JP5200403B2 - Liquid repellent composition, liquid repellent processing method, article having liquid repellent film - Google Patents
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Description
本発明は撥液剤組成物、撥液加工方法、撥液膜を有する物品に関する。 The present invention relates to a liquid repellent composition, a liquid repellent processing method, and an article having a liquid repellent film.
表面に撥水性および撥油性を同時に付与する技術として、分子内にポリフルオロアルキル基(以下、ポリフルオロアルキル基をRf基と記す。)を含有する重合性単量体の構成単位を含む共重合体またはこれと他の単量体との共重合体(合わせて、以下、Rf基含有ポリマーとも記す。)を、有機溶媒溶液または水性分散液としたものを用いて物品を処理することが行われている。 As a technique for simultaneously imparting water repellency and oil repellency to a surface, a copolymer containing a structural unit of a polymerizable monomer containing a polyfluoroalkyl group (hereinafter referred to as Rf group) in the molecule is used. Treating an article with a polymer or a copolymer of this and another monomer (also collectively referred to as an Rf group-containing polymer) as an organic solvent solution or an aqueous dispersion. Has been done.
この撥水撥油性の発現は、コーティング膜におけるRf基の表面配向により、表面に臨界表面張力の低い「低表面エネルギーの表面」が形成されることに起因する。撥水性および撥油性を両立させるためには、表面におけるRf基の配向が重要であり、Rf基の表面配向を実現するためには、ポリマー中にRf基に由来する微結晶の融点が存在することが必要であるとされてきた。そのために、ホモポリマーにおいて、Rf基に由来する微結晶の融点を有するRf基含有単量体(結晶性Rf基含有単量体)が使用されてきた。 This expression of water and oil repellency is attributed to the formation of a “low surface energy surface” having a low critical surface tension on the surface due to the surface orientation of the R f group in the coating film. In order to achieve both water repellency and oil repellency are the important orientation of the R f group on the surface, in order to realize the surface orientation of the R f group, the melting point of fine crystals derived from R f groups in the polymer Has been required to exist. Therefore, in the homopolymer, the R f group-containing monomer having a melting point of fine crystals derived from R f groups (crystalline R f group-containing monomer) has been used.
この結晶性Rf基含有単量体の構成単位を含む共重合体(以下、結晶性ポリマーとも記す。)を有効成分とする組成物は、撥水撥油性の発現という観点では目的を達するが、その他の実用上の機能については改良が行われてきた。例えば、洗濯、ドライクリーニング、摩擦等に対する耐久性を向上させるために、結晶性Rf基含有単量体とともに高硬度を与える単量体または架橋反応基を有する単量体を用いること等の改良が行われてきた。 A composition comprising a copolymer containing a structural unit of the crystalline Rf group-containing monomer (hereinafter also referred to as a crystalline polymer) as an active ingredient achieves the object in terms of water and oil repellency. Improvements have been made to other practical functions. For example, in order to improve durability against washing, dry cleaning, friction, etc., improvement such as using a monomer having high hardness or a monomer having a crosslinking reactive group together with a crystalline R f group-containing monomer Has been done.
また、硬い風合いを柔軟にする検討、低温キュア条件下における撥水性の発現のためにRf基の融点を下げる検討、が行われてきた。たとえば、広範な鎖長範囲のパーフルオロアルキル基(以下、パーフルオロアルキル基をRF基と記す。)含有単量体をアルキル基含有単量体と共重合させる例が公知である。 In addition, studies have been made to soften the hard texture and to lower the melting point of the R f group in order to develop water repellency under low temperature curing conditions. For example, broad chain length range of the perfluoroalkyl group (hereinafter a perfluoroalkyl group described as R F group.) Examples for containing monomer to be copolymerized with the alkyl group-containing monomer are known.
また、同様に広範な鎖長範囲のRF基を含むシリコーンを使用する方法が公知である。
たとえば、フッ素系化合物と特定融点のワックスを配合した化粧用組成物(たとえば、特許文献1参照。)、RF基(メタ)アクリレートおよびステアリル(メタ)アクリレートおよびその他の2種の単量体を必須成分とする4元共重合体(たとえば、特許文献2参照。)、フッ素系撥水撥油剤と特定鎖長のRF基含有アルコールまたはパーフルオロポリエーテル基含有アルコールの配合物(たとえば、特許文献3参照。)、アミノ基含有シリコーンとRf基含有エステル化合物の反応物(たとえば、特許文献4参照。)等が公知例として挙げられる。一方、使用するRf基含有単量体の鎖長を限定する例としては、RF基の鎖長分布を規定したアクリル系7元共重合体(たとえば、特許文献5参照。)等が挙げられるが、少なくとも結晶性Rf基含有単量体を40%含む。これらの公知例に代表される当分野の技術は、Rf基が本来有する撥水性・撥油性を損なうことなく、それ以外に要求される機能の面から物性の改良が行われている。しかし、Rf基を含む結晶性ポリマーをその主成分としているため、これに起因する後述する欠点を根本的に改良できていなかった。
For example, a cosmetic composition containing a fluorine-based compound and a wax having a specific melting point (see, for example, Patent Document 1), R F group (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, and other two monomers 4 terpolymer as essential components (e.g., see
従来の撥水撥油剤(撥液剤)においては、撥水撥油性を付与するためには、結晶性Rf基含有単量体のうちでも、Rf基の微結晶に由来する融点が高い(通常の場合70℃以上)結晶性Rf基含有単量体を用いることが不可欠とされていた。ところが、結晶性Rf基含有単量体を用いると、ポリマー全体がそれに由来する高い結晶性を有するため、そのようなポリマーで被覆、加工された物品は、非常に硬くなる。たとえば、本来柔軟であるべき繊維製品等の場合には、その柔軟な風合いが損なわれたり、また、コーティング膜が硬くかつ脆いために、物品を取り扱うときのハンドマーク、チョークマーク等の傷が最終製品である原反に発生したりする場合があった。 In conventional water and oil repellents (liquid repellents), in order to impart water and oil repellency, among crystalline R f group-containing monomers, the melting point derived from the R f group microcrystals is high ( It was indispensable to use a crystalline R f group-containing monomer (normally 70 ° C. or higher). However, when a crystalline Rf group-containing monomer is used, the entire polymer has high crystallinity derived from it, and thus an article coated and processed with such a polymer becomes very hard. For example, in the case of textile products that should be flexible, the soft texture is impaired, and the coating film is hard and brittle. In some cases, it may occur in the original fabric.
また、撥水撥油剤を用いて加工した布や不織布などの繊維製品は、初期は高い撥水撥油性を発現するが、使用中の摩耗または繰り返し行われる洗濯により、その性能が極端に低下してしまう欠点があった。すなわち、初期の性能を安定して維持できる撥水撥油剤が望まれていた。さらに、コーティング膜の表面における接着性の不足、物品の品位を低下させるひび、割れ等が起こりやすい問題があり改善が望まれていた。 In addition, textile products such as cloth and nonwoven fabric processed with water and oil repellents exhibit high water and oil repellency at the beginning, but their performance decreases extremely due to wear during use or repeated washing. There was a drawback. That is, a water / oil repellent capable of stably maintaining the initial performance has been desired. Furthermore, there is a problem in that the adhesiveness on the surface of the coating film is insufficient, and cracks, cracks, and the like that deteriorate the quality of the article tend to occur, and improvement has been desired.
また、Rf基を含む結晶性ポリマーを主成分とする場合、撥水撥油性の高い均一なコーティング膜を得るために、通常は、塗布後に微結晶の融点以上の高温処理を行ってポリマーを融解させた後、冷却し、皮膜を形成する過程が不可欠であった。しかし、このような高温処理を行うと、極細繊維や異型断面糸等の素材からなる繊維製品の場合には、染色堅牢度の低下、風合いの硬化、変色等の問題が起こり、加工物品の品位をさらに損なうことがあった。 When a crystalline polymer containing an Rf group is a main component, in order to obtain a uniform coating film having high water and oil repellency, the polymer is usually subjected to high-temperature treatment at a temperature equal to or higher than the melting point of the microcrystal after coating. After melting, cooling and forming a film was indispensable. However, when such a high temperature treatment is performed, in the case of fiber products made of materials such as ultrafine fibers and atypical cross-section yarns, problems such as a decrease in dyeing fastness, hardening of the texture, and discoloration occur, and the quality of the processed article There was a further damage.
従来から、Rf基を含む結晶性ポリマーの問題点を解決すべく、ポリマーの結晶性を下げたり、ポリマーを柔軟にする技術が公知である。また、低温で造膜させる目的で、造膜助剤を用いることや、内部可塑効果を有する分岐アルキル基を含有する重合性単量体を結晶性Rf基含有単量体と共重合させる技術が公知である。しかし、これらの場合、撥水撥油性を発現すべきRf基由来の結晶が部分的に破壊されるため、撥水撥油性が発現しない、被膜の強度が不足する、基材との密着性が不充分である、耐久性が低下するなどの問題があった。 Conventionally, techniques for lowering the crystallinity of a polymer or making a polymer flexible are known in order to solve the problems of crystalline polymers containing an R f group. In addition, for the purpose of forming a film at a low temperature, a film forming aid is used, or a technique for copolymerizing a polymerizable monomer containing a branched alkyl group having an internal plastic effect with a crystalline R f group-containing monomer. Is known. However, in these cases, the crystal derived from the Rf group that should exhibit water and oil repellency is partially destroyed, so that the water and oil repellency is not exhibited, the strength of the film is insufficient, and the adhesion to the substrate. There are problems such as inadequate and durability.
また、Rf基を含む結晶性ポリマーを有効成分とする撥水撥油剤を用いて加工した表面において、接着性と風合いが両立しない問題があった。すなわち、結晶性ポリマーを含む撥水撥油剤を用いて加工した繊維製品の表面に、各種機能を付与するための接着加工、たとえば、防水性能を付与するためにフィルムラミネートまたはシームテープを接着する加工、透湿防水性能を付与するためにウレタンまたはアクリル樹脂をコーティング接着する加工等を施そうとしても、結晶性Rf基が接着性を阻害してしまうため、充分な接着性を確保することが難しかった。結晶性Rf基含有単量体と塩化ビニル等の特定の単量体との共重合体を用いることによって接着性を改善することが行われているが、この方法では繊維の風合いをさらに硬くする傾向があるため、接着性と風合いは両立できていなかった。 In addition, there is a problem in that the adhesion and the texture are not compatible on the surface processed using a water / oil repellent containing an R f group-containing crystalline polymer as an active ingredient. That is, adhesive processing for imparting various functions to the surface of a fiber product processed using a water / oil repellent containing a crystalline polymer, for example, processing for bonding a film laminate or a seam tape to provide waterproof performance In order to provide moisture permeability and waterproof performance, even if processing such as coating with urethane or acrylic resin is applied, the crystalline R f group inhibits adhesion, so that sufficient adhesion can be secured. was difficult. Adhesion is improved by using a copolymer of a crystalline Rf group-containing monomer and a specific monomer such as vinyl chloride. In this method, the texture of the fiber is further increased. Therefore, the adhesiveness and the texture were not compatible.
また、近年、撥水撥油剤の媒体としては、水を主体とする媒体(以下、水系媒体と言う。)、アルコール溶剤、弱溶剤と呼ばれる石油系溶剤またはハイドロフルオロカーボン等のオゾン層への影響が小さいフッ素系溶剤など、作業環境、地球環境へ配慮した媒体の使用が求められている。しかし、従来の結晶性ポリマーを有効成分とする撥水撥油剤の場合、溶解性、分散性等の点で、芳香族系、ケトン系、エステル系等のいわゆる強溶剤、塩素系溶剤、クロロフルオロカーボン等のオゾン層への影響が大きいフッ素系溶剤を使用する必要があり、作業環境、地球環境への配慮ができていなかった。 In recent years, as a medium for water and oil repellents, there is an influence on the ozone layer of a medium mainly composed of water (hereinafter referred to as an aqueous medium), an alcohol solvent, a petroleum solvent called a weak solvent, or a hydrofluorocarbon. There is a demand for the use of media that are friendly to the work environment and the global environment, such as small fluorine-based solvents. However, in the case of a conventional water- and oil-repellent agent having a crystalline polymer as an active ingredient, in terms of solubility, dispersibility, etc., so-called strong solvents such as aromatics, ketones and esters, chlorinated solvents, chlorofluorocarbons It was necessary to use a fluorine-based solvent that had a great impact on the ozone layer, etc., and the work environment and the global environment were not considered.
本発明の目的は、基材に優れた撥液性および耐久性を付与できる撥液剤組成物と、該撥液剤組成物を用いた撥液膜を有する物品を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a liquid repellent composition capable of imparting excellent liquid repellency and durability to a substrate, and an article having a liquid repellent film using the liquid repellent composition.
本発明は、別々の粒子である共重合体(I)および共重合体(II)を含有する、または同一粒子内に存在する共重合体(I)および共重合体(II)を含有する撥液剤組成物であって、共重合体(I)は、共重合体(I)に対する質量割合が、65〜95質量%の構成単位(a)および1〜30質量%の構成単位(b)を含有しており、共重合体(II)は、共重合体(II)に対する質量割合が、25〜80質量%の構成単位(a)および1〜50質量%の構成単位(c)を含有しており、前記共重合体(I)に含有される構成単位(a)の共重合体(I)に対する質量割合を[a1]とし、共重合体(II)に含有される構成単位(a)の共重合体(II)に対する質量割合を[a2]としたとき、[a1]−[a2]≧16(質量%)であり、共重合体(I)と共重合体(II)とが、[共重合体(I)の質量割合]/[共重合体(II)の質量割合]=10/90〜95/5で含有されていることを特徴とする撥液剤組成物を提供する。 The present invention comprises a copolymer (I) and a copolymer (II), which are separate particles, or a copolymer (I) and a copolymer (II) present in the same particle. It is a liquid agent composition, Comprising: Copolymer (I) is a mass ratio with respect to copolymer (I). The copolymer (II) contains a structural unit (a) having a mass ratio of 25 to 80% by mass and a structural unit (c) having 1 to 50% by mass relative to the copolymer (II). The mass ratio of the structural unit (a) contained in the copolymer (I) to the copolymer (I) is [a 1 ], and the structural unit contained in the copolymer (II) (a ) With respect to the copolymer (II) as [a 2 ], [a 1 ] − [a 2 ] ≧ 16 ( Mass%), and the copolymer (I) and the copolymer (II) are [mass ratio of the copolymer (I)] / [mass ratio of the copolymer (II)] = 10 / 90- Provided is a liquid repellent composition characterized by being contained at 95/5.
構成単位(a)は、(ZA−YA)nXAで表される単量体に由来する構成単位である。ただし、ZAは炭素原子数6以下のポリフルオロアルキル基である。nは1または2であり、nが2の場合には、(ZA−YA)は、同じであっても異なっていてもよい。XAは、nが1の場合は−CR=CH2、−COOCR=CH2、−OCOCR=CH2、−OCH2−φ−CR=CH2または−OCH=CH2であり、nが2の場合は=CH(CH2)mCR=CH2、=CH(CH2)mCOOCR=CH2、=CH(CH2)mOCOCR=CH2または−OCOCH=CHCOO−(Rは水素原子、メチル基またはハロゲン原子。φはフェニレン基。mは0〜4の整数。)である。YAは2価有機基または単結合である。
構成単位(b)は、ZB−XBで表される単量体に由来する構成単位である。ただし、ZBは炭素原子数14以上の炭化水素基である。XBは前記XAと同じである。
構成単位(c)は、ポリフルオロアルキル基を有さず、架橋しうる官能基を有する単量体に由来する構成単位である。
The structural unit (a) is a structural unit derived from a monomer represented by (Z A -Y A) n X A. However, Z A is a polyfluoroalkyl group having 6 or less carbon atoms. n is 1 or 2, and when n is 2, (Z A -Y A ) may be the same or different. X A is, -CR = CH 2 when n is 1, -COOCR = CH 2, -OCOCR = CH 2, a -OCH 2 -φ-CR = CH 2 or -OCH = CH 2, n is 2 for the = CH (CH 2) m CR =
The structural unit (b) is a structural unit derived from a monomer represented by Z B -X B. However, Z B is a hydrocarbon group having 14 or more carbon atoms. X B is the same as X A described above.
The structural unit (c) is a structural unit derived from a monomer that does not have a polyfluoroalkyl group and has a crosslinkable functional group.
また、本発明の撥液剤組成物は、共重合体(I)および/または共重合体(II)が、構成単位(a)、(b)および(c)以外の、重合性基を有する単量体に由来する構成単位(d)を含有するのが好ましい。 In addition, the liquid repellent composition of the present invention comprises a copolymer (I) and / or a copolymer (II) having a polymerizable group other than the structural units (a), (b) and (c). It is preferable to contain the structural unit (d) derived from a monomer.
また、本発明の撥液剤組成物は、さらに界面活性剤(III)を含むことが好ましい。界面活性剤(III)は、下記界面活性剤(e1)および/または界面活性剤(e2)と、界面活性剤(e3)とからなる。
界面活性剤(e1)は、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンモノアルケニルエーテル、ポリオキシアルキレンモノアルカポリエニルエーテル、ポリオキシアルキレンモノポリフルオロアルキルエーテルのうちから選択される少なくとも1種である。
界面活性剤(e2)は、分子中に1個以上の炭素−炭素三重結合および1個以上の水酸基を有する化合物からなるノニオン性界面活性剤である。
界面活性剤(e3)は、下記式s71で表されるカチオン性界面活性剤である。
[(R21)4N+]・X− ・・・(式s71)
(ただし、R 21 は、水素原子、炭素原子数1〜22のアルキル基、炭素原子数2〜22のアルケニル基、炭素原子数1〜9のフルオロアルキル基または末端が水酸基であるポリオキシアルキレン鎖である。4つのR 21 は同じでも異なっていてもよいが、4つのR 21 は同時に水素原子ではない。X − は対イオンである。)
Moreover, it is preferable that the liquid repellent composition of this invention contains surfactant (III) further. Surfactant (III) consists of the following surfactant (e1) and / or surfactant (e2) and surfactant (e3).
The surfactant (e1) is at least one selected from polyoxyalkylene monoalkyl ether, polyoxyalkylene monoalkenyl ether, polyoxyalkylene monoalkapolyenyl ether, and polyoxyalkylene monopolyfluoroalkyl ether.
The surfactant (e2) is a nonionic surfactant composed of a compound having one or more carbon-carbon triple bonds and one or more hydroxyl groups in the molecule.
Surfactant (e3) is a cationic surfactant represented by the following formula s 71.
[(R 21 ) 4 N + ] · X − (formula s 71 )
(However, R 21 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 22 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 9 carbon atoms, or a polyoxyalkylene chain having a hydroxyl group at the end. The four R 21 s may be the same or different, but the four R 21 are not simultaneously hydrogen atoms . X − is a counter ion.)
また、前記撥液剤組成物を用いた撥液加工方法と、撥液剤組成物を用いて形成された撥液膜を有する物品を提供する。 Also provided are a liquid repellent processing method using the liquid repellent composition and an article having a liquid repellent film formed using the liquid repellent composition.
本発明によれば、物品に耐久性に優れた撥水性を付与できる撥液剤組成物を提供できる。また、本発明の撥液剤組成物を用いて、優れた撥液性を有し、耐久性も高い撥液膜を有する物品を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid repellent composition which can provide the water repellency excellent in durability to articles | goods can be provided. Further, an article having a liquid repellent film having excellent liquid repellency and high durability can be provided by using the liquid repellent composition of the present invention.
本発明の撥液剤組成物は、共重合体(I)と共重合体(II)とを含有し、共重合体(I)と共重合体(II)は、構成単位(a)〜(d)を含有できる。ただし、共重合体(I)は、構成単位(a)および構成単位(b)を含有し、共重合体(II)は、構成単位(a)および構成単位(c)を含有する。共重合体(I)が主に撥液剤組成物の撥液性の発現に寄与し、共重合体(II)が主に撥液剤組成物の耐久性に寄与する。 The liquid repellent composition of the present invention contains a copolymer (I) and a copolymer (II), and the copolymer (I) and the copolymer (II) are structural units (a) to (d). ) Can be contained. However, the copolymer (I) contains the structural unit (a) and the structural unit (b), and the copolymer (II) contains the structural unit (a) and the structural unit (c). The copolymer (I) mainly contributes to the expression of the liquid repellency of the liquid repellent composition, and the copolymer (II) mainly contributes to the durability of the liquid repellent composition.
本発明において、構成単位(a)は、(ZA−YA)nXAで表される、Rf基を有する単量体に由来する構成単位である。ただし、ZAは炭素原子数6以下のRf基であり、nは1または2であり、nが2の場合には、(ZA−YA)は、同じであっても異なっていてもよい。XAは、nが1の場合は−CR=CH2、−COOCR=CH2、−OCOCR=CH2、−OCH2−φ−CR=CH2または−OCH=CH2であり、nが2の場合は=CH(CH2)mCR=CH2、=CH(CH2)mCOOCR=CH2、=CH(CH2)mOCOCR=CH2または−OCOCH=CHCOO−(Rは水素原子、メチル基またはハロゲン原子。φはフェニレン基。mは0〜4の整数。)である。また、YAは2価有機基または単結合である。
本発明の構成単位(a)は、上記のRf基を有する単量体の2種以上の混合物を由来としてもよい。構成単位(a)は、主に撥液剤組成物の撥水性の発現に寄与する。
In the present invention, the structural unit (a) is a structural unit derived from a monomer having a represented, R f group (Z A -Y A) n X A. However, Z A is an R f group having 6 or less carbon atoms, n is 1 or 2, and when n is 2, (Z A -Y A ) may be the same or different. Also good. X A is, -CR = CH 2 when n is 1, -COOCR =
The structural unit (a) of the present invention may be derived from a mixture of two or more monomers having the above R f group. The structural unit (a) mainly contributes to the development of water repellency of the liquid repellent composition.
