モル、0.5~40モルまたは1~20モル、あるいは0~15モル、0.2~10モルまたは0.5~5モル、
(メタ)アクリル単量体(IV)が、0~50モル、1~40モルまたは1~30モル、あるいは0~15モル、0.2~10モルまたは0.5~5モル、
であってよい。
 単量体(II)を有しない場合、単量体(I)のうち高Tg単量体(I-a)は1~80モル、2~70モル、または5~60モルであってよい。
 撥水性重合体は、ランダム重合体またはブロック共重合体であってよいが、ランダム重合体であることが好ましい。
 有機微粒子(A)の量は、耐水圧向上剤組成物に対して50重量%以下、例えば0.01~40重量%、特に0.05~30重量%または0.1~20重量%であってよい。
(B)水性媒体
 耐水圧向上剤組成物(または撥水剤組成物)は、水性媒体を含有する。水性媒体は、水、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、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。
 水性媒体は、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%以下であってよい。水性媒体は、水の単独であることが好ましい。
 水性媒体の量は、撥水性重合体と水性媒体を合計100重量部とした時に50~99.5重量部、特に70~99.5重量部であってよい。
(C)バインダー樹脂
 バインダー樹脂は、有機微粒子を基材に結合させるバインダーとして働く。バインダー樹脂としては撥水性樹脂が好ましい。撥水性樹脂は、撥水性を発揮する有効成分としても働く。バインダー樹脂の例は、アクリル重合体、ウレタン重合体、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、ポリイミド、ポリスチレン、シリコーン重合体である。
 撥水性樹脂は、側鎖に炭素数3~40の炭化水素基を有する非フッ素重合体、または側鎖に炭素数1~20のフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体である。撥水性樹脂は非フッ素重合体であることが好ましい。
 炭素数3~40の炭化水素基を有する非フッ素重合体において、炭化水素基は、分岐状の炭化水素基または長鎖(もしくは長鎖の直鎖状)の炭化水素基であることが好ましい。
 撥水性樹脂の例は、ウレタン重合体、シリコーン重合体、アクリル重合体、ポリスチレンである。
 非フッ素重合体の例としては、長鎖炭化水素基を有するアミドアミンデンドリマーがあり、米国特許8,703,894号に記載されている。この文献の開示を参照として本明細書に組み込む。
 側鎖に炭素数3~40の炭化水素基を有するウレタン重合体は、例えば、イソシアネート基含有化合物(例えば、モノイソシアネートまたはポリイソシアネート、具体的には、ジイソシアネートやトリイソシアネート)と炭素数3~40の炭化水素基を有する水酸基含有化合物を反応させることによって製造できる。
 側鎖にt-ブチル基、イソプロピル基、2,6,8-トリメチルノナン-4-イル基等の分岐構造を有するポリウレタンは、例えば、イソシアネート基含有化合物(例えば、モノイソシアネートまたはポリイソシアネート、具体的には、ジイソシアネートやトリイソシアネート)とt-ブチル基、イソプロピル基、2,6,8-トリメチルノナン-4-イル基等の分岐構造を有する水酸基含有化合物を反応させることによって製造できる。
 ウレタン重合体の例としては、トリステアリン酸ソルビタン、モノステアリン酸ソルビタン及び多官能イソシアヌレートを含んでなる長鎖炭化水素基を有するウレタン化合物があり、米国特許公開2014/0295724に記載されている。この文献の開示を参照として本明細書に組み込む。ウレタン重合体の例としては、長鎖炭化水素基を有するポリウレタンがあり、日本特表2019-519653(国際公開2018/007549)に記載されている。この文献の開示を参照として本明細書に組み込む。
 側鎖に炭素数3~40の炭化水素基を有するシリコーン重合体は、例えば、炭素数3~40の炭化水素基を有するジクロロシランを含むジクロロシラン化合物を反応させることによって製造できる。
 側鎖にt-ブチル基、イソプロピル基、2,6,8-トリメチルノナン-4-イル基等の分岐構造を有するポリシリコーンは、例えば、t-ブチル基、イソプロピル基、2,6,8-トリメチルノナン-4-イル基等の分岐構造を有するジクロロシランを含むジクロロシラン化合物を反応させることによって製造できる。
 シリコーン重合体の例としては、長鎖アルキル変性ポリジメチルシロキサンがある。
 側鎖に炭素数3~40の炭化水素基を有するアクリル重合体は、側鎖に炭素数3~40の炭化水素基を有するアクリル単量体を含む単量体を重合させることによって製造できる。アクリル単量体の例は、上記の疎水性単量体(IV)で説明したものと同様である。アクリル単量体の具体例は、例えば、
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、

Figure JPOXMLDOC01-appb-I000059
(特に、ステアリン酸アミドエチル(メタ)アクリレート)
[上記式中、nは7~40の数であり、mは1~5の数である。]
である。
 側鎖にt-ブチル基、イソプロピル基、2,6,8-トリメチルノナン-4-イル基等の分岐構造を有するアクリル重合体は、側鎖にt-ブチル基、イソプロピル基、2,6,8-トリメチルノナン-4-イル基等の分岐構造を有するアクリル単量体を含む単量体を重合させることによって製造できる。アクリル単量体の例は、上記の疎水性単量体(I)で説明したものと同様である。アクリル単量体の具体例は、例えば、t-ブチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、2,6,8-トリメチルノナン-4-イル=アクリレートである。
 アクリル重合体の例としては、ベヘニル(メタ)アクリレートやステアリル(メタ)アクリレート等の長鎖炭化水素基を有するアクリル単量体から誘導される繰り返し単位と、塩化ビニリデン及び/又は塩化ビニルから誘導される繰り返し単位を含む重合体がある。
 アクリル重合体の例としては、ベヘニル(メタ)アクリレートやステアリル(メタ)アクリレート等の長鎖炭化水素基を有するアクリル単量体から誘導される繰り返し単位と、塩化ビニリデン及び/又は塩化ビニルから誘導される繰り返し単位と、スチレン又はα-メチルスチレンから誘導される繰り返し単位とを含む重合体があり、このアクリル重合体をパラフィンワックスと混合して用いてもよい。この例は、日本特表2012-522062(国際公開2010/115496)に記載されている。この文献の開示を参照として本明細書に組み込む。
