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JP2024118357A - Method for manufacturing water-repellent textile structure and water-repellent chemical kit for textile structure - Google Patents

Method for manufacturing water-repellent textile structure and water-repellent chemical kit for textile structure Download PDF

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JP2024118357A
JP2024118357A JP2023024731A JP2023024731A JP2024118357A JP 2024118357 A JP2024118357 A JP 2024118357A JP 2023024731 A JP2023024731 A JP 2023024731A JP 2023024731 A JP2023024731 A JP 2023024731A JP 2024118357 A JP2024118357 A JP 2024118357A
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JP
Japan
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water
repellent
fiber structure
group
mass
Prior art date
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Pending
Application number
JP2023024731A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
陽子 細矢
Yoko Hosoya
智行 高瀬
Satoyuki Takase
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lion Specialty Chemicals Co Ltd
Original Assignee
Lion Specialty Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Lion Specialty Chemicals Co Ltd filed Critical Lion Specialty Chemicals Co Ltd
Priority to JP2023024731A priority Critical patent/JP2024118357A/en
Publication of JP2024118357A publication Critical patent/JP2024118357A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

To provide a method for producing a water-repellent fiber structure with high water repellency added with a fluorine-free water-repellent agent.SOLUTION: A method for producing a water-repellent fiber structure includes: an anionic polymer attachment step for attaching an anionic polymer (A) to a fiber structure; and a water-repellent treatment step for treating the fiber structure, to which the anionic polymer (A) has been attached, using a fluorine-free water-repellent (B) to render it water-repellent.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、撥水加工繊維構造物の製造方法及び繊維構造物の撥水加工薬剤キットに関する。 The present invention relates to a method for producing a water-repellent textile structure and a water-repellent treatment chemical kit for textile structures.

繊維等に使用する撥水剤として、フッ素元素を含むフッ素系撥水剤を用いた撥水性繊維製品が知られている(特許文献1等)。 As a water repellent for use in textiles, etc., water repellent textile products using fluorine-based water repellents containing elemental fluorine are known (Patent Document 1, etc.).

特開2004-262970号公報JP 2004-262970 A

フッ素系撥水剤に含まれるパーフルオロオクタン酸(以下「PFOA」という。)、パーフルオロオクタンスルホン酸(以下「PFOS」という)等のフッ素化合物は、生活環境、生物等に影響を及ぼすおそれがある。そこで、近年は、フッ素元素を含まない非フッ素系撥水剤を使用した繊維製品が要望されている。 Fluorine compounds contained in fluorine-based water repellents, such as perfluorooctanoic acid (hereinafter referred to as "PFOA") and perfluorooctanesulfonic acid (hereinafter referred to as "PFOS"), may have an adverse effect on the living environment and living organisms. Therefore, in recent years, there has been a demand for textile products that use non-fluorine-based water repellents that do not contain fluorine element.

しかし、非フッ素系撥水剤で処理した撥水繊維製品は、フッ素系撥水剤を用いた撥水性繊維製品に比べ、撥水性が低く、特に、洗濯後の撥水性が低下しやすい傾向がある。このため、非フッ素系撥水剤を用いた、撥水性の高い撥水加工繊維製品の製造方法が必要とされている。 However, water-repellent textile products treated with non-fluorine-based water repellents have lower water repellency than textile products using fluorine-based water repellents, and in particular tend to lose water repellency after washing. For this reason, there is a need for a method for producing water-repellent textile products with high water repellency using non-fluorine-based water repellents.

そこで、本発明は、非フッ素系撥水剤を用いた、高い撥水性を有する撥水加工繊維構造物の製造方法、及び非フッ素系撥水剤を用いた撥水加工薬剤キットを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide a method for producing a water-repellent fiber structure with high water repellency using a non-fluorine-based water repellent agent, and a water-repellent chemical kit using a non-fluorine-based water repellent agent.

