JPH1149825A - 新規共重合体および防汚加工剤 - Google Patents
新規共重合体および防汚加工剤Info
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- JPH1149825A JPH1149825A JP21171197A JP21171197A JPH1149825A JP H1149825 A JPH1149825 A JP H1149825A JP 21171197 A JP21171197 A JP 21171197A JP 21171197 A JP21171197 A JP 21171197A JP H1149825 A JPH1149825 A JP H1149825A
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Abstract
加工剤を提供する。 【解決手段】 (a)ポリフルオロアルキル基を有する重
合性単量体、(b)ポリアルキレングリコール(メタ)ア
クリレート、(c)アセトアセチル基を有する重合性単量
体から誘導される構成単位を必須成分として含有する、
平均分子量1000〜500000の共重合体、および
該共重合体を有効成分とする防汚加工剤。
Description
びそれを含有する防汚加工剤に関する。
繊維に付着した汚れを洗濯などにより除去しやすくする
防汚加工剤として、フルオロアルキル基を含有する(メ
タ)アクリル酸エステル(以下、フッ素含有化合物とも
いう)と親水性基含有化合物との共重合体が知られてい
る(特開昭53−134786号公報、同59−204
980号公報、同62−7782号公報参照)。
撥水性および撥油性の洗濯に対する耐久性を向上させる
ため、フッ素含有化合物と水酸基を含む(メタ)アクリ
ル酸エステル、必要に応じてアルキル(メタ)アクリレー
トからなる共重合体が開発されている(例えば、特公昭
50−3798号公報、米国特許第3,356,628号
参照)。
グリコール基等の親水性基を有する(メタ)アクリル酸
エステルとフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリ
ル酸エステルとの共重合体は、初期の汚れ脱離性、撥水
性および撥油性はやや良好であるが、汚れ脱離性および
撥水性の耐久性はわずかであり、満足すべき程度には至
っていない。また、(a)フルオロアルキル基を有する
(メタ)アクリル酸エステル、(b)ポリアルキレング
リコール(メタ)アクリレート、(c)3−クロロ−2−
ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートおよび(d)グ
リセロールモノ(メタ)アクリレートから誘導される構成
単位を含有する共重合体も提案されている(特開平6−
116340)が、洗濯耐久性に関して、特に綿を中心
とする天然系繊維や混紡繊維において、更に高度な要求
があり必ずしも十分満足しているとは言えない。
の汚れ脱離性を有しながら、耐久性が向上した防汚加工
剤を提供することにある。
リフルオロアルキル基を有する重合性単量体、(b)ポリ
アルキレングリコール(メタ)アクリレート、(c)アセト
アセチル基を有する重合性単量体から誘導される構成単
位を必須成分として有する、平均分子量1000〜50
0000の共重合体に存する。本発明の別の要旨は、前
記共重合体を有効成分として含有する防汚加工剤に存す
る。
量体(a)は、例えば以下のものを例示できる。
ロアルキル基、R1は水素または炭素数1〜10のアル
キル基、R2は炭素数1〜10のアルキレン基、R3は水
素またはメチル基、Arは置換基を有することもあるア
リーレン基、nは1〜10の整数である。]などのポリフ
ルオロアルキル基含有(メタ)アクリレート。ポリフルオ
ロアルキル基はパーフルオロアルキル基であってよい。
H2、 CF3(CF2)7SO2N(C2H5)(CH2)2OCOC(C
H3)=CH2、 (CF3)2CF(CF2)6CH2CH(OCOCH3)CH2O
COC(CH3)=CH2、 (CF3)2CF(CF2)8CH2CH(OH)CH2OCOCH
=CH2、 CF3C6F10(CF2)2SO2N(CH3)(CH2)2OCOC
H=CH2、
合性単量体(a)は2種以上を混合して用いることもも
ちろん可能である。
12は炭素数2〜6個のアルキレン基、nは3〜50の整
数を表す。]で示される化合物であることが好ましい。