 アクリル重合体の例としては、ステアリル(メタ)アクリレート等の長鎖炭化水素基を有するアクリル単量体から誘導される繰り返し単位と、塩化ビニリデン及び/又は塩化ビニルから誘導される繰り返し単位と、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルなどの反応性乳化剤から誘導される繰り返し単位とを含む重合体があり、日本特開2017-25440(国際公開2017/014131)に記載されている。この文献の開示を参照として本明細書に組み込む。
 側鎖に炭素数1~20のフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体において、フルオロアルキル基はパーフルオロアルキル基であることが好ましい。
 含フッ素撥水性樹脂の例としては、炭素数4~8のパーフルオロアルキル基を側鎖に有する(メタ)アクリレートとベヘニル(メタ)アクリレートやステアリル(メタ)アクリレート等の長鎖アルキル(メタ)アクリレートから形成される繰り返し単位を含む含フッ素アクリル重合体がある。
 非フッ素重合体および含フッ素重合体のウレタン重合体、シリコーン重合体、アクリル重合体、ポリスチレンには、他の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、塩化ビニル、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、ポリジメチルシロキサンを側鎖に有する(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。
 バインダー樹脂(C)/有機微粒子(A)の重量比は、1/99~99/1、20/80~99/1または30/70~95/5、例えば55/45~90/10であってよい。バインダー樹脂(C)の量は、バインダー樹脂(C)と有機微粒子(A)の合計重量に対して、30~99重量%が好ましく、50~98重量%が好ましく、60~97重量%がより好ましい。
(D)界面活性剤
 撥水剤組成物は、界面活性剤(乳化剤)を含有しなくてもよいし、あるいは含有していてもよい。一般に、重合中の粒子の安定化、重合後の水分散体の安定化のために、重合時に界面活性剤を少量(例えば、単量体100重量部に対して0.01~30重量部)で添加してよく、または、重合後に界面活性剤を添加してよい。
 被処理物が繊維製品である場合において特に、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ことが好ましい。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。
 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。
 界面活性剤の量は、有機微粒子(A)100重量部に対して30重量部以下(例えば、0~15重量部または0.01~15重量部)、好ましくは15重量部以下(例えば、0.1~10重量部)であってよい。一般に界面活性剤を添加すると、水分散体の安定性や布への浸透性は向上するが、撥水性能は低下する。これらの効果を両立するように界面活性剤の種類や量を選定することが好ましい。
(E)架橋剤
 架橋剤(E)は、有機微粒子の水分散体を布に処理した後、加熱する際に架橋するものが好ましい。また、架橋剤そのものも水に分散しているものが好ましい。
 架橋剤(E)の好ましい例は、ブロックイソシアネート化合物である。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(NCO)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)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)などである。
 R基を形成するブロック剤の例は、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である。
 架橋剤(E)としては、オキシムブロックドトルエンジイソシアネート、ブロックドヘキサメチレンジイソシアネート、ブロックドジフェニルメタンジイソシアネートなどのブロックドイソシアネートが好ましい。
 架橋剤(E)の量は、有機微粒子(A)とバインダー樹脂(C)の合計100重量部に対して、0~30重量部または0.01~20重量部、例えば0.1~18重量部であってよい。
(F)添加剤
 撥水剤組成物は、有機微粒子(A)および水性媒体(B)、ならびに必要によりバインダー樹脂(C)、界面活性剤(D)および/または架橋剤(E)に加えて、添加剤(F)を含有してもよい。
 添加剤の例は、他の撥水剤,撥油剤,乾燥速度調整剤,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。
 添加剤の量は、有機微粒子(A)とバインダー樹脂(C)の合計100重量部に対して、0~20重量部または0.05~20重量部、例えば0.1~10重量部であってよい。
 重合体(有機微粒子を構成する重合体、およびバインダー樹脂を構成する重合体)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。
 有機微粒子は、合成のし易さおよび微粒子の安定性の観点から、乳化重合で製造することが好ましい。
 水分散体の形態の撥水剤組成物が得られれば、重合体の製造方法は限定されない。例えば、界面活性剤の存在下または不存在下で、有機微粒子用の単量体を水性媒体中で重合することによって、重合体(有機微粒子)を製造してよい。あるいは、溶液重合により重合体を製造した後に、界面活性剤および水の添加および溶剤の除去を行って、水分散体を得ることができる。
 撥水剤組成物が有機微粒子およびバインダー樹脂を含む場合には、有機微粒子の水分散体の製造とバインダー樹脂の水分散体の製造とを別個に行い、有機微粒子の水分散体とバインダー樹脂の水分散体とを混合することによって、有機微粒子およびバインダー樹脂を含む撥水剤組成物を製造することができる。あるいは、有機微粒子の水分散体の中において、バインダー樹脂用の単量体を重合することによって、有機微粒子およびバインダー樹脂を含む撥水剤組成物を製造することができる。また、バインダー樹脂の水分散体の中において、有機微粒子用の単量体を重合することによって、有機微粒子およびバインダー樹脂を含む撥水剤組成物を製造することができる。
