JP2000290640A - Water and oil repellent - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 汚れ脱離性が極めて優れている撥水撥油剤を
提供する。
【解決手段】 (a)ホモポリマーの融点が60〜80
℃のフルオロアルキル基含有単量体および(b)親水性
基含有単量体からなる共重合体を主成分とする撥水撥油
剤。(57) [Problem] To provide a water / oil repellent which is extremely excellent in soil removability. SOLUTION: (a) The melting point of the homopolymer is 60 to 80.
A water / oil repellent comprising a copolymer of a fluoroalkyl group-containing monomer at (C) and a hydrophilic group-containing monomer (b) as a main component.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、共重合体を含有す
る撥水撥油剤およびそれで処理された繊維製品に関す
る。The present invention relates to a water / oil repellent containing a copolymer and a textile product treated with the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】繊維織物等に撥水撥油性を付与し、かつ
繊維に付着した汚れを洗濯により除去しやすくする防汚
加工剤[SR(Soil Release)剤ともい
う]として、フルオロアルキル基(以下、Rf基と略
す)を含有する(メタ)アクリル酸エステル(以下、R
f基含有単量体ともいう)と親水性基含有単量体との共
重合体が知られている(特開昭53−134786号公
報、同59−204980号公報、同62−7782号
公報参照)。しかしながら、汚れ脱離性(SR性)およ
び撥水性の耐久性はあまり良くなかった。2. Description of the Related Art As an antifouling agent [also referred to as an SR (Soil Release) agent] for imparting water repellency and oil repellency to a textile fabric and the like and easily removing dirt attached to the fiber by washing, a fluoroalkyl group ( A (meth) acrylate (hereinafter abbreviated as R f group) (hereinafter referred to as R f group)
f group-containing monomer also called) and the copolymer of the hydrophilic group-containing monomer are known (JP 53-134786, JP same 59-204980, JP-the 62-7782 JP reference). However, the stain release property (SR property) and the durability of water repellency were not so good.
【0003】最近になって、汚れ脱離性および撥水性の
耐久性を向上させた防汚加工剤が開発された(特開平3
−103411号公報、同4−68006公報、同6−
116340公報参照)。しかし、十分な汚れ脱離性を
得るためには相当量のポリマーを用いる必要があった。
したがって、低濃度でも高い汚れ脱離性能と耐久性を示
す撥水撥油剤の開発が望まれていた。[0003] Recently, an antifouling agent having improved stain release property and durability of water repellency has been developed (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei 3 (1994)).
JP-A-103411, JP-A-4-68006, JP-A-6-106
116340). However, it was necessary to use a considerable amount of polymer in order to obtain sufficient soil release properties.
Therefore, development of a water / oil repellent exhibiting high stain removal performance and durability even at a low concentration has been desired.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の防汚加工剤よりも、さらに汚れ脱離性が向上した防汚
加工剤として使用できる撥水撥油剤を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a water and oil repellent which can be used as an antifouling agent having a further improved soil release property than conventional antifouling agents.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、(a)ホモポ
リマーの状態で融点が60〜80℃であるフルオロアル
キル基含有単量体および(b)親水性基含有単量体から
なる共重合体を主成分(活性成分)とする撥水撥油剤を
提供する。According to the present invention, there is provided a copolymer comprising (a) a fluoroalkyl group-containing monomer having a melting point of 60 to 80 ° C. in a homopolymer state and (b) a hydrophilic group-containing monomer. Provided is a water / oil repellent containing a polymer as a main component (active ingredient).
【0006】Shermanらは、Rf基含有単量体と
親水性基含有単量体との共重合体を主成分とした撥水撥
油剤が、親水性基含有単量体を含有しないフッ素系撥水
撥油剤と比べて、高い汚れ脱離性を示す理由を下記のよ
うに推定している[P.Sherman, S.Smith, B.Johannesse
n, Textile Research Journal, 39, 449(1969)]。R f
基含有化合物は非常に低い表面自由エネルギーを有する
ために、これで処理された布は、空気中で高い撥水撥油
性を示す。一方、Rf基含有化合物は水中でほとんど撥
油性を示さないために、布に一旦油汚れが付着すると、
洗濯で油汚れを除去するのは非常に困難となる。[0006] Sherman et al.fGroup-containing monomers and
Water and water repellency mainly composed of a copolymer with a hydrophilic group-containing monomer
Fluorinated water-repellent oil containing no hydrophilic group-containing monomer
The reasons for the higher soil release compared to oil repellents are as follows.
[P. Sherman, S. Smith, B. Johannesse
n, Textile Research Journal, 39, 449 (1969)]. R f
Group-containing compounds have very low surface free energy
Because of this, the treated cloth has high water and oil repellency in air
Shows sex. On the other hand, RfGroup-containing compounds are almost repellent in water
In order to not show oiliness, once oil stains adhere to the cloth,
It is very difficult to remove oil stains by washing.
【0007】しかし、Rf基含有単量体と親水性基含有
単量体から成る共重合体は水中でも撥油性を発現するよ
うになるので、洗濯で油汚れが除去されやすくなる。こ
れは、空気中でRf基が表面に配向し汚れを付着しにく
くしているのに加え、水中(洗濯時)では親水基が表面
に配向し表面が親水化されるので油汚れが除去されやす
くなるためである。Shermanらは、このように空
気中と水中で環境に応じて表面の分子構造が変化する性
質をflip−flop性と呼んでいる。However, a copolymer comprising an Rf group-containing monomer and a hydrophilic group-containing monomer exhibits oil repellency even in water, so that oil stains are easily removed by washing. This is because the Rf groups are oriented on the surface in the air to make it difficult for dirt to adhere, and in water (during washing), the hydrophilic groups are oriented on the surface and the surface is hydrophilized, thus removing oil stains. This is because it is easy to be done. Sherman et al. Call the property that the molecular structure of the surface changes depending on the environment in the air and in the water as flip-flop properties.
【0008】本発明者らは、撥水撥油性および汚れ脱離
性の発現機構を詳細に検討した。その結果、空気中およ
び水中の表面特性から、flip−flop性が実際に
起こることを表面化学的に立証し、flip−flop
性が生じやすい方が汚れ脱離性に優れることを見いだし
た。つまり、従来の防汚加工剤よりも汚れ脱離性の優れ
た撥水撥油剤を実現するためには、ポリマー皮膜中のR
f基の結晶性を低下させて、ポリマーの運動性を高くす
れば良い。一方、Rf基の結晶性が低すぎると空気中で
撥油性が消失し、油汚れはポリマー皮膜を貫通して繊維
の内部に浸入し、これを洗濯で除去するのは困難とな
る。すなわち、flip−flop性と空気中の撥油性
を両立できる程度のRf基の結晶性が必要である。The present inventors have studied in detail the mechanism of developing water and oil repellency and soil release properties. As a result, the surface characteristics in air and water prove surface-chemically that the flip-flop property actually occurs, and the flip-flop property is confirmed.
It has been found that the one in which the property is easy to produce is superior in the stain removal property. In other words, in order to realize a water- and oil-repellent agent having a higher soil-removing property than the conventional antifouling agent, it is necessary to use R
What is necessary is just to lower the crystallinity of the f group and to increase the mobility of the polymer. On the other hand, if the crystallinity of the Rf group is too low, the oil repellency will be lost in the air, and the oil stain will penetrate the polymer film and enter the interior of the fiber, and it will be difficult to remove it by washing. That is, it is necessary that the crystallinity of the Rf group is such that the flip-flop property and the oil repellency in the air are compatible.