Rf基は、アルキル基の水素原子の一部または全てがフッ素原子に置換された基であり、炭素原子数は1〜6である。ただし、Rf基がエーテル系の酸素を有する場合には、炭素原子数が1〜20であってもよい。Rf基は、アルキル基の水素原子の少なくとも20〜80%がフッ素原子に置換された基が好ましい。また残余の水素原子の一部または全部が塩素原子に置換されていてもよい。さらに、該Rf基は直鎖状か、または、分岐状でもよい。分岐状の場合には、結合手から遠い末端またはその近傍に短い分岐を有するものが好ましい。さらに上記の好ましいRf基のうちでも、F(CF2)h−(hは1〜6の整数)で表される直鎖状RF基、または、C2F5(CM1M2CM3M4)2−(M1、M2、M3、M4はそれぞれ独立に水素原子、フッ素原子または塩素原子であり、かつ、その1つはフッ素原子である。)で表される基がより好ましい。炭素原子数が少ないものは、ホモポリマーとした場合にRf基に由来する微結晶が出現しにくく、また共重合体が柔軟な皮膜を形成できるため好ましい。Rf基としては、炭素−炭素不飽和二重結合などの不飽和基を1個以上有する鎖状ポリフルオロ炭化水素基であってもよい。 The R f group is a group in which some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with fluorine atoms, and has 1 to 6 carbon atoms. However, when Rf group has ether type oxygen, the number of carbon atoms may be 1-20. The R f group is preferably a group in which at least 20 to 80% of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted with fluorine atoms. Further, some or all of the remaining hydrogen atoms may be substituted with chlorine atoms. Further, the R f group may be linear or branched. In the case of a branched shape, those having a short branch at the end far from the bond or in the vicinity thereof are preferable. Further, among the preferable R f groups described above, a linear R F group represented by F (CF 2 ) h — (h is an integer of 1 to 6) or C 2 F 5 (CM 1 M 2 CM 3 M 4 ) 2 — (M 1 , M 2 , M 3 and M 4 each independently represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a chlorine atom, and one of them is a fluorine atom). Is more preferable. Those having a small number of carbon atoms are preferable because, when a homopolymer is formed, microcrystals derived from the R f group hardly appear, and the copolymer can form a flexible film. The R f group may be a chain polyfluorohydrocarbon group having one or more unsaturated groups such as a carbon-carbon unsaturated double bond.
具体的なRF基としては、以下のRf基が挙げられるが、これに限定されない。
F(CF2)4−、F(CF2)5−、F(CF2)6−、(CF3)2CF(CF2)2−、H(CF2)6−、HCF2CF2−、Cl(CF2)4−、F(CF2)4(CH2CF2)3−、F(CF2)6(CH2CF2)3−、F(CF2)4(CFClCF2)2−、CF3CF=CFCF2CF=CF−。
また、エーテル系の酸素を含むRF基としては、例えば、CkF2k+1O[CF(CF3)CF2O]e−CF(CF3)−、C3F7O[CF(CF3)CF2O]e(CF2)k−(kは3〜6の整数、eは0〜3の整数。)が挙げられる。
Specific R F groups include, but are not limited to, the following R f groups:
F (CF 2) 4 -, F (CF 2) 5 -, F (CF 2) 6 -, (CF 3) 2 CF (CF 2) 2 -, H (CF 2) 6 -,
Examples of the R F group containing ether-based oxygen include C k F 2k + 1 O [CF (CF 3 ) CF 2 O] e —CF (CF 3 ) —, C 3 F 7 O [CF (CF 3 ) CF 2 O] e (CF 2) k - (k is an integer of 3 to 6, e is include integer) of 0-3..
Rf基と重合性不飽和基とは、単結合で結合していてもよく、2価有機基を介して結合していてもよい。2価有機基としては、アルキレン基が含まれる基が好ましい。該アルキレン基としては、直鎖であっても、分岐を有するものであってもよい。また、該2価有機基には、−O−、−NH−、−CO−、−SO2−、−CD1=CD2−(D1、D2はそれぞれ独立して、水素原子またはメチル基を示す。)等が含まれていてもよい。2価有機基としては、アルキレン基が好ましい。 The R f group and the polymerizable unsaturated group may be bonded by a single bond or may be bonded through a divalent organic group. The divalent organic group is preferably a group containing an alkylene group. The alkylene group may be linear or branched. In addition, the divalent organic group includes —O—, —NH—, —CO—, —SO 2 —, —CD 1 ═CD 2 — (D 1 and D 2 are each independently a hydrogen atom or methyl Group may be included). As the divalent organic group, an alkylene group is preferable.
YAとしては、−RM−Q−RN−で表される2価有機基(RM、RNはそれぞれ独立して、単結合、1個以上の酸素原子を含んでいてもよい炭素原子数1〜22の飽和または不飽和の炭化水素基を示し、Qは単結合、−OCONH−、−CONH−、−SO2NH−または−NHCONH−を示す。)が好ましい。YAとしては、−CH2−、−CH2CH2−、−CH2CH2CH2−、−(CH2)11−、−CH2CH2CH(CH3)−、−CH=CHCH2−、−(CH2CHR2O)pCH2CH2−(pは1〜10の整数、R2は水素原子またはメチル基を示す。)、−C2H4OCONHC2H4−、−C2H4OCOOC2H4−、−COOC2H4−等が好ましく挙げられる。
Y A is a divalent organic group represented by —R M —QR N — (R M and R N are each independently a single bond, carbon that may contain one or more oxygen atoms. A saturated or unsaturated hydrocarbon group having 1 to 22 atoms, and Q is preferably a single bond, —OCONH—, —CONH—, —SO 2 NH— or —NHCONH—. The Y A, -CH 2 -, -
XAとしては、エチレン性の重合性不飽和基、すなわち、オレフィン類の残基、ビニルエーテル類の残基、ビニルエステル類の残基、(メタ)アクリレート類の残基、マレイン酸エステル類の残基、フマル酸エステル類の残基等が好ましい。ここでオレフィン類の残基とは−CR=CH2、ビニルエステル類の残基とは−COOCR=CH2、ビニルエーテル類の残基とは−OCR=CH2、(メタ)アクリレート類の残基とは−OCOCR=CH2、マレイン酸またはフマル酸エステル類の残基とは−OCOCH=CHCOO−で表される基を示す。他に、−OCH2−φ−CR=CH2、−OCH=CH2等が挙げられる(φはフェニレン基を示す。)。ただし、Rは重合性を妨げないために水素原子、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子等)または炭素原子数1〜3の短鎖のアルキル基(特にメチル基)が好ましい。共重合体の重合性を考慮すると、XAとしては、(メタ)アクリレート類の残基、マレイン酸またはフマル酸エステルの残基が好ましく、溶媒に対する溶解性または乳化重合の容易性等の観点から(メタ)アクリレート類の残基が特に好ましく、とりわけメタクリレートの残基が好ましい。 The X A, ethylenic polymerizable unsaturated group, i.e., residues of olefins, residues of a vinyl ether, residues of vinyl esters, (meth) residues of acrylate, residual maleate esters Preferred are groups, residues of fumaric acid esters, and the like. Here, the residue of olefins is -CR = CH 2 , the residue of vinyl esters is -COOCR = CH 2 , the residue of vinyl ethers is -OCR = CH 2 , the residue of (meth) acrylates And —OCOCR═CH 2 and the residue of maleic acid or fumaric acid ester represent a group represented by —OCOCH═CHCOO—. In addition, —OCH 2 —φ—CR═CH 2 , —OCH═CH 2 and the like can be mentioned (φ represents a phenylene group). However, R is preferably a hydrogen atom, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, etc.) or a short-chain alkyl group having 1 to 3 carbon atoms (particularly a methyl group) in order not to disturb the polymerizability. Considering the polymerization of the copolymer, as the X A, (meth) residues of acrylates, preferably residues of maleic acid or fumaric acid ester, from the viewpoint of easiness of solubility or emulsion polymerization in the solvent Residues of (meth) acrylates are particularly preferred, and in particular, methacrylate residues are preferred.
Rf単量体としては、特にRf基を有する(メタ)アクリレートが好ましく、とりわけRf基を有するメタクリレートが好ましい。このようなRf単量体としては、下記単量体等、種々の単量体を使用できる。また、これらの単量体としては、公知の単量体を使用できる。本発明で用いる構成単位(a)を形成する単量体としては、他の単量体との重合性、形成皮膜の柔軟性、基材に対する接着性、溶媒に対する溶解性、乳化重合の容易性等の観点から、上記のように特に(メタ)アクリレート類が好ましく、とりわけメタクリレート類が好ましい。 As R f is monomer, particularly preferred (meth) acrylates having R f group, especially methacrylate having the R f group is preferred. As such R f monomer, various monomers such as the following monomers can be used. As these monomers, known monomers can be used. As the monomer for forming the structural unit (a) used in the present invention, polymerizability with other monomers, flexibility of a formed film, adhesion to a substrate, solubility in a solvent, ease of emulsion polymerization In view of the above, (meth) acrylates are particularly preferable as described above, and methacrylates are particularly preferable.
Rf基がRF基であり、かつYAが−(CH2)−、−(CH2CH2)−または−(CH2)3−である(メタ)アクリレートである場合は、RF基の炭素原子数が7以上であると微結晶の融点が55℃より高くなり目的とする機能が発現しない。本発明の構成単位(a)の単量体のRf基は炭素原子数6以下のRF基であり、炭素原子数4〜6の直鎖状RF基であるのが好ましい。
YAが−CH2CH2CH(CH3)−または−CH=CH−CH2−であり、XAが(メタ)アクリレートの場合も、Rf基の炭素原子数は4〜6であるのが好ましい。
The R f group is an R F group, and Y A is - (CH 2) -, - (
Even when Y A is —CH 2 CH 2 CH (CH 3 ) — or —CH═CH—CH 2 —, and X A is (meth) acrylate, the number of carbon atoms in the R f group is 4 to 6. Is preferred.
本発明における構成単位(b)は、ZB−XBで表される単量体に由来する構成単位である。ZBは炭素原子数14以上の炭化水素基であり、飽和の炭化水素基であっても不飽和の炭化水素基であってもよく、直鎖であっても分岐であってもよく、例えば、テトラデシル基、セチル基、ヘプタデシル基、ステアリル基、イコシル基、ベヘニル基、ラウロン基、テトラコシル基、モンタニル基、ステアロン基が挙げられる。
XBは、エチレン性の重合性不飽和基、すなわち、オレフィン類の残基、ビニルエーテル類の残基、ビニルエステル類の残基、(メタ)アクリレート類の残基、マレイン酸エステル類の残基、フマル酸エステル類の残基等が好ましい。ここでオレフィン類の残基とは−CR=CH2、ビニルエステル類の残基とは−COOCR=CH2、ビニルエーテル類の残基とは−OCR=CH2、(メタ)アクリレート類の残基とは−OCOCR=CH2、マレイン酸またはフマル酸エステル類の残基とは−OCOCH=CHCOO−で表される基を示す。他に、−OCH2−φ−CR=CH2、−OCH=CH2等が挙げられる(φはフェニレン基を示す。)。ただし、Rは重合性を妨げないために水素原子、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子等)または炭素原子数1〜3の短鎖のアルキル基(特にメチル基)が好ましい。XBとしては、(メタ)アクリレート類、ビニルエーテル類、ビニルエステル類の残基であるのがより好ましい。構成単位(b)を形成する単量体は2種以上の混合物を用いてもよい。
The structural unit (b) in the present invention is a structural unit derived from a monomer represented by Z B -X B. Z B is a hydrocarbon group having 14 or more carbon atoms, may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group, and may be linear or branched. , Tetradecyl group, cetyl group, heptadecyl group, stearyl group, icosyl group, behenyl group, laurone group, tetracosyl group, montanyl group, stearone group.
X B is ethylenic polymerizable unsaturated group, i.e., residues of olefins, residues of a vinyl ether, residues of vinyl esters, (meth) residues acrylates, residues of maleic acid esters The residue of fumaric acid esters is preferred. Here, the residue of olefins is -CR = CH 2 , the residue of vinyl esters is -COOCR = CH 2 , the residue of vinyl ethers is -OCR = CH 2 , the residue of (meth) acrylates And —OCOCR═CH 2 and the residue of maleic acid or fumaric acid ester represent a group represented by —OCOCH═CHCOO—. In addition, —OCH 2 —φ—CR═CH 2 , —OCH═CH 2 and the like can be mentioned (φ represents a phenylene group). However, R is preferably a hydrogen atom, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, etc.) or a short-chain alkyl group having 1 to 3 carbon atoms (particularly a methyl group) in order not to disturb the polymerizability. X B is more preferably a residue of (meth) acrylates, vinyl ethers or vinyl esters. As the monomer forming the structural unit (b), a mixture of two or more kinds may be used.
構成単位(b)を形成する単量体は、炭素原子数が16〜40の飽和炭化水素基を有する単量体であるのが好ましく、炭素原子数16〜40のアルキル基を含有する(メタ)アクリレートであるのがより好ましく、ステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレートであるのがさらに好ましい。構成単位(b)を含む共重合体は、繊維に対して優れた撥水撥油性が付与できる。 The monomer forming the structural unit (b) is preferably a monomer having a saturated hydrocarbon group having 16 to 40 carbon atoms, and contains an alkyl group having 16 to 40 carbon atoms (meta ) Acrylate is more preferable, and stearyl (meth) acrylate and behenyl (meth) acrylate are more preferable. The copolymer containing the structural unit (b) can impart excellent water and oil repellency to the fiber.
本発明における構成単位(c)は、Rf基を有さず、架橋しうる官能基を有する単量体に由来する単量体である。架橋しうる官能基としては、共有結合、イオン結合または水素結合のうち少なくとも一つ以上の結合を有するか、または、該結合の相互作用により架橋構造を形成できる官能基が好ましい。前記官能基としては、イソシアネート基、ブロックドイソシアネート基、アルコキシシリル基、アミノ基、アルコキシメチルアミド基、シラノール基、アンモニウム基、アミド基、エポキシ基、水酸基、オキサゾリン基、カルボキシル基、アルケニル基、スルホン酸基等が好ましい。また、エポキシ基、水酸基、ブロックドイソシアネート基、アルコキシシリル基、アミノ基、カルボキシル基がより好ましい。 The structural unit (c) in the present invention is a monomer that does not have an R f group and is derived from a monomer having a crosslinkable functional group. The functional group capable of crosslinking is preferably a functional group having at least one of a covalent bond, an ionic bond and a hydrogen bond, or capable of forming a crosslinked structure by the interaction of the bonds. Examples of the functional group include isocyanate group, blocked isocyanate group, alkoxysilyl group, amino group, alkoxymethylamide group, silanol group, ammonium group, amide group, epoxy group, hydroxyl group, oxazoline group, carboxyl group, alkenyl group, sulfone. Acid groups and the like are preferable. Moreover, an epoxy group, a hydroxyl group, a blocked isocyanate group, an alkoxysilyl group, an amino group, and a carboxyl group are more preferable.
構成単位(c)を形成する単量体としては、(メタ)アクリレート類、共重合可能な基を2個以上もつ化合物、ビニルエーテル類またはビニルエステル類が好ましく挙げられる。構成単位(c)は、2種以上の混合物を由来としてもよい。構成単位(c)を形成する単量体としては、以下の化合物が好ましく挙げられる。
2−イソシアナトエチル(メタ)アクリレート、3−イソシアナトプロピル(メタ)アクリレート、4−イソシアナトブチル(メタ)アクリレート、2−イソシアナトエチル(メタ)アクリレートの2−ブタノンオキシム付加体、2−イソシアナトエチル(メタ)アクリレートのピラゾール付加体、2−イソシアナトエチル(メタ)アクリレートの3,5−ジメチルピラゾール付加体、2−イソシアナトエチル(メタ)アクリレートの3−メチルピラゾール付加体、2−イソシアナトエチル(メタ)アクリレートのε−カプロラクタム付加体、3−イソシアナトプロピル(メタ)アクリレートの2−ブタノンオキシム付加体、3−イソシアナトプロピル(メタ)アクリレートのピラゾール付加体。
3−イソシアナトプロピル(メタ)アクリレートの3,5−ジメチルピラゾール付加体、3−イソシアナトプロピル(メタ)アクリレートの3−メチルピラゾール付加体、3−イソシアナトプロピル(メタ)アクリレートのε−カプロラクタム付加体、4−イソシアナトブチル(メタ)アクリレートの2−ブタノンオキシム付加体、4−イソシアナトブチル(メタ)アクリレートのピラゾール付加体、4−イソシアナトブチル(メタ)アクリレートの3,5−ジメチルピラゾール付加体、4−イソシアナトブチル(メタ)アクリレートの3−メチルピラゾール付加体、4−イソシアナトブチル(メタ)アクリレートのε−カプロラクタム付加体。
メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシビニルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルモルホリン、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリルアミドエチルトリメチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド。
t−ブチル(メタ)アクリルアミドスルホン酸、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ポリオキシアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、2−(メタ)アクリロイルキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイルキシヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、アリル(メタ)アクリレート、2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−(2−ビニルオキサゾリン)ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのポリカプロラクトンエステル。
トリ(メタ)アリルイソシアヌレート(T(M)AIC)、トリアリルシアヌレート(TAC)、フェニルグリシジルエチルアクリレートトリレンジイソシアナート(AT−600)、3−(メチルエチルケトオキシム)イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシル(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)シアナート(HE−6P)。
単量体(c)としては、特にN−メチロール(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−イソシアナトプロピル(メタ)アクリレートの3,5−ジメチルピラゾール付加体、ダイアセトンアクリルアミド、グリシジルメタクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのポリカプロラクトンエステル、AT−600(共栄社化学株式会社製)、テックコートHE−6P(株式会社京絹化成製)が好ましい。
構成単位(c)は、主に撥液膜の造膜性、撥液性組成物の基材との接着性や密着性に影響し、耐久性を高めることに寄与する。
Preferred examples of the monomer that forms the structural unit (c) include (meth) acrylates, compounds having two or more copolymerizable groups, vinyl ethers, and vinyl esters. The structural unit (c) may be derived from a mixture of two or more. Preferred examples of the monomer that forms the structural unit (c) include the following compounds.
2-isocyanatoethyl (meth) acrylate, 3-isocyanatopropyl (meth) acrylate, 4-isocyanatobutyl (meth) acrylate, 2-butanone oxime adduct of 2-isocyanatoethyl (meth) acrylate, 2-isocyanate Pyrazole adduct of natoethyl (meth) acrylate, 3,5-dimethylpyrazole adduct of 2-isocyanatoethyl (meth) acrylate, 3-methylpyrazole adduct of 2-isocyanatoethyl (meth) acrylate, 2-isocyanate Ε-Caprolactam adduct of natoethyl (meth) acrylate, 2-butanone oxime adduct of 3-isocyanatopropyl (meth) acrylate, pyrazole adduct of 3-isocyanatopropyl (meth) acrylate.
3,5-dimethylpyrazole adduct of 3-isocyanatopropyl (meth) acrylate, 3-methylpyrazole adduct of 3-isocyanatopropyl (meth) acrylate, ε-caprolactam addition of 3-isocyanatopropyl (meth) acrylate 4-isocyanatobutyl (meth) acrylate 2-butanone oxime adduct, 4-isocyanatobutyl (meth) acrylate pyrazole adduct, 4-isocyanatobutyl (meth)
Methoxymethyl (meth) acrylamide, ethoxymethyl (meth) acrylamide, butoxymethyl (meth) acrylamide, diacetone acrylamide, γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, trimethoxyvinylsilane, vinyltrimethoxysilane, dimethylaminoethyl (meth) acrylate , Diethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate, (meth) acryloylmorpholine, (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, (meth) acryloyloxypropyltrimethylammonium chloride, (meth) acrylamidoethyltrimethylammonium chloride , (Meth) acrylamidopropyltrimethylammonium chloride.
t-butyl (meth) acrylamide sulfonic acid, (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, diacetone (meth) acrylamide, glycidyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) Acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, polyoxyalkylene glycol mono (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, 2- (meth) ) Acryloyloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acryloyloxyhexahydrophthalic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl acid phosphate, allyl (meth) acrylate, 2-vinyl-2-oxazo Down, 2-vinyl-4-methyl - (2-vinyl oxazoline) polycaprolactone ester of hydroxyethyl (meth) acrylate.
Tri (meth) allyl isocyanurate (T (M) AIC), triallyl cyanurate (TAC), phenylglycidylethyl acrylate tolylene diisocyanate (AT-600), 3- (methylethylketoxime) isocyanatomethyl-3,5 , 5-Trimethylcyclohexyl (2-hydroxyethyl methacrylate) cyanate (HE-6P).
As the monomer (c), N-methylol (meth) acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3,5-dimethylpyrazole adduct of 3-isocyanatopropyl (meth) acrylate, diacetone acrylamide, Glycidyl methacrylate, polycaprolactone ester of hydroxyethyl (meth) acrylate, AT-600 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), and Techcoat HE-6P (manufactured by Kyokin Kasei Co., Ltd.) are preferred.
The structural unit (c) mainly affects the film-forming property of the liquid-repellent film and the adhesiveness and adhesion of the liquid-repellent composition to the base material, and contributes to enhancing the durability.