 界面活性剤を用いない乳化重合においては、水性媒体中において単量体を低濃度(例えば、単量体濃度1~30重量%、特に1~15重量%)で重合させることが好ましい。
 界面活性剤や反応性乳化剤を用いた乳化重合において、単量体(I)のうちホモポリマーの水の静的接触角が90度以上の単量体または単量体(IV)を少量(単量体全体100モル部に対して、30モル部以下、例えば0.1~20モル部)追加することが好ましい。これにより、高濃度で重合ができ、重合体の撥水性が高くなる。
 追加する単量体の例は、t-ブチルスチレン、ステアリル(メタ)アクリレート、べヘニル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリルアミド、2,6,8-トリメチルノナン-4-イル=アクリレート、2,4-ジt-ブチルスチレン、2,4,6-トリメチルスチレン、ステアリン酸アミドエチル(メタ)アクリレート、CH=CHC(=O)OCNHSO1837、4-t-ブチルフェニル(メタ)アクリレート、2,3,4-メチルフェニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、および
ポリジメチルシロキサン基を有する(メタ)アクリル単量体である、
CH=C(-R62)-C(=O)-Y61-R61
[式中、R61は、ポリジメチルシロキサン基を有する基であり、
62は、水素原子、一価の有機基、またはハロゲン原子であり、
61は、2~4価の炭素数1の炭化水素基、-C-、-O-、-C(=O)-、-S(=O)-または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)から選ばれる少なくとも1つ以上で構成される2~4価の基である。]
で示される単量体である。
 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モル部に対して、0.01~20モル部、例えば0.01~10モル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または均一に分散するものであり、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、エタノール、メタノール)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。有機溶媒は単量体と有機溶媒の合計を100重量部とすると、そのうち50~99.5重量部、例えば60~99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、30~80℃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、2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩、4,4'-アゾビス(4-シアノ吉草酸)、2,2'-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、2,2'-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]二塩酸塩、2,2'-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]、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モル部に対して、0.01~10モル部の範囲で用いられる。必要に応じて、ロンガリット、アスコルビン酸、酒石酸、二亜硫酸ナトリウム、イソアスコルビン酸、硫酸第一鉄などの還元剤を併用してもよい。
 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、0.5~30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、水溶性有機溶媒を添加することも好ましい。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、イソプロパノール、エタノール、メタノールなどが挙げられ、水100重量部に対して、0.1~50重量部、例えば1~40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、一般に、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)および水性媒体を含んでなる。水性媒体の量は、例えば、撥水剤組成物に対して、50~99.9重量%、特に70~99.5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、0.1~50重量%、例えば0.5~40重量%であってよい。
 撥水剤組成物(および有機微粒子の水分散体)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(および有機微粒子の水分散体)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。
 撥水剤組成物(および有機微粒子の水分散体)で処理される被処理物としては、耐水圧性が要求されるものであることが好ましい。被処理物の例は、繊維製品、紙、木、皮革、毛皮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。
 有機微粒子は、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、有機微粒子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。
 あるいは、繊維状基材は皮革であってよい。有機微粒子を、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。有機微粒子を、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。
 有機微粒子は、耐水圧性が求められる用途に使用できる。特に好ましい用途は、アウトドア用品用の布、スポーツ用品用の布、レインコート等雨具用の布、医療用の布、特に不織布、例えば、医療用の手術着、防護服、オーニング、特にシェード、テントなどである。
 「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有機微粒子が被処理物に付着する。処理により、有機微粒子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。