であるが、−CH(CH3)CH2−、−CH(C2H5)CH
2−などであっても良い。即ち本発明においては、R12
が−CH2CH2−であるポリエチレングリコールアクリ
レートまたはメタクリレートが特に好ましく用いられ得
る。また、nは3〜50の整数から選ばれるが、通常はn
が9〜25の整数から選ばれる場合に特に良好な結果が
得られる。単量体(b)は、二種以上の混合物の形態で
あってもよい。
る重合性単量体である。単量体(c)はアセトアセチル
基および炭素−炭素二重結合を有する化合物であること
が好ましい。単量体(c)としては、アセトアセトキシ
エチルアクリレート、アセトアセトキシエチルメタクリ
レート、アセトアセトキシプロピルアクリレート、アセ
トアセトキシプロピルメタクリレート、N−(2−アセ
トアセトキシエチル)アクリルアミド、N−(2−アセト
アセトキシエチル)メタクリルアミド、アセト酢酸ビニ
ル、アセト酢酸アリルなどが挙げられる。単量体(c)
は、アセトアセチル基を有する(メタ)アクリレートエ
ステルであることが好ましい。
キル基を有する(メタ)アクリル酸エステル(単量体
(a))の量は、共重合体に対して、好ましくは少なくと
も25重量%、より好ましくは25〜80重量%、特に
30〜70重量%である。25重量%未満では、撥水撥
油性が十分でない。
レート(単量体(b))の量は、共重合体に対して、好まし
くは少なくとも15重量%、より好ましくは15〜70
重量%、特に20〜60重量%である。15重量%未満
では、水に対する分散性がよくないので耐久性が十分で
ない。
(単量体(c))の量は、共重合体に対して、少なくとも
0.5重量%、より好ましくは0.5〜40重量%、特に
2〜30重量%である。0.5重量%未満では、汚れ離
脱性および耐久性が十分でない。
0〜500000、好ましくは5000〜200000
である。1000未満では耐久性が十分でなく、500
000を越えると処理液粘度が高すぎて、作業性が低下
する。平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィーによりポリスチレン換算により求めた値であ
る。本発明の共重合体は、ランダム共重合体であって
も、ブロック共重合体であってもよい。
(b)と(c)の他に、エチレン、塩化ビニル、ハロゲ
ン化ビニリデン、スチレン、アクリル酸とそのアルキル
エステル、メタクリル酸とそのアルキルエステル、ベン
ジルメタクリレート、ビニルアルキルケトン、ビニルア
ルキルエーテル、イソプレン、クロロプレン、無水マレ
イン酸、ブタジエンのようなフルオロアルキル基を含ま
ない重合しうる化合物を共重合させることにより、撥水
撥油性、耐久性、柔軟性に加え、価格的に有利な共重合
体とすることができ、または、溶解性、耐水圧性その他
の種々の性質を適宜改善することができる。これらのフ
ルオロアルキル基を含まない共重合し得る化合物の量
は、0〜40重量%、好ましくは0〜20重量%であ
る。
重合反応の方式や条件を任意に選択することができ、塊
状重合、溶液重合、乳化重合、放射線重合など各種の重
合方式のいずれも採用することができる。たとえば、共
重合しようとする化合物の混合物を界面活性剤の存在下
に水に乳化させ撹拌下に共重合させる方法が採用されう
る。
ゾ系または過硫酸系の各種の化合物を使用し得る。界面
活性剤は、ポリエチレングリコールアクリレートまたは
メタクリレート等を構成単位として含有する場合には、
これがその働きをするので別に加える必要はないが、陰
イオン性、陽イオン性または非イオン性の各種乳化剤を
任意に加えてもよい。
に溶解し、重合開始源(使用する有機溶媒に可溶の過酸
化物、アゾ化合物または電離性放射線など)の作用によ
り溶液重合させることもできる。分子量調整剤として公
知のメルカプト基含有化合物を使用し得る。メルカプト
基含有化合物としてはラウリルメルカプタンのようなア
ルキルメルカプタンや2−メルカプトエタノール、メル
カプトプロピオン酸等が挙げられる。
い、乳濁液、溶剤溶液、エアゾールなどの任意の形態に
調製でき、防汚加工剤とすることができる。本発明の共
重合体は、被処理物品の種類や前記調製形態(溶剤溶液
型、エアゾール型など)などに応じて、任意の方法で防
汚加工剤として被処理物品に適用され得る。例えば、水
性乳濁液や溶剤溶液型のものである場合には、浸漬塗布
等のような被覆加工の既知の方法により、被処理物(特
に、繊維製品)の表面に付着させ乾燥する方法が採用さ