本発明における構成単位(d)は、構成単位(a)、(b)および(c)以外の重合性基を有する単量体に由来する構成単位である。また、造膜性が良好で、均一な共重合体溶液または分散液が得られる単量体に由来するものであるのが好ましい。構成単位(d)を形成する単量体としては、下記のものが例として挙げられる。
メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ブチルメタクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシルアクリレート、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、塩化ビニリデン、ブテン、イソプレン、ブタジエン、エチレン、プロピレン、ビニルエチレン、ペンテン、エチル−2−プロピレン、ブチルエチレン、シクロヘキシルプロピルエチレン、デシルエチレン、ドデシルエチレン、ヘキセン、イソヘキシルエチレン、ネオペンチルエチレン、(1,2−ジエトキシカルボニル)エチレン、(1,2−ジプロポキシカルボニル)エチレン、メトキシエチレン、エトキシエチレン、ブトキシエチレン、2−メトキシプロピレン、ペンチルオキシエチレン、シクロペンタノイルオキシエチレン、シクロペンチルアセトキシエチレン、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ヘキシルスチレン、オクチルスチレン、ノニルスチレン、クロロプレン、塩化ビニル、フッ化ビニリデン。
N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、ビニルアルキルエーテル、ハロゲン化アルキルビニルエーテル、ビニルアルキルケトン、ブチルアクリレート、プロピルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシルメタクリレート、ドデシルアクリレート、シクロドデシルアクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、3−エトキシプロピルアクリレート、メトキシ−ブチルアクリレート、2−エチルブチルアクリレート、1、3−ジメチルブチルアクリレート、2−メチルペンチルアクリレート、アジリジニルエチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルポリオキシアルキレン(メタ)アクリレート、ポリオキシアルキレンジ(メタ)アクリレート。
クロトン酸アルキルエステル、マレイン酸アルキルエステル、フマル酸アルキルエステル、シトラコン酸アルキルエステル、メサコン酸アルキルエステル、酢酸アリル、N−ビニルカルバゾール、マレイミド、N−メチルマレイミド、側鎖にシリコーンを有する(メタ)アクリレート、ウレタン結合を有する(メタ)アクリレート、末端が炭素原子数1〜4のアルキル基であるポリオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート、アルキレンジ(メタ)アクリレート等。
構成単位(d)としては、特に、塩化ビニル、塩化ビニリデン、シクロヘキシルメタクリレート、ポリオキシエチレンジ(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレンジ(メタ)アクリレートのアルキルエーテル、ジオクチルマレエートを由来とするのが好ましい。構成単位(d)は、組成物の基材への密着性の改良や、分散性の改良に寄与できる。
The structural unit (d) in the present invention is a structural unit derived from a monomer having a polymerizable group other than the structural units (a), (b) and (c). Moreover, it is preferable that it is derived from the monomer which has favorable film forming property and can obtain a uniform copolymer solution or dispersion. Examples of the monomer that forms the structural unit (d) include the following.
Methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, butyl methacrylate, n-hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl acrylate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinylidene chloride, butene, isoprene , Butadiene, ethylene, propylene, vinylethylene, pentene, ethyl-2-propylene, butylethylene, cyclohexylpropylethylene, decylethylene, dodecylethylene, hexene, isohexylethylene, neopentylethylene, (1,2-diethoxycarbonyl) Ethylene, (1,2-dipropoxycarbonyl) ethylene, methoxyethylene, ethoxyethylene, butoxyethylene, 2 Methoxy propylene, pentyl polyoxyethylene, cycloalkyl pentanoyloxy ethylene, cyclopentyl acetoxystyrene ethylene, styrene, alpha-methyl styrene, p- methyl styrene, hexyl styrene, octyl styrene, nonyl styrene, chloroprene, vinyl chloride, vinylidene fluoride.
N, N-dimethyl (meth) acrylamide, vinyl alkyl ether, halogenated alkyl vinyl ether, vinyl alkyl ketone, butyl acrylate, propyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, decyl methacrylate, dodecyl acrylate, Cyclododecyl acrylate, lauryl (meth) acrylate, 3-ethoxypropyl acrylate, methoxy-butyl acrylate, 2-ethylbutyl acrylate, 1,3-dimethylbutyl acrylate, 2-methylpentyl acrylate, aziridinylethyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl polyoxyalkylene (meth) acrylate, polyoxyalkylene di (meth) acrylate.
Crotonic acid alkyl ester, maleic acid alkyl ester, fumaric acid alkyl ester, citraconic acid alkyl ester, mesaconic acid alkyl ester, allyl acetate, N-vinylcarbazole, maleimide, N-methylmaleimide, (meth) acrylate having silicone in the side chain (Meth) acrylate having a urethane bond, (meth) acrylate having a polyoxyalkylene chain whose terminal is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, alkylene di (meth) acrylate, and the like.
The structural unit (d) is particularly preferably derived from vinyl chloride, vinylidene chloride, cyclohexyl methacrylate, polyoxyethylene di (meth) acrylate, alkyl ether of polyoxyethylene di (meth) acrylate, or dioctyl maleate. . The structural unit (d) can contribute to improving the adhesion of the composition to the substrate and improving the dispersibility.
本発明の撥液剤組成物の共重合体(I)および共重合体(II)は、以上説明した構成単位(a)〜(d)を含有できる。
本発明の撥液剤組成物の共重合体(I)は、共重合体(I)の質量を基準として65〜95質量%の構成単位(a)を含有する。共重合体(I)中の構成単位(a)の含有量は、70〜95質量%であるのが好ましく、70〜90質量%であるのがさらに好ましい。共重合体(I)に含有される構成単位(a)がこの範囲であれば、撥液性を充分に発現することができる。
共重合体(II)は、共重合体(II)の質量を基準として、25〜80質量%の構成単位(a)を含有する。共重合体(II)中の構成単位(a)の含有量は、30〜80質量%であるのが好ましく、30〜75質量%であるのがさらに好ましい。共重合体(II)中の構成単位(II)がこの範囲内であれば、撥液性を高く保つことができる。
また、共重合体(I)に含まれる構成単位(a)の共重合体(I)に対する質量割合を[a1]とし、共重合体(II)に含まれる構成単位(a)の共重合体(II)に対する質量割合を[a2]とすると、[a1]−[a2]≧10(質量%)である。また、この関係は、[a1]−[a2]≧30であるのが好ましい。
また、共重合体(I)は、1〜30質量%の構成単位(b)を含有する。共重合体(I)中の構成単位(b)は1〜27質量%であるのが好ましく、3〜27質量%であるのがさらに好ましい。共重合体(I)中の構成単位(b)が、この範囲内であれば撥液性を充分に発現できる。
また、共重合体(II)は、1〜50質量%の構成単位(c)を含有する。共重合体(II)中の構成単位(c)は、1〜40質量%であるのが好ましく、1〜35質量%であるのがさらに好ましい。共重合体(II)中の構成単位(c)がこの範囲内であれば、耐久性を充分に発現できる。
また、本発明の撥液剤組成物は、共重合体(I)と共重合体(II)とが、[共重合体(I)の質量割合]/[共重合体(II)の質量割合]=10/90〜95/5で含有される。
The copolymer (I) and copolymer (II) of the liquid repellent composition of the present invention can contain the structural units (a) to (d) described above.
The copolymer (I) of the liquid repellent composition of the present invention contains 65 to 95% by mass of the structural unit (a) based on the mass of the copolymer (I). The content of the structural unit (a) in the copolymer (I) is preferably 70 to 95% by mass, and more preferably 70 to 90% by mass. If the structural unit (a) contained in the copolymer (I) is within this range, the liquid repellency can be sufficiently exhibited.
Copolymer (II) contains 25-80 mass% structural unit (a) on the basis of the mass of copolymer (II). The content of the structural unit (a) in the copolymer (II) is preferably 30 to 80% by mass, and more preferably 30 to 75% by mass. If the structural unit (II) in the copolymer (II) is within this range, the liquid repellency can be kept high.
The mass ratio of the structural unit (a) contained in the copolymer (I) to the copolymer (I) is [a 1 ], and the copolymer weight of the structural unit (a) contained in the copolymer (II) When the mass ratio with respect to the union (II) is [a 2 ], [a 1 ] − [a 2 ] ≧ 10 (mass%). Further, this relationship is preferably [a 1 ] − [a 2 ] ≧ 30.
Moreover, copolymer (I) contains 1-30 mass% structural unit (b). The structural unit (b) in the copolymer (I) is preferably 1 to 27% by mass, more preferably 3 to 27% by mass. If the structural unit (b) in the copolymer (I) is within this range, the liquid repellency can be sufficiently expressed.
Moreover, copolymer (II) contains 1-50 mass% structural unit (c). The structural unit (c) in the copolymer (II) is preferably 1 to 40% by mass, and more preferably 1 to 35% by mass. If the structural unit (c) in the copolymer (II) is within this range, the durability can be sufficiently exhibited.
Further, in the liquid repellent composition of the present invention, the copolymer (I) and the copolymer (II) are [the mass ratio of the copolymer (I)] / [the mass ratio of the copolymer (II)]. = 10/90 to 95/5.
本発明の撥液剤組成物では、共重合体(I)と共重合体(II)の形態は、共重合体(I)と共重合体(II)とを別々の粒子としてランダムに混在させる形態としても、共重合体(I)と共重合体(II)とを同一粒子内に存在させる形態(例えば、コア−シェル型)としてもよい。
本発明の共重合体(I)の粒子と共重合体(II)の粒子とを、撥液剤組成物中にランダムに混在させる場合には、[共重合体(I)の質量割合]/[共重合体(II)の質量割合]=10/90〜95/5で混在させる。また、[共重合体(I)の質量割合]/[共重合体(II)の質量割合]=20/80〜90/10であるのが好ましい。共重合体(I)と共重合体(II)とが、この比率で含有されていれば、共重合体(I)の撥液性に関する機能と共重合体(II)の接着密着性に関する機能を相乗的に発現できるため好ましい。
このとき、全体として構成単位(a)、(b)、(c)および(d)を含有する場合には、構成単位(a)は全共重合体中に20〜95質量%であるのが好ましく、30〜90質量%であるのがより好ましい。構成単位(b)は全共重合体中に0.1〜80質量%であるのが好ましく、0.5〜70質量%であるのがより好ましい。構成単位(c)は全共重合体中に0.1〜20質量%であるのが好ましく、0.5〜15質量%であるのがより好ましい。構成単位(d)は全共重合体中に、0.1〜30質量%であるのが好ましく、1〜20質量%であるのがより好ましい。この範囲内の組成であれば、得られる撥液剤組成物が、より優れた撥液性および耐久性をもつ。
In the liquid repellent composition of the present invention, the form of the copolymer (I) and the copolymer (II) is a form in which the copolymer (I) and the copolymer (II) are randomly mixed as separate particles. Alternatively, the copolymer (I) and the copolymer (II) may be present in the same particle (for example, a core-shell type).
When the particles of copolymer (I) and the particles of copolymer (II) of the present invention are randomly mixed in the liquid repellent composition, [mass ratio of copolymer (I)] / [ The mass ratio of the copolymer (II)] is mixed at 10/90 to 95/5. Moreover, it is preferable that [mass ratio of copolymer (I)] / [mass ratio of copolymer (II)] = 20/80 to 90/10. If the copolymer (I) and the copolymer (II) are contained in this ratio, the function relating to the liquid repellency of the copolymer (I) and the function relating to the adhesive adhesion of the copolymer (II) Can be expressed synergistically.
At this time, when the structural units (a), (b), (c) and (d) are contained as a whole, the structural unit (a) is 20 to 95% by mass in the entire copolymer. Preferably, it is 30-90 mass%. The structural unit (b) is preferably 0.1 to 80% by mass, and more preferably 0.5 to 70% by mass in the entire copolymer. The structural unit (c) is preferably 0.1 to 20% by mass, and more preferably 0.5 to 15% by mass in the entire copolymer. The structural unit (d) is preferably 0.1 to 30% by mass, and more preferably 1 to 20% by mass in the entire copolymer. When the composition is within this range, the resulting liquid repellent composition has more excellent liquid repellency and durability.
共重合体(I)と共重合体(II)とが同一粒子内に存在する形態では、共重合体(II)の存在形態は、共重合体(I)の微粒子分散液に共存する界面活性剤量や、共重合体(I)と共重合体(II)を構成する単量体の疎水性の大小関係、あるいは共重合体(II)を構成する単量体の水相への分配係数により変化するものであるが、共重合体(I)の微粒子表面、または内部に共重合体(II)が存在した形態の共重合体粒子が好ましい。共重合体粒子においては、共重合体(I)と共重合体(II)とが層状に層分離したコア−シェル型が性能上好ましく、層分離形態が海−島構造や、共重合体の一部が局在化しているもの、あるいは、他の共重合体分子鎖等がからみあった形態であってもよい。このような形態をとることにより、共重合体(I)の分散液と共重合体(II)の分散液をそれぞれ製造して混合する手法では到底得ることができない優れた撥水撥油性能(撥液性能)が得られると推定される。 In the form in which the copolymer (I) and the copolymer (II) are present in the same particle, the presence form of the copolymer (II) is the surface activity coexisting in the fine particle dispersion of the copolymer (I). The amount of agent, the hydrophobicity relationship between the monomers constituting the copolymer (I) and the copolymer (II), or the distribution coefficient of the monomers constituting the copolymer (II) to the aqueous phase However, it is preferable to use copolymer particles having a form in which the copolymer (II) is present on the surface of the fine particles of the copolymer (I) or inside thereof. In the copolymer particles, a core-shell type in which the copolymer (I) and the copolymer (II) are separated into layers is preferable in terms of performance, and the layer separation form is a sea-island structure or a copolymer. Some may be localized, or may be in a form in which other copolymer molecular chains are entangled. By adopting such a form, excellent water and oil repellency performance that cannot be obtained at all by the method of producing and mixing the dispersion of copolymer (I) and the dispersion of copolymer (II) ( It is estimated that liquid repellency is obtained.
共重合体(I)と共重合体(II)とが層状に層分離したコア−シェル型である場合には、コア部を共重合体(I)とし、シェル部を共重合体(II)とするのが好ましい。この構造とした場合、共重合体(II)の接着密着性に関する機能を高めることができ、耐久性が向上し、また、皮膜上に効果的な海島構造を作ることができるため、高い撥液性を得ることができる。
本発明の共重合体(I)は、構成単位(a)と構成単位(b)を含有していれば、構成単位(c)、構成単位(d)を含有していてもよい。また、本発明の共重合体(II)は、構成単位(a)と構成単位(c)を含有していれば、構成単位(b)、構成単位(d)を含有していてもよい。本発明の共重合体(I)と共重合体(II)とがコア−シェル型である場合には、共重合体(I)および共重合体(II)が、共に構成単位(d)を含有していることが好ましい。
コア−シェル型の共重合体(I)および共重合体(II)の構成単位の組み合わせとしては、構成単位(a)および(b)からなる共重合体(I)と、共重合体(a)および(c)からなる共重合体(II)の組み合わせ、構成単位(a)および(b)からなる共重合体(I)と、共重合体(a)および(c)および(d)からなる共重合体(II)の組み合わせ、構成単位(a)および(b)および(c)からなる共重合体(I)と、共重合体(a)および(c)および(b)からなる共重合体(II)の組み合わせ、構成単位(a)および(b)および(d)を含む共重合体(I)と、構成単位(a)および(c)および(d)を含む共重合体(II)との組み合わせ、構成単位(a)および(b)および(c)および(d)を含む共重合体(I)と、構成単位(a)および(c)および(d)を含む共重合体(II)との組み合わせが挙げられる。
共重合体(I)が、構成単位(a)および(b)および(c)および(d)含む共重合体である場合には、共重合体(I)中の各構成単位の比率は、(a):(b):(c):(d)=65〜95:1〜30:0.1〜20:0.1〜20(質量%)であるのが好ましい。また、共重合体(I)が、構成単位(a)および(b)および(d)を含む共重合体である場合には、共重合体(I)中の各構成単位の比率は、(a):(b):(d)=65〜95:1〜30:0.1〜20(質量%)であるのが好ましい。共重合体(II)が、構成単位(a)および(c)および(d)含む共重合体である場合には、共重合体(II)中の各構成単位の比率は、(a):(c):(d)=25〜80:1〜50:10〜55(質量%)であるのが好ましい。
When the copolymer (I) and the copolymer (II) are a core-shell type in which the layers are separated into layers, the core part is the copolymer (I) and the shell part is the copolymer (II). Is preferable. When this structure is adopted, the function relating to the adhesive adhesion of the copolymer (II) can be enhanced, the durability can be improved, and an effective sea-island structure can be formed on the film. Sex can be obtained.
The copolymer (I) of the present invention may contain the structural unit (c) and the structural unit (d) as long as it contains the structural unit (a) and the structural unit (b). The copolymer (II) of the present invention may contain the structural unit (b) and the structural unit (d) as long as it contains the structural unit (a) and the structural unit (c). When the copolymer (I) and the copolymer (II) of the present invention are of a core-shell type, the copolymer (I) and the copolymer (II) both have the structural unit (d). It is preferable to contain.
As a combination of the structural units of the core-shell type copolymer (I) and the copolymer (II), the copolymer (I) composed of the structural units (a) and (b) and the copolymer (a ) And (c), a copolymer (I) consisting of structural units (a) and (b), and copolymers (a) and (c) and (d) A copolymer (I) consisting of structural units (a) and (b) and (c), and a copolymer (a) and copolymers (a) and (c) and (b). A combination of polymers (II), a copolymer (I) comprising structural units (a) and (b) and (d), and a copolymer comprising structural units (a) and (c) and (d) ( II) in combination with the structural units (a) and (b) and (c) and (d) The body (I), include a combination of a copolymer (II) containing a structural unit (a) and (c) and (d).
When the copolymer (I) is a copolymer containing the structural units (a) and (b) and (c) and (d), the ratio of each structural unit in the copolymer (I) is: It is preferable that (a) :( b) :( c) :( d) = 65 to 95: 1 to 30: 0.1 to 20: 0.1 to 20 (mass%). When the copolymer (I) is a copolymer containing the structural units (a) and (b) and (d), the ratio of each structural unit in the copolymer (I) is ( It is preferable that a) :( b) :( d) = 65 to 95: 1 to 30: 0.1 to 20 (mass%). When the copolymer (II) is a copolymer containing the structural units (a) and (c) and (d), the ratio of each structural unit in the copolymer (II) is (a): (C) :( d) = 25-80: 1-50: 10-55 (mass%) is preferable.
本発明の共重合体(I)と共重合体(II)とが同一粒子内に存在する形態とし、粒子内に構成単位(a)、(b)、(c)および(d)を含む場合には、構成単位(a)は全共重合体中に55〜95質量%であるのが好ましく、60〜90質量%であるのがより好ましい。構成単位(b)は全共重合体中に、0.1〜30質量%であるのが好ましく、0.5〜15質量%であるのがより好ましい。構成単位(c)は全共重合体中に0.1〜20質量%であるのが好ましく、0.5〜10質量%であるのがより好ましい。構成単位(d)は共重合体中に、0.1〜30質量%であるのが好ましく、1〜20質量%であるのがより好ましい。この範囲内の組成であれば、得られる撥液剤組成物が、より優れた撥液性および耐久性をもつ。 When the copolymer (I) and the copolymer (II) of the present invention are present in the same particle, and the structural unit (a), (b), (c) and (d) is included in the particle In the total copolymer, the structural unit (a) is preferably 55 to 95% by mass, more preferably 60 to 90% by mass. The structural unit (b) is preferably 0.1 to 30% by mass, and more preferably 0.5 to 15% by mass in the entire copolymer. The structural unit (c) is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass in the entire copolymer. The structural unit (d) is preferably 0.1 to 30% by mass and more preferably 1 to 20% by mass in the copolymer. When the composition is within this range, the resulting liquid repellent composition has more excellent liquid repellency and durability.
コア−シェル型の共重合体(I)と共重合体(II)は、[共重合体(I)の質量割合]/[共重合体(II)の質量割合]=60/40〜90/10とするのが好ましい。また、必要に応じてさらなる共重合体を含有することもできる。例えば、共重合体(I)と共重合体(II)とをコア−シェル型の粒子とし、さらに別の共重合体(II)’と混合して用いても構わない。
また、特に共重合体(I)と共重合体(II)をコア−シェル型とする場合は、構成単位(a)は全共重合体中に55〜95質量%であるのが好ましく、60〜90質量%であるのがより好ましい。構成単位(b)は全共重合体中に、0.1〜30質量%であるのが好ましく、0.5〜15質量%であるのがより好ましい。構成単位(c)は全共重合体中に0.1〜20質量%であるのが好ましく、0.5〜10質量%であるのがより好ましい。構成単位(d)は共重合体中に、0.1〜30質量%であるのが好ましく、1〜20質量%であるのがより好ましい。この範囲内の組成であれば、得られる撥液剤組成物が、より優れた撥液性および耐久性をもつ。
The core-shell type copolymer (I) and the copolymer (II) are [mass ratio of the copolymer (I)] / [mass ratio of the copolymer (II)] = 60/40 to 90 / 10 is preferable. Moreover, the further copolymer can also be contained as needed. For example, the copolymer (I) and the copolymer (II) may be used as core-shell type particles and further mixed with another copolymer (II) ′.
In particular, when the copolymer (I) and the copolymer (II) are of a core-shell type, the structural unit (a) is preferably 55 to 95% by mass in the total copolymer, More preferably, it is -90 mass%. The structural unit (b) is preferably 0.1 to 30% by mass, and more preferably 0.5 to 15% by mass in the entire copolymer. The structural unit (c) is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass in the entire copolymer. The structural unit (d) is preferably 0.1 to 30% by mass and more preferably 1 to 20% by mass in the copolymer. When the composition is within this range, the resulting liquid repellent composition has more excellent liquid repellency and durability.
本発明の撥液剤組成物において、有効成分となる共重合体(I)および共重合体(II)の調製方法は特に限定されない。たとえば、水を分散媒としノニオン性界面活性剤および/またはカチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤および/または両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤および/またはアニオン界面活性剤を含む分散重合法、乳化重合法、縣濁重合法等通常の重合反応の手法を採用できる。特に、水を含む媒体中で乳化重合により共重合体を製造するのが好ましい。得られた共重合体の溶液、分散液、乳化液は、そのまま使用してもよく、または、希釈して使用してもよい。また、共重合体を分離した後、溶媒、分散媒、乳化重合媒体に溶解、分散、乳化してもよい。 In the liquid repellent composition of the present invention, the method for preparing the copolymer (I) and the copolymer (II) as active ingredients is not particularly limited. For example, a dispersion weight containing water as a dispersion medium and containing a nonionic surfactant and / or a cationic surfactant, a nonionic surfactant and / or an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant and / or an anionic surfactant Conventional polymerization reaction techniques such as a combination method, an emulsion polymerization method, and a suspension polymerization method can be employed. In particular, it is preferable to produce a copolymer by emulsion polymerization in a medium containing water. The obtained copolymer solution, dispersion, and emulsion may be used as they are, or may be used after dilution. Further, after the copolymer is separated, it may be dissolved, dispersed, or emulsified in a solvent, a dispersion medium, or an emulsion polymerization medium.