 以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
 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。
〔転落速度試験〕
 転落速度試験において、PET布(目付:88g/m2、70デニール、グレー)を有機微粒子の水分散体または有機微粒子とバインダー樹脂を含む組成物に浸漬した後、マングルに通し、170℃で1分間、ピンテンターに通し、有機微粒子が付着したPET布を用意し、全自動接触角計(協和界面科学製DropMaster701)によって、30°の傾斜をつけたPET布にマイクロシリンジから水を20μL滴下し、滴下した水が転落していく様子をハイスピードカメラ(キーエンス社製VW-9000)を用いて測定して、約40mmの距離の平均転落速度を転落速度とした。

〔接触角測定〕
有機微粒子の水分散体または有機微粒子とバインダー樹脂を含む組成物を処理した布(PET布)の水の静的接触角は、PET布(目付:88g/m2、70デニール、グレー)を有機微粒子の水分散体または有機微粒子とバインダー樹脂を含む組成物に浸漬した後、マングルに通し、170℃で1分間ピンテンターに通し、有機微粒子が付着したPET布を用意し、このPET布上に2μLの水を滴下し、着滴1秒後の静的接触角を、全自動接触角計(協和界面科学製DropMaster701)を用いて測定した。布(PET布)上の有機微粒子の接触角は好ましくは120°以上、より好ましくは130°以上、更に好ましくは140°以上である。
 バインダー樹脂の水分散体の接触角は、バインダー樹脂の水分散体をガラス基材(スライドガラス ソーダ石灰ガラス製)にドロップキャストし、150℃で3分加熱して、塗膜を作製し、この塗膜上に2μLの水を滴下し、着滴1秒後の静的接触角を、全自動接触角計(協和界面科学製DropMaster701)を用いて測定した。
〔固形分量測定〕
 得られた有機微粒子の水分散体をアルミカップに1g入れ、150℃で1時間乾燥させた。乾燥前および乾燥後の重量より固形分量を計算した。

固形分量%=(乾燥前重量―乾燥後重量)/乾燥前重量×100
〔撥水性試験〕
 有機微粒子の水分散体を所定の濃度に調製し、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。数字に付した「+」は、その数字よりも良好であること、「-」は、その数字よりも不良であることを意味する。ポリエステル布(PET)(目付:88g/m2、70デニール、グレー)を用いて評価を行った。
 撥水性試験は、80点以上または90点以上であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000060
〔強撥水性試験〕
 JIS-L-1092(AATCC-22)のスプレー法で試験する際、布へ接触した水の撥ねやすさと布から流れ落ちる速度を目視で評価した。点数が大きいほど強撥水性が良好なことを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000061
〔耐水圧性試験〕
 AATCC 127に準じて試験を行い、耐水圧を測定した。
耐水圧試験装置は耐水度測定器PHL-5000 (DAIEI KAGAKU SEIKI)、試験片の水に当たる部分は100cmの大きさのものを用いた。イオン交換水又はこれと同等の水を用い,試験時の温度は21℃±2℃とした。耐水度試験装置に試験片の表側が水に当たるように取り付け,水を入れた水準装置を600mm/mm±30mm/mmの速さで水位を上昇させ、試験片の裏側に3か所から水が出たときの水位をmm単位で測定した。
 耐水圧は、有機微粒子を塗布しない場合に比べて、高くなることが好ましく、塗布しない場合の布の耐水圧と比較して3%、例えば5%、さらに10%耐水圧の値が向上することが好ましい。
〔分散体の粒径測定〕
 動的光散乱(DLS)測定は大塚電子社製のNANOSAQLAを用いて、分散体における粒子の平均直径を求めた。有機微粒子の水分散体を0.1%の固形分濃度に純水で希釈して25℃にて測定をおこなった。粒子径分布の解析は散乱強度基準で行った。
〔撥水性および強撥水性の洗濯耐久性(撥水性(洗濯後)および強撥水性(洗濯後))〕
 JIS L-0217-103法による洗濯を20回繰り返して行い、その後の撥水性および強撥水性を評価する。洗濯後において、撥水性は80点以上、強撥水性は2点以上あることが好ましい。
 実施例および比較例において、略号の意味は次のとおりである。
tBuMA: t-ブチルメタクリレート
iBMA: イソボルニルメタクリレート
CHMA: シクロヘキシルメタクリレート
StA: ステアリルアクリレート
DVB: ジビニルベンゼン
GMA: グリシジルメタクリレート
MMA: メチルメタクリレート
MAA: メタクリル酸
DAAM: ジアセトンアクリルアミド
NIPAM: イソプロピルアクリルアミド
tBuAAm: t-ブチルアクリルアミド
DM4: ジメチルアミノエチルメタクリレート 四級化物(メチルクロライド)
DM: 2-ジメチルアミノエチルメタクリレート
HBA: 4-ヒドロキシブチルアクリレート
tBuAEMA: t-ブチルアミノエチルメタクリレート
EGDMA: エチレングリコールジメタクリレート
NPDMA: ネオペンチルグルコールジメタクリレート
GDMA: グリセリンジメタクリレート
TMPTMA: トリメチロールプロパントリメタクリレート
NGDA: ノナンジオールジアクリラート
乳化剤1: ポリエチレングリコールモノオレイルエーテル(液体)
乳化剤2: ステアリルトリモニウムクロリド
乳化剤3: セトリモニウムクロリド
乳化剤4: ポオキシアルキレンアルケニルエーテル (HLB13)
架橋剤1: オキシムブロックドトルエンジイソシアネート
架橋剤2: ブロックドジフェニルメタンジイソシアネート
<合成例B1>
 500mlのポリ容器にトリプロピレングリコール30g、CH=CHC(=O)OCNHC(=O)C1735(C17AEA)45g、StA34g、N-アルキロールアクリルアミド1g、トリアルキルアンモニウムクロライド2g、ソルビタンモノアルキレート2g、ポリオキシエチレントリアルキルエーテル2.5g、ポリオキシエチレンアルキルエーテル3.5g、純水180gを入れ、80℃でホモミキサーで1分間2000rpmで撹拌し、超音波で15分間分散させた。乳化分散液をオートクレーブに移し、窒素置換後アルキルメルカプタン0.2g、塩化ビニル20gを添加し、アゾ系開始剤1gを添加し60℃で20時間加熱撹拌することでポリマーの水分散体を得た。乳化ディスパージョンをガラス基材に塗布した膜の水の接触角は109°であった。