【0009】本発明は、従来の防汚加工剤が有していた
汚れ脱離性能をより改良したものである。ホモポリマー
の融点はRf基の結晶性に由来し、これは示差走査熱量
分析(DSC)により測定することができる。Rf基の
結晶の存在は、広角X線回折でその自己凝集に由来する
ピークを観測することによっても確認される。通常、結
晶性は次式に示す結晶化度で表わされる。 [結晶化度(%)]=IRf/(IRf+Iam)×100 ここで、IRfは2θ=18°に現れるRf基のピーク強
度、Iamは非晶領域のピーク強度である。The present invention is a further improvement of the soil release performance of a conventional antifouling agent. The melting point of the homopolymer originates from the crystallinity of the R f group, which can be measured by differential scanning calorimetry (DSC). The presence of the R f group crystal is also confirmed by observing a peak derived from its self-aggregation by wide-angle X-ray diffraction. Usually, the crystallinity is represented by the crystallinity shown in the following formula. [Crystallinity (%)] = I Rf / (I Rf + I am ) × 100 where I Rf is the peak intensity of the Rf group appearing at 2θ = 18 °, and I am is the peak intensity of the amorphous region. .
【0010】本発明で用いる単量体について以下に説明
する。単量体(a)は、一般式: Rf−R1−X−R2C=CH2 [式中、Rfは炭素数3〜20の直鎖状のフルオロアル
キル基、R1は炭素数1〜10の直鎖状または分岐状の
アルキレン基、R2は水素原子またはメチル基、Xは、
−O−C(=O)−または−SO2−N(A1)−A2−
(式中、A1は、炭素数1〜4のアルキル基、A2は、直
接結合または−A3−O−C(=O)−(A3は炭素数1
〜4のアルキレン基)である。)である。]で示される
化合物であることが好ましい。単量体(a)のホモポリ
マーの融点が60〜80℃、例えば65〜75℃であ
る。単量体(a)のホモポリマーの状態での結晶化度が
50〜85%、例えば60〜80%であることが好まし
い。単量体(a)は、2種以上の混合物であってもよ
い。The monomers used in the present invention will be described below. The monomer (a) is represented by a general formula: R f -R 1 -X-R 2 C = CH 2 [wherein, R f is a linear fluoroalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and R 1 is a carbon atom. A linear or branched alkylene group of Formulas 1 to 10, R 2 is a hydrogen atom or a methyl group, X is
-O-C (= O) - or -SO 2 -N (A 1) -A 2 -
(In the formula, A 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, A 2 is a direct bond or —A 3 —O—C (= O) — (A 3 is
To 4 alkylene groups). ). ] Is preferable. The melting point of the homopolymer of the monomer (a) is 60 to 80C, for example, 65 to 75C. The crystallinity of the monomer (a) in a homopolymer state is preferably 50 to 85%, for example, 60 to 80%. The monomer (a) may be a mixture of two or more.
【0011】防汚加工剤として従来より実用化されてき
たものは、Rf基含有単量体としてRf基鎖長が異なるも
のの混合物が用いられてきた。例えば、Rf基の炭素数
が8、10、12であるフルオロアルキル(メタ)アク
リレートの混合物(重量比5:3:1)が用いられてき
た。これは、工業的にフルオロアルキル中間体はテトラ
フルオロエチレンとCF3CF2Iとのテロメリゼーショ
ンにより製造され、この時に炭素数の異なるパーフルオ
ロアルキルアイオダイドテロマーの混合物として得られ
るためである。As the antifouling agent which has been put to practical use, a mixture of Rf group-containing monomers having different R f group chain lengths has been used. For example, a mixture of fluoroalkyl (meth) acrylates having 8, 10, or 12 carbon atoms in the Rf group (weight ratio of 5: 3: 1) has been used. This is because the fluoroalkyl intermediate is industrially produced by telomerization of tetrafluoroethylene and CF 3 CF 2 I, and at this time, it is obtained as a mixture of perfluoroalkyl iodide telomers having different carbon numbers.
【0012】本発明者らは、このようなRf基鎖長に分
布のある単量体の中で、Rf基鎖長が長い単量体(具体
的にはRf基の炭素数が10、または12)の割合が小
さいほうが、ポリマーの運動性が高いので汚れ脱離性が
優れることを見いだした。例えば、テロメリゼーション
で得られたフルオロアルキルアクリレート(Rf基の炭
素数が8、10、12が重量比5:3:1のもの)を使
用するよりも、これを精製して得られるRf基の炭素数
が8のフルオロアルキルアクリレートを使用したほう
が、ポリマーのflip−flop性が高いので、汚れ
脱離性がより優れることを見いだした。[0012] The present inventors have found that in such the R f group chain of distribution length monomers, the R f group chain length long monomer (carbon number of specifically the R f group is It has been found that the smaller the ratio of 10 or 12) is, the higher the mobility of the polymer is, and hence the more excellent the soil release property is. For example, rather than using a fluoroalkyl acrylate obtained by telomerization (the Rf group having 8, 10, and 12 carbon atoms in a weight ratio of 5: 3: 1), R It has been found that the use of a fluoroalkyl acrylate in which the f group has 8 carbon atoms has higher flip-flop properties of the polymer, and therefore, is more excellent in soil release properties.
【0013】Rf基含有単量体(a)の具体例を以下に
挙げる。 CF3(CF2)7(CH2)2OCOCH=CH2 CF3(CF2)5(CH2)2OCOCH=CH2とCF3(CF2)7(CH2)2OCOCH=C
H2の重量比2:8の混合物 CF3(CF2)7(CH2)2OCOCH=CH2とCF3(CF2)9(CH2)2OCOCH=C
H2の重量比8:2の混合物 CF3(CF2)7(CH2)2OCOCH=CH2とCF3(CF2)11(CH2)2OCOCH=
CH2の重量比9:1の混合物 CF3(CF2)7SO2N(CH3)(CH2)2OCOCH=CH2 CF3(CF2)7SO2N(C2H5)(CH2)2OCOCH=CH2 CF3(CF2)7(CH2)2SO2N(CH2CH3)CH=CH2 CF3(CF2)7(CH2)2SO2N(CH2CH3)CH=CH2とCF3(CF2)9(CH2)
2SO2N(CH2CH3)CH=CH2の重量比8:2の混合物 CF3(CF2)7(CH2)2SO2N(CH2CH3)CH=CH2とCF3(CF2)11(C
H2)2SO2N(CH2CH3)CH=CH 2の重量比9:1の混合物 CF3(CF2)7(CH2)2SO2N(CH3)CH=CH2 RfSpecific examples of the group-containing monomer (a) are shown below.