重合反応の開始前に高圧乳化機等を用いて前乳化するのが好ましい。たとえば、モノマー、界面活性剤および水系媒体からなる混合物を、ホモミキサーまたは高圧乳化機等で混合分散することが好ましい。重合開始前に重合混合物をあらかじめ混合分散すると、最終的に得られる共重合体の収率が向上するため好ましい。 It is preferable to pre-emulsify using a high-pressure emulsifier or the like before the start of the polymerization reaction. For example, it is preferable to mix and disperse a mixture comprising a monomer, a surfactant and an aqueous medium with a homomixer or a high-pressure emulsifier. It is preferable to mix and disperse the polymerization mixture in advance before the start of the polymerization because the yield of the finally obtained copolymer is improved.
共重合体(I)と共重合体(II)を別々に混在させる形態とする場合には、共重合体(I)と共重合体(II)を別々に重合反応して、共重合体(I)と共重合体(II)のそれぞれの分散体を得た後に、該分散体を混合して調製するのが好ましい。
共重合体(I)と共重合体(II)とが同一粒子内に存在する形態とする場合には、重合性単量体を一度に反応させる方法でもよいし、共重合体(I)の存在下で、共重合体(II)を構成する単量体を重合する方法でもよい。後者の方法としては、特に限定されないが、共重合体(I)が微粒子として存在する乳濁液または分散液に、共重合体(II)を構成する単量体を、一括、もしくは数段階に分割して加え、つぎに重合開始剤を加えて重合させる方法(いわゆるシード乳化重合法)が好ましい。
共重合体(II)を構成する単量体の重合を開始する前に、共重合体(I)と共重合体(II)を構成する単量体とを含む混合物をよく撹拌するのが好ましく、これにより、最終的な収率を向上させることもできる。
共重合体(I)に対する共重合体(II)を構成する単量体の量は、[共重合体(I)の質量割合]/[共重合体(II)の質量割合]=10/90〜95/5であり、20/80〜90/10であるのが好ましい。
When the copolymer (I) and the copolymer (II) are mixed separately, the copolymer (I) and the copolymer (II) are separately polymerized to produce a copolymer ( It is preferable to prepare the respective dispersions of I) and copolymer (II) and then mix the dispersions.
In the case where the copolymer (I) and the copolymer (II) are present in the same particle, a method in which a polymerizable monomer is reacted at a time may be used, or the copolymer (I) A method of polymerizing the monomer constituting the copolymer (II) in the presence thereof may also be used. The latter method is not particularly limited, but the monomer constituting the copolymer (II) is added to the emulsion or dispersion in which the copolymer (I) is present as fine particles in one step or several steps. A method (so-called seed emulsion polymerization method) in which a polymerization initiator is added and then polymerized by adding a polymerization initiator is preferable.
Before starting the polymerization of the monomer constituting the copolymer (II), it is preferable to thoroughly stir the mixture containing the copolymer (I) and the monomer constituting the copolymer (II). This can also improve the final yield.
The amount of the monomer constituting the copolymer (II) with respect to the copolymer (I) is [mass ratio of copolymer (I)] / [mass ratio of copolymer (II)] = 10/90. It is -95/5, and it is preferable that it is 20 / 80-90 / 10.
本発明の撥液剤組成物は、共重合体(I)および共重合体(II)が媒体中に粒子として分散しているのが好ましい。媒体中に分散した共重合体の個数平均粒子径は、10〜1000nmが好ましく、特に10〜300nmが好ましく、とりわけ10〜200nmが好ましい。平均粒子径が該範囲であると、界面活性剤、分散剤等を多量に使用する必要がなく、撥水撥油性が良好であり、染色された布帛類に処理した場合に色落ちが発生せず、媒体中で分散粒子が安定に存在できて沈降することがないため好ましい。本発明において、平均粒子径は、動的光散乱装置、電子顕微鏡等により測定できる。 In the liquid repellent composition of the present invention, the copolymer (I) and the copolymer (II) are preferably dispersed as particles in a medium. The number average particle size of the copolymer dispersed in the medium is preferably 10 to 1000 nm, particularly preferably 10 to 300 nm, and particularly preferably 10 to 200 nm. When the average particle size is in this range, it is not necessary to use a large amount of a surfactant, a dispersant, etc., water and oil repellency is good, and color fading occurs when processed into dyed fabrics. Furthermore, it is preferable because the dispersed particles can exist stably in the medium and do not settle. In the present invention, the average particle size can be measured with a dynamic light scattering device, an electron microscope, or the like.
本発明の撥液剤組成物は、媒体を用いるのが好ましい。該媒体としては、水、アルコール、グリコール、グリコールエーテル、ハロゲン化合物、炭化水素、ケトン、エステル、エーテル、窒素化合物、硫黄化合物、無機溶剤、有機酸等が好ましく、特に、水、アルコール、グリコール、グリコールエーテルおよびグリコールエステルからなる群から選ばれた1種以上の媒体が、溶解性、取扱いの容易さの観点から好ましい。以下に好ましい媒体の具体例を挙げる。 The liquid repellent composition of the present invention preferably uses a medium. As the medium, water, alcohol, glycol, glycol ether, halogen compound, hydrocarbon, ketone, ester, ether, nitrogen compound, sulfur compound, inorganic solvent, organic acid, etc. are preferable, and water, alcohol, glycol, glycol are particularly preferable. One or more media selected from the group consisting of ethers and glycol esters are preferred from the viewpoints of solubility and ease of handling. Specific examples of preferred media are given below.
アルコールとしては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチルプロパノール、1,1−ジメチルエタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、1,1−ジメチルプロパノール、3−メチル−2−ブタノール、1,2−ジメチルプロパノール、1−ヘキサノール、2−メチル−1−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、2−エチル−1−ブタノール、1−へプタノール、2−へプタノール、3−へプタノール等が好ましく挙げられる。 Examples of alcohol include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methylpropanol, 1,1-dimethylethanol, 1-pentanol, 2-pentanol, and 3-pentanol. 2-methyl-1-butanol, 3-methyl-1-butanol, 1,1-dimethylpropanol, 3-methyl-2-butanol, 1,2-dimethylpropanol, 1-hexanol, 2-methyl-1-pen Preferred examples include butanol, 4-methyl-2-pentanol, 2-ethyl-1-butanol, 1-heptanol, 2-heptanol, and 3-heptanol.
グリコール、グリコールエーテルとしては、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセタート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、プロピレングリコール、グリコールエーテルとしては、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジ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ジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコール、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、ポリプロピレングリコール、ヘキシレングリコール等が好ましく挙げられる。 As glycol and glycol ether, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol As glycol ethers, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol, triplicate Propylene glycol monomethyl ether, polypropylene glycol, hexylene glycol, and the like preferably.
ハロゲン化合物としては、ハロゲン化炭化水素、ハロゲン化エーテル等が好ましく挙げられる。ハロゲン化炭化水素としては、ハイドロクロロフルオロカーボン、ハイドロフルオロカーボン、ハイドロブロモカーボン等が挙げられる。
ハイドロクロロフルオロカーボンとしては、CH3CCl2F、CHCl2CF2CF3、CHClFCF2CClF等が好ましく挙げられる。
ハイドロフルオロカーボンとしては、CF3CF2CF2CHF2、CF3CF2CF2CH2F、CF3CF2CH2CF3、CHF2CF2CF2CHF2、CHF2CH2CF2CF3、CF3CHFCH2CF3、CF3CH2CF2CHF2、CHF2CHFCF2CHF2、CF3CHFCF2CH3、CHF2CHFCHFCHF2、CF3CH2CF2CH3、CF3CF2CH2CH3、CHF2CH2CF2CH3、CHF2CF2CF2CF2CF3、CF3CF2CF2CHFCF3、CHF2CF2CF2CF2CHF2、CF3CHFCHFCF2CF3、CF3CHFCF2CH2CF3、CF3CF(CF3)CH2CHF2、CF3CH(CF3)CH2CF3、CF3CH2CF2CH2CF3、CHF2CHFCF2CHFCHF2、CHF2CF2CF2CHFCH3、CF3CH2CH2CH2CF3、CHF2CH2CF2CH2CHF2、CF3(CF2)4CHF2、CF3(CF2)4CH2F、CF3CF2CF2CF2CH2CF3、CHF2CF2CF2CF2CF2CHF2、CF3CH(CF3)CHFCF2CF3、CF3CF2CH2CH(CF3)CF3、CF3CH2CF2CF2CH2CF3、CF3CF2CH2CH2CF2CF3、CF3CF2CF2CF2CH2CH3、CF3CH(CF3)CH2CH2CF3、CHF2CF2CH2CH2CF2CHF2、CF3CF2CF2CH2CH2CH3等が好ましく挙げられる。
ハイドロブロモカーボンとしては、CH2Br2、CH2BrCH2CH3、CH3CHBrCH3、CH2BrCHBrCH3等が好ましく挙げられる。
ハロゲン化エーテルとしてはハイドロフルオロエーテル等が、ハイドロフルオロエーテルとしては、分離型ハイドロフルオロエーテル、非分離型ハイドロフルオロエーテル等が好ましく挙げられる。分離型ハイドロフルオロエーテルとは、エーテル性酸素原子を介してぺルフルオロアルキル基またはペルフルオロアルキレン基、および、アルキル基またはアルキレン基が結合している化合物である。非分離型ハイドロフルオロエーテルとは、部分的にフッ素化されたアルキル基またはアルキレン基を含むハイドロフルオロエーテルである。
分離型ハイドロフルオロエーテルとしては、CF3CF2CF2OCH3、(CF3)2CFOCH3、CF3CF2CF2OCH2CH3、CF3CF2CF2CF2OCH3、(CF3)2CFCF2OCH3、(CF3)3COCH3、CF3CF2CF2CF2OCH2CH3、(CF3)CFCF2OCH2CH3、(CF3)3COCH2CH3、CF3CF(OCH3)CF(CF3)2、CF3CF(OCH2CH3)CF(CF3)2、C5F11OCH2CH3、CF3CF2CF2CF(OCH2CH3)CF(CF3)2、CH3O(CF2)4OCH3、CH3OCF2CF2OCH2CH3、C3H7OCF(CF3)CF2OCH3等が好ましく挙げられる。
非分離型ハイドロフルオロエーテルとしては、CHF2OCF2OCHF2、CH2FCF2OCHF2、CF3CF2CF2OCH2F、CF3CF2OCH2CHF2、CHF2CF2CH2OCF3、CF3CF2CH2OCHF2、CHF2CF2OCH2CHF2、CF3CH2OCF2CH2F、CF3CH2OCF2CHF2、CHF2CF2CF2OCH3、HF2CF2CH2OCH3、CF3CF2CF2OCH2CF3、CF3CF2CH2OCF2CF3、CF3CF2CF2OCH2CHF2、CF3CF2CH2OCF2CHF2、CHF2CF2CH2OCF2CF3、CHF2CF2CH2OCF2CHF2、CF3CHFCF2CH2OCF3、CF3CHFCF2CH2OCHF2、CF3CF2CF2CH2OCH3、(CF3)2CHCF2OCH3、CF3CF2CF2OCH2CF2CF3、CF3CF2CF2OCH2CF2CHF2、CF3CF2CF2CF2OCF2CHF2、CF3(CF2)5OCHF2、CHF2OCF2CF2OCHF2、CHF2OCF2OCF2CF2OCHF2、CHF2OCF2OCF2OCF2OCHF2等が好ましく挙げられる。
Preferred examples of the halogen compound include halogenated hydrocarbons and halogenated ethers. Examples of the halogenated hydrocarbon include hydrochlorofluorocarbon, hydrofluorocarbon, hydrobromocarbon and the like.
Preferred examples of the hydrochlorofluorocarbon include CH 3 CCl 2 F, CHCl 2 CF 2 CF 3 , and CHClFCF 2 CClF.
Examples of the hydrofluorocarbon include CF 3 CF 2 CF 2 CHF 2 , CF 3 CF 2 CF 2 CH 2 F, CF 3 CF 2 CH 2 CF 3 , CHF 2 CF 2 CF 2 CHF 2 , and CHF 2 CH 2 CF 2 CF 3. , CF 3 CHFCH 2 CF 3 , CF 3 CH 2 CF 2 CHF 2 , CHF 2 CHFCF 2 CHF 2 , CF 3 CHFCF 2 CH 3 , CHF 2 CHFCHFCHF 2 , CF 3 CH 2 CF 2 CH 3 , CF 3 CF 2 CH 2 CH 3 , CHF 2 CH 2 CF 2 CH 3 , CHF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 3 , CF 3 CF 2 CF 2 CHFCF 3 , CHF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CHF 2 , CF 3 CHFCHFCF 2 CF 3 , CF 3 CHFCF 2 CH 2 CF 3, CF 3 CF (C 3) CH 2 CHF 2, CF 3 CH (CF 3) CH 2 CF 3, CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 CF 3, CHF 2 CHFCF 2 CHFCHF 2, CHF 2 CF 2 CF 2 CHFCH 3, CF 3 CH 2 CH 2 CH 2 CF 3 , CHF 2 CH 2 CF 2 CH 2 CHF 2 , CF 3 (CF 2 ) 4 CHF 2 , CF 3 (CF 2 ) 4 CH 2 F, CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 CH 2 CF 3, CHF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CHF 2, CF 3 CH (CF 3) CHFCF 2 CF 3, CF 3 CF 2 CH 2 CH (CF 3) CF 3, CF 3 CH 2 CF 2 CF 2 CH 2 CF 3, CF 3 CF 2 CH 2 CH 2 CF 2 CF 3, CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 CH 2 CH 3, CF 3 C (CF 3) or the like CH 2 CH 2 CF 3, CHF 2 CF 2 CH 2 CH 2 CF 2 CHF 2, CF 3 CF 2 CF 2 CH 2 CH 2 CH 3 are preferred.
Preferred examples of the hydrobromocarbon include CH 2 Br 2 , CH 2 BrCH 2 CH 3 , CH 3 CHBrCH 3 , and CH 2 BrCHBrCH 3 .
Preferred examples of the halogenated ether include hydrofluoroethers, and preferred examples of the hydrofluoroether include separated hydrofluoroethers and non-separable hydrofluoroethers. The separated hydrofluoroether is a compound in which a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkylene group and an alkyl group or an alkylene group are bonded via an etheric oxygen atom. The non-separable hydrofluoroether is a hydrofluoroether containing a partially fluorinated alkyl group or alkylene group.
As the separation type hydrofluoroether, CF 3 CF 2 CF 2 OCH 3 , (CF 3 ) 2 CFOCH 3 , CF 3 CF 2 CF 2 OCH 2 CH 3 , CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 OCH 3 , (CF 3 ) 2 CFCF 2 OCH 3 , (CF 3 ) 3 COCH 3 , CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 OCH 2 CH 3 , (CF 3 ) CFCF 2 OCH 2 CH 3 , (CF 3 ) 3 COCH 2 CH 3 , CF 3 CF (OCH 3 ) CF (CF 3 ) 2 , CF 3 CF (OCH 2 CH 3 ) CF (CF 3 ) 2 , C 5 F 11 OCH 2 CH 3 , CF 3 CF 2 CF 2 CF (OCH 2 CH 3 ) CF (CF 3) 2, CH 3 O (CF 2) 4
Non-separable hydrofluoroethers include CHF 2 OCF 2 OCHF 2 , CH 2 FCF 2 OCHF 2 , CF 3 CF 2 CF 2 OCH 2 F, CF 3 CF 2 OCH 2 CHF 2 , CHF 2 CF 2 CH 2 OCF 3 , CF 3 CF 2 CH 2 OCHF 2 , CHF 2 CF 2 OCH 2 CHF 2 , CF 3 CH 2 OCF 2 CH 2 F, CF 3 CH 2 OCF 2 CHF 2 , CHF 2 CF 2 CF 2 OCH 3 , HF 2 CF 2 CH 2 OCH 3 , CF 3 CF 2 CF 2 OCH 2 CF 3 , CF 3 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 3 , CF 3 CF 2 CF 2 OCH 2 CHF 2 , CF 3 CF 2 CH 2 OCF 2 CHF 2 , CHF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 3 , CHF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 C HF 2, CF 3 CHFCF 2 CH 2
炭化水素としては、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素等が好ましく挙げられる。脂肪族炭化水素としては、ペンタン、2−メチルブタン、3−メチルペンタン、ヘキサン、2,2−ジメチルブタン、2,3−ジメチルブタン、ヘプタン、オクタン、2,2,4−トリメチルペンタン、2,2,3−トリメチルヘキサン、デカン、ウンデカン、ドデカン、2,2,4,6,6−ペンタメチルヘプタン、トリデカン、テトラデカン、ヘキサデカン等が好ましく挙げられる。
脂環式炭化水素としては、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等が好ましく挙げられる。芳香族炭化水素としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等が好ましく挙げられる。
Preferred examples of the hydrocarbon include aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons. As aliphatic hydrocarbons, pentane, 2-methylbutane, 3-methylpentane, hexane, 2,2-dimethylbutane, 2,3-dimethylbutane, heptane, octane, 2,2,4-trimethylpentane, 2,2 , 3-trimethylhexane, decane, undecane, dodecane, 2,2,4,6,6-pentamethylheptane, tridecane, tetradecane, hexadecane and the like are preferable.
Preferred examples of the alicyclic hydrocarbon include cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, and ethylcyclohexane. Preferred examples of the aromatic hydrocarbon include benzene, toluene, xylene and the like.
ケトンとしては、アセトン、メチルエチルケトン、2−ペンタノン、3−ペンタノン、2−ヘキサノン、メチルイソブチルケトン等が好ましく挙げられる。
エステルとしては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プチル、プロピオン酸メチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ペンチル等が好ましく挙げられる。
エーテルとしては、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等が好ましく挙げられる。
窒素化合物としては、ピリジン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等が好ましく挙げられる。
硫黄化合物としては、ジメチルスルホキシド、スルホラン等が好ましく挙げられる。
無機溶剤としては液体二酸化炭素が好ましく挙げられる。
有機酸としては、酢酸、プロピオン酸、りんご酸、乳酸等が好ましく挙げられる。
Preferred examples of the ketone include acetone, methyl ethyl ketone, 2-pentanone, 3-pentanone, 2-hexanone, and methyl isobutyl ketone.
Preferred examples of the ester include methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, methyl lactate, ethyl lactate, and pentyl lactate.
Preferred examples of the ether include diisopropyl ether, dioxane, tetrahydrofuran and the like.
Preferred examples of the nitrogen compound include pyridine, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone and the like.
Preferred examples of the sulfur compound include dimethyl sulfoxide and sulfolane.
As the inorganic solvent, liquid carbon dioxide is preferably mentioned.
Preferred examples of the organic acid include acetic acid, propionic acid, malic acid, and lactic acid.
本発明において媒体は、2種以上を混合して用いてもよく、2種以上を混合する場合は水と混合して用いるのが好ましい。混合した媒体を用いることにより、共重合体の溶解性、分散性の制御がしやすく、加工時に基材に対する浸透性、濡れ性、溶媒乾燥速度等の制御がしやすい。 In the present invention, two or more kinds of media may be mixed and used, and when two or more kinds are mixed, it is preferable to use a mixture with water. By using a mixed medium, it is easy to control the solubility and dispersibility of the copolymer, and it is easy to control the permeability, wettability, solvent drying rate, etc. to the substrate during processing.
本発明の撥液剤組成物は、媒体に共重合体を分散しやすくするために界面活性剤(III)を含むのが好ましい。本発明では、少ない界面活性剤量(例えば4部以下)においても安定なエマルションを得ることができ、界面活性剤量を低減することにより親水性の影響を除去、ひいては性能の発現にも寄与することができる。
界面活性剤(III)としては、炭化水素系またはフッ素系の界面活性剤が使用でき、アニオン性、ノニオン性、カチオン性または両性の界面活性剤が使用できる。分散安定性の観点から、ノニオン性界面活性剤とカチオン性または両性界面活性剤との併用、または、アニオン性界面活性剤の単独使用が好ましい。特に、ノニオン性界面活性剤とカチオン性界面活性剤の併用が好ましく、97/3〜40/60の質量比で併用するのが好ましい。ノニオン性界面活性剤とカチオン性界面活性剤の特定の組み合わせにおいては、ポリマーに対して合計使用量を5質量%以下と少なくできるため、親水性が小さくなり、基材に優れた撥水性を付与できる。
ノニオン性界面活性剤としては、下記界面活性剤s1〜s6からなる群から選ばれる1種以上のノニオン性界面活性剤が好ましい。
The liquid repellent composition of the present invention preferably contains a surfactant (III) in order to facilitate dispersion of the copolymer in the medium. In the present invention, a stable emulsion can be obtained even with a small amount of surfactant (for example, 4 parts or less), and by reducing the amount of surfactant, the influence of hydrophilicity is removed, thereby contributing to the development of performance. be able to.
As the surfactant (III), a hydrocarbon-based or fluorine-based surfactant can be used, and an anionic, nonionic, cationic or amphoteric surfactant can be used. From the viewpoint of dispersion stability, it is preferable to use a nonionic surfactant in combination with a cationic or amphoteric surfactant, or to use an anionic surfactant alone. In particular, the combined use of a nonionic surfactant and a cationic surfactant is preferable, and it is preferable to use them in a mass ratio of 97/3 to 40/60. In a specific combination of a nonionic surfactant and a cationic surfactant, the total amount used can be reduced to 5% by mass or less based on the polymer, so that hydrophilicity is reduced and excellent water repellency is imparted to the substrate. it can.
As the nonionic surfactant, one or more nonionic surfactants selected from the group consisting of the following surfactants s 1 to s 6 are preferable.