れ得る。また、必要ならば適当な架橋剤と共に適用しキ
ュアリングを行なっても良い。尚、エアゾール型の防汚
加工剤は、これを単に噴射して被処理物に吹き付けるだ
けで良く、直ちに乾燥した後、充分な撥水撥油性や汚れ
脱離性を発揮し得る。更に、本発明の共重合体は、他の
重合体ブレンダーを混合して防汚加工剤としても良い。
他の撥水剤や撥油剤、防虫剤、難燃剤、帯電防止剤、染
料安定剤、防シワ剤および防縮剤等を添加剤として適宜
併用して防汚加工剤を得ることも勿論可能である。
験例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。ただし、%
とあるのは特記しない限り重量%を表わす。
撥水性および撥油性は次のような尺度で表す。すなわ
ち、撥水性はJIS L−1005のスプレー法による
撥水性No.(表1参照)をもって表わし、撥油性は表2
に示す試験溶液を試験布上、2ケ所に数滴(径約4mm)た
らし、30秒後の浸透状態により判定する(AATCC
−TM118−1966)。
如く行った。即ち、水平に敷いた吸取り紙の上に試験布
を広げ、ダーティーモーターオイル(SAE20W−4
0、小型乗用車のエンジンに入れ、4000Km走行後
排出したもの)を5滴滴下し、その上にポリエチレンシ
ートをかけて、2kgの分銅をのせ、60秒後に分銅と
ポリエチレンシートを取りはずし、余分のオイルを拭き
取り、室温で1時間放置した後、試験布にバラスト布を
加えて1kgとし、洗剤(スーパーザブ:商品名)25g
を用いて、電気洗濯機で、浴量35リットル、液温40
℃として10分間処理し、濯ぎ、風乾する。乾燥した試
験布の残存シミの状態を判定標準写真板と比較し、汚れ
脱離性能を該当する判定級(表3参照)をもって表わす。
なお判定標準写真板はAATCC−テスト法 130−
1970のものを使用した。
て行った。
(n=3、4、5の化合物の重量比5:3:1の混合物)
(SFA)で示される化合物20g、CH2=C(CH3)
COO(CH2CH2O)9CH3(M−90G) 10g、C
H2=C(CH3)COO(CH2CH(CH3)O)12H(PP
−800) 4g、CH3COCH2COOCH2CH2OC
OCH=CH2(AAEA) 6g、2−メルカプトエタ
ノール 0.08g、ジプロピレングリコールモノメチル
エーテル 60gを四ツ口フラスコ中に入れ、系内の酸
素を窒素で十分に置換した後、アゾビスイソブチロニト
リル0.2gを入れ80℃で8時間撹拌しながら共重合反
応を行った。ガスクロマトグラフィーにより共重合反応
の転化率が97%以上であることが示された。この転化
率から、得られた共重合体中の各構成単位の割合が仕込
んだ単量体の割合にほぼ一致していることが分かった。
重合反応が終了した時点で脱イオン水を仕込み共重合体
の濃度が20%になるように希釈した。また、共重合体
の平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィーによれば15000(ポリスチレン換算)であっ
た。
S−19(住友化学(株)グリオキザールレジン)8
%、スミテックスアクセレレイターX−80(住友化学
(株)キャタリスト)2.4%の割合になるように水で
希釈し処理浴を調製した。これに綿35%、ポリエステ
ル65%の混紡ブロード布または綿ブロード布を浸漬
し、ロールで絞りウェットピックアップがそれぞれ55
%、60%となるようにした。次いで、布を110℃で
2分間乾燥し、更に160℃で1分間熱処理することに
より撥水撥油防汚処理を完了した。このように処理され
た布について、初期(洗濯前)および30回洗濯後の撥
水性、撥油性および汚れ脱離性を測定した。綿35%と
ポリエステル65%の混紡ブロード布における結果を第
I表に、綿ブロード布における結果を第II表に示す。
手順を繰り返して共重合体の溶液を得た。共重合体の組
成および平均分子量を第I表に示す。
験例1と同様に処理浴を調製し、同様に撥水撥油防汚処
理を行い、同様の性能評価を行った。結果を第I表およ
び第II表に示す。
順を繰り返して共重合体の溶液を得た。それぞれについ
て試験例1と同様に処理浴を調製し、同様に撥水撥油防
汚処理を行い、同様の性能評価を行った。結果を第I表
および第II表に示す。
クレーブ中にCF3CF2(CF2CF2)nCH2CH2OC
OCH=CH2(n=3、4、5の化合物の重量比5:3:
1の混合物)(SFA)の50重量部、ステアリルアク