I will. CFThree(CFTwo)7(CHTwo)TwoOCOCH = CHTwo CFThree(CFTwo)Five(CHTwo)TwoOCOCH = CHTwoAnd CFThree(CFTwo)7(CHTwo)TwoOCOCH = C
HTwo2: 8 mixture by weight of CFThree(CFTwo)7(CHTwo)TwoOCOCH = CHTwoAnd CFThree(CFTwo)9(CHTwo)TwoOCOCH = C
HTwo8: 2 mixture by weight of CFThree(CFTwo)7(CHTwo)TwoOCOCH = CHTwoAnd CFThree(CFTwo)11(CHTwo)TwoOCOCH =
CHTwo9: 1 by weight mixture CFThree(CFTwo)7SOTwoN (CHThree) (CHTwo)TwoOCOCH = CHTwo CFThree(CFTwo)7SOTwoN (CTwoHFive) (CHTwo)TwoOCOCH = CHTwo CFThree(CFTwo)7(CHTwo)TwoSOTwoN (CHTwoCHThree) CH = CHTwo CFThree(CFTwo)7(CHTwo)TwoSOTwoN (CHTwoCHThree) CH = CHTwoAnd CFThree(CFTwo)9(CHTwo)
TwoSOTwoN (CHTwoCHThree) CH = CHTwo8: 2 mixture by weight of CFThree(CFTwo)7(CHTwo)TwoSOTwoN (CHTwoCHThree) CH = CHTwoAnd CFThree(CFTwo)11(C
HTwo)TwoSOTwoN (CHTwoCHThree) CH = CH Two9: 1 by weight mixture CFThree(CFTwo)7(CHTwo)TwoSOTwoN (CHThree) CH = CHTwo
【0014】Rf基含有単量体(a)としては、Rf基の
炭素数が8のものを単独で使用することが望ましい。R
f基の炭素数が8の単量体とRf基の炭素数が8以外(例
えば、炭素数が3〜7または9〜20)の単量体との重
量比100:0.5〜50の混合物をRf基含有単量体
として用いてもよい。As the Rf group-containing monomer (a), those having 8 carbon atoms in the Rf group are preferably used alone. R
The weight ratio of the monomer having 8 carbon atoms in the f group to the monomer having 8 carbon atoms in the R f group other than 8 (for example, 3 to 7 or 9 to 20) is 100: 0.5 to 50. May be used as the Rf group-containing monomer.
【0015】親水性基含有単量体(b)は、炭素−炭素
二重結合および親水性基を有していてよい。親水性基の
例は、アルキレンエーテルなどのエーテル基、ヒドロキ
シル基、カルボキシル基、カルボニル基、スルホ基、ス
ルホンアミド基およびホスホ基である。The hydrophilic group-containing monomer (b) may have a carbon-carbon double bond and a hydrophilic group. Examples of hydrophilic groups are ether groups such as alkylene ethers, hydroxyl groups, carboxyl groups, carbonyl groups, sulfo groups, sulfonamide groups and phospho groups.
【0016】親水性基含有単量体(b)は、 式: CH2=CR3COO−(R4O)n−R5 [式中、R3およびR5は水素原子またはメチル基、R4
は炭素数2〜6のアルキレン基、nは1〜50、例えば
3〜40の整数を表す。]で示される化合物であること
が好ましい。The hydrophilic group-containing monomer (b) has the formula: CH 2 CRCR 3 COO— (R 4 O) n —R 5 wherein R 3 and R 5 are a hydrogen atom or a methyl group; Four
Represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 50, for example, 3 to 40. ] Is preferable.
【0017】R4としては、通常−CH2CH2−が好適
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、R4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、R4の種類やnの数値が異なる二種以上の混
合物の形態であってもよい。As R 4 , -CH 2 CH 2- is usually preferred, but -CH (CH 3 ) CH 2- , -CH (C 2 H 5 ) CH
2- and so on. That is, in the present invention, polyethylene glycol acrylate or methacrylate in which R 4 is —CH 2 CH 2 — can be particularly preferably used. Further, it may be in the form of a mixture of two or more kinds having different types of R 4 and different values of n.
【0018】親水性基含有単量体(b)の具体例を以下
に挙げる。 CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH CH2=C(CH3)COO(CH2CH2O)9H CH2=CHCOO(CH2CH(CH3)O)11CH3 CH2=CHCOO(CH2CH2O)9H CH2=C(CH3)COO(CH2CH2O)5(CH2CH(CH3)O)3H CH2=C(CH3)COO(CH2CH2O)40HSpecific examples of the hydrophilic group-containing monomer (b) are shown below. CH 2 = C (CH 3) COOCH 2 CH 2 OH CH 2 = C (CH 3) COO (CH 2 CH 2 O) 9 H CH 2 = CHCOO (CH 2 CH (CH 3) O) 11 CH 3 CH 2 = CHCOO (CH 2 CH 2 O) 9 H CH 2 = C (CH 3 ) COO (CH 2 CH 2 O) 5 (CH 2 CH (CH 3 ) O) 3 H CH 2 = C (CH 3 ) COO ( (CH 2 CH 2 O) 40 H
【0019】Rf基含有単量体(a)の割合は、共重合
体に対して少なくとも25重量%、好ましくは30〜8
0重量%、特に40〜70重量%であってよい。25重
量%未満では、撥水撥油性が十分でないことがある。The proportion of the Rf group-containing monomer (a) is at least 25% by weight, preferably 30 to 8%, based on the copolymer.
It may be 0% by weight, especially 40-70% by weight. If it is less than 25% by weight, the water / oil repellency may not be sufficient.
【0020】親水性基含有単量体(b)の割合は、共重
合体に対して少なくとも10重量%、好ましくは20〜
70重量%、特に30〜60重量%であってよい。10
重量%未満では、汚れ脱離性が十分でないことがある。The proportion of the hydrophilic group-containing monomer (b) is at least 10% by weight, preferably 20 to 20% by weight, based on the copolymer.
It may be 70% by weight, especially 30-60% by weight. 10
If the amount is less than the weight percentage, the soil removability may not be sufficient.
【0021】本発明の共重合体の分子量は、1,000
〜500,000、好ましくは5,000〜200,00
0であってよい。1,000未満では耐久性が十分でな
いことがあり、500,000以上では処理液粘度が高
すぎて、作業性が低下することがある。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、グラフト共重合
体であってもよい。The molecular weight of the copolymer of the present invention is 1,000
~ 500,000, preferably 5,000 ~ 200,00
It may be 0. If it is less than 1,000, the durability may not be sufficient, and if it is more than 500,000, the viscosity of the treatment liquid may be too high and the workability may be reduced. The molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography in terms of polystyrene. The copolymer of the present invention may be a random copolymer or a block or graft copolymer.
【0022】本発明の共重合体は、Rf基含有単量体
(a)および親水性基含有単量体(b)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、3−クロ
ロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グ
リセロールモノ(メタ)アクリレート、グリシジル(メ
タ)アクリレートのようなRf基を含まない単量体を含
有してよい。Rf基を含まない単量体を共重合させるこ
とにより、撥水撥油性、耐久性、柔軟性、溶解性、耐水
圧性に加え、価格的に有利な共重合体とすることができ
る。また、連鎖移動剤により分子量を調節することで、
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Rf基を含まない重合可能な化合物の割合は、共重
合体に対して、0〜40重量%、好ましくは0〜20重
量%であってよい。The copolymer of the present invention comprises, in addition to the Rf group-containing monomer (a) and the hydrophilic group-containing monomer (b), ethylene, vinyl chloride, vinylidene halide, styrene and acrylic acid. The alkyl ester, methacrylic acid and its alkyl ester, benzyl methacrylate, vinyl alkyl ketone, vinyl alkyl ether, isoprene,
It may contain a monomer that does not contain an Rf group, such as chloroprene, maleic anhydride, butadiene, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, and glycidyl (meth) acrylate. . By copolymerizing a monomer containing no Rf group, a copolymer which is advantageous in terms of water repellency, oil repellency, durability, flexibility, solubility, and water pressure resistance can be obtained. Also, by adjusting the molecular weight with a chain transfer agent,
Various other properties can be improved as appropriate. The proportion of these polymerizable compounds not containing an R f group may be 0 to 40% by weight, preferably 0 to 20% by weight, based on the copolymer.