界面活性剤s1:ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンモノアルケニルエーテル、ポリオキシアルキレンモノアルカポリエニルエーテル、またはポリオキシアルキレンモノポリフルオロアルキルエーテル。
界面活性剤s2:分子中に1個以上の炭素−炭素三重結合および1個以上の水酸基を有する化合物からなるノニオン性界面活性剤。
界面活性剤s3:オキシエチレンが2個以上連続して連なったPOE鎖と、炭素原子数3以上のオキシアルキレンが2個以上連続して連なった鎖とが連結し、かつ、両末端が水酸基である化合物からなるノニオン性界面活性剤、
界面活性剤s4:分子中にアミンオキシド部分を有するノニオン性界面活性剤、
界面活性剤s5:ポリオキシエチレンモノ(置換フェニル)エーテルの縮合物またはポリオキシエチレンモノ(置換フェニル)エーテルからなるノニオン性界面活性剤、
界面活性剤s6:ポリオールの脂肪酸エステルからなるノニオン性界面活性剤。
Surfactant s 1 : polyoxyalkylene monoalkyl ether, polyoxyalkylene monoalkenyl ether, polyoxyalkylene monoalkapolyenyl ether, or polyoxyalkylene monopolyfluoroalkyl ether.
Surfactant s 2 : A nonionic surfactant comprising a compound having one or more carbon-carbon triple bonds and one or more hydroxyl groups in the molecule.
Surfactant s 3 : A POE chain in which two or more oxyethylenes are continuously connected to a chain in which two or more oxyalkylenes having 3 or more carbon atoms are continuously connected, and both ends are hydroxyl groups A nonionic surfactant comprising a compound which is
Surfactant s 4 : Nonionic surfactant having an amine oxide moiety in the molecule,
Surfactant s 5 : Nonionic surfactant comprising polyoxyethylene mono (substituted phenyl) ether condensate or polyoxyethylene mono (substituted phenyl) ether,
Surfactant s 6 : Nonionic surfactant made of a fatty acid ester of polyol.
界面活性剤s1におけるアルキル基、アルケニル基、アルカポリエニル基またはポリフルオロアルキル基(以下、Rs基という)は、炭素原子数4〜26であるのが好ましい。
Rs基は直鎖状でも分岐状でもよい。分岐構造としては、2級アルキル基、2級アルケニル基または2級アルカポリエニル基が好ましい。また、水素原子の一部または全てがフッ素原子で置換されていてもよい。
前記Rs基の具体例としては、オクチル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、ヘキサデシル基、ベヘニル基(ドコシル基)、およびオレイル基(9−オクタデセニル基)、ヘプタデシルフルオロオクチル基、トリデシルフルオロヘキシル基、1H,1H,2H,2H−トリデシルフルオロオクチル基、1H,1H,2H,2H−ノナフルオロヘキシル基等が挙げられる。
The alkyl group, alkenyl group, alkapolyenyl group or polyfluoroalkyl group (hereinafter referred to as R s group) in the surfactant s 1 preferably has 4 to 26 carbon atoms.
The R s group may be linear or branched. As the branched structure, a secondary alkyl group, a secondary alkenyl group, or a secondary alkapolyenyl group is preferable. Further, some or all of the hydrogen atoms may be substituted with fluorine atoms.
Specific examples of the R s group include an octyl group, a dodecyl group, a tetradecyl group, a hexadecyl group, an octadecyl group, a hexadecyl group, a behenyl group (docosyl group), an oleyl group (9-octadecenyl group), and a heptadecylfluorooctyl group. Tridecylfluorohexyl group, 1H, 1H, 2H, 2H-tridecylfluorooctyl group, 1H, 1H, 2H, 2H-nonafluorohexyl group and the like.
界面活性剤s1としては、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンモノアルケニルエーテルまたはポリオキシアルキレンモノポリフルオロアルキルエーテルが好ましい。R1は1種単独でまたは2種以上を併用してもよい。
界面活性剤s1のポリオキシアルキレン(以下、POAという)鎖は、ポリオキシエチレン(以下、POEという)鎖および/またはポリオキシプロピレン(以下、POPという)鎖が2個以上連なった鎖が好ましい。POA鎖は、1種単独または2種以上のPOA鎖を併用してもよい。2種からなる場合には、それらの連なり方はブロック状であることが好ましい。
The surfactant s 1 is preferably polyoxyalkylene monoalkyl ether, polyoxyalkylene monoalkenyl ether or polyoxyalkylene monopolyfluoroalkyl ether. R 1 may be used alone or in combination of two or more.
The polyoxyalkylene (hereinafter referred to as POA) chain of the surfactant s 1 is preferably a chain in which two or more polyoxyethylene (hereinafter referred to as POE) chains and / or polyoxypropylene (hereinafter referred to as POP) chains are connected. . A single POA chain or two or more POA chains may be used in combination. When it consists of two types, it is preferable that the way of connection is block shape.
界面活性剤s1としては、下式S11で表される化合物がより好ましい。
R10O[CH2CH(CH3)O]q−(CH2CH2O)rH・・・式S11
ただし、R10は炭素原子数8以上のアルキル基または炭素原子数8以上のアルケニル基、qは0または1〜20の整数、rは5〜50の整数、を示す。qおよびrが2以上である場合、式S11中のPOE鎖とPOP鎖とはブロック状に連結される。R10は直鎖構造または分岐構造、qは0または1〜10の整数、rは10〜30の整数、が好ましい。rが4以下またはqが21以上となると水に難溶性となり、水系媒体中に均一に溶解しないため撥液剤組成物の被処理物への浸透効果が低下する。rが51以上となると親水性が高くなり、撥水性を低下させる。
式s11で表される化合物の具体例としては下記化合物が挙げられる。ただし、POE鎖とPOP鎖とはブロック状に連結される。
C18H37O[CH2CH(CH3)O]2−(CH2CH2O)30H、C18H35O[CH2CH(CH3)O]0−(CH2CH2O)30H、C16H33O[CH2CH(CH3)O]5−(CH2CH2O)20H、C12H25O[CH2CH(CH3)O]2−(CH2CH2O)15H、(C8H17)(C6H13)CHO[CH2CH(CH3)O]0−(CH2CH2O)15H、C10H21O[CH2CH(CH3)O]2−(CH2CH2O)15H、C6F13CH2CH2[CH2CH(CH3)O]0−(CH2CH2O)15H、C6F13CH2CH2[CH2CH(CH3)O]2−(CH2CH2O)15H、C4F9CH2CH2[CH2CH(CH3)O]2−(CH2CH2O)15H。
The surfactant s 1, a compound represented by the following formula S 11 is more preferable.
R 10 O [CH 2 CH ( CH 3) O] q - (
However, R 10 represents an alkyl group having 8 or more carbon atoms or an alkenyl group having 8 or more carbon atoms, q represents 0 or an integer of 1 to 20, and r represents an integer of 5 to 50. When q and r are at least 2, the POE chains and the POP chains in Formula S 11 are linked to form blocks. R 10 is preferably a linear structure or a branched structure, q is 0 or an integer of 1 to 10, and r is an integer of 10 to 30. When r is 4 or less or q is 21 or more, it becomes hardly soluble in water and does not dissolve uniformly in the aqueous medium, so that the effect of penetrating the liquid repellent composition into the object to be treated is lowered. When r is 51 or more, hydrophilicity increases and water repellency is lowered.
The following compounds are specific examples of the compound represented by the formula s 11. However, the POE chain and the POP chain are linked in a block shape.
C 18 H 37 O [CH 2 CH (CH 3) O] 2 - (
界面活性剤s2としては、分子中に1個の炭素−炭素三重結合、および1個または2個の水酸基を有する化合物であるノニオン性界面活性剤が好ましい。界面活性剤s2は、分子中にPOA鎖を有してもよい。POA鎖としては、POE鎖、POP鎖、POE鎖とPOP鎖とがランダム状に連なった鎖、またはPOE鎖とPOP鎖とがブロック状に連なった鎖、が挙げられる。 Surfactant s 2, one of the carbons in the molecule - carbon triple bond, and one or nonionic surfactant which is a compound having two hydroxyl groups are preferred. Surfactant s 2 may have a POA chain in the molecule. Examples of the POA chain include a POE chain, a POP chain, a chain in which a POE chain and a POP chain are connected in a random manner, or a chain in which a POE chain and a POP chain are connected in a block shape.
界面活性剤s2の具体例としては、下式s21、下式s22、下式s23または下式s24で表される化合物が好ましい。
HO−CR11R12−C≡C−CR13R14−OH・・・式s21
HO−(A1O)u−CR11R12−C≡C−CR13R14−(OA2)v−OH・・・式S22
HO−CR15R16−C≡C−H・・・式s23
HO−(A3O)w−CR15R16−C≡C−H・・・式s24。
ただし、A1、A2およびA3はそれぞれ独立にアルキレン基を示し、uおよびvはそれぞれ0以上の整数、(u+v)は1以上の整数、wは1以上の整数、を示す。u、vまたはwがそれぞれ2以上である場合には、A1、A2およびA3はそれぞれ1種単独でまたは2種以上を併用してもよい。
R11〜R16は、それぞれ独立に水素原子またはアルキル基を示す。アルキル基としては炭素原子数1〜12のアルキル基が好ましく、炭素原子数1〜4のアルキル基がより好ましい。具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、およびイソブチル基等が挙げられる。
POA鎖としては、POE鎖、POP鎖またはPOE鎖とPOP鎖とを含む鎖が好ましい。POA鎖の繰り返し単位の数は1〜50が好ましい。
界面活性剤s2としては、下記式s25で表されるノニオン性界面活性剤が好ましい。
ただし、xおよびyはそれぞれ0または1〜100の整数を示す。式s25で表されるノニオン性界面活性剤は1種単独でまたは2種以上を併用してもよい。
Specific examples of the surfactant s 2 are preferably compounds represented by the following formula s 21 , the following formula s 22 , the following formula s 23 or the following formula s 24 .
HO-CR 11 R 12 -C≡C- CR 13 R 14 -OH ··· formula s 21
HO— (A 1 O) u —CR 11 R 12 —C≡C—CR 13 R 14 — (OA 2 ) v —OH Formula S 22
HO—CR 15 R 16 —C≡C—H Formula s 23
HO— (A 3 O) w —CR 15 R 16 —C≡C—H Formula s 24 .
However, A 1, A 2 and A 3 represents an alkylene group each independently, u and v are integers of 0 or more, (u + v) is an integer of 1 or more, w is shown integer of 1 or more, the. When u, v or w is 2 or more, each of A 1 , A 2 and A 3 may be used alone or in combination of two or more.
R 11 to R 16 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group. As the alkyl group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and an isobutyl group.
The POA chain is preferably a POE chain, a POP chain, or a chain containing a POE chain and a POP chain. The number of repeating units of the POA chain is preferably 1-50.
Surfactant s 2, nonionic surfactant represented by the following formula s 25 are preferred.
However, x and y show 0 or the integer of 1-100, respectively. Nonionic surface active agents represented by the formula s 25 may be used in combination or alone or in combination.
式s25のノニオン性界面活性剤としては、xおよびyが0、xとyとの和が平均1〜4またはxとyとの和が平均10〜30であるノニオン性界面活性剤が好ましい。 As the nonionic surfactant of the formula s 25 , nonionic surfactants are preferred in which x and y are 0, and the sum of x and y is 1 to 4 on average or the sum of x and y is 10 to 30 on average. .
界面活性剤s3における炭素原子数3以上のPOA鎖としては、ポリオキシテトラメチレン(以下、POTという)および/またはPOP鎖が好ましい。
界面活性剤s3としては、下式s31または下式s32で表されるノニオン性界面活性剤が好ましい。ここで、g1は0または1〜200の整数、tは2〜100の整数、g2は0または1〜200の整数を示す。g1が0である場合にはg2は2以上の整数、g2が0である場合にはg1は2以上の整数である。−C3H6O−単位は、−CH(CH3)CH2−でも、−CH2CH(CH3)−でも、−CH(CH3)CH2−と−CH2CH(CH3)−とが混在してもよい。POA鎖は、ブロック状である。
HO(CH2CH2O)g1(C3H6O)t(CH2CH2O)g2H・・・式S31、HO(CH2CH2O)g1(CH2CH2CH2CH2O)t(CH2CH2O)g2H・・・式s32。
The POA chain having 3 or more carbon atoms in the surfactant s 3 is preferably polyoxytetramethylene (hereinafter referred to as POT) and / or POP chain.
As the surfactant s 3 , a nonionic surfactant represented by the following formula s 31 or s 32 is preferable. Here, g1 is 0 or an integer of 1 to 200, t is an integer of 2 to 100, and g2 is 0 or an integer of 1 to 200. When g1 is 0, g2 is an integer of 2 or more, and when g2 is 0, g1 is an integer of 2 or more. The —C 3 H 6 O— unit may be —CH (CH 3 ) CH 2 —, —CH 2 CH (CH 3 ) —, —CH (CH 3 ) CH 2 — and —CH 2 CH (CH 3 ). -May be mixed. The POA chain is block-shaped.
HO (CH 2 CH 2 O) g 1 (C 3 H 6 O) t (CH 2 CH 2 O) g 2 H... Formula S 31 , HO (CH 2 CH 2 O) g 1 (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O) t (CH 2 CH 2 O) g2 H ··· formula s 32.
界面活性剤s3の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
HO−(CH2CH2O)15−(C3H6O)35−(CH2CH2O)15H、HO−(CH2CH2O)8−(C3H6O)35−(CH2CH2O)8H、HO−(CH2CH2O)45−(C3H6O)17−(CH2CH2O)45H、HO−(CH2CH2O)34−(CH2CH2CH2CH2O)28−(CH2CH2O)34H。
Specific examples of the surfactant s 3 include the following compounds.
HO- (CH 2 CH 2 O) 15 - (C 3 H 6 O) 35 - (
界面活性剤s4としては、下式s41で表されるノニオン性界面活性剤が好ましい。
(R17)(R18)(R19)N(→O)・・・式s41
ここで、R17、R18およびR19は、それぞれ独立に1価炭化水素基を示す。本発明においては、アミンオキシド(N→O)を有する界面活性剤をノニオン性界面活性剤として扱う。界面活性剤s4は、1種単独でまたは2種以上を併用してもよい。
界面活性剤s4としては、下式s42で表されるノニオン性界面活性剤が、共重合体の分散安定性の点から好ましい。
(R20)(CH3)2N(→O)・・・式s42
R20は、炭素原子数6〜22のアルキル基、炭素原子数6〜22のアルケニル基、アルキル基(炭素原子数6〜22)が結合したフェニル基またはアルケニル基(炭素原子数6〜22)が結合したフェニル基、炭素原子数6〜13のフルオロアルキル基を示し、炭素原子数8〜22のアルキル基または炭素原子数8〜22のアルケニルまたは炭素原子数4〜9のポリフルオロアルキル基が好ましい。
式s42で表されるノニオン性界面活性剤の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
[H(CH2)12](CH3)2N(→O)、[H(CH2)14](CH3)2N(→O)、[H(CH2)16](CH3)2N(→O)、[H(CH2)18](CH3)2N(→O)、[F(CF2)6(CH2)2](CH3)2N(→O)、[F(CF2)4(CH2)2](CH3)2N(→O)。
As the surfactant s 4 , a nonionic surfactant represented by the following formula s 41 is preferable.
(R 17 ) (R 18 ) (R 19 ) N (→ O) Expression s 41
Here, R 17 , R 18 and R 19 each independently represent a monovalent hydrocarbon group. In the present invention, a surfactant having amine oxide (N → O) is treated as a nonionic surfactant. Surfactant s 4 may be used in combination singly or two or more.
Surfactant s 4, nonionic surfactant represented by the following formula s 42 is preferable from the viewpoint of dispersion stability of the copolymer.
(R 20 ) (CH 3 ) 2 N (→ O) Formula s 42
R 20 is an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms, an alkenyl group having 6 to 22 carbon atoms, a phenyl group or an alkenyl group to which an alkyl group (6 to 22 carbon atoms) is bonded (6 to 22 carbon atoms). Represents a phenyl group to which is bonded, a fluoroalkyl group having 6 to 13 carbon atoms, an alkyl group having 8 to 22 carbon atoms, an alkenyl group having 8 to 22 carbon atoms, or a polyfluoroalkyl group having 4 to 9 carbon atoms. preferable.
Specific examples of the nonionic surfactant represented by the formula s 42, the following compounds may be mentioned.
[H (CH 2 ) 12 ] (CH 3 ) 2 N (→ O), [H (CH 2 ) 14 ] (CH 3 ) 2 N (→ O), [H (CH 2 ) 16 ] (CH 3 ) 2 N (→ O), [ H (CH 2) 18] (CH 3) 2 N (→ O), [F (CF 2) 6 (CH 2) 2] (CH 3) 2 N (→ O), [F (CF 2 ) 4 (CH 2 ) 2 ] (CH 3 ) 2 N (→ O).
界面活性剤s5における置換フェニル基としては、1価炭化水素基で置換されたフェニル基が好ましく、アルキル基、アルケニル基またはスチリル基で置換されたフェニル基がより好ましい。
界面活性剤s5としては、ポリオキシエチレンモノ(アルキルフェニル)エーテルの縮合物、ポリオキシエチレンモノ(アルケニルフェニル)エーテルの縮合物、ポリオキシエチレンモノ(アルキルフェニル)エーテル、ポリオキシエチレンモノ(アルケニルフェニル)エーテル、またはポリオキシエチレンモノ[(アルキル)(スチリル)フェニル〕エーテルが好ましい。
ポリオキシエチレンモノ(置換フェニル)エーテルの縮合物またはポリオキシエチレンモノ(置換フェニル)エーテルの具体例としては、ポリオキシエチレンモノ(ノニルフェニル)エーテルのホルムアルデヒド縮合物、ポリオキシエチレンモノ(ノニルフェニル)エーテル、ポリオキシエチレンモノ(オクチルフェニル)エーテル、ポリオキシエチレンモノ(オレイルフェニル)エーテル、ポリオキシエチレンモノ[(ノニル)(スチリル)フェニル]エーテル、ポリオキシエチレンモノ[(オレイル)(スチリル)フェニル]エーテル等が挙げられる。
The substituted phenyl group in the surfactant s 5 is preferably a phenyl group substituted with a monovalent hydrocarbon group, and more preferably a phenyl group substituted with an alkyl group, an alkenyl group or a styryl group.
Surfactant s 5 includes polyoxyethylene mono (alkylphenyl) ether condensate, polyoxyethylene mono (alkenylphenyl) ether condensate, polyoxyethylene mono (alkylphenyl) ether, polyoxyethylene mono (alkenyl). Phenyl) ether or polyoxyethylene mono [(alkyl) (styryl) phenyl] ether is preferred.
Specific examples of the polyoxyethylene mono (substituted phenyl) ether condensate or polyoxyethylene mono (substituted phenyl) ether include formaldehyde condensates of polyoxyethylene mono (nonylphenyl) ether, polyoxyethylene mono (nonylphenyl) Ether, polyoxyethylene mono (octylphenyl) ether, polyoxyethylenemono (oleylphenyl) ether, polyoxyethylenemono [(nonyl) (styryl) phenyl] ether, polyoxyethylenemono [(oleyl) (styryl) phenyl] Examples include ether.
界面活性剤s6におけるポリオールとは、グリセリン、ソルビタン、ソルビット、ポリグリセリン、ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレングリセリルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンエーテル、ポリオキシエチレンソルビットエーテルを表わす。
界面活性剤s6としては、オクタデカン酸とポリエチレングリコールとの1:1(モル比)エステル、ソルビットとポリエチレングリコールとのエーテルとオレイン酸とのl:4(モル比)エステル、ポリオキシエチレングリコールとソルビタンとのエーテルとオクタデカン酸との1:1(モル比)エステル、ポリエチレングリコールとソルビタンとのエーテルとオレイン酸との1:1(モル比)エステル、ドデカン酸とソルビタンとの1:1(モル比)エステル、オレイン酸とデカグリセリンとの1:1または2:1(モル比)エステル、オクタデカン酸とデカグリセリンとの1:1または2:1(モル比)エステルが挙げられる。
The polyol in the surfactant s 6 represents glycerin, sorbitan, sorbit, polyglycerin, polyethylene glycol, polyoxyethylene glyceryl ether, polyoxyethylene sorbitan ether, or polyoxyethylene sorbit ether.
Surfactant s 6 includes a 1: 1 (molar ratio) ester of octadecanoic acid and polyethylene glycol, a 1: 4 (molar ratio) ester of ether of sorbite and polyethylene glycol and oleic acid, polyoxyethylene glycol, 1: 1 (molar ratio) ester of ether of sorbitan and octadecanoic acid, 1: 1 (molar ratio) of ether of polyethylene glycol and sorbitan and oleic acid, 1: 1 (molar ratio) of dodecanoic acid and sorbitan Ratio) ester, 1: 1 or 2: 1 (molar ratio) ester of oleic acid and decaglycerin, and 1: 1 or 2: 1 (molar ratio) ester of octadecanoic acid and decaglycerin.
本発明において、界面活性剤がカチオン性界面活性剤s7を含む場合には、置換アンモニウム塩形のカチオン性界面活性剤を用いるのが好ましい。置換アンモニウム塩形のカチオン性界面活性剤としては、窒素原子に結合する水素原子の1個以上が、アルキル基、アルケニル基または末端が水酸基であるPOA鎖で置換されたアンモニウム塩が好ましく、下式s71で表される化合物がより好ましい。
[(R21)4N+]・X−・・・式s71
ただし、R21は、水素原子、炭素原子数1〜22のアルキル基、炭素原子数2〜22のアルケニル基、炭素原子数1〜9のフルオロアルキル基または末端が水酸基であるPOA鎖であり、4つのR21は同じでも異なっていてもよいが、4つのR21は同時に水素原子ではない。X−は対イオンを示す。
R21は炭素原子数6〜22の長鎖アルキル基、炭素原子数6〜22の長鎖アルケニル基または炭素原子数1〜9のフルオロアルキル基が好ましい。R21が長鎖アルキル基以外のアルキル基である場合には、メチル基またはエチル基が好ましい。R21がPOA基である場合には、POE基が好ましい。X−としては、塩素イオン、エチル硫酸イオンまたは酢酸イオンが好ましい。
式s71で表される化合物としては、モノオクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド、モノオクタデシルジメチルモノエチルアンモニウムエチル硫酸塩、モノ(オクタデシル)モノメチルジ(ポリエチレングリコール)アンモニウムクロリド、モノナフルオロヘキシルトリメチルアンモニウムクロリド、ジ(牛脂アルキル)ジメチルアンモニウムクロリド、ジメチルモノココナッツアミン酢酸塩等が挙げられる。
In the present invention, when the surfactant includes a cationic Surfactant s 7 is preferred to use a cationic surfactant of a substituted ammonium salt form. The substituted ammonium salt type cationic surfactant is preferably an ammonium salt in which one or more hydrogen atoms bonded to a nitrogen atom are substituted with an alkyl group, an alkenyl group or a POA chain having a terminal hydroxyl group. The compound represented by s 71 is more preferred.