前記目的を達成するために、本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法は、繊維構造物にアニオン系高分子(A)を付着させるアニオン系高分子付着処理工程と、前記アニオン系高分子(A)を付着させた前記繊維構造物を非フッ素系撥水剤(B)で撥水処理する撥水処理工程とを含むことを特徴とする。 To achieve the above object, the method for producing a water-repellent textile structure of the present invention is characterized by including an anionic polymer attachment process step of attaching an anionic polymer (A) to a textile structure, and a water-repellent treatment process step of treating the textile structure to which the anionic polymer (A) has been attached with a non-fluorine-based water repellent agent (B) to make it water-repellent.

本発明の繊維構造物の撥水加工薬剤キットは、アニオン系高分子(A)と非フッ素系撥水剤(B)とを含むことを特徴とする。 The water repellent treatment chemical kit for textile structures of the present invention is characterized by including an anionic polymer (A) and a non-fluorine-based water repellent agent (B).

本発明によれば、非フッ素系撥水剤を用いた、高い撥水性を有する撥水加工繊維構造物の製造方法、及び非フッ素系撥水剤を用いた撥水加工薬剤キットを提供することができる。 The present invention provides a method for producing a water-repellent fiber structure with high water repellency using a non-fluorine-based water repellent agent, and a water-repellent chemical kit using a non-fluorine-based water repellent agent.

以下、本発明について、例を挙げて説明する。ただし、本発明は、以下の説明により限定されない。 The present invention will be described below with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following description.

本発明において、「繊維構造物」は、繊維によって構成された構造物をいう。 In the present invention, a "fiber structure" refers to a structure made of fibers.

本発明において、「繊維製品」は、繊維構造物を用いた製品をいう。 In the present invention, "textile product" refers to a product that uses a fiber structure.

本発明において、「撥水剤組成物」は、撥水剤のうち、組成物であるものをいう。 In the present invention, the term "water repellent composition" refers to a water repellent that is a composition.

本発明において、「イソシアネート」は、分子中にイソシアネート基(イソシアナト基)-N=C=Oを有する化合物をいう。「モノイソシアネート」は、1分子中にイソシアネート基を1つのみ有するイソシアネートをいう。「ポリイソシアネート」は、1分子中にイソシアネート基を複数有するイソシアネートをいう。 In the present invention, "isocyanate" refers to a compound having an isocyanate group (isocyanato group) -N=C=O in the molecule. "Monoisocyanate" refers to an isocyanate having only one isocyanate group in one molecule. "Polyisocyanate" refers to an isocyanate having multiple isocyanate groups in one molecule.

本発明において、「アルキル」は、例えば、直鎖状又は分枝状のアルキルを含む。本発明において、アルキル基は、特に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基及びtert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基等が挙げられる。 In the present invention, "alkyl" includes, for example, linear or branched alkyl. In the present invention, the alkyl group is not particularly limited, but examples thereof include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, and icosyl group.

本発明において、「アルキレン」は、例えば、直鎖状アルキレン(メチレンもしくはポリメチレン)又は分枝状のアルキレンを含む。本発明において、アルキレン基は、特に限定されないが、例えば、メチレン基、ジメチレン基(エチレン基)、エチリデン基、トリメチレン基、1-メチルエチレン基(プロピレン基)、テトラメチレン基、1-メチルトリメチレン基、2-メチルトリメチレン基、1,1-ジメチルエチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基、オクタメチレン基、ノナメチレン基、デカメチレン基等が挙げられる。 In the present invention, "alkylene" includes, for example, linear alkylene (methylene or polymethylene) or branched alkylene. In the present invention, the alkylene group is not particularly limited, but examples thereof include a methylene group, a dimethylene group (ethylene group), an ethylidene group, a trimethylene group, a 1-methylethylene group (propylene group), a tetramethylene group, a 1-methyltrimethylene group, a 2-methyltrimethylene group, a 1,1-dimethylethylene group, a pentamethylene group, a hexamethylene group, a heptamethylene group, an octamethylene group, a nonamethylene group, and a decamethylene group.