【0023】本発明の共重合体を得るためには、塊状重
合、溶液重合、乳化重合、放射線重合などの種々の重合
方式を選択することができる。たとえば、原料の重合し
うる化合物を適当な有機溶媒に溶解し、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方法が採
用されうる。具体的には反応系の重合開始剤として、過
酸化物、アゾ系または過硫酸系の各種の化合物を使用し
得る。また、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
法も採用されうる。In order to obtain the copolymer of the present invention, various polymerization systems such as bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization and radiation polymerization can be selected. For example, a method in which a polymerizable compound as a raw material is dissolved in an appropriate organic solvent and solution polymerization is performed by the action of a polymerization initiation source (eg, a peroxide, an azo compound, or ionizing radiation that is soluble in the organic solvent used). Can be done. Specifically, various compounds of peroxide, azo type or persulfate type can be used as the polymerization initiator of the reaction system. Further, a method in which a mixture of compounds to be copolymerized is emulsified in water in the presence of a surfactant and copolymerized with stirring may be employed.
【0024】この様にして得られた共重合体は常法に従
い、溶剤溶液、乳濁液、エアゾールなどの任意の形態に
調製でき、撥水撥油剤とすることができる。本発明の撥
水撥油剤は、共重合体の他に、水および有機溶媒のよう
な媒体、界面活性剤(例えば、アニオン界面活性剤、カ
チオン界面活性剤および/またはノニオン界面活性剤)
を含んでよい。The copolymer thus obtained can be prepared in an arbitrary form such as a solvent solution, an emulsion or an aerosol according to a conventional method, and can be used as a water / oil repellent. The water- and oil-repellent agent of the present invention may contain, in addition to the copolymer, a medium such as water and an organic solvent, a surfactant (for example, an anionic surfactant, a cationic surfactant and / or a nonionic surfactant).
May be included.
【0025】有機溶媒の例は、アセトン、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸
エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどのエステル類、
エタノール、イソプロパノール、ブタノール、1,3−
ブタンジオール、1,5−ペンタンジオールなどのアル
コール類、パークロルエチレン、トリクレン、1,1−
ジクロロ−2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロパン、
1,3−ジクロロ−1,2,2,3,3−ペンタフルオロプ
ロパン、1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン(HCF
C−141b)などのハロゲン化炭化水素、オクタン、
石油、トルエン、キシレンなどの炭化水素、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、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、トリエチレングリコールジ
メチルエーテル、プロピレングリコール、エチレングリ
コールである。Examples of the organic solvent include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; esters such as ethyl acetate, propyl acetate and butyl acetate;
Ethanol, isopropanol, butanol, 1,3-
Alcohols such as butanediol, 1,5-pentanediol, perchlorethylene, trichlene, 1,1-
Dichloro-2,2,3,3,3-pentafluoropropane,
1,3-dichloro-1,2,2,3,3-pentafluoropropane, 1,1-dichloro-1-fluoroethane (HCF
Halogenated hydrocarbons such as C-141b), octane,
Petroleum, hydrocarbons such as toluene and xylene, dipropylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether,
Polypropylene glycol, triethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol, and ethylene glycol.
【0026】アニオン界面活性剤の例は、ラウリル硫酸
ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ポリ
オキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリ
オキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウ
ム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸トリエタ
ノールアミン、ココイルサルコシンナトリウム、ナトリ
ウムN−ココイルメチルタウリン、ポリオキシエチレン
ヤシアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ジエーテルヘキ
シルスルホコハク酸ナトリウム、α−オレフィンスルホ
ン酸ナトリウム、ラウリルリン酸ナトリウム、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、パーフ
ルオロアルキルカルボン酸塩(商品名ユニダインDS−
101,102(ダイキン工業(株)製))などである。Examples of anionic surfactants include sodium lauryl sulfate, triethanolamine lauryl sulfate, sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate, sodium polyoxyethylene nonyl phenyl ether sulfate, polyoxyethylene lauryl ether triethanolamine sulfate, cocoyl sarcosine. Sodium, sodium N-cocoyl methyl taurine, sodium polyoxyethylene coco alkyl ether sulfate, sodium dietherhexyl sulfosuccinate, sodium α-olefin sulfonate, sodium lauryl phosphate, sodium polyoxyethylene lauryl ether phosphate, perfluoroalkyl carboxylic acid Acid salt (trade name Unidyne DS-
101, 102 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.)).
【0027】カチオン界面活性剤の例は、ジアルキル
(C12〜C22)ジメチルアンモニウムクロライド、アルキ
ル(ヤシ)ジメチルベンジルアンモニウムクロライド、オ
クタデシルアミン酢酸塩、テトラデシルアミン酢酸塩、
牛脂アルキルプロピレンジアミン酢酸塩、オクタデシル
トリメチルアンモニウムクロライド、アルキル(牛脂)ト
リメチルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチル
アンモニウムクロライド、アルキル(ヤシ)トリメチルア
ンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモ
ニウムクロライド、ビフェニルトリメチルアンモニウム
クロライド、アルキル(牛脂)イミダゾリン4級塩、テト
ラデシルメチルベンジルアンモニウムクロライド、オク
タデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ジ
オレイルジメチルアンモニウムクロライド、ポリオキシ
エチレンドデシルモノメチルアンモニウムクロライド、
ポリオキシエチレンアルキル(C12〜C22)ベンジルアン
モニウムクロライド、ポリオキシエチレンラウリルモノ
メチルアンモニウムクロライド、1−ヒドロキシエチル
−2−アルキル(牛脂)イミダゾリン4級塩、疎水基とし
てシロキサン基を有するシリコーン系カチオン界面活性
剤、疎水基としてフルオロアルキル基を有するフッ素系
カチオン界面活性剤(商品名:ユニダインDS−202
(ダイキン工業(株)製))などである。Examples of cationic surfactants are dialkyl
(C 12 -C 22 ) dimethylammonium chloride, alkyl (coconut) dimethylbenzylammonium chloride, octadecylamine acetate, tetradecylamine acetate,
Tallow alkylpropylenediamine acetate, octadecyltrimethylammonium chloride, alkyl (tallow) trimethylammonium chloride, dodecyltrimethylammonium chloride, alkyl (coconut) trimethylammonium chloride, hexadecyltrimethylammonium chloride, biphenyltrimethylammonium chloride, alkyl (tallow) imidazoline 4 Grade salts, tetradecylmethylbenzylammonium chloride, octadecyldimethylbenzylammonium chloride, dioleyldimethylammonium chloride, polyoxyethylene dodecylmonomethylammonium chloride,
Polyoxyethylene alkyl (C 12 -C 22) benzylammonium chloride, polyoxyethylene lauryl monomethyl ammonium chloride, 1-hydroxyethyl-2-alkyl (tallow) imidazoline quaternary salt, a silicone cationic surfactant having a siloxane group as a hydrophobic group Surfactant, a fluorine-based cationic surfactant having a fluoroalkyl group as a hydrophobic group (trade name: Unidyne DS-202)
(Manufactured by Daikin Industries, Ltd.)).