[(R 21) 4 N + ] · X - ··· formula s 71
R 21 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 22 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 9 carbon atoms, or a POA chain having a hydroxyl group at the end, The four R 21 may be the same or different, but the four R 21 are not hydrogen atoms at the same time. X − represents a counter ion.
R 21 is preferably a long-chain alkyl group having 6 to 22 carbon atoms, a long-chain alkenyl group having 6 to 22 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 9 carbon atoms. When R 21 is an alkyl group other than a long-chain alkyl group, a methyl group or an ethyl group is preferable. When R 21 is a POA group, a POE group is preferred. X − is preferably chlorine ion, ethyl sulfate ion or acetate ion.
Examples of the compound represented by the formula s 71, monooctadecyl trimethyl ammonium chloride, monooctadecyl dimethyl monoethyl ammonium ethyl sulfate, mono (octadecyl) monomethyldi (polyethylene glycol) ammonium chloride, mono-Na fluorohexyl trimethyl ammonium chloride, di (tallow alkyl ) Dimethylammonium chloride, dimethyl monococonut amine acetate and the like.
本発明において、界面活性剤が両性界面活性剤s8を含む場合には、アラニン類、イミダゾリニウムベタイン類、アミドベタイン類または酢酸ベタイン等形の両性界面活性剤が好ましい。疎水基としては、R21は炭素原子数6〜22の長鎖アルキル基または炭素原子数6〜22の長鎖アルケニル基または炭素原子数1〜9のフルオロアルキル基を含むことが好ましい。両性界面活性剤s8の具体例としては、ドデシルベタイン、オクタデシルベタイン、ドデシルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ドデシルジメチルアミノ酢酸ベタイン、脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン等が挙げられる。 In the present invention, when the surfactant comprises an amphoteric Surfactant s 8 is alanine compounds, imidazolinium betaines, amide betaines or amphoteric surfactants acetate betaine forms are preferred. As the hydrophobic group, R 21 preferably contains a long-chain alkyl group having 6 to 22 carbon atoms, a long-chain alkenyl group having 6 to 22 carbon atoms, or a fluoroalkyl group having 1 to 9 carbon atoms. Specific examples of the amphoteric Surfactant s 8 is dodecyl betaine, octadecyl betaine, dodecyl carboxymethyl hydroxyethyl imidazolinium betaine, dodecyl dimethylamino betaine, such as fatty acid amidopropyl dimethylamino acetic acid betaine.
本発明において、界面活性剤がアニオン性界面活性剤を含む場合には、例えば、カルボン酸含有界面活性剤、リン酸含有界面活性剤、スルホン酸含有界面活性剤、脂肪酸塩が挙げられる。具体的には、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、アルファオレフィンスルホン酸ナトリウム、アルキルスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸ナトリウム、ジポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸ナトリウム、ラウロイルメチレンアラニンナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルアミドスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩などがあげられる。 In the present invention, when the surfactant contains an anionic surfactant, examples thereof include carboxylic acid-containing surfactants, phosphoric acid-containing surfactants, sulfonic acid-containing surfactants, and fatty acid salts. Specifically, fatty acid sodium, fatty acid potassium, sodium linear alkylbenzene sulfonate, sodium alkyl ether sulfate, sodium alpha olefin sulfonate, sodium alkyl sulfonate, sodium lauryl sulfate, polyoxyethylene lauryl ether sodium phosphate, dipoly Examples include sodium oxyethylene alkyl ether phosphate, sodium polyoxyethylene alkyl ether acetate, sodium lauroylmethylenealanine, dialkyl sulfosuccinate, alkylamide sulfosuccinate, polyoxyethylene alkyl ether carboxylate, perfluoroalkyl carboxylate, etc. It is done.
界面活性剤(III)としては、親水性単量体と炭化水素系疎水性単量体および/またはフッ素系疎水性単量体の、ブロック共重合体、ランダム共重合体または親水性共重合体の疎水性変性物からなる高分子界面活性剤(s9)でもよい。
該界面活性剤(s9)の具体例としては、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレートと長鎖アルキルアクリレートとのブロックまたはランダム共重合体、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレートとフルオロ(メタ)アクリレートとのブロックまたはランダム共重合体、酢酸ビニルと長鎖アルキルビニルエーテルとのブロックまたはランダム共重合体、酢酸ビニルと長鎖アルキルビニルエステルとのブロックまたはランダム共重合体、スチレンと無水マレイン酸との重合物、ポリビニルアルコールとステアリン酸との縮合物、ポリビニルアルコールとステアリルメルカプタンとの縮合物、ポリアリルアミンとステアリン酸との縮合物、ポリエチレンイミンとステアリルアルコールとの縮合物、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース等が挙げられる。
該界面活性剤(s9)としては、クラレ社のMPポリマー(商品番号:MP−103、MP−203)、エルフアトケム社のSMAレジン、信越化学社のメトローズ、日本触媒社のエポミンRP、セイミケミカル社のサーフロン(商品番号:S−381、S−393)等がある。
As the surfactant (III), a block copolymer, random copolymer or hydrophilic copolymer of a hydrophilic monomer and a hydrocarbon-based hydrophobic monomer and / or a fluorine-based hydrophobic monomer It may be a polymer surfactant (s 9 ) composed of a hydrophobically modified product of
Specific examples of the surfactant (s 9 ) include a block or random copolymer of polyethylene glycol (meth) acrylate and long-chain alkyl acrylate, a block of polyethylene glycol (meth) acrylate and fluoro (meth) acrylate, or Random copolymer, block or random copolymer of vinyl acetate and long chain alkyl vinyl ether, block or random copolymer of vinyl acetate and long chain alkyl vinyl ester, polymer of styrene and maleic anhydride, polyvinyl alcohol Condensate of styrene and stearic acid, condensate of polyvinyl alcohol and stearyl mercaptan, condensate of polyallylamine and stearic acid, condensate of polyethyleneimine and stearyl alcohol, methylcellulose, hydroxypropylene Methylcellulose, hydroxyethyl cellulose, and the like.
Examples of the surfactant (s 9 ) include Kuraray MP polymer (product numbers: MP-103 and MP-203), Elf Atchem SMA resin, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Nippon Shokubai Epomin RP, and Seimi Chemical. The company's Surflon (product numbers: S-381, S-393) and the like.
また、媒体が有機溶剤の場合または有機溶剤の混合比率が多い場合には、親油性単量体とフッ素系単量体とのブロック共重合体またはランダム共重合体(そのポリフルオロアルキル変性体)からなる高分子界面活性剤を用いることもできる。具体例としては、アルキルアクリレートとフルオロ(メタ)アクリレートの共重合体、アルキルビニルエーテルとフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体等が挙げられ、たとえば、セイミケミカル社のサーフロン(商品番号:S−383、SC−100シリーズ)が挙げられる。 In addition, when the medium is an organic solvent or the mixing ratio of the organic solvent is large, a block copolymer or a random copolymer of a lipophilic monomer and a fluorine-based monomer (its polyfluoroalkyl modified product) It is also possible to use a polymer surfactant comprising Specific examples include a copolymer of alkyl acrylate and fluoro (meth) acrylate, a copolymer of alkyl vinyl ether and fluoroalkyl vinyl ether, and the like, for example, Surflon (product number: S-383, SC-) of Seimi Chemical Co., Ltd. 100 series).
特に、下記界面活性剤(e1)および/または界面活性剤(e2)と、界面活性剤(e3)とからなる界面活性剤(III)を用いるのが好ましく、ポリマーに対して合計5質量%以下という少量の使用で安定な水分散液が得られる。また、優れた撥水性、撥水耐久性を発現する。特に好ましくは、4質量%以下とするのが効果的である。
界面活性剤(e1):ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンモノアルケニルエーテル、ポリオキシアルキレンモノアルカポリエニルエーテル、ポリオキシアルキレンモノポリフルオロアルキルエーテルのうち少なくとも1種。即ち、前記界面活性剤s1。
界面活性剤(e2):分子中に1個以上の炭素−炭素三重結合および1個以上の水酸基を有する化合物からなるノニオン性界面活性剤。即ち、前記界面活性剤s2。
界面活性剤(e3):カチオン性界面活性剤。特に式s71で表される化合物。
In particular, it is preferable to use a surfactant (III) comprising the following surfactant (e1) and / or surfactant (e2) and surfactant (e3), and a total of 5% by mass or less based on the polymer. A stable aqueous dispersion can be obtained with a small amount of use. In addition, it exhibits excellent water repellency and water repellency durability. Particularly preferably, it is effective to be 4% by mass or less.
Surfactant (e1): At least one of polyoxyalkylene monoalkyl ether, polyoxyalkylene monoalkenyl ether, polyoxyalkylene monoalkapolyenyl ether, and polyoxyalkylene monopolyfluoroalkyl ether. That is, the surfactant s 1 .
Surfactant (e2): A nonionic surfactant comprising a compound having one or more carbon-carbon triple bonds and one or more hydroxyl groups in the molecule. That is, the surfactant s 2 .
Surfactant (e3): Cationic surfactant. In particular compounds of the formula s 71.
本発明の撥液剤組成物は添加剤(IV)を含有してもよい。添加剤(IV)は共重合体(I)および共重合体(II)を含む水分散液中に添加することにより、水分散液の動的表面張力を下げる効果を持つ。また、添加剤(IV)の熱重量測定における重量減衰が30重量%となる温度は250℃以下である。
動的表面張力は、動きのある気液界面の表面張力であり、最大泡圧法またはバブルプレッシャー差圧法などと呼ばれる方法により測定される。Journal of Chemical Society、121、p858(1922)、Journal of Colloid and Interface Science、166、p6(1994)などの文献にその原理や測定方法および側定例が示されており、専用の測定装置も市販されている。
熱重量測定についても市販の熱重量測定装置(ブルカー・エイエックスエス社製TG−DTA2000Sや株式会社パーキンエルマー社製Pyris1TGA等)を用いて測定できる。アルミ製のサンプルカップにサンプルを10mg程度量りとり、室温から10.0℃/分の昇温速度で400℃まで昇温し、重量の変化を調べるという方法で測定できる。
The liquid repellent composition of the present invention may contain an additive (IV). Additive (IV) has the effect of lowering the dynamic surface tension of the aqueous dispersion by adding it to the aqueous dispersion containing copolymer (I) and copolymer (II). Further, the temperature at which the weight attenuation in thermogravimetry of the additive (IV) is 30% by weight is 250 ° C. or less.
The dynamic surface tension is the surface tension of a moving gas-liquid interface, and is measured by a method called a maximum bubble pressure method or a bubble pressure differential pressure method. Journal of Chemical Society, 121, p858 (1922), Journal of Colloid and Interface Science, 166, p6 (1994), and the principles, measurement methods, and side examples are shown, and dedicated measurement devices are also commercially available. ing.
The thermogravimetric measurement can also be performed using a commercially available thermogravimetric measuring device (TG-DTA2000S manufactured by Bruker AXS, Pyris1TGA manufactured by PerkinElmer Co., Ltd.). It can be measured by weighing about 10 mg of sample in an aluminum sample cup, raising the temperature from room temperature to 400 ° C. at a temperature increase rate of 10.0 ° C./min, and examining the change in weight.
添加剤(IV)は、共重合体(I)および共重合体(II)を含有する水分散液中に添加することにより、動的表面張力を引き下げる効果をもつため、撥液剤組成物の基材への浸透性や濡れ性を改善することができ、優れた撥水撥油性能と耐久性を付与できる。特にポリエステル繊維表面を持つ基材については、加工時の付着率が向上し、特に優れた効果が得られる。添加剤(IV)の使用は、水分散液に対して1質量%以下で、動的表面張力が5mN/m以上引き下げられるようにするのが好ましい。また、添加剤(IV)は250℃以下で重量減衰が30重量%となるため、揮発性が高いという特徴をもつ。該撥液剤組成物の水分散組成物を基材に塗布、浸漬、スプレー、などの種々の方法で加工し40℃以上の加熱条件で加熱乾燥させた場合、基材表面に残存しにくいため撥液性能を発現しやすくなる。 The additive (IV) has the effect of reducing the dynamic surface tension when added to the aqueous dispersion containing the copolymer (I) and the copolymer (II). It can improve the permeability and wettability of the material, and can impart excellent water and oil repellency and durability. In particular, for a substrate having a polyester fiber surface, the adhesion rate during processing is improved, and a particularly excellent effect is obtained. The use of the additive (IV) is preferably 1% by mass or less with respect to the aqueous dispersion, and the dynamic surface tension is preferably lowered by 5 mN / m or more. In addition, the additive (IV) has a feature of high volatility since the weight attenuation is 30% by weight at 250 ° C. or less. When the water-dispersed composition of the liquid repellent composition is applied to a substrate by various methods such as coating, dipping, spraying, and the like, and when heated and dried under heating conditions of 40 ° C. or higher, it is difficult to remain on the substrate surface. It becomes easy to express liquid performance.
添加剤(IV)は水溶性溶剤であってもよく、少なくとも1つの親水基(たとえばヒドロキシル基、オキシエチレンおよびオキシプロピレンのようなオキシアルキレン基)を有する化合物、たとえば2−プロパノール等のアルコールやエーテルが好ましい。また、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンモノアルケニルエーテルまたはポリオキシアルキレンモノポリフルオロアルキルエーテルまたは下記式s25で表される(ただし、xおよびyはそれぞれ0または1〜100の整数を示す。)ような前述のノニオン性界面活性剤から選ばれる1種類または2種類以上の併用でもよい。 The additive (IV) may be a water-soluble solvent and is a compound having at least one hydrophilic group (for example, hydroxyl group, oxyalkylene group such as oxyethylene and oxypropylene), for example, alcohol or ether such as 2-propanol. Is preferred. In addition, it is represented by polyoxyalkylene monoalkyl ether, polyoxyalkylene monoalkenyl ether, polyoxyalkylene monopolyfluoroalkyl ether, or the following formula s 25 (where x and y are each 0 or an integer of 1 to 100). 1 type of above-mentioned nonionic surfactant, or 2 or more types of combined use may be sufficient.
特に、2−プロパノール、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル、式s25のノニオン性界面活性剤のうち、xおよびyが0、xとyとの和が平均1〜4であるものが好ましい。 In particular, 2-propanol, polyoxyalkylene monoalkyl ether, of the nonionic surfactant of the formula s 25, x and y are 0, that the sum of x and y are average 1-4 preferred.
重合反応の開始においては、熱、光、放射線、ラジカル性重合開始剤、イオン性重合開始剤などが好ましく用いられる。特に、水溶性または油溶性のラジカル重合開始剤が好ましく、アゾ系重合開始剤、過酸化物系重合開始剤、レドックス系開始剤等の汎用の開始剤が重合温度に応じて使用できる。重合開始剤としては、特にアゾ系化合物が好ましく、水を使用した媒体中で重合を行なう場合にはアゾ系化合物の塩がより好ましい。重合温度は20〜150℃が好ましい。 In starting the polymerization reaction, heat, light, radiation, a radical polymerization initiator, an ionic polymerization initiator, or the like is preferably used. In particular, a water-soluble or oil-soluble radical polymerization initiator is preferable, and general-purpose initiators such as an azo polymerization initiator, a peroxide polymerization initiator, and a redox initiator can be used depending on the polymerization temperature. As the polymerization initiator, an azo compound is particularly preferable, and when polymerization is performed in a medium using water, a salt of the azo compound is more preferable. The polymerization temperature is preferably 20 to 150 ° C.
重合反応においては、分子量調整剤を用いてもよい。分子量調節剤としては、芳香族系化合物またはメルカプタン類が好ましく、特にアルキルメルカプタン類が好ましい。具体例としては、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン、ステアリルメルカプタンまたはα−メチルスチレンダイマ(CH2=CPhCH2C(CH3)2Ph、Phはフェニル基を示す。)等が好ましく挙げられる。 In the polymerization reaction, a molecular weight modifier may be used. As the molecular weight regulator, aromatic compounds or mercaptans are preferable, and alkyl mercaptans are particularly preferable. Specific examples include n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan, stearyl mercaptan or α-methylstyrene dimer (CH 2 = CPhCH 2 C (CH 3 ) 2 Ph, Ph represents a phenyl group). Etc. are preferable.
本発明の撥液剤組成物には必要により、浸透剤、消泡剤、吸水剤、帯電防止剤、防皺剤、風合い調整剤、造膜助剤、ポリアクリルアミドやポリビニルアルコールなどの水溶性高分子、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化剤等、イソフタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバチン酸ジヒドラジド、ドデカン二酸ジヒドラジド、1,6−ヘキサメチレンビス(N,N−ジメチルセミカルバジ ド)、1,1,1’,1’,−テトラメチル−4,4’−(メチレン−ジ−パラ−フェニレン)ジセミカルバジド、スピログリコールなどのエポキシ硬化剤、合成樹脂や繊維の安定剤として効果のある化合物等、種々の添加剤を添加してもよい。また、必要に応じて、熱硬化や架橋を促進する目的で触媒を併用してもよい。
これらの添加剤は、基材の特徴に応じて添加量や添加方法、処理条件などを調整することにより、より効果を得ることができる。たとえば、布処理においては、性能の耐久性を向上させる目的で、メラミン樹脂と架橋触媒を用いることは一般的であるが、その添加量は布の種類によって最適量が異なる。鋭意検討した結果、本発明の組成物については、ポリエステル布への触媒添加量はナイロン繊維の1/20〜1/5で高性能が得られる。
If necessary, the liquid repellent composition of the present invention has a water-soluble polymer such as a penetrant, an antifoaming agent, a water absorbing agent, an antistatic agent, an antifungal agent, a texture adjusting agent, a film-forming aid, and polyacrylamide or polyvinyl alcohol. , Thermosetting agents such as melamine resin and urethane resin, isophthalic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, dodecanedioic acid dihydrazide, 1,6-hexamethylenebis (N, N-dimethylsemicarbazide), 1 , 1,1 ′, 1 ′,-Tetramethyl-4,4 ′-(methylene-di-para-phenylene) disemicarbazide, spiroglycol and other epoxy curing agents, compounds effective as synthetic resins and fiber stabilizers Etc., various additives may be added. Moreover, you may use a catalyst together in order to accelerate | stimulate thermosetting and bridge | crosslinking as needed.
These additives can be more effective by adjusting the addition amount, addition method, treatment conditions and the like according to the characteristics of the substrate. For example, in cloth treatment, it is common to use a melamine resin and a cross-linking catalyst for the purpose of improving the durability of performance, but the optimum amount varies depending on the kind of cloth. As a result of intensive studies, the composition of the present invention can achieve high performance when the amount of catalyst added to the polyester fabric is 1/20 to 1/5 that of nylon fibers.
本発明の撥液剤組成物は、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、撥液剤組成物を有機溶剤または水に分散希釈して、浸漬塗布、スプレー塗布、泡塗布等により被処理物の表面に付着させ、乾燥する方法が採用される。必要であれば、pHを7以下程度に調整して、被処理物に処理液を付着させ、加熱処理の後、水洗脱水することによるExhaust法による加工方法も採用できる。浸漬塗布の場合、処理液における含フッ素重合体の濃度は0.05〜10質量%であるのがよい。スプレー塗布の場合、処理液における含フッ素重合体の濃度は0.1〜5質量%であるのがよい。Exaust法による場合には、処理液における含フッ素重合体の濃度は0.05〜10質量%であるのがよい。 The liquid repellent composition of the present invention can be applied to an object to be processed by a known method. Usually, a method is adopted in which the liquid repellent composition is dispersed and diluted in an organic solvent or water, adhered to the surface of the object to be treated by dip coating, spray coating, foam coating, or the like, and dried. If necessary, a processing method by the Exhaust method in which the pH is adjusted to about 7 or less, the treatment liquid is attached to the object to be treated, and after the heat treatment is washed and dehydrated can be employed. In the case of dip coating, the concentration of the fluoropolymer in the treatment liquid is preferably 0.05 to 10% by mass. In the case of spray coating, the concentration of the fluoropolymer in the treatment liquid is preferably 0.1 to 5% by mass. In the case of the Exaust method, the concentration of the fluoropolymer in the treatment liquid is preferably 0.05 to 10% by mass.
本発明の撥液剤組成物を用いて形成された撥液膜を有する物品としては、特に限定はなく、天然繊維、合成繊維またはその混紡繊維等からなる繊維、不織布、樹脂、紙、皮革さらに金属、石、コンクリート、石膏、ガラスなど無機質系材料等が挙げられる。
本発明の撥液剤組成物を用いて物品を処理すると、皮膜が柔軟であるため繊維製品においてはその風合いが柔軟になり、高品位な撥水撥油性を物品に付与できる。また、表面の接着性に優れ、低温でのキュアリングでも撥水撥油性を付与できる。また、摩擦や洗濯による性能の低下が少なく、加工初期の性能を安定して維持できる。また、紙へ処理した場合は、低温の乾燥条件でも、優れたサイズ性、撥水性および耐油性を紙に付与できる。樹脂、ガラスまたは金属表面などに処理した場合には、基材への密着性が良好で造膜性に優れた撥水撥油性皮膜を形成できる。
The article having a liquid repellent film formed using the liquid repellent composition of the present invention is not particularly limited, and fibers, nonwoven fabrics, resins, papers, leathers, and metals made of natural fibers, synthetic fibers or blended fibers thereof, etc. And inorganic materials such as stone, concrete, gypsum, and glass.
When the article is treated with the liquid repellent composition of the present invention, since the film is flexible, the texture of the fiber product becomes flexible, and high quality water and oil repellency can be imparted to the article. In addition, it has excellent surface adhesion and can impart water and oil repellency even at low temperature curing. In addition, there is little deterioration in performance due to friction or washing, and the performance at the initial stage of processing can be stably maintained. Moreover, when processed to paper, excellent size, water repellency and oil resistance can be imparted to paper even under low temperature drying conditions. When treated on a resin, glass or metal surface, it is possible to form a water / oil repellent film having good adhesion to the substrate and excellent film forming properties.