<合成例B2>
 窒素置換した反応容器内にトリステアリン酸ソルビタン28.9g、モノステアリン酸ソルビタン0.31g、ヘキサメチレントリイソシアネート(ビウレット)7.5g、メチルイソブチルケトン37.5g、ジブチルスズラウレート0.03gを入れ80℃で加熱撹拌した。この溶液にトリプロピレングリコール9g、トリステアリン酸ソルビタン1.8g、ポリエチレングリコールモノオレイルエーテル0.75g、トリメチルオクタデシルアンモニウムクロライド0.6g、純水40gを入れ撹拌した。エバポレーターによりメチルイソブチルケトンを除去し、ステアリン酸ソルビタンとイソシアネートとの反応物の水分散体を得た。さらに長鎖アルキル修飾ポリジメチルシロキサンワックスの水分散体を加え、混合物の水分散体を得た。ディスパージョンをガラス基材に塗布した膜の水の接触角は105°であった。
<合成例B3>
 1000mLオートクレーブにCF3CF2-(CF2CF2)n-CH2CH2OCOC(Cl)=CH2 (n=2.0) 39.53g、CF3CF2-(CF2CF2)n-CH2CH2OCOCH=CH2 (n=2.0) 79.29g、ステアリルアクリレート46.01g、純水415g、水溶性グリコール系溶剤60g、ポリオキシエチレンオレイルエーテル15.8g、ポリオキシエチレンアルキルエーテル4.75g、を入れ、攪拌下に60℃で15分間、超音波で乳化分散させた。容器内を窒素置換後、塩化ビニル(VCM)50gを圧入充填し、アゾ基含有水溶性開始剤0.4gを添加し、60℃で20時間反応させ、重合体の水性分散液を得た。重合体の組成は、仕込みモノマーの組成にほぼ一致した。
<合成例1>
 窒素置換した反応容器内にt-ブチルメタクリレート(tBuMA)0.39g、グリシジルメタクリレート(GMA)0.16g、イソボロニルメタクリレート(iBMA)0.37g、ジビニルベンゼン(DVB)0.072g、ポリエチレングリコールモノオレイルエーテル(液体)を43mg、ステアリルトリモニウムクロリドを全モノマーに対して1.5重量%、純水を19ml添加し、分散させた。窒素置換後に、2,2‘-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩 15.1mgを添加し、65℃で8時間加熱撹拌することで有機微粒子の水分散体を得た。固形分量は4.71%であった。水分散体の粒径(平均粒径)は71.1nmであった。
<実施例1>
 合成例1の有機微粒子を固形分0.2%、バインダーとして合成例B1を固形分0.8%になるように、合成例1の有機微粒子の水分散体と合成例B1の水分散体を混合して、有機微粒子と合成例B1の水分散体を作成した。またこの水分散体には合成例B1の固形分に対して17%の固形分の架橋剤1を添加した。この水分散体を処理したPET(布)(目付:88g/m2、70デニール、グレー)の転落速度は117mm/s、耐水圧は395mm、撥水性試験は95点、強撥水性試験は3点であった。
<合成例2~62>
 単量体として表1に示すものを用いる以外は、合成例1と同様の手順を繰り返した。結果を表1に示す。表1のモノマーモル比は2,2‘-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩1モルに対してのモル当量を示す。
<実施例2~62>
 合成例1の微粒子の水分散体に代えて、合成例2~62の微粒子の水分散体を使用する以外は、実施例1と同様の手順を繰り返した。結果を表1に示す。
<比較例1>
 合成例B1の固形分1.0%になるように合成例B1の水分散体を作成した。この水分散体を処理したPET(布)(目付:88g/m2、70デニール、グレー)の耐水圧は357mmであった。
<比較例2>
 合成例B2の固形分1.0%になるように合成例B2の水分散体を作成した。この水分散体を処理したPET(布)(目付:88g/m2、70デニール、グレー)の耐水圧は329mmであった。
<合成例63>
 窒素置換した反応容器内にt-ブチルスチレン(tBuSty)0.66g、グリシジルメタクリレート(GMA)0.39g、ジビニルベンゼン(DVB)0.018g、純水を33ml添加し、分散させた。窒素置換後に、2,2‘-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩 18.6mgを添加し、65℃で8時間加熱撹拌することで有機微粒子の水分散体を得た。固形分量は2.23%であった。有機微粒子の水分散体のみを処理したPET(布)(目付:88g/m2、70デニール、グレー)の水の静的接触角は143.1°、転落速度は265mm/sであった。
<合成例64>
 窒素置換した反応容器内にt-ブチルメタクリレート(tBuMA)0.50g、グリシジルメタクリレート(GMA)0.20g、イソボロニルメタクリレート(iBMA)0.47g、ジビニルベンゼン(DVB)0.091g、純水を39ml添加し、分散させた。窒素置換後に、2,2‘-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩 19.0mgを添加し、65℃で8時間加熱撹拌することで有機微粒子の水分散体を得た。固形分量は2.32%であった。有機微粒子の水分散体のみを処理したPET(布)(目付:88g/m2、70デニール、グレー)の水の静的接触角は156.2°、転落速度は227mm/sであった。
<合成例65>
 反応容器内にt-ブチルスチレン(tBuSty)9.61g、グリシジルメタクリレート(GMA)11.37g、ジビニルベンゼン(DVB)0.52g、乳化剤2を0.24g、純水を570ml添加して分散させた。窒素置換後に、2,2‘-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩 54.2mgを添加し、65℃で加熱攪拌した。30分後にt-ブチルスチレン(tBuSty)9.61g、グリシジルメタクリレート(GMA)11.37g、ジビニルベンゼン(DVB)0.52gを添加し、65℃で8時間加熱撹拌することで有機微粒子の水分散体を得た。固形分量は5.4%であった。水分散体の粒径(平均粒径)は76nmであった。
<合成例66>
 反応容器内にt-ブチルスチレン(tBuSty)1.00g、ジビニルベンゼン(DVB)0.049g、乳化剤1を52mg、純水を19ml添加し、分散させた。窒素置換後に、2,2‘-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩 16.9mgを添加し、65℃で8時間加熱撹拌することで有機微粒子の水分散体を得た。固形分量は4.54%であった。水分散体の粒径(平均粒径)は234nmであった。