【0028】ノニオン界面活性剤の例は、ポリオキシエ
チレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレントリデシ
ルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリ
オキシエチレンポリオキシプロピレンセチルエーテル、
ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエ
チレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフ
ェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニル
エーテル、ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオ
キシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレンモ
ノオレエート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタン
モノステアレート、ソルビタンモノパルミテート、ソル
ビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、
ソルビタンセスキオレエート、ソルビタントリオレエー
ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポ
リオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオ
キシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシ
ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンポリオ
キシプロピレンブロックポリマー、ポリグリセリン脂肪
酸エステル、ポリエーテル変性シリコーンオイル(商品
名:SH3746、SH3748、SH3749、SH
3771(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)
製))、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物
(商品名:ユニダインDS−401、DS−403(ダイ
キン工業(株)製)、フルオロアルキルエチレンオキシド
付加物(商品名:ユニダインDS−406(ダイキン工業
(株)製)、パーフルオロアルキルオリゴマー(商品名:ユ
ニダインDS−451(ダイキン工業(株))などである。Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene tridecyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene cetyl ether,
Polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene monolaurate, polyoxyethylene monostearate, polyoxyethylene monooleate, sorbitan monolau Rate, sorbitan monostearate, sorbitan monopalmitate, sorbitan monostearate, sorbitan monooleate,
Sorbitan sesquioleate, sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxysorbitan monooleate, polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer, poly Glycerin fatty acid ester, polyether-modified silicone oil (trade names: SH3746, SH3748, SH3749, SH
3771 (Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.)
Manufactured)), perfluoroalkyl ethylene oxide adduct
(Trade name: Unidyne DS-401, DS-403 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), fluoroalkyl ethylene oxide adduct (trade name: Unidyne DS-406 (Daikin Industries, Ltd.)
And perfluoroalkyl oligomers (trade name: Unidyne DS-451 (Daikin Industries, Ltd.)).
【0029】撥水撥油剤中の共重合体の占める割合は、
60重量%以下、好ましくは1〜30重量%であってよ
い。The proportion of the copolymer in the water / oil repellent is as follows:
It may be up to 60% by weight, preferably 1 to 30% by weight.
【0030】本発明の撥水撥油剤は、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、溶剤溶液型や水性乳濁液のもの
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。The water / oil repellent of the present invention can be applied to an article to be treated as an antifouling agent by any method according to the kind of the article to be treated and the preparation form (solvent solution type, aerosol type, etc.). obtain. For example, in the case of a solvent solution type or an aqueous emulsion, a method of attaching to a surface of an object to be processed and drying by a known method of coating such as dip coating may be adopted. If necessary, curing may be performed by applying together with a suitable crosslinking agent. The aerosol-type antifouling agent may be simply sprayed and sprayed on the object to be processed, and after drying immediately, it can exhibit sufficient water and oil repellency and soil release properties.
【0031】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
および防シワ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。Further, the copolymer of the present invention may be mixed with another polymer blender to form an antifouling agent. Of course, it is also possible to obtain an antifouling agent by appropriately using other water repellents, oil repellents, insect repellents, flame retardants, antistatic agents, dye stabilizers, anti-wrinkle agents and the like as additives.
【0032】防汚処理される被処理物は、通常、繊維製
品である。繊維製品としては種々の例を挙げることがで
きる。例えば、綿、麻、羊毛、絹などの動植物性天然繊
維、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアルコー
ル、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリプロ
ピレンなどの合成繊維、レーヨン、アセテートなどの半
合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維、アスベスト繊維など
の無機繊維、あるいはこれらの混合繊維が挙げられる。The material to be subjected to the antifouling treatment is usually a fiber product. Various examples can be given as fiber products. For example, animal and plant natural fibers such as cotton, hemp, wool, and silk; synthetic fibers such as polyamide, polyester, polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, and polypropylene; semi-synthetic fibers such as rayon and acetate; glass fibers; and carbon fibers. And inorganic fibers such as asbestos fibers, or a mixed fiber thereof.
【0033】繊維製品は、繊維、糸、布等の形態のいず
れであってもよい。本発明の共重合体は処理時に0.1
〜30重量%、好ましくは1〜10重量%に希釈して使
用することが可能である。あまりに低濃度では性能付与
が不十分になり、あまりに高濃度では処理した繊維の風
合が悪くなる。The fiber product may be in any form of fiber, yarn, cloth and the like. The copolymer of the present invention is 0.1% when treated.
It can be used after being diluted to 3030% by weight, preferably 1-10% by weight. If the concentration is too low, the performance will be insufficient, and if the concentration is too high, the texture of the treated fiber will be poor.
【0034】[0034]
【発明の好ましい態様】次に、実施例、比較例および試
験例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。ただし、こ
れらの説明が本発明を限定するものでないことは勿論で
ある。汚れ脱離性(SR性)の試験は次の如く行った。
即ち、水平に敷いた吸取り紙の上に試験布を広げ、汚れ
としてカーボンブラック0.1%をトリオレインに分散
させたものを0.05ml滴下し、その上にポリエチレ
ンシートをかけて、500g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、室温で24時
間放置することにより、試験布に汚れを付着させた。次
に、試験布にバラスト布を加えて500gとし、洗剤
(商品名:ライオン製スーパーコンパクトトップ)1
2.5gを用いて、電気洗濯機で、浴量25リットル、
浴温40℃の条件で5分間洗濯し、その後濯いで、室温
で乾燥した。乾燥した試験布の汚れが残存している部分
の明度を色差計(MINOLTA製 CR-200)で測定し、下記の
汚染率(%)より汚れ脱離性能を評価した。Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, Comparative Examples and Test Examples. However, it goes without saying that these descriptions do not limit the present invention. The test of the soil release property (SR property) was performed as follows.
That is, a test cloth was spread on blotting paper laid horizontally, 0.05 ml of a dispersion of carbon black 0.1% dispersed in triolein was dropped as a stain, and a polyethylene sheet was placed on the dispersion, followed by 500 g of 500 g. A weight was placed, and after 60 seconds, the weight and the polyethylene sheet were removed, and left at room temperature for 24 hours to attach a stain to the test cloth. Next, a ballast cloth was added to the test cloth to make 500 g, and a detergent (trade name: Lion Super Compact Top) 1
Using 2.5g, electric washing machine, bath volume 25 liters,
Washing was performed for 5 minutes at a bath temperature of 40 ° C., followed by rinsing and drying at room temperature. The lightness of the portion of the dried test cloth where the stain remained was measured with a color difference meter (CR-200 manufactured by MINOLTA), and the stain removal performance was evaluated from the following stain rate (%).