以下、本発明を具体的に説明するが、これらに限定されない。
[製造例1]
ガラス製ビーカーに、C6F13C2H4OCOC(CH3)=CH2(ホモポリマーの微結晶の融点(以下、Tmと記す。)なし、ホモポリマーのガラス転移点(以下、Tgと記す。)51.5℃。以下、FMAと記す。)の98.6g、アルキルメタクリレート(日本乳化剤社製、VMA−70。ただし、アルキル基は直鎖状であって、アルキル鎖長がGC面積比率C18:C20:C22=15/15/70である。以下、VMAと記す。)の5.5g、界面活性剤のポリオキシエチレンオレイルエーテル(エチレンオキシド約20モル付加物、以下、PEO−25と記す。)の2.19g、アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイド付加モル数10モル、以下AGE−10と記す。)の1.09g、ステアリルトリメチルアンモニウムクロリド(以下、STMACと記す。)の0.44g、イオン交換水の175g、ジプロピレングリコール(以下、DPGと記す。)の11g、ステアリルメルカプタン(以下、StSHと記す。)の0.5gを入れて、60℃で30分間加温後、ホモミキサー(日本精機製作所製、バイオミキサー)を用いて混合して混合液を得た。
得られた混合液を、60℃に保ちながら高圧乳化機(APVラニエ社製、ミニラボ)を用いて、40MPaで処理して乳化液を得た。得られた乳化液の250gをステンレス製反応容器に入れ、開始剤のジメチル2、2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(以下、V601と記す。)の0.3gを加えて、30℃以下に冷却した。気相を窒素置換し、塩化ビニルモノマ(VCMと記す)の5.5gを導入した後、撹拌しながら65℃で15時間重合反応を行い、固形分濃度34.0質量%のエマルションを得た。
Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely, it is not limited to these.
[Production Example 1]
In a glass beaker, there was no C 6 F 13 C 2 H 4 OCOC (CH 3 ) = CH 2 (the melting point of the homopolymer crystallites (hereinafter referred to as T m )), and the glass transition point of the homopolymer (hereinafter T g and referred.) 51.5 ° C.. or less, 98.6 g of referred to as FMA.), alkyl methacrylate (Nippon emulsifier Co., VMA-70. However, the alkyl group is a linear, alkyl chain length GC area ratio C18: C20: C22 = 15/15/70 (hereinafter referred to as VMA) 5.5 g, surfactant polyoxyethylene oleyl ether (about 20 mol of ethylene oxide adduct, hereinafter referred to as PEO-) 2.19 g of acetylene glycol ethylene oxide adduct (ethylene oxide
The obtained liquid mixture was processed at 40 MPa using a high-pressure emulsifier (manufactured by APV Lanier Co., Ltd., Minilab) while maintaining the temperature at 60 ° C. to obtain an emulsion. 250 g of the obtained emulsion was put in a stainless steel reaction vessel, and 0.3 g of
[製造例2および3]
表1に示した組成とする以外は製造例1と同様にして重合反応を行い、エマルションを得た。ただし、VCM以外の単量体は高圧乳化器にて乳化を行う前に仕込み、ホモミキサーで混合液とした。
[Production Examples 2 and 3]
Except having the composition shown in Table 1, a polymerization reaction was carried out in the same manner as in Production Example 1 to obtain an emulsion. However, monomers other than VCM were charged before emulsification with a high-pressure emulsifier and mixed with a homomixer.
[製造例4]
界面活性剤をAGE−10の3.27gとする以外は製造例1と同様にして重合反応を行い、固形分濃度34.2質量%のエマルションを得た。ただし、VCM以外の単量体は高圧乳化器にて乳化を行う前に仕込み、ホモミキサーで混合液とした。
[Production Example 4]
A polymerization reaction was performed in the same manner as in Production Example 1 except that the surfactant was 3.27 g of AGE-10, to obtain an emulsion having a solid content concentration of 34.2% by mass. However, monomers other than VCM were charged before emulsification with a high-pressure emulsifier and mixed with a homomixer.
[製造例5]
界面活性剤をアセチレングリコールエチレンオキシド付加物(エチレンオキシド付加モル数 30モル、以下AGE−30と記す。)の1.09g、AGE−10の1.09g、PEO−25の1.09gとする以外は製造例1と同様にして重合反応を行い、固形分濃度34.2質量%のエマルションを得た。ただし、VCM以外の単量体は高圧乳化器にて乳化を行う前に仕込み、ホモミキサーで混合液とした。
[Production Example 5]
Manufactured except that the surfactant is 1.09 g of acetylene glycol ethylene oxide adduct (30 mol of ethylene oxide addition, hereinafter referred to as AGE-30), 1.09 g of AGE-10 and 1.09 g of PEO-25. A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain an emulsion having a solid content concentration of 34.2% by mass. However, monomers other than VCM were charged before emulsification with a high-pressure emulsifier and mixed with a homomixer.
[製造例6〜9]
表1に示した組成を用いる以外は製造例1と同様にして重合反応を行い、エマルションを得た。ただし、VCM以外の単量体は高圧乳化器にて乳化を行う前に仕込み、ホモミキサーで混合液とした。
[Production Examples 6 to 9]
A polymerization reaction was performed in the same manner as in Production Example 1 except that the composition shown in Table 1 was used to obtain an emulsion. However, monomers other than VCM were charged before emulsification with a high-pressure emulsifier and mixed with a homomixer.
表1における略号は以下の意味を示す。
C4FMA:C4F9C2H4OCOC(CH3)=CH2(Tmなし、Tg41℃。)
STA:ステアリルアクリレート
D−BI:2−イソシアネートエチルメタクリレートの3,5−ジメチルピラゾール付加体(化3参照)
DAAM:ダイアセトンアクリルアミド
DOM:ジオクチルマレエート
GMA:グリシジルメタクリレート
CHMA:シクロヘキシルメタクリレート
PEO−30:ポリオキシエチレンオレイルエーテル(エチレンオキシド約26モル付加物)
FDMC:ヤシアルキルジメチルアミン酢酸塩
EPO−40:エチレンオキシドプロピレンオキシド重合物(エチレンオキシド40%含有)
VA−061A:2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]酢酸塩
The abbreviations in Table 1 have the following meanings.
C4FMA: C 4 F 9 C 2 H 4 OCOC (CH 3) = CH 2 ( no T m, T g 41 ℃. )
STA: Stearyl acrylate
D-BI: 3,5-dimethylpyrazole adduct of 2-isocyanatoethyl methacrylate (see Chemical Formula 3)
DAAM: diacetone acrylamide
DOM: Dioctyl maleate
GMA: Glycidyl methacrylate
CHMA: cyclohexyl methacrylate
PEO-30: Polyoxyethylene oleyl ether (ethylene oxide about 26 mol adduct)
FDMC: Coconut alkyldimethylamine acetate
EPO-40: ethylene oxide propylene oxide polymer (containing 40% ethylene oxide)
VA-061A: 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] acetate
[製造例10]
ステンレス製オートクレーブに、製造例1で製造した共重合体組成物を共重合体(I)として用い、共重合体(I)の水分散液(固形分濃度34.0%)の203.0g、および共重合体(II)となる、FMAの12.5g、CHMAの8.28g、GMAの8.8gを仕込んだ。
さらにStSHの0.29g、DPGの2.7g、水の44.4gを加え、総固形分量が35質量%になるように調製した。混合物を60℃で1時間撹拌した後、冷却し、V−59(2−2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル))の0.05gを加え、窒素置換の後、65℃で15時間重合させた。冷却後、V−59の0.02gを加え、窒素置換の後、65℃で4時間反応を熟成させた。冷却後、分散液を取り出した。固形分濃度は35.0質量%であった。共重合体粒子の透過型電子顕微鏡観察の結果、共重合体(I)は共重合体(II)の内部に存在するコア−シェル型の微粒子として存在し、他に一部水相中で重合したものも認められた。
[Production Example 10]
Using the copolymer composition produced in Production Example 1 as a copolymer (I) in a stainless steel autoclave, 203.0 g of an aqueous dispersion of the copolymer (I) (solid content concentration 34.0%), And 12.5 g of FMA, 8.28 g of CHMA, and 8.8 g of GMA, which are to be copolymer (II), were charged.
Further, 0.29 g of StSH, 2.7 g of DPG, and 44.4 g of water were added to prepare a total solid content of 35% by mass. The mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour, then cooled, 0.05 g of V-59 (2-2′-azobis (2-methylbutyronitrile)) was added, and after purging with nitrogen, at 65 ° C. for 15 hours. Polymerized. After cooling, 0.02 g of V-59 was added, and after purging with nitrogen, the reaction was aged at 65 ° C. for 4 hours. After cooling, the dispersion was taken out. The solid content concentration was 35.0% by mass. As a result of observation of the copolymer particles by a transmission electron microscope, the copolymer (I) exists as core-shell type fine particles existing inside the copolymer (II), and is partially polymerized in an aqueous phase. Something was done.
[製造例11〜14]
共重合体(II)に関して、表2の化合物を表2の質量(単位:g)で用いる以外は製造例10と同様にして、製造例11〜14の重合反応を行い、エマルションを得た。ただし、VCMは窒素置換の後に反応器内に導入した。表2において、C6FMAはC6F13C2H4OCOC(CH3)=CH2、PE350はポリエチレングリコールメタクリレートを、M90Gはメトキシポリエチレングリコールメタクリレートを意味する。
[Production Examples 11 to 14]
Regarding copolymer (II), the polymerization reactions of Production Examples 11 to 14 were carried out in the same manner as in Production Example 10 except that the compounds shown in Table 2 were used in the mass (unit: g) shown in Table 2 to obtain emulsions. However, VCM was introduced into the reactor after nitrogen substitution. In Table 2, C6FMA is C 6 F 13 C 2 H 4 OCOC (CH 3) =
[製造例15]
共重合体(I)として製造例4の共重合体を用いる他は製造例10と同様にして重合反応を行い、固形分濃度34.8質量%のエマルションを得た。
[Production Example 15]
A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Production Example 10 except that the copolymer of Production Example 4 was used as the copolymer (I) to obtain an emulsion having a solid content concentration of 34.8% by mass.
[製造例16]
共重合体(I)として製造例5の共重合体を用いる他は製造例10と同様にして重合反応を行い、固形分濃度34.8質量%のエマルションを得た。
[Production Example 16]
A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Production Example 10 except that the copolymer of Production Example 5 was used as the copolymer (I) to obtain an emulsion having a solid content concentration of 34.8% by mass.
[製造例17]
ステンレス製オートクレーブに、製造例5で製造した共重合体を共重合体(I)として、共重合体(I)の水分散液(固形分濃度34.2質量%)の409.4g、および共重合体(II)となる、FMAの11.9g、CHMAの7.7g、GMAの8.4gを仕込んだ。
さらにStSHの0.33g、DPGの3.15g、水の52.2gを加え、総固形分量が35質量%になるように調製した。混合物を60℃で1時間撹拌した後、冷却し、V−59の0.04gを加え、窒素置換の後、VCMを7.0g添加し、65℃で15時間重合させた。冷却後、V−59の0.02gを加え、窒素置換の後、65℃で4時間反応を熟成させた。冷却後、分散液を取り出した。固形分濃度は35.0質量%であった。
[Production Example 17]
In a stainless steel autoclave, using the copolymer produced in Production Example 5 as copolymer (I), 409.4 g of an aqueous dispersion of copolymer (I) (solid content concentration: 34.2% by mass), and copolymer As the polymer (II), 11.9 g of FMA, 7.7 g of CHMA, and 8.4 g of GMA were charged.
Further, 0.33 g of StSH, 3.15 g of DPG, and 52.2 g of water were added to prepare a total solid content of 35% by mass. The mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour, then cooled, 0.04 g of V-59 was added, and after nitrogen substitution, 7.0 g of VCM was added and polymerized at 65 ° C. for 15 hours. After cooling, 0.02 g of V-59 was added, and after purging with nitrogen, the reaction was aged at 65 ° C. for 4 hours. After cooling, the dispersion was taken out. The solid content concentration was 35.0% by mass.
[製造例18]
界面活性剤として、PEO−25の代わりにPEO−30の5.78gとSTMACの0.66gを用いる他は製造例3と同様に重合反応を行い、固形分34.8質量%のエマルションを得た。
[製造例19]
FMAの98.6gのかわりに、FMAの97.5gとヒドロキシエチルメタクリレートのポリカプロラクトンエステル(PFM3と記す。カプロラクトンの平均付加モル数は3.7)の1.1gとする他は製造例5と同様に重合反応を行い、固形分濃度34.8質量%のエマルションを得た。
[製造例20]
製造例19で製造した共重合体を共重合体(I)として用いる他は製造例10と同様に重合反応を行い、固形分濃度35.2質量%のエマルションを得た。
[製造例21]
製造例19で製造した共重合体を共重合体(I)とし、製造例10における共重合体(II)となるFMAの12.5gのかわりに、FMAの12.2gとPFM3の0.3gとする他は製造例10と同様に重合反応を行い、固形分濃度35.1質量%のエマルションを得た。
[Production Example 18]
A polymerization reaction is carried out in the same manner as in Production Example 3 except that 5.78 g of PEO-30 and 0.66 g of STMAC are used in place of PEO-25 as a surfactant to obtain an emulsion having a solid content of 34.8% by mass. It was.
[Production Example 19]
Example 9 Similarly, a polymerization reaction was performed to obtain an emulsion having a solid content concentration of 34.8% by mass.
[Production Example 20]
A polymerization reaction was carried out in the same manner as in Production Example 10 except that the copolymer produced in Production Example 19 was used as copolymer (I) to obtain an emulsion having a solid content concentration of 35.2% by mass.
[Production Example 21]
The copolymer produced in Production Example 19 is referred to as Copolymer (I), and instead of 12.5 g of FMA to be copolymer (II) in Production Example 10, 12.2 g of FMA and 0.3 g of PFM3 are used. The polymerization reaction was carried out in the same manner as in Production Example 10 to obtain an emulsion having a solid content concentration of 35.1% by mass.
[製造例22〜26]
表3の化合物を表3の質量(単位:g)で使用するほかは、製造例1と同様にして重合反応を行い、エマルションを得た。表3において、EPO−10とは、エチレンオキシドプロピレンオキシド重合物(エチレンオキシド10%含有)であり、DOSHとは、ドデシルメルカプタンである。
[Production Examples 22 to 26]
An emulsion was obtained by carrying out a polymerization reaction in the same manner as in Production Example 1 except that the compounds in Table 3 were used in the mass (unit: g) shown in Table 3. In Table 3, EPO-10 is an ethylene oxide propylene oxide polymer (containing 10% ethylene oxide), and DOSH is dodecyl mercaptan.
[例1〜24]
製造例1〜21で得られた水分散液を表4、表5に従って蒸留水で希釈することにより、例1〜24に示す固形分濃度2質量%の各試験液を200g調製した。例1〜5および例22〜24が共重合体(I)と共重合体(II)とを別々の粒子として混合した実施例であり、例6〜13、20、21および21が、共重合体(I)と共重合体(II)とをコア−シェル型として用いた実施例である。例14は、コア−シェル型の粒子と共重合体(II)とを混合した実施例である。また、例17および18は、共重合体(I)のみを用いた比較例であり、例19、20は共重合体(II)のみを用いた比較例である。
表4、表5では、共重合体(I)を形成する構成単位(a)および構成単位(b)の共重合体(I)に対する質量割合を、[a1]および[b1]と示した。また、共重合体(II)を形成する構成単位(a)および構成単位(c)の共重合体(II)に対する質量割合を、[a2]および[c2]と示した。また、共重合体(I)/共重合体(II)は、[共重合体(I)の質量割合]/[共重合体(II)の質量割合]である。また、全共重合体(共重合体(I)+共重合体(II))中の、各構成単位の質量割合を[a]、[b]、[c]、[d]として示した。
また、表4、表5の( )内の数字は混合するときの固形分比率を表す。なお、ADHは0.02gを水溶液として試験液に添加した。それ以外の添加剤については、表中の濃度となるように調製した。ナイロン布の加工においては、スミテックスレジンM−3(以下M−3とする。)およびスミテックスアクセラレータACX(以下ACXとする。)をそれぞれ0.5質量%となるように各処理浴に添加した。また、ポリエステル布の加工では、M−3の0.5質量%、ACXの0.05質量%となるように各処理浴を調製した。表中の略号は以下を示し、( )内の数字は混合後の固形分の比率を表す。添加剤として用いたサーフィノール104−PG50(エアープロダクツジャパン社製、以下AGEと記す)はジプロピレングリコールで5質量%に希釈して、処理浴に対して表中の質量%となるように添加した。サーフィノール440(エアープロダクツジャパン社製、以下AGE−4と記す)やPEO−30については5質量%水溶液として表中の質量%となるように添加した。
M−3:スミテックスレジンM3/住友化学工業社製
ACX:スミテックスアクセラレータACX/住友化学工業社製
MF:メイカネートMF/明成化学工業社製
TP−10:メイカネートTP−10/明成化学工業社製
NBP:メイカネートNBP−211/明成化学工業社製
ADH:アジピン酸ジヒドラジド
[Examples 1 to 24]
200 g of each test solution having a solid content concentration of 2% by mass shown in Examples 1 to 24 was prepared by diluting the aqueous dispersions obtained in Production Examples 1 to 21 with distilled water according to Tables 4 and 5. Examples 1-5 and Examples 22-24 are examples in which copolymer (I) and copolymer (II) were mixed as separate particles, and examples 6-13, 20, 21 and 21 were In this example, the polymer (I) and the copolymer (II) are used as a core-shell type. Example 14 is an example in which core-shell type particles and copolymer (II) were mixed. Examples 17 and 18 are comparative examples using only the copolymer (I), and Examples 19 and 20 are comparative examples using only the copolymer (II).
In Table 4 and Table 5, the mass ratio of the structural unit (a) and the structural unit (b) forming the copolymer (I) to the copolymer (I) is shown as [a 1 ] and [b 1 ]. It was. Moreover, the mass ratio with respect to copolymer (II) of structural unit (a) and structural unit (c) which forms copolymer (II) was shown as [a 2 ] and [c 2 ]. Copolymer (I) / copolymer (II) is [mass ratio of copolymer (I)] / [mass ratio of copolymer (II)]. Moreover, the mass ratio of each structural unit in all the copolymers (copolymer (I) + copolymer (II)) was shown as [a], [b], [c], [d].
The numbers in parentheses in Tables 4 and 5 represent the solid content ratio when mixing. In addition, 0.02 g of ADH was added to the test solution as an aqueous solution. About other additives, it prepared so that it might become the density | concentration in a table | surface. In the processing of nylon cloth, SMITEX Resin M-3 (hereinafter referred to as M-3) and SMITEX Accelerator ACX (hereinafter referred to as ACX) are added to each treatment bath so as to be 0.5% by mass, respectively. did. Moreover, in the processing of the polyester cloth, each treatment bath was prepared so as to be 0.5 mass% of M-3 and 0.05 mass% of ACX. The abbreviations in the table indicate the following, and the numbers in () represent the ratio of the solid content after mixing. Surfynol 104-PG50 (manufactured by Air Products Japan Co., Ltd., hereinafter referred to as AGE) used as an additive was diluted to 5% by mass with dipropylene glycol and added so as to be the mass% in the table with respect to the treatment bath. did. Surfynol 440 (manufactured by Air Products Japan, hereinafter referred to as AGE-4) and PEO-30 were added as a 5% by mass aqueous solution so that the mass% in the table was obtained.
M-3: Sumtex Resin M3 / Sumitomo Chemical Co., Ltd.
ACX: Sumitex Accelerator ACX / Sumitomo Chemical Co., Ltd.
MF: Meikanate MF / Madesei Chemical Industry Co., Ltd.
TP-10: Meikanate TP-10 / Maisei Chemical Industry Co., Ltd.
NBP: Meikanate NBP-211 / Maisei Chemical Industry Co., Ltd.
ADH: Adipic acid dihydrazide
[試験布の作製]
例1〜24で得られた試験液を用いて、染色済みナイロン布またはポリエステル布を浸漬塗布し、それぞれウェットピックアップが70質量%、60質量%となるように絞った。これを、110℃で90秒間乾燥した後、170℃で60秒間乾燥したものを試験布Aとした。
[Preparation of test cloth]
Using the test solutions obtained in Examples 1 to 24, a dyed nylon cloth or a polyester cloth was dip-coated and squeezed so that the wet pick-up would be 70% by mass and 60% by mass, respectively. This was dried at 110 ° C. for 90 seconds and then dried at 170 ° C. for 60 seconds to obtain test cloth A.
[撥水性の評価方法]
試験布Aの撥水性の評価は、JIS−L1092のスプレー試験(ただし、スプレーの水量は0.25リットルまたは1リットルとした。水温は27℃とした。)により行い、表6に示す撥水性等級で表した。撥水性等級に+(−)を記したものは、それぞれの性質がわずかに良い(悪い)ことを示す。
[Evaluation method of water repellency]
The water repellency of the test cloth A was evaluated by a JIS-L1092 spray test (however, the amount of spray water was 0.25 liter or 1 liter. The water temperature was 27 ° C.). Expressed by grade. Those marked with + (−) in the water repellency grade indicate that the respective properties are slightly good (bad).
[洗濯耐久性の評価方法]
試験布Aの洗濯耐久性は、JIS−L0217別表103の水洗い法に従い、洗濯5回(HL−5)を16回(ナイロン布)繰り返し、またはHL−5を40回(ポリエステル布)繰り返した後、90℃で15分間乾燥させた後に撥水性を評価した。
[Method for evaluating washing durability]
The washing durability of the test cloth A is determined by repeating washing 5 times (HL-5) 16 times (nylon cloth) or repeating HL-5 40 times (polyester cloth) according to the water washing method of JIS-L0217 Attached Table 103. The water repellency was evaluated after drying at 90 ° C. for 15 minutes.