以下、本発明の実施形態について、さらに具体的に説明する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限定されない。 The following describes the embodiments of the present invention in more detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments.

[1.撥水加工繊維構造物の製造方法]
本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法は、前述のとおり、繊維構造物にアニオン系高分子(A)を付着させるアニオン系高分子付着処理工程と、前記アニオン系高分子(A)を付着させた前記繊維構造物を非フッ素系撥水剤(B)で撥水処理する撥水処理工程とを含むことを特徴とする。
[1. Method for producing water-repellent textile structure]
As described above, the method for producing a water-repellent fiber structure of the present invention is characterized by comprising an anionic polymer attachment treatment step of attaching an anionic polymer (A) to a fiber structure, and a water-repellent treatment step of treating the fiber structure to which the anionic polymer (A) has been attached with a non-fluorinated water repellent agent (B) to make it water-repellent.

[1-1.アニオン系高分子(A)]
本発明において、「アニオン系高分子」は、アニオンを生じ得る高分子をいい、例えば、水に溶解したときに負電荷、すなわちアニオンを生じ得る高分子をいい、より具体的には、例えば、アニオン性官能基を有する高分子物質をいう。
[1-1. Anionic polymer (A)]
In the present invention, the term "anionic polymer" refers to a polymer capable of generating anions, for example, a polymer capable of generating a negative charge, i.e., an anion, when dissolved in water, and more specifically, for example, a polymeric substance having an anionic functional group.

本発明において、前記アニオン系高分子(A)は、特に限定されないが、例えば、多価フェノール系縮合物、多価フェノール系縮合物誘導体、フェノールスルホン酸ホルマリン重縮合物、ビスフェノールSスルホンホルマリン重縮合物、チオフェノールホルマリン重縮合物等が挙げられる。本発明において、「多価フェノール系縮合物」は、例えば、多価フェノール(1分子中に複数のフェノール性水酸基を有する芳香族化合物)の重合体又は共重合体をいう。本発明において、「多価フェノール系縮合物誘導体」は、多価フェノール系縮合物の構造が変化した化合物をいい、例えば、多価フェノール系縮合物の水素原子の少なくとも1つが置換基で置換された化合物をいう。本発明において、前記アニオン系高分子(A)は、1種類のみ用いてもよいし、複数種類併用してもよい。 In the present invention, the anionic polymer (A) is not particularly limited, but examples thereof include polyhydric phenol condensates, polyhydric phenol condensate derivatives, phenolsulfonic acid-formalin polycondensates, bisphenol S sulfone-formalin polycondensates, and thiophenol-formalin polycondensates. In the present invention, the "polyhydric phenol condensate" refers to, for example, a polymer or copolymer of a polyhydric phenol (an aromatic compound having multiple phenolic hydroxyl groups in one molecule). In the present invention, the "polyhydric phenol condensate derivative" refers to a compound in which the structure of a polyhydric phenol condensate has been changed, for example, a compound in which at least one hydrogen atom of a polyhydric phenol condensate has been substituted with a substituent. In the present invention, the anionic polymer (A) may be used alone or in combination of multiple types.

本発明において、前記アニオン系高分子(A)は、例えば、合成して用いてもよいし、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の商品名「ナイロックス1500」が挙げられ、さらに、下記表1に記載されたアニオン系高分子が挙げられる。 In the present invention, the anionic polymer (A) may be, for example, synthesized and used, or a commercially available product may be used. Examples of commercially available products include "Nylox 1500" manufactured by Lion Specialty Chemicals Co., Ltd., and further examples of the anionic polymers listed in Table 1 below.