リレート(StA)の40重量部、CH3COCH2CO
OCH2CH2OCOCH=CH2(AAEA)の5重量
部、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライドの
3重量部、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
の7重量部、ジプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルの20重量部、ラウリルメルカプタンの0.1重量
部、脱イオン水の188重量部を加え、高圧式のホモジ
ナイザーにて温度を60℃、圧力を400kg/cm2で乳
化し、乳白色のエマルションを得た。さらにボンベより
塩化ビニル(VCl)の5重量部を加え十分窒素置換を
行った後、2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオンア
ミジン)ジヒドロクロライド(和光純薬工業(株)製
V−50)の0.5重量部を加え、重合をスタートさせ
た。60℃で15時間重合反応を行った。ガスクロマト
グラフィーにより共重合反応の転化率が96%以上であ
ることが示された。重合反応が終了した時点で脱イオン
水を仕込み固形分濃度が20%になるように希釈した。
試験例1と同様に処理浴を調製し、同様に撥水撥油防汚
処理を行い、同様の性能評価を行った。結果を第I表お
よび第II表に示す。
の手順を繰り返して共重合体のエマルションを得た。試
験例1と同様に処理浴を調製し、同様に撥水撥油防汚処
理を行い、同様の性能評価を行った。結果を第I表およ
び第II表に示す。
味を有する。 SFAは、CF3CF2(CF2CF2)nCH2CH2OCO
CH=CH2 (n=3、4、5の化合物の重量比5:3:1の混合物) BrFAは、(CF3)2CF2(CF2CF2)nCH2CH2O
COCH=CH2 (n=3、4、5の化合物の重量比5:3:1の混合物)
(CH2CH2O)9H M−90Gは、CH2=C(CH3)COO(CH2CH2O)
9CH3 PP−500は、CH2=C(CH3)COO(CH2CH
(CH3)O)8H PP−800は、CH2=C(CH3)COO(CH2CH
(CH3)O)12H HCPMAは、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルメ
タクリレート GLMは、グリセロールモノメタクリレート N−MAMは、N−メチロールアクリルアミド THFAは、テトラヒドロフルフリルアクリレート AAEAは、アセトアセトキシエチルアクリレート AAEMAは、アセトアセトキシエチルメタクリレート StAは、ステアリルアクリレート VClは、塩化ビニル
は、従来の防汚加工剤と比べると、汚れ脱離性の耐久性
が非常に優れている。
Claims (5)
- 【請求項1】 (a)ポリフルオロアルキル基を有する重
合性単量体、(b)ポリアルキレングリコール(メタ)アク
リレート、(c)アセトアセチル基を有する重合性単量体
から誘導される構成単位を必須成分として有する、平均
分子量1000〜500000の共重合体。 - 【請求項2】 単量体(a)が式: 【化1】 【化2】 【化3】 【化4】 [式中、Rfは炭素数3〜21のポリフルオロアルキル
基、R1は水素または炭素数1〜10のアルキル基、R2
は炭素数1〜10のアルキレン基、R3は水素またはメ
チル基、Arは置換基を有することもあるアリーレン
基、nは1〜10の整数である。]のいずれかで示される
ポリフルオロアルキル基含有(メタ)アクリレートである
請求項1に記載の共重合体。 - 【請求項3】 ポリアルキレングリコール(メタ)アクリ
レート(b)が式: CH2=CR11COO−(R12O)n−R13 [式中、R11およびR13は水素原子またはメチル基、R
12は炭素数2〜6個のアルキレン基、nは3〜50の整
数を表す。]で示される化合物である請求項1に記載の
共重合体。 - 【請求項4】 単量体(c)がアセトアセトキシエチル
アクリレートおよび/またはアセトアセトキシエチルメ
タクリレートである請求項1に記載の共重合体。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の共重合
体を有効成分として含有する防汚加工剤。
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