<実施例63~115>
 表2~4に示す微粒子の水性分散液、バインダーの分散液、および微粒子とバインダーの濃度、所定の布、また架橋剤1の代わりに架橋剤2を用いる以外は、実施例1と同様の手順を繰り返した。結果を表2~4に示す。
<比較例3~11>
 微粒子の水性分散液を省略し、表に示すバインダーの分散液の種類と濃度、表に示す所定の布を使用する以外は、実施例1と同様の手順を繰り返した。結果を表2、4に示す。
 また、未処理のPET布(グレー 目付:88g/m2、70デニール)の耐水圧は25mmであった。
表2~4に示す布は下記のものを用いた。
布1: PET グレー 目付:88g/m2、70デニール
布2: 高密度PET 黒
布3: 不織布 (PP)44g/m2
布4: アクリル 青
布5: T/Cツイル (65/35) ベージュ
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000062
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000063
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000064
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000065
 本開示の有機微粒子は、耐水圧向上効果がある撥油剤、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。本開示の有機微粒子は、耐水圧向上剤として使用できる。
 有機微粒子は、耐水圧性が求められる用途に使用できる。特に好ましい用途は、アウトドア用品用の布、スポーツ用品用の布、レインコート等雨具用の布、医療用の布、特に不織布、例えば、医療用の手術着、防護服、オーニング、特にシェード、テントなどである。

Claims (27)

  1. 粒子形状を有する状態で基材上に存在し得る有機微粒子であって、基材上で耐水圧効果を発現する有機微粒子。
  2. 布に付着させた場合に、(i)耐水圧比(=有機微粒子が付着した処理布の耐水圧/ブランクの未処理布の耐水圧)が1.03以上、(ii)透気度比(=有機微粒子が付着した処理布の透気度/ブランクの未処理布の透気度)が0.9以下、の少なくともどれか一つを満たす請求項1に記載の有機微粒子。
  3. 布上に観測できる微粒子の粒径が50~700nmである請求項1または2に記載の有機微粒子。
  4. (I)1つのエチレン性不飽和二重結合および少なくとも1つの炭素数3~40の炭化水素基を有する疎水性単量体
    から形成される繰り返し単位を有する重合体を含んでなる、請求項1~3のいずれかに記載の有機微粒子。
  5. (I)1つのエチレン性不飽和二重結合および少なくとも1つの炭素数3~40の分岐状または環状の炭化水素基を有する疎水性単量体、および
    (II)少なくとも2つのエチレン性不飽和二重結合を有する架橋性単量体、
    から形成される繰り返し単位を有する重合体を含んでなる有機微粒子。
  6. (I)1つのエチレン性不飽和二重結合および少なくとも1つの炭素数3~40の分岐状または環状の炭化水素基を有する疎水性単量体
    から形成される繰り返し単位を有する重合体を含んでなる有機微粒子であって、
    疎水性単量体(I)のうち、ホモポリマーのガラス転移点が100℃以上である高ガラス転移点単量体を20モル%以上含んでなる有機微粒子。
  7. 重合体が、
    (III)1つのエチレン性不飽和二重結合と、少なくとも1つの反応性基および/または親水性基を有する反応性・親水性単量体、または1つのエチレン性不飽和二重結合および少なくとも1つの炭素数1または2の炭化水素基を有する短鎖炭化水素含有単量体、
    および/または(IV)炭素数3~40の直鎖状の炭化水素基またはポリジメチルシロキサン基を有する(メタ)アクリル単量体、
    から選択された少なくとも1種の単量体から形成される繰り返し単位をも有する請求項4~6のいずれかに記載の有機微粒子。
  8. 疎水性単量体(I)において、分岐状の炭化水素基の炭素数が3~11であり、環状炭化水素基の炭素数が4~15である請求項4~7のいずれかに記載の有機微粒子。
  9. 疎水性単量体(I)が、式:
    CH=C(-R12)-C(=O)-Y11(R11)
    または
    CH=C(-R14)-Y12(H)5-l(R13)
    [式中、R11およびR13は、それぞれ独立的に、炭素数3~40の分岐状または環状の炭化水素基であり、
    12およびR14は、水素原子、一価の有機基またはハロゲン原子であり、
    11は、-O-、-または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)であり、
    12はベンゼン環であり、
    Hは水素原子であり、
    HおよびR13はY12にそれぞれ直接結合しており、
    kは1~3、lは0~3である。]
    で示される単量体であり、
    架橋性単量体(II)が、式:
    式:
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001

    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002

    または

    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
    [式中、R31およびR33は、それぞれ独立的に直接結合、炭素数1~20の炭化水素基(-OH基を有する炭化水素部位を含んでもよい)、-(CHCHO)r-(rは1~10の整数)、-C-、-O-、または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)から選ばれる少なくとも1つ以上で構成される2~4価の基であり、
    32、R34、R35およびR36は、それぞれ独立的に水素原子、一価の有機基、またはハロゲン原子であり、
    31は、-O-、または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)であり、
    pは、2~4であり、
    qは1~5である。]
    で示される単量体であり、
    反応性・親水性単量体(III)が、式:
    式:
    CH=C(-R42)-C(=O)-Y41-(R43(R41)