Figure 2024118357000001
Figure 2024118357000001

本発明において、前記アニオン系高分子(A)の重量平均分子量は、特に限定されないが、例えば、1000~25000、又は2000~20000であってもよい。本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法において、前記アニオン系高分子付着処理工程における前記アニオン系高分子(A)の添加量は、特に限定されないが、繊維構造物に対して、0.2~20%o.w.f.が好ましい。なお、本発明において、「o.w.f.」は、処理対象物である繊維構造物の全質量を100質量%とした場合の、処理剤(例えば、前記アニオン系高分子(A)又は前記非フッ素系撥水剤(B))の全質量(質量%)をいう。 In the present invention, the weight average molecular weight of the anionic polymer (A) is not particularly limited, but may be, for example, 1000 to 25000, or 2000 to 20000. In the manufacturing method of the water-repellent fiber structure of the present invention, the amount of the anionic polymer (A) added in the anionic polymer attachment treatment step is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 20% o.w.f. of the fiber structure. In the present invention, "o.w.f." refers to the total mass (mass%) of the treatment agent (e.g., the anionic polymer (A) or the non-fluorinated water repellent agent (B)) when the total mass of the fiber structure to be treated is taken as 100 mass%.

本発明において、物質(例えば、前記アニオン系高分子(A)、前記非フッ素系撥水剤(B)等)の重量平均分子量の測定方法は特に限定されないが、例えば、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により、下記の分析条件で重量平均分子量を測定することができる。

(アニオン系高分子(A)の分析条件)
装置:株式会社東ソー製 HLC-8320GPC
検出器:示差屈折率検出器(RI検出器)、polarity=(+)
カラム:株式会社東ソー製 TSKgel guardcolumn SuperAW-H(4.6mmI.D.×3.5cm)、TSKgelSuperAWM-H(6.0mmI.D.×15cm)×2
溶媒:DMSO(富士フィルム和光純薬製 特級)、60mM-LiBr(富士フィルム和光純薬製)、60mM-リン酸(富士フィルム和光純薬製 特級)
流速:0.4ml/分
温度:40℃

(非フッ素系撥水剤(B)の分析条件)
装置:Waters社製 e2695
検出器:示差屈折率検出器 Waters社製 2414
カラム:Waters社製 HSPgel MB-H、RT2.0、RT4.0の計3本を直列に接続した。
溶媒:テトラヒドロフラン
流速:0.3mL/分
温度:40℃
In the present invention, the method for measuring the weight-average molecular weight of a substance (e.g., the anionic polymer (A), the non-fluorinated water repellent (B), etc.) is not particularly limited. For example, the weight-average molecular weight can be measured by GPC (gel permeation chromatography) under the following analysis conditions.

(Analysis conditions for anionic polymer (A))
Apparatus: Tosoh Corporation HLC-8320GPC
Detector: Differential refractive index detector (RI detector), polarity = (+)
Column: TSKgel guard column Super AW-H (4.6 mm I.D. x 3.5 cm), TSKgel Super AWM-H (6.0 mm I.D. x 15 cm) x 2, manufactured by Tosoh Corporation
Solvent: DMSO (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade), 60 mM LiBr (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade), 60 mM phosphoric acid (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade)
Flow rate: 0.4ml/min Temperature: 40℃

(Analysis conditions for non-fluorinated water repellent (B))
Apparatus: Waters e2695
Detector: Differential refractive index detector Waters 2414
Column: A total of three columns, HSPgel MB-H, RT2.0, and RT4.0 manufactured by Waters, were connected in series.
Solvent: Tetrahydrofuran Flow rate: 0.3 mL/min Temperature: 40° C.