【0035】汚れ脱離性能は残存する着色固体粒子(こ
こではカーボンブラック)の明度を指標とし、次式で示
す「汚染率」で評価する。 [汚染率(%)]=(R0−R)/R0×100 ここで、R0は未汚染布の明度、Rは汚染布の明度であ
る。これは洗濯時に固体粒子汚れが油性汚れ(ここでは
トリオレイン)に伴って洗浄されることを前提とし、視
覚的に判別できる固体粒子汚れの明度を測定することに
より、固体粒子と油から成る複合汚れの除去率を評価す
る方法である。本発明者らはこれまでにカーボンブラッ
クとトリオレインの除去率の関係には相関があることを
確認している。したがって、上述の汚染率による汚れ脱
離性の評価は簡便ではあるが、固体粒子汚れと油性汚れ
を同時に測定できる実用的な方法である。ここで、汚染
率が小さいほど汚れ脱離性能は高いことを示している。The stain release performance is evaluated by using the lightness of the remaining colored solid particles (in this case, carbon black) as an index, and is evaluated by the “contamination rate” represented by the following equation. [Stain ratio (%)] = (R 0 −R) / R 0 × 100 Here, R 0 is the lightness of the unstained cloth, and R is the lightness of the contaminated cloth. This is based on the premise that the solid particle soil is washed together with the oily soil (here, triolein) at the time of washing, and by measuring the lightness of the solid particle soil that can be visually discriminated, the composite composed of the solid particles and oil is measured. This is a method for evaluating the stain removal rate. The present inventors have confirmed that there is a correlation between the relationship between the carbon black and the triolein removal rate. Therefore, although the evaluation of the soil detachability based on the above-mentioned contamination rate is simple, it is a practical method capable of simultaneously measuring solid particle soil and oily soil. Here, it is shown that the smaller the contamination rate is, the higher the stain removal performance is.
【0036】参考製造例1 CF3CF2(CF2CF2)nCH2CH2OCOCH=CH2
(n=3)で示される単量体(「17FA」と略す)1
0g、1,1,2,3,4,4-ヘキサフルオロテトラクロロ
ブタン40gを四ツ口フラスコ中に入れ、系内の酸素を
窒素で充分に置換した後、t-ブチルペルオキシピバレ
ート(日本油脂製パーブチルPV)0.5gを入れ、6
0℃で6時間撹拌しながら反応を行った。得られたポリ
マーをエタノールで再沈、精製したところ白色微粉末ポ
リマー9gが得られた。Reference Production Example 1 CF 3 CF 2 (CF 2 CF 2 ) n CH 2 CH 2 OCOCH = CH 2
Monomer (n = 3) (abbreviated as “17FA”) 1
0 g, 1,1,2,3,4,4-hexafluorotetrachlorobutane (40 g) was placed in a four-necked flask, and oxygen in the system was sufficiently replaced with nitrogen. Then, t-butyl peroxypivalate (Japan 0.5 g of oil-and-fat perbutyl PV)
The reaction was carried out with stirring at 0 ° C. for 6 hours. The obtained polymer was reprecipitated with ethanol and purified to obtain 9 g of a fine white powder polymer.
【0037】参考製造例2〜4 参考製造例1と同様にして、CF3CF2(CF2CF2)n
CH2CH2OCOCH=CH2で、nが3、4、5の化
合物の重量比5:3:1の混合物である単量体(「T−
FA」と略す)、nが2である単量体(「13FA」と
略す)、およびnが4である単量体(「21FA」と略
す)のそれぞれのホモポリマーを重合した。Reference Production Examples 2 to 4 Similar to Reference Production Example 1, CF 3 CF 2 (CF 2 CF 2 ) n
A monomer which is a mixture of CH 2 CH 2 OCOCH = CH 2 and n = 3, 4, 5 in a weight ratio of 5: 3: 1 (“T-
Each of homopolymers of a monomer having an FA of 2), a monomer having an n of 2 (abbreviated as "13FA"), and a monomer having an n of 4 (abbreviated as "21FA") was polymerized.
【0038】製造例1 参考製造例1で示す17FAを24g、CH2=C(C
H3)COOCH2CH2OH(「HEMA」と略す)を1
6g、イソプロパノール360gを四ツ口フラスコ中に入
れ、系内の酸素を窒素で充分に置換した後、2,2-アゾ
ビス(2-メチルブチロニトリル)[和光純薬製V−5
9]0.1gを入れ、60℃で共重合反応を開始した。
30分後に系の温度を70℃まで昇温し、さらに30分
後、1時間後に開始剤を0.01gずつ入れた。最初の
開始剤投入から6時間反応させた。得られたポリマーを
n−ヘキサンで再沈、精製したところ白色微粉末ポリマ
ー36gが得られた。Production Example 1 24 g of 17FA shown in Reference Production Example 1, CH 2 CC (C
H 3 ) COOCH 2 CH 2 OH (abbreviated as “HEMA”)
6 g and 360 g of isopropanol were placed in a four-necked flask, and oxygen in the system was sufficiently replaced with nitrogen. Then, 2,2-azobis (2-methylbutyronitrile) [V-5 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.]
9] 0.1 g was added, and the copolymerization reaction was started at 60 ° C.
After 30 minutes, the temperature of the system was raised to 70 ° C., and after 30 minutes, 1 hour later, 0.01 g of the initiator was added. The reaction was allowed to proceed for 6 hours from the first addition of the initiator. The obtained polymer was reprecipitated with n-hexane and purified to obtain 36 g of a fine white powder polymer.
【0039】比較製造例1〜3 製造例1と同様にして、T−FAとHEMAの共重合体
(比較製造例1)、13FAとHEMAの共重合体(比
較製造例2)、および21FAとHEMAの共重合体
(比較製造例3)を重合した。Comparative Production Examples 1-3 Copolymers of T-FA and HEMA (Comparative Production Example 1), copolymers of 13FA and HEMA (Comparative Production Example 2), and 21FA The HEMA copolymer (Comparative Production Example 3) was polymerized.
【0040】実施例1 参考製造例1〜4で得られたポリマーについて、DSC
測定による融点、およびX線回折による結晶化度の結果
を表1に示す。DSC測定は島津製作所製DSC−50
によりサンプル量10mg、昇温速度20℃/minで
行った。X線回折は理学電気製ローターフレックスRA
D−rA型によりX線源にはCuKα(15.42nm)
を用いて出力は40kV、50mAで測定した。そし
て、次式より結晶化度を算出した。 [結晶化度(%)]=IRf /(IRf + Iam)×1
00 ここで、IRfは2θ=18°に現れるRf基のピーク強
度、Iamは非晶領域のピーク強度である。Example 1 The polymers obtained in Reference Production Examples 1 to 4 were subjected to DSC
Table 1 shows the results of the melting point measured and the crystallinity determined by X-ray diffraction. DSC measurement was made by Shimadzu DSC-50.
Was performed at a sample amount of 10 mg and a heating rate of 20 ° C./min. X-ray diffraction is Rigaku Rotor Flex RA
Cu-Kα (15.42 nm) for X-ray source by D-rA type
And the output was measured at 40 kV and 50 mA. Then, the crystallinity was calculated from the following equation. [Crystallinity (%)] = I Rf / (I Rf + I am ) × 1
Here, I Rf is the peak intensity of the Rf group appearing at 2θ = 18 °, and I am is the peak intensity of the amorphous region.
【0041】[0041]
【表1】 [Table 1]
【0042】Rf基含有単量体ホモポリマーの融点およ
び結晶化度はRf基鎖長が短いほど低くなった。したが
って、Rf基の炭素数が短いほどポリマーの分子運動性
は高いと考えられる。また、Rf基の炭素数が6である
13FAホモポリマーでは融点は観測されなかった。こ
れは、Rf基鎖長が短いので分子運動性がかなり大きく
結晶化しないためである。The melting point and crystallinity of the Rf group-containing monomer homopolymer decreased as the Rf group chain length became shorter. Therefore, it is considered that the shorter the carbon number of the R f group, the higher the molecular mobility of the polymer. Further, the melting point was not observed for the 13FA homopolymer having 6 carbon atoms in the R f group. This is because the Rf base chain length is short and the molecular mobility is considerably large, so that crystallization does not occur.