    または
    CH=C(-R45)-Y42-(H)5-n(R44)
    [式中、R41およびR44は、それぞれ独立的に反応性基または親水性基であり、
    42およびR45は、水素原子、一価の有機基、またはハロゲン原子であり、
    41は、直接結合、-O-、または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)であり、
    43は、直接結合、-O-、または2~4価の炭素数1~10(-OH基を有する炭化水素部位を含んでもよい)の炭化水素基を有する基であり、
    42はベンゼン環であり、
    Hは水素原子であり、
    HおよびR44はY42にそれぞれ直接結合しており、
    tおよびuは1~3であり、
    oは、0または1である。]
    で示される単量体、または、
    短鎖炭化水素含有単量体(III)が、式:
    CH=C(-R47)-C(=O)-Y43-R46
    [式中、R46は、炭素数1または2の炭化水素基であり、
    47は、水素原子、一価の有機基、またはハロゲン原子であり、
    43は、直接結合、-O-、または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)である。]
    で示される単量体であり、
    (メタ)アクリル単量体(IV)が、式:
    CH=C(-R52)-C(=O)-Y51(R51)
    [式中、R51は、それぞれ独立的に、炭素数3~40の直鎖状の炭化水素基であり、
    52は、水素原子、一価の有機基、またはハロゲン原子であり、
    51は、2~4価の炭素数1の炭化水素基、-C-、-O-、-C(=O)-、-S(=O)-または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)から選ばれる少なくとも1つ以上で構成される2~4価の基(但し、2価の炭化水素基のみの場合を除く)であり、
    sは1~3である。]
    で示される、炭素数3~40の直鎖状の炭化水素基を有する(メタ)アクリル単量体であるか、または
    式:
    CH=C(-R62)-C(=O)-Y61-R61
    [式中、R61は、ポリジメチルシロキサン基を有する基であり、
    62は、水素原子、一価の有機基、またはハロゲン原子であり、
    61は、2~4価の炭素数1の炭化水素基、-C-、-O-、-C(=O)-、-S(=O)-または-NR’-(R’は、Hまたは炭素数1~4の炭化水素基)から選ばれる少なくとも1つ以上で構成される2~4価の基である。]
    で示される、ポリジメチルシロキサン基を有する(メタ)アクリル単量体である請求項4~8のいずれかに記載の有機微粒子。
  10. 反応性単量体(III)において、反応性基が、エポキシ基、クロロメチル基、ブロモメチル基、ヨードメチル基、ブロックイソシアネート基であり、親水性基が、ヒドロキシル基、アミノ基(Nに結合するHがメチル基、エチル基、プロピル基、またはブチル基に変換されたものを含む)、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、カルボン酸、スルホン酸、リン酸のアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩基、塩素または臭素、ヨウ素イオンが対アニオンであるアンモニウム塩基、エチレングリコール基、ポリエチレングリコール基、アセトン骨格を有する基(-C(=O)-CH)からなる群から選択された少なくとも1種の基である、または反応性・親水性単量体(III)が炭素数6以下の短鎖の炭化水素基を側鎖に有する(メタ)アクリルアミドである請求項7~9のいずれかに記載の有機微粒子。
  11. 疎水性単量体(I)が、
    t-ブチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、2,6,8-トリメチルノナン-4-イル=アクリレート、
    イソボロニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ナフチルアクリレート、ベンジルアクリレート
    t-ブチルスチレン、メチルスチレン、スチレン、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロブチル(メタ)アクリレート、シクロへプチル(メタ)アクリレート、2,4-ジt-ブチルスチレン、2,4,6-トリメチルスチレン、からなる群から選択された少なくとも1種の単量体であり、
    架橋性単量体(II)が、ジビニルベンゼン、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、ポリエチレングルコールジ(メタ)アクリレート、トリエチエレングルコールジ(メタ)アクリレート、エチレングルコールジ(メタ)アクリレート、メチレングルコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングルコールジ(メタ)アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、アダマンチルジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノ-ルジ(メタ)アクリレ-ト、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、5-ヒドロキシ-1,3-アダマンタンジ(メタ)アクリレートからなる群から選択された少なくとも1種の単量体であり、
    反応性・親水性単量体(III)が、グリシジル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、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、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(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、3-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(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、4-ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、アクリル酸、メタクリル酸、トリメチルシリル(メタ)アクリレート、2-(トリメチルシリルオキシ)エチル(メタ)アクリレート、2-(ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、2-(tert-ブチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート 四級化物、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、イソプロピル(メタ)アクリルアミド、t-ブチル(メタ)アクリルアミド、エチル(メタ)アクリルアミド、メチル(メタ)アクリルアミド;および