[1-2.非フッ素系撥水剤(B)]
本発明において、「非フッ素系撥水剤」は、元素としてのフッ素を実質的に含まない撥水剤をいう。元素としてのフッ素を「実質的に含まない」は、前記非フッ素系撥水剤(B)の全質量を100質量%として、前記非フッ素系撥水剤(B)中に含まれる元素としてのフッ素の質量が、例えば、1質量%以下、0.1質量%以下、0.01質量%以下、0.001質量%以下、又は0.0001質量%以下であってもよく、下限値は特に限定されないが、例えば、0質量%又は0質量%を超える数値であってもよい。フッ素が生活環境、生物等に与える影響を低減する観点からは、前記非フッ素系撥水剤(B)中に含まれる元素としてのフッ素の含有率がなるべく低いことが好ましく、前記非フッ素系撥水剤(B)中に含まれる元素としてのフッ素の含有率が0質量%である(すなわち、前記非フッ素系撥水剤(B)が元素としてのフッ素を全く含まない)ことが特に好ましい。
[1-2. Non-fluorinated water repellent (B)]
In the present invention, the term "non-fluorine-based water repellent" refers to a water repellent that is substantially free of elemental fluorine. The term "substantially free of elemental fluorine" means that the mass of elemental fluorine contained in the non-fluorine-based water repellent (B) may be, for example, 1 mass% or less, 0.1 mass% or less, 0.01 mass% or less, 0.001 mass% or less, or 0.0001 mass% or less, with the total mass of the non-fluorine-based water repellent (B) being taken as 100 mass%, and the lower limit is not particularly limited, but may be, for example, 0 mass% or a numerical value exceeding 0 mass%. From the viewpoint of reducing the influence of fluorine on the living environment, living things, etc., it is preferable that the content of elemental fluorine contained in the non-fluorine-based water repellent (B) is as low as possible, and it is particularly preferable that the content of elemental fluorine contained in the non-fluorine-based water repellent (B) is 0 mass% (i.e., the non-fluorine-based water repellent (B) does not contain elemental fluorine at all).

本発明において、前記非フッ素系撥水剤(B)は、例えば、下記成分(b-1)及び(b-2)の付加物(b)を含んでいてもよい。付加物(b)は、下記成分(b-2)におけるイソシアネート基(イソシアナト基)の不飽和結合に、下記成分(b-1)が付加した構造の化合物である。下記成分(b-1)が、水酸基を有するビニル系ポリマーである場合、付加物(b)は、例えば、ウレタンである。なお、前記「ウレタン」は、ウレタン結合(-NH-CO-O-)を有する化合物をいう。下記成分(b-2)が、アミノ基及びイミノ基の少なくとも一方を有するビニル系ポリマーである場合、付加物(b)は、例えば、ウレアである。なお、本発明において、前記「ウレア」は、尿素自体ではなく、ウレア結合(-NH-CO-NH-)を有する尿素誘導体化合物をいう。

(b-1)水酸基、アミノ基、及びイミノ基からなる群から選択される少なくとも一種の置換基を有するビニル系ポリマー
(b-2)炭素数が8以上の脂肪族基を有するイソシアネート
In the present invention, the non-fluorinated water repellent (B) may contain, for example, an adduct (b) of the following components (b-1) and (b-2). The adduct (b) is a compound having a structure in which the following component (b-1) is added to an unsaturated bond of an isocyanate group (isocyanato group) in the following component (b-2). When the following component (b-1) is a vinyl-based polymer having a hydroxyl group, the adduct (b) is, for example, urethane. The "urethane" refers to a compound having a urethane bond (-NH-CO-O-). When the following component (b-2) is a vinyl-based polymer having at least one of an amino group and an imino group, the adduct (b) is, for example, urea. In the present invention, the "urea" refers to a urea derivative compound having a urea bond (-NH-CO-NH-), rather than urea itself.

(b-1) a vinyl polymer having at least one substituent selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group, and an imino group; and (b-2) an isocyanate having an aliphatic group having 8 or more carbon atoms.