【0043】実施例2 製造例1、および比較製造例1〜3で得られたポリマー
について、ホットプレート上で昇温させ、それを顕微鏡
で観察したときに外観が丸くなった温度(軟化点)、お
よび実施例1と同様にX線回折により結晶化度を調べた
結果を表2に示す。Example 2 The polymer obtained in Production Example 1 and Comparative Production Examples 1 to 3 was heated on a hot plate, and the temperature at which the appearance became round when observed with a microscope (softening point). Table 2 shows the results obtained by examining the crystallinity by X-ray diffraction in the same manner as in Example 1.
【0044】[0044]
【表2】 [Table 2]
【0045】Rf基鎖長が短い共重合体ほど軟化点およ
び結晶化度は低く、分子運動性は高いと考えられる。こ
れは実施例1に示したように、Rf基鎖長が短いほどホ
モポリマーの分子運動性が高いことに起因すると考えら
れる。It is considered that a copolymer having a shorter R f group chain length has a lower softening point and crystallinity and a higher molecular mobility. This is thought to be because, as shown in Example 1, the shorter the Rf chain length, the higher the molecular mobility of the homopolymer.
【0046】実施例3 製造例1、および比較製造例1〜3で得られたポリマー
を、ポリマー含量が1重量%になるようにトルエンとイ
ソプロパノールの混合溶剤で希釈調整し、ポリエチレン
テレフタレートのフィルムに0.5mm/秒で浸漬処理
した。風乾後、80℃で3分の熱処理を行った。そし
て、それぞれについて空気中の水の接触角、および水中
の気泡の接触角(5分浸漬後)を協和界面科学製の接触
角計で測定した。水中の気泡の接触角は、オリジナルの
セルを使用して測定した。結果を表3に示す。Example 3 The polymers obtained in Production Example 1 and Comparative Production Examples 1 to 3 were diluted with a mixed solvent of toluene and isopropanol so as to have a polymer content of 1% by weight. The immersion treatment was performed at 0.5 mm / sec. After air drying, heat treatment was performed at 80 ° C. for 3 minutes. Then, the contact angle of water in air and the contact angle of air bubbles in water (after immersion for 5 minutes) were measured with a contact angle meter manufactured by Kyowa Interface Science. The contact angle of bubbles in water was measured using the original cell. Table 3 shows the results.
【0047】[0047]
【表3】 [Table 3]
【0048】いずれの共重合体も空気中の水の接触角は
約110°であり、高撥水性を示した。しかし水中の気
泡の接触角は約50°であり、疎水性の単量体同士の共
重合体である17FA/ステアリルアクリレート共重合
体(約100°)よりもかなり小さかった。これは、空
気中では疎水性であるが水中では親水性であることを示
しており、空気中から水中へ移すと表面の構造が変化す
ること(flip−flop性)を表している。ポリマ
ーの構造別に比較すると、Rf基鎖長が短い13FA共
重合体や17FA共重合体の方が、水中の気泡の接触角
は小さくなっていた。これは、Rf基鎖長が短いほど分
子運動性は高いのでflip−flop性が起こりやす
いためと考えられる。Each of the copolymers had a contact angle of water in the air of about 110 ° and exhibited high water repellency. However, the contact angle of bubbles in water was about 50 °, which was considerably smaller than that of 17FA / stearyl acrylate copolymer (about 100 °), which is a copolymer of hydrophobic monomers. This indicates that the substance is hydrophobic in the air but hydrophilic in the water, and that the structure of the surface changes when the substance is moved from the air to the water (flip-flop property). When compared by polymer structure, the contact angle of bubbles in water was smaller in the 13FA copolymer and the 17FA copolymer having a shorter Rf group chain length. This is presumably because the shorter the Rf group chain length, the higher the molecular mobility, so that flip-flop properties tend to occur.
【0049】実施例4 実施例3でポリマーを処理したのと同じフィルムを用い
て乾燥状態および水和状態のESCAを測定した。島津
製作所製ESCA750を使用した。放出角は20°と
した。乾燥状態は熱処理後のフィルムをそのままの状態
で測定した。水和状態はフィルムを水に5分浸漬後余分
な水分を取り除き、その直後に測定した。そして、フッ
素に由来するピーク面積と炭素に由来するピーク面積の
比(F/C)、および酸素に由来するピーク面積と炭素
に由来するピーク面積の比(O/C)を調べた。結果を
表4に示す。Example 4 The same film treated with the polymer in Example 3 was used to measure the dry and hydrated ESCA. ESCA750 manufactured by Shimadzu Corporation was used. The emission angle was 20 °. The dry state was measured with the film after heat treatment as it was. The hydration state was measured immediately after the film was immersed in water for 5 minutes to remove excess water. Then, the ratio of the peak area derived from fluorine to the peak area derived from carbon (F / C) and the ratio of the peak area derived from oxygen to the peak area derived from carbon (O / C) were examined. Table 4 shows the results.
【0050】[0050]
【表4】 [Table 4]
【0051】いずれの共重合体も乾燥状態から水和状態
で、F/Cは小さく、O/Cはやや大きくなった。これ
は、ポリマー表面のRf基の減少および親水基の増大を
示しており、水に浸すことにより表面構造が変化したこ
とを示している。またポリマーの構造別に比較すると、
乾燥状態から水和状態でのF/Cの減少率、およびO/
Cの増大率は、Rf基鎖長が短い13FA共重合体や1
7FA共重合体の方が大きかった。これは実施例3にも
示したように、Rf基鎖長が短いほど分子運動性は高い
のでflip−flop性が起こりやすいためと考えら
れる。In each of the copolymers, the F / C was small and the O / C was slightly large from the dry state to the hydrated state. This indicates a decrease in R f groups and an increase in hydrophilic groups on the polymer surface, indicating that the surface structure was changed by immersion in water. Also, when comparing by polymer structure,
F / C reduction rate from dry state to hydrated state, and O /
The rate of increase in C was as follows: 13FA copolymer having a short R f
The 7FA copolymer was larger. This is presumably because, as shown in Example 3, the shorter the Rf group chain length is, the higher the molecular mobility is, so that flip-flop property is likely to occur.
【0052】実施例5 製造例1、および比較製造例1〜3で得られたポリマー
をポリマー含量が0.5重量%になるようにトルエンと
イソプロパノールの混合溶剤で希釈調整した。これに綿
ブロード布を浸漬し、ロールで絞りウェットピックアッ
プを50%とした。風乾後、80℃で3分の熱処理を行
った。このように処理した布について、汚れ脱離性能試
験を行った。結果を表5に示す。Example 5 The polymers obtained in Production Example 1 and Comparative Production Examples 1 to 3 were diluted with a mixed solvent of toluene and isopropanol so that the polymer content was 0.5% by weight. A cotton broad cloth was immersed in this, squeezed with a roll, and the wet pickup was adjusted to 50%. After air drying, heat treatment was performed at 80 ° C. for 3 minutes. The cloth thus treated was subjected to a soil removal performance test. Table 5 shows the results.