[降雨試験の評価方法]
試験布Aの降雨試験の評価は、JIS−L−1092(C)法記載の方法(ブンデスマン試験)に従い、降雨量を100cc/分、降雨水温を20℃、降雨時間10分とする条件で降雨させ、1〜5の5段階の等級で表した。洗濯耐久性については、上記と同様の方法で洗濯を繰り返した後、130℃で15秒間プレスしたものを評価した。プレス機はDKUSUN AF−43Tを用いた。点数が大きいほど撥水性が良好であることを示す。+(−)を記したものは、それぞれの性質がわずかに良い(悪い)ことを示す。
例1〜24の評価結果を表7、表8に示す。
[Evaluation method of rainfall test]
The evaluation of the rain test of the test cloth A is performed under the condition that the rainfall is 100 cc / min, the rain water temperature is 20 ° C., and the rain time is 10 minutes according to the method (Bundesmann test) described in the JIS-L-1092 (C) method. It was rained and expressed in 5 grades 1-5. The washing durability was evaluated by pressing for 15 seconds at 130 ° C. after repeated washing in the same manner as described above. The press used DKUSUN AF-43T. The larger the score, the better the water repellency. Those marked with + (−) indicate that each property is slightly good (bad).
The evaluation results of Examples 1 to 24 are shown in Tables 7 and 8.
[例25〜29]
製造例22〜26で得られた水分散液を表9に従って、PET(ポリエチレンテレフタレート)では固形分濃度0.6質量%、綿では1.0質量%となるように調製した。M−3/ACXは加工液中にそれぞれ固形分濃度0.3質量%となるように調製した。例1〜24と同様の方法で試験布を加工した後、JIS−L1092のスプレー試験およびHL−5における洗濯耐久性を評価した。ただし、綿のウェットピックアップは65質量%となるように絞った。例25〜28が、共重合体(I)と共重合体(II)とを別々の粒子として用いた実施例であり、例29が1つの粒子に構成単位(a)、(b)および(c)を含有する共重合体を用いた比較例である。
表9では、共重合体(I)を形成する構成単位(a)および構成単位(b)の共重合体(I)に対する質量割合を、[a1]および[b1]と示した。また、共重合体(II)を形成する構成単位(a)および構成単位(c)の共重合体(II)に対する質量割合を、[a2]および[c2]と示した。また、共重合体(I)/共重合体(II)は、[共重合体(I)の質量割合]/[共重合体(II)の質量割合]である。また、全共重合体(共重合体(I)+共重合体(II))中の、各構成単位の質量割合を[a]、[b]、[c]、[d]として示した。また、表9の( )内の数字は混合するときの固形分比率を表す。
[Examples 25-29]
The aqueous dispersions obtained in Production Examples 22 to 26 were prepared according to Table 9 so that the solid content concentration was 0.6% by mass for PET (polyethylene terephthalate) and 1.0% by mass for cotton. M-3 / ACX was prepared so that the solid concentration in the working fluid was 0.3% by mass, respectively. After processing the test cloth in the same manner as in Examples 1 to 24, the spray test of JIS-L1092 and the washing durability in HL-5 were evaluated. However, the cotton wet pick-up was squeezed to 65% by mass. Examples 25 to 28 are examples in which the copolymer (I) and the copolymer (II) were used as separate particles, and Example 29 was a single unit in which the structural units (a), (b) and ( It is a comparative example using the copolymer containing c).
In Table 9, the mass ratio of the structural unit (a) and the structural unit (b) forming the copolymer (I) to the copolymer (I) is indicated as [a 1 ] and [b 1 ]. Moreover, the mass ratio with respect to copolymer (II) of structural unit (a) and structural unit (c) which forms copolymer (II) was shown as [a 2 ] and [c 2 ]. Copolymer (I) / copolymer (II) is [mass ratio of copolymer (I)] / [mass ratio of copolymer (II)]. Moreover, the mass ratio of each structural unit in all the copolymers (copolymer (I) + copolymer (II)) was shown as [a], [b], [c], [d]. The numbers in parentheses in Table 9 represent the solid content ratio when mixing.
[洗濯耐久性(HL−5)の評価方法]
JIS−L0217別表103の水洗い法に従い洗濯を5回繰り返した。室温25℃、湿度55%に調整した屋内で一晩乾燥させた後、前述の評価方法に従い撥水性を評価した。
評価結果を表10に示す。
[Evaluation method of washing durability (HL-5)]
Washing was repeated 5 times according to the water washing method of JIS-L0217 Attached Table 103. After drying overnight in a room adjusted to a room temperature of 25 ° C. and a humidity of 55%, the water repellency was evaluated according to the evaluation method described above.
Table 10 shows the evaluation results.
[摩擦耐久試験の評価方法]
JIS−L−1076(C)法記載の方法に従い、1平方センチメートルあたり28gfの荷重をかけて、摩擦耐久試験を行った。試験には、例3、6、11(いずれも実施例である。)のナイロン加工布およびAG−415(旭硝子社製)を用いる他は、例6と同様に調製した試験液を用いて加工したナイロン加工布を用いた。
その後、各加工布について上記の洗濯耐久性と同様の方法で洗濯を繰り返した後、90℃で15分間乾燥し、試験布を準備した。試験布についてX線光電子分光分析法により布表面の元素分析を行った。フッ素元素濃度についての結果を表11に示す。
[Evaluation method of friction durability test]
According to the method described in the JIS-L-1076 (C) method, a load of 28 gf per square centimeter was applied to conduct a friction durability test. The test was performed using the test solution prepared in the same manner as in Example 6 except that the nylon processed cloth of Examples 3, 6, and 11 (all are examples) and AG-415 (Asahi Glass Co., Ltd.) were used. Nylon processed cloth was used.
Thereafter, each processed cloth was repeatedly washed in the same manner as the above-mentioned washing durability, and then dried at 90 ° C. for 15 minutes to prepare a test cloth. The test cloth was subjected to elemental analysis on the cloth surface by X-ray photoelectron spectroscopy. The results for the fluorine element concentration are shown in Table 11.
共重合体(I)のみを用いた例17および18では、初期の撥液性は非常に高いが、洗濯後の撥液性は著しく低下しており、耐久性が低かった(表7、8)。共重合体(II)のみを用いた例19、20でも、撥液性と耐久性を兼ね備えていなかった。また、1つの粒子中に構成単位(a)、(b)および(c)を含む共重合体を用いた例29でも、充分な撥液性が得られず、耐久性も低かった(表10)。 In Examples 17 and 18 in which only the copolymer (I) was used, the initial liquid repellency was very high, but the liquid repellency after washing was significantly reduced and the durability was low (Tables 7 and 8). ). Even in Examples 19 and 20 using only the copolymer (II), both liquid repellency and durability were not achieved. Further, even in Example 29 using the copolymer containing the structural units (a), (b) and (c) in one particle, sufficient liquid repellency was not obtained and the durability was low (Table 10). ).
一方、例25〜28では、全共重合体に含まれる各構成単位の合計の割合が例29と同様であるにもかかわらず、充分な撥液性と高い耐久性が得られた(表10)。このように、共重合体(I)と共重合体(II)とを別々の粒子として混合して用いた場合には、充分な撥液性と高い耐久性が確認できた。また、同様に共重合体(I)と共重合体(II)とを別々の粒子として混合して用いた例1〜5および22〜24でも、高い撥液性および耐久性が得られた。また、共重合体(I)と共重合体(II)とをコア−シェル型で用いた場合も(例6〜13、15、16、21)、充分な撥液性と高い耐久性が得られた。
また、本発明の撥液剤組成物により形成させた撥液膜は摩擦による表面の変化が少なく耐久性が高い(表11)。
以上のように、本発明の、共重合体(I)と共重合体(II)を含有する撥液剤組成物は、撥液性および耐久性に優れた撥液膜を形成できる。
On the other hand, in Examples 25 to 28, sufficient liquid repellency and high durability were obtained even though the total proportion of each structural unit contained in the entire copolymer was the same as in Example 29 (Table 10). ). Thus, when the copolymer (I) and the copolymer (II) were mixed and used as separate particles, sufficient liquid repellency and high durability could be confirmed. Similarly, in Examples 1 to 5 and 22 to 24, in which the copolymer (I) and the copolymer (II) were mixed and used as separate particles, high liquid repellency and durability were obtained. Further, when the copolymer (I) and the copolymer (II) are used in a core-shell type (Examples 6 to 13, 15, 16, 21), sufficient liquid repellency and high durability are obtained. It was.
Further, the liquid repellent film formed by the liquid repellent composition of the present invention has little surface change due to friction and high durability (Table 11).
As described above, the liquid repellent composition containing the copolymer (I) and the copolymer (II) of the present invention can form a liquid repellent film excellent in liquid repellency and durability.
例で使用した各添加剤について熱重量測定の結果を図1に示す。測定にはブルカー・エイエックスエス社製TG-DTA2000Sを用いた。φ5.2mm高さ5.1mmの深皿アルミ容器に、測定する添加剤を10mg量り取り、室温から毎分10℃で400℃まで昇温したときの重量変化を測定した。
例6を例として添加剤の有無による動的表面張力の変化を図2に示す。測定は協和界面科学社製FACE BP-D3を用いて行った。
The results of thermogravimetry for each additive used in the examples are shown in FIG. For measurement, TG-DTA2000S manufactured by Bruker AXS was used. 10 mg of the additive to be measured was weighed into a deep dish aluminum container having a height of φ5.2 mm and a height of 5.1 mm, and the weight change was measured when the temperature was raised from room temperature to 400 ° C. at 10 ° C./min.
FIG. 2 shows the change of the dynamic surface tension with and without the additive, taking Example 6 as an example. The measurement was performed using FACE BP-D3 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.
本発明の撥液組成物は、充分な撥水撥油性と、その耐久性等、実用上必要な機能が発現する。これは、Rf基の表面配向の促進とRf基の固定化の相乗効果によると推定される。
この原理に基づく撥水撥油剤(撥液剤)は、従来の撥水撥油剤より低温でコーティング皮膜を形成でき、得られたコーティング皮膜は、柔軟かつ強靭で基材に対する密着性が優れている。そのため、従来の問題点であった風合いの硬化、皮膜の脆化等の品位の低下を伴わずに物品に撥水撥油性を付与できる。さらに、得られた物品は、従来よりも低温での加工においても充分な撥水撥油性を付与できる。さらに、摩耗または洗濯等によっても性能の低下が少ない。また、ラミネート加工、コーティング加工時の接着性も従来の撥水撥油剤より格段に向上する。さらに、本発明における共重合体は、アルコール溶剤、弱溶剤、ハイドロフルオロカーボン等のオゾン層への影響が小さいフッ素系溶剤等に対して良好な溶解性を有するため、環境・安全面で問題の少ない溶剤を溶媒として使用できる。
The liquid repellent composition of the present invention exhibits practically necessary functions such as sufficient water and oil repellency and durability. It is estimated to be due to the synergistic effect of immobilization of promotion and the R f group on the surface orientation of the R f group.
A water / oil repellent (liquid repellent) based on this principle can form a coating film at a lower temperature than a conventional water / oil repellent, and the resulting coating film is flexible and tough and has excellent adhesion to a substrate. Therefore, it is possible to impart water and oil repellency to the article without lowering the quality such as hardening of the texture and embrittlement of the film, which are the conventional problems. Furthermore, the obtained article can impart sufficient water and oil repellency even in processing at a lower temperature than conventional. Furthermore, there is little decrease in performance due to wear or washing. In addition, adhesion during laminating and coating is also significantly improved over conventional water and oil repellents. Furthermore, the copolymer in the present invention has good solubility in a fluorine-based solvent having a small influence on the ozone layer, such as an alcohol solvent, a weak solvent, hydrofluorocarbon, etc., so that there are few problems in terms of environment and safety. A solvent can be used as a solvent.
また、本発明の撥液剤組成物は、スポーツウェア、コート、ブルゾン、作業用衣料またはユニフォーム等の衣料物品、さらに鞄や産業資材等の繊維製品、不織布、皮革製品、石材、コンクリート系建築材料等への撥水撥油処理に用いられる。また、有機溶媒液体またはその蒸気存在下で使用される濾過材料用のコーティング剤、表面保護剤、エレクトロニクス用コーティング剤、防汚コーティング剤としての用途にも用いられる。さらに、ポリプロピレン、ナイロン等と混合して成型、繊維化することにより撥水撥油性を付与する用途にも用いられる。 In addition, the liquid repellent composition of the present invention includes sportswear, coats, blousons, clothing articles such as work clothes or uniforms, textile products such as bags and industrial materials, nonwoven fabrics, leather products, stone materials, concrete building materials, etc. Used for water and oil repellent treatment. Moreover, it is used also for the use as a coating agent for filter materials used in the presence of an organic solvent liquid or its vapor, a surface protective agent, a coating agent for electronics, and an antifouling coating agent. Furthermore, it is also used for applications that impart water and oil repellency by mixing and molding with fiber such as polypropylene and nylon.
Claims (5)
共重合体(I)は、共重合体(I)に対する質量割合が、65〜95質量%の構成単位(a)および1〜30質量%の構成単位(b)を含有しており、
共重合体(II)は、共重合体(II)に対する質量割合が、25〜80質量%の構成単位(a)および1〜50質量%の構成単位(c)を含有しており、
前記共重合体(I)に含有される構成単位(a)の共重合体(I)に対する質量割合を[a1]とし、共重合体(II)に含有される構成単位(a)の共重合体(II)に対する質量割合を[a2]としたとき、[a1]−[a2]≧16(質量%)であり、
共重合体(I)と共重合体(II)とが、[共重合体(I)の質量割合]/[共重合体(II)の質量割合]=10/90〜95/5で含有されていることを特徴とする撥液剤組成物。
構成単位(a):(ZA−YA)nXAで表される単量体に由来する構成単位。ただし、ZAは炭素原子数6以下のポリフルオロアルキル基である。nは1または2であり、nが2の場合には、(ZA−YA)は、同じであっても異なっていてもよい。XAは、nが1の場合は−CR=CH2、−COOCR=CH2、−OCOCR=CH2、−OCH2−φ−CR=CH2または−OCH=CH2であり、nが2の場合は=CH(CH2)mCR=CH2、=CH(CH2)mCOOCR=CH2、=CH(CH2)mOCOCR=CH2または−OCOCH=CHCOO−(Rは水素原子、メチル基またはハロゲン原子。φはフェニレン基。mは0〜4の整数。)である。YAは2価有機基または単結合である。
構成単位(b):ZB−XBで表される単量体に由来する構成単位。ただし、ZBは炭素原子数14以上の炭化水素基である。XBは前記XAと同じである。
構成単位(c):ポリフルオロアルキル基を有さず、架橋しうる官能基を有する単量体に由来する構成単位。 A liquid repellent composition containing copolymer (I) and copolymer (II) which are separate particles , or containing copolymer (I) and copolymer (II) present in the same particle. There,
The copolymer (I) contains 65 to 95% by mass of the structural unit (a) and 1 to 30% by mass of the structural unit (b) with respect to the copolymer (I).
The copolymer (II) contains a structural unit (a) of 25 to 80% by mass and a structural unit (c) of 1 to 50% by mass relative to the copolymer (II).
The mass ratio of the structural unit (a) contained in the copolymer (I) to the copolymer (I) is [a 1 ], and the structural unit (a) contained in the copolymer (II) When the mass ratio to the polymer (II) is [a 2 ], [a 1 ] − [a 2 ] ≧ 16 (mass%),
Copolymer (I) and copolymer (II) are contained at [mass ratio of copolymer (I)] / [mass ratio of copolymer (II)] = 10/90 to 95/5. A liquid repellent composition characterized by comprising:
The structural unit (a) :( Z A -Y A ) n X A constituent unit derived from a monomer represented by. However, Z A is a polyfluoroalkyl group having 6 or less carbon atoms. n is 1 or 2, and when n is 2, (Z A -Y A ) may be the same or different. X A is, -CR = CH 2 when n is 1, -COOCR = CH 2, -OCOCR = CH 2, a -OCH 2 -φ-CR = CH 2 or -OCH = CH 2, n is 2 for the = CH (CH 2) m CR = CH 2, = CH (CH 2) m COOCR = CH 2, = CH (CH 2) m OCOCR = CH 2 or -OCOCH = CHCOO- (R is a hydrogen atom, A methyl group or a halogen atom, φ is a phenylene group, and m is an integer of 0 to 4. Y A is a divalent organic group or a single bond.
The structural unit (b): Z B -X constituent unit derived from a monomer represented by B. However, Z B is a hydrocarbon group having 14 or more carbon atoms. X B is the same as X A described above.
Structural unit (c): a structural unit derived from a monomer having no polyfluoroalkyl group and having a crosslinkable functional group.
界面活性剤(e1):ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンモノアルケニルエーテル、ポリオキシアルキレンモノアルカポリエニルエーテル、ポリオキシアルキレンモノポリフルオロアルキルエーテルからなる群から選択される少なくとも1種。
界面活性剤(e2):分子中に1個以上の炭素−炭素三重結合および1個以上の水酸基を有する化合物からなるノニオン性界面活性剤。
界面活性剤(e3):下式s71で表されるカチオン性界面活性剤。
[(R21)4N+]・X− ・・・(式s71)
(ただし、R 21 は、水素原子、炭素原子数1〜22のアルキル基、炭素原子数2〜22のアルケニル基、炭素原子数1〜9のフルオロアルキル基または末端が水酸基であるポリオキシアルキレン鎖である。4つのR 21 は同じでも異なっていてもよいが、4つのR 21 は同時に水素原子ではない。X − は対イオンである。) Furthermore, the liquid repellent composition of Claim 1 or 2 containing surfactant (III) which consists of surfactant (e1) and / or surfactant (e2), and surfactant (e3).
Surfactant (e1): At least one selected from the group consisting of polyoxyalkylene monoalkyl ether, polyoxyalkylene monoalkenyl ether, polyoxyalkylene monoalkapolyenyl ether, polyoxyalkylene monopolyfluoroalkyl ether.
Surfactant (e2): A nonionic surfactant comprising a compound having one or more carbon-carbon triple bonds and one or more hydroxyl groups in the molecule.
Surfactant (e3): a cationic surfactant represented by the following formula s 71.
[(R 21 ) 4 N + ] · X − (formula s 71 )
(However, R 21 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 22 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 9 carbon atoms, or a polyoxyalkylene chain having a hydroxyl group at the end. The four R 21 s may be the same or different, but the four R 21 are not simultaneously hydrogen atoms . X − is a counter ion.)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021187442A1 (en) | 2020-03-18 | 2021-09-23 | ダイキン工業株式会社 | Non-fluorinated copolymer composition and oil-resistant agent for paper |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5262108B2 (en) * | 2007-12-28 | 2013-08-14 | ダイキン工業株式会社 | Aqueous polymer dispersion composition and water / oil repellent |
| JP5223385B2 (en) * | 2008-03-07 | 2013-06-26 | 旭硝子株式会社 | Water-repellent oil-repellent antifouling composition and articles treated with the same |
| WO2010030044A2 (en) * | 2008-09-15 | 2010-03-18 | Daikin Industries, Ltd. | Water- and oil-repellent composition |
| JP2010100766A (en) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Asahi Glass Co Ltd | Water-repellent and oil-repellent composition and method for preparing the same |
| JP2010255143A (en) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Teijin Fibers Ltd | Antifouling polyester fabric, method for producing the same, and textile product |
| JP5789090B2 (en) * | 2010-07-30 | 2015-10-07 | 日華化学株式会社 | Water / oil repellent composition, functional fiber product and method for producing functional fiber product |
| EP2762504A4 (en) * | 2011-09-30 | 2015-05-27 | Daikin Ind Ltd | WATER-REPELLENT AND OIL-REPELLENT COMPOSITION |
| JP2013136668A (en) | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Daikin Industries Ltd | Fluorine-containing composition and fluorine-containing polymer |
| KR101635306B1 (en) | 2012-07-06 | 2016-06-30 | 다이킨 고교 가부시키가이샤 | Method for manufacturing fluorine-containing polymer |
| US9671691B2 (en) * | 2014-09-16 | 2017-06-06 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Resin, resist composition and method for producing resist pattern |
| KR102253424B1 (en) | 2016-03-14 | 2021-05-18 | 덴카 주식회사 | Liquid-repellent resin sheet and articles using the same |
| EP4186957A4 (en) | 2020-07-21 | 2024-07-24 | Agc Inc. | WATER-REPELLENT AND OIL-REPELLENT COMPOSITION, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND ARTICLE |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0753862B2 (en) * | 1988-03-08 | 1995-06-07 | 旭硝子株式会社 | Water and oil repellent |
| DE4201603A1 (en) * | 1992-01-22 | 1993-07-29 | Bayer Ag | MIXTURES OF FLUORINE COPOLYMERISATE |
| JP3346643B2 (en) * | 1994-04-08 | 2002-11-18 | 旭硝子株式会社 | Water-dispersed water / oil repellent composition and method for producing the same |
| JP2000160148A (en) * | 1998-11-30 | 2000-06-13 | Daikin Ind Ltd | Solution type water / oil repellent composition and method for producing the same |
| JP2000282015A (en) * | 1999-01-28 | 2000-10-10 | Asahi Glass Co Ltd | Water / oil repellent composition and method for producing the same |
| ATE417909T1 (en) * | 1999-10-29 | 2009-01-15 | Asahi Glass Co Ltd | WATER AND OIL REPELLENT COMPOSITION DISPERSED IN WATER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| JP4945872B2 (en) * | 2000-10-31 | 2012-06-06 | 旭硝子株式会社 | Water repellent composition |
| KR100889714B1 (en) * | 2001-04-13 | 2009-03-23 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | Water and Oil Repellent Composition |
| JP4329559B2 (en) * | 2003-05-02 | 2009-09-09 | ダイキン工業株式会社 | Surface treatment agent comprising fluorine-containing polymer |
-
2007
- 2007-03-29 JP JP2007089445A patent/JP5200403B2/en active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021187442A1 (en) | 2020-03-18 | 2021-09-23 | ダイキン工業株式会社 | Non-fluorinated copolymer composition and oil-resistant agent for paper |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2007291373A (en) | 2007-11-08 |
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