[1-2-1.付加物(b)]
成分(b-1)は、前述のとおり、ビニル系ポリマーである。前記ビニル系ポリマーは、例えば、末端二重結合(ビニル基CH=CH-又はビニリデン基CH=C=)を有するモノマーを重合して得られる構造のポリマーである。前記モノマーとしては、例えば、ビニルアルコール、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、ラウリル酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、オレイン酸ビニル、安息香酸ビニル等が挙げられる。また、前記ビニル系ポリマーは、例えば、前記モノマーと他のモノマーとの共重合体の構造を有していてもよい。前記他のモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、イソブテン、1-ヘキセン等が挙げられる。また、前記ビニル系ポリマーはアクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸及びそのエステル、アミド、無水物、ビニルスルホン酸等のスルホン酸モノマー、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン、ビニルスクシンイミド等が共重合されていてもよい。
[1-2-1. Adduct (b)]
As described above, the component (b-1) is a vinyl polymer. The vinyl polymer is, for example, a polymer having a structure obtained by polymerizing a monomer having a terminal double bond (vinyl group CH 2 ═CH— or vinylidene group CH 2 ═C=). Examples of the monomer include vinyl alcohol, vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl pivalate, vinyl versatate, vinyl caproate, vinyl caprylate, vinyl laurate, vinyl palmitate, vinyl stearate, vinyl oleate, and vinyl benzoate. The vinyl polymer may have a structure of a copolymer of the monomer and another monomer. Examples of the other monomer include ethylene, propylene, 1-butene, isobutene, and 1-hexene. The vinyl polymer may be copolymerized with unsaturated carboxylic acids such as acrylamide, methacrylamide, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid, as well as their esters, amides, and anhydrides; sulfonic acid monomers such as vinyl sulfonic acid; dimethylaminoethyl methacrylate, vinylimidazole, vinylpyridine, and vinylsuccinimide.

成分(b-1)は、前述のとおり、水酸基、アミノ基、及びイミノ基からなる群から選択される少なくとも一種の置換基を有するビニル系ポリマーであり、例えば、水酸基を有するビニル系ポリマーでもよい。前記水酸基を有するビニル系ポリマーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ビニルアルコール-酢酸ビニル共重合体、エチレン-ビニルアルコール共重合体、エチレン-ビニルアルコール-酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。成分(b-1)がエチレン-ビニルアルコール共重合体である場合、ビニルアルコール構造単位の含有率は、特に限定されないが、例えば、10~80モル%、40~80モル%、又は40~70モル%である。前記エチレン-ビニルアルコール共重合体の平均重合度は、特に限定されないが、例えば、100以上、500以上、又は800以上であり、例えば、3,000以下、2,500以下又は1,500以下である。前記エチレン-ビニルアルコール共重合体の市販品としては、例えば、株式会社クラレ製の商品名エバール:グレードE-171B、E-151B、E-105B、E-171A、E-151A、E-105A、日本合成化学工業株式会社製のソアノール:グレードAT4403、AT4406、A4412等が挙げられる。また、エチレン-ビニルアルコール共重合体のビニル基に酸化エチレンを付加重合することによって合成される、酸化エチレンを付加したエチレン-ビニルアルコール共重合体も使用できる。市販品としては、例えば、住友化学社製の商品名スミガード グレード300K、スミガード グレード300G等が挙げられる。成分(b-1)がポリビニルアルコールである場合、平均重合度は、特に限定されないが、例えば、100~3,000又は150~2,000である。前記ポリビニルアルコールのケン化度も特に限定されないが、例えば、70%以上、80%以上、又は90~100%である。 As described above, component (b-1) is a vinyl polymer having at least one substituent selected from the group consisting of hydroxyl groups, amino groups, and imino groups, and may be, for example, a vinyl polymer having a hydroxyl group. Examples of the vinyl polymer having a hydroxyl group include polyvinyl alcohol, vinyl alcohol-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, and ethylene-vinyl alcohol-vinyl acetate copolymer. When component (b-1) is an ethylene-vinyl alcohol copolymer, the content of the vinyl alcohol structural unit is not particularly limited, but is, for example, 10 to 80 mol%, 40 to 80 mol%, or 40 to 70 mol%. The average degree of polymerization of the ethylene-vinyl alcohol copolymer is not particularly limited, but is, for example, 100 or more, 500 or more, or 800 or more, and is, for example, 3,000 or less, 2,500 or less, or 1,500 or less. Examples of commercially available ethylene-vinyl alcohol copolymers include EVAL (Grades E-171B, E-151B, E-105B, E-171A, E-151A, and E-105A) manufactured by Kuraray Co., Ltd., and Soarnol (Grades AT4403, AT4406, and A4412) manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd. Also usable are ethylene-vinyl alcohol copolymers to which ethylene oxide has been added, which are synthesized by addition polymerization of ethylene oxide to the vinyl groups of ethylene-vinyl alcohol copolymers. Examples of commercially available products include Sumiguard Grade 300K and Sumiguard Grade 300G manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. When component (b-1) is polyvinyl alcohol, the average degree of polymerization is not particularly limited, but is, for example, 100 to 3,000 or 150 to 2,000. The degree of saponification of the polyvinyl alcohol is also not particularly limited, but is, for example, 70% or more, 80% or more, or 90 to 100%.