【0053】[0053]
【表5】 [Table 5]
【0054】防汚加工剤の原料として実用化されている
Rf基鎖長に分布のある(炭素数8、10、12の混合
物)T−FA共重合体や、Rf基鎖長が長い(炭素数1
0)21FA共重合体よりも、T−FAの主成分でRf
基鎖長が短くて一定(炭素数8)の17FA共重合体の
方が、汚染率が小さく汚れ脱離性は良かった。これは、
17FA共重合体の方が分子運動性が高く、flip−
flopが起こりやすいためと考えられる。一方、もっ
とも分子運動性が高いと考えられる13FA共重合体
は、17FA共重合体よりも汚れ脱離性は悪かった。T-FA copolymers (mixtures of 8, 10 and 12 carbon atoms) having a distribution in the R f group chain length which are practically used as raw materials for antifouling agents, and long R f group lengths (C 1
0) R f is a main component of T-FA rather than 21FA copolymer.
The 17FA copolymer having a shorter base chain length and a constant (8 carbon atoms) had a lower contamination rate and a higher soil release property. this is,
The 17FA copolymer has higher molecular motility and flip-
It is considered that flop is likely to occur. On the other hand, the 13FA copolymer, which is considered to have the highest molecular mobility, had poorer soil release properties than the 17FA copolymer.
【0055】実施例6 実施例5で処理した布に、表面張力の異なる8種類の油
(炭化水素)を滴下して、撥油性を調べた結果を表6に
示す。滴下した油の表面張力(25℃)は、それぞれ1
点−31.2、2点−29.6、3点−27.3、4点−
26.7、5点−25.0、6点−23.5、7点−2
1.8、8点−20.0 mN/mであり、布に染み込まない
最大の油の点数を撥油性とした。したがって、撥油性の
点数が高いほど処理布の表面自由エネルギーが低いこと
を表している。Example 6 Table 6 shows the results obtained by dropping eight types of oils (hydrocarbons) having different surface tensions onto the cloth treated in Example 5 and examining the oil repellency. The surface tension of the dropped oil (25 ° C) is 1
Point-31.2,2 points-29.6,3 points-27.3,4 points-
26.7, 5 points-25.0, 6 points-23.5, 7 points -2
1.8, 8 points-20.0 mN / m, and the maximum oil score that did not soak into the cloth was taken as oil repellency. Therefore, the higher the oil repellency score, the lower the surface free energy of the treated cloth.
【0056】[0056]
【表6】 [Table 6]
【0057】17FA共重合体、T−FA共重合体、2
1FA共重合体では、高い撥油性を示したが、13FA
共重合体では撥油性は悪く、いずれの油も染み込んだ。
したがって、もっとも分子運動性が高いと考えられる1
3FA共重合体が、17FA共重合体よりも汚れ脱離性
が悪いのは、Rf基が短すぎるために結晶性が悪くなり
撥油性が消失したので、繊維深くに染み込んだ油汚れが
洗浄されにくくなったためと考えられる。17FA copolymer, T-FA copolymer, 2
The 1FA copolymer showed high oil repellency, but 13FA
The copolymer had poor oil repellency and soaked all oils.
Therefore, it is considered that the molecular mobility is the highest 1
The reason why the 3FA copolymer has poorer soil releasability than the 17FA copolymer is that the Rf group is too short, resulting in poor crystallinity and loss of oil repellency. It is thought that it became difficult to be done.
【0058】実施例7 実施例5で処理した布を汚れ脱離性試験におけるのと同
様の洗濯を5回行い、続いて汚れ脱離性能試験を行っ
た。結果を表7に示す。Example 7 The cloth treated in Example 5 was washed five times in the same manner as in the soil release test, and then the soil release performance test was performed. Table 7 shows the results.
【0059】[0059]
【表7】 [Table 7]
【0060】実施例5と同様に、汚染率はT−FA共重
合体や21FA共重合体より、17FA共重合体の方が
小さかった。これは、17FA共重合体は洗濯を繰り返
した後でも高い汚れ脱離性を発現することを示してお
り、耐久性にも優れている。As in Example 5, the contamination rate of the 17FA copolymer was smaller than that of the T-FA copolymer or 21FA copolymer. This indicates that the 17FA copolymer exhibits high stain release properties even after repeated washing, and is excellent in durability.
【0061】[0061]
【発明の効果】本発明の共重合体を用いた撥水撥油剤
は、従来の撥水撥油剤と比べると、汚れ脱離性が極めて
優れている。The water- and oil-repellent using the copolymer of the present invention is extremely excellent in soil release properties as compared with conventional water- and oil-repellents.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) D06M 15/277 D06M 15/277 // D06M 101:04 (72)発明者 久保 元伸 大阪府摂津市西一津屋1番1号 ダイキン 工業株式会社淀川製作所内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) D06M 15/277 D06M 15/277 // D06M 101: 04 (72) Inventor Kubo Motonobu West of Settsu-shi, Osaka Ichitsuya 1-1 Daikin Industries, Ltd. Yodogawa Works
Claims (6)
〜80℃であるフルオロアルキル基含有単量体、および
(b)親水性基含有単量体からなる共重合体を主成分と
する撥水撥油剤。(1) a melting point of 60% in a homopolymer state;
A water- and oil-repellent agent comprising, as a main component, a copolymer comprising a fluoroalkyl group-containing monomer having a temperature of from 80 to 80 ° C and (b) a hydrophilic group-containing monomer.
が、一般式: Rf−R1−X−R2C=CH2 [式中、Rfは炭素数3〜20の直鎖状のフルオロアル
キル基、R1は炭素数1〜10の直鎖状または分岐状の
アルキレン基、R2は水素原子またはメチル基、Xは、
−O−C(=O)−または−SO2−N(A1)−A2−
(式中、A1は、炭素数1〜4のアルキル基、A2は、直
接結合または−A3−O−C(=O)−(A3は炭素数1
〜4のアルキレン基)である。)である。]で示される
化合物である請求項1に記載の撥水撥油剤。2. A fluoroalkyl group-containing monomer (a)
Is a general formula: R f —R 1 —X—R 2 C = CH 2 wherein R f is a straight-chain fluoroalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and R 1 is a straight-chain fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. A chain or branched alkylene group, R 2 is a hydrogen atom or a methyl group, X is
-O-C (= O) - or -SO 2 -N (A 1) -A 2 -
(In the formula, A 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, A 2 is a direct bond or —A 3 —O—C (= O) — (A 3 is
To 4 alkylene groups). ). The water / oil repellent according to claim 1, which is a compound represented by the formula:
は炭素数2〜6のアルキレン基、nは1〜50の整数を
表す。]で示される化合物である請求項1に記載の撥水
撥油剤。3. A compound having a hydrophilic group-containing monomer (b) represented by the following general formula: CH 2 CRCR 3 COO— (R 4 O) n —R 5 wherein R 3 and R 5 are hydrogen atoms or methyl Group, R 4
Represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 50. The water / oil repellent according to claim 1, which is a compound represented by the formula:
フルオロアルキル基の炭素数が8である請求項1に記載
の撥水撥油剤。4. The water / oil repellent according to claim 1, wherein the fluoroalkyl group of the fluoroalkyl group-containing monomer (a) has 8 carbon atoms.
ホモポリマーの状態で結晶化度が50〜85%である請
求項1に記載の撥水撥油剤。5. The water / oil repellent according to claim 1, wherein the degree of crystallinity of the homopolymer of the fluoroalkyl group-containing monomer (a) is 50 to 85%.
理された繊維製品。6. A textile product treated with the water / oil repellent according to claim 1.
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