    4-ヒドロキシメチルスチレン、4-ヒドロキシエチルスチレン、4-アミノメチルスチレン、4-アミノエチルスチレン、2-(4-ビニルフェニル)オキシラン、2-(4-ビニルベンゾイル)オキシランからなる群から選択された少なくとも1種の単量体であり、
    短鎖炭化水素基含有単量体(III)が、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、α―クロロメチルアクリレート、α―クロロエチルアクリレートからなる群から選択された少なくとも1種の単量体であり、
    (メタ)アクリル単量体(IV)が、
    ステアリル(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、CH=CHC(=O)OCNHC(=O)C1735、CH=CHC(=O)OCNHSO1837、CH=CHC(=O)OCNHC(=O)OC1837、CH=CHC(=O)OCOC(=O)NHC1837、CH=CHC(=O)OCNHC(=O)NHC1837
    式:
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004

    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005

    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006

    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007

    または

    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008

    [式中、nは1~500の数である。]
    からなる群から選択された少なくとも1種の単量体である請求項4~10のいずれかに記載の有機微粒子。
  12. (i)疎水性単量体(I)/反応性・親水性単量体および・又は短鎖炭化水素基含有単量体(III)のモル比が、100/0~50/50、
    (ii)架橋性単量体(II)が、疎水性単量体(I)、反応性・親水性単量体および・又は短鎖炭化水素基含有単量体(III)、及び(メタ)アクリル単量体(IV)の合計100モル部に対して、0.1~30モル部、
    又は、(iii)(メタ)アクリル単量体(IV)が、疎水性単量体(I)及び反応性・親水性単量体および・又は短鎖炭化水素基含有単量体(III)の合計100モル部に対して、0~30モル部
    の少なくとも一つを満たす、請求項4~11のいずれかに記載の有機微粒子。
  13. 請求項1~12のいずれかに記載の有機微粒子を含んでなる耐水圧向上剤。
  14. 請求項1~12のいずれかに記載の有機微粒子の、耐水圧向上剤としての使用。
  15. (A)請求項1~12のいずれかに記載の有機微粒子、および
    (B)水性媒体
    を含んでなる耐水圧向上剤組成物。
  16. 有機微粒子(A)の量が耐水圧向上剤組成物に対して50重量%以下である請求項15に記載の耐水圧向上剤組成物。
  17. さらに、(C)バインダー樹脂、(D)界面活性剤、および(E)架橋剤のどれか一つ以上を含む請求項15または16に記載の耐水圧向上剤組成物。
  18. バインダー樹脂(C)が、側鎖に炭素数3~40の炭化水素基を有する非フッ素重合体、および側鎖に炭素数1~20のフルオロアルキル基を有する含フッ素重合体から選択された少なくとも1種の重合体である請求項17に記載の耐水圧向上剤組成物。
  19. バインダー樹脂(C)が、アクリル重合体、ウレタン重合体、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、ポリイミド、ポリスチレン、シリコーン重合体およびこれらの組み合わせである請求項17または18のいずれかに記載の耐水圧向上剤組成物。
  20. バインダー樹脂(C)/有機微粒子(A)の重量比が20/80~99/1または、バインダー樹脂(C)の量が、バインダー樹脂(C)と有機微粒子(A)の重量を合計に対して、30~99重量%である請求項17~19のいずれかに記載の耐水圧向上剤組成物。
  21. 水性媒体中で、単量体100重量部に対して30重量部以下である界面活性剤の存在下で、単量体を重合させて有機微粒子(A)の水分散体を得る工程、
    を有する請求項15~20のいずれかに記載の耐水圧向上剤組成物の製造方法。
  22. さらに、
    有機微粒子(A)の水分散体にバインダー樹脂(C)の水分散体を加えることによって、あるいは有機微粒子(A)の水分散体の中においてバインダー樹脂用の単量体を重合してバインダー樹脂(C)を得ることによって、あるいはバインダー樹脂の水分散体の中において、有機微粒子用の単量体を重合することによって、有機微粒子(A)およびバインダー樹脂(C)が分散した水分散体を得る工程
    を有する請求項21に記載の製造方法。
  23. 請求項15~20のいずれかに記載の耐水圧向上剤組成物を含む処理液を繊維製品に適用する繊維製品の処理方法。
  24. 請求項15~20のいずれかに記載の耐水圧向上剤組成物を適用した、繊維製品。
  25. (i)耐水圧比(=有機微粒子が付着した繊維製品の耐水圧/ブランクの繊維製品の耐水圧)が1.03以上、(ii)透気度比(=有機微粒子が付着した繊維製品の透気度/ブランクの繊維製品の透気度)が0.9以下、の少なくともどれか一つを満たす請求項24に記載の繊維製品。
  26. 繊維製品がアウトドア用品用の布、スポーツ用品用の布、雨具用の布、医療用の布、または不織布である、請求項24または25に記載の繊維製品。
  27. 繊維製品が医療用の手術着、防護服、オーニング、シェード、テントである、請求項26に記載の繊維製品。
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