成分(b-1)は、例えば、アミノ基を有するビニル系ポリマーでもよいし、イミノ基を有するビニル系ポリマーでもよい。成分(b-1)は、例えば、アミノ基及びイミノ基のいずれか一方のみを有するビニル系ポリマーでもよいし、両方を有するビニル系ポリマーでもよい。前記アミノ基及びイミノ基の少なくとも一方を有するビニル系ポリマーとしては、例えば、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン等が挙げられる。前記ポリアリルアミン、ポリエチレンイミンの分子量は、特に限定されないが、例えば300~100,000である。 Component (b-1) may be, for example, a vinyl polymer having an amino group, or a vinyl polymer having an imino group. Component (b-1) may be, for example, a vinyl polymer having only either an amino group or an imino group, or a vinyl polymer having both. Examples of the vinyl polymer having at least one of an amino group and an imino group include polyallylamine and polyethyleneimine. The molecular weight of the polyallylamine and polyethyleneimine is not particularly limited, but is, for example, 300 to 100,000.

成分(b-1)は、1種類のみ用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。成分(b-1)は、例えば、前述のとおり、ポリビニルアルコール、ビニルアルコール-酢酸ビニル共重合体、エチレン-ビニルアルコール共重合体、エチレン-ビニルアルコール-酢酸ビニル共重合体、ポリアリルアミン、及びポリエチレンイミンからなる群から選択される少なくとも一つであってもよい。 Only one type of component (b-1) may be used, or two or more types may be used in combination. For example, as described above, component (b-1) may be at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, vinyl alcohol-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, ethylene-vinyl alcohol-vinyl acetate copolymer, polyallylamine, and polyethyleneimine.

成分(b-2)は、前述のとおり、炭素数が8以上の脂肪族基を有するイソシアネートである。成分(b-2)は、モノイソシアネートでもポリイソシアネートでもよいが、例えば、モノイソシアネートである。前記脂肪族基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等が挙げられ、好ましくはアルキル基である。前記脂肪族基は、分枝鎖状であってもよいが、直鎖状の方が好ましい。前記脂肪族基の炭素数は8以上であり、上限は特に限定されないが、例えば30以下、又は20以下である。成分(b-2)としては、例えば、オクチルイソシアネート、ドデシルイソシアネート(ラウリルイソシアネート)、オクタデシルイソシアネート(ステアリルイソシアネート)等のモノアルキルイソシアネートが挙げられ、特に好ましくはオクタデシルイソシアネート(ステアリルイソシアネート)が挙げられる。なお、オクタデシルイソシアネートは、例えば、アルキル基の炭素の数が12、炭素数14、炭素数16、炭素数17、炭素数18、炭素数20のモノアルキルイソシアネートを含有している混合物が市販されており、それを用いてもよい。前記混合物中の各成分の含有割合としては、好ましくは、アルキル基の炭素数が16のイソシアネートが1~10質量%、アルキル基の炭素数が17のイソシアネートが0.5~4質量%、アルキル基の炭素数が18のアルキル基が80~98質量%の混合物である。また、前記混合物は、例えば、主成分の混合比がアルキル基の炭素数が16のイソシアネートが8~9質量%、アルキル基の炭素数17のイソシアネートが3~4質量%、炭素数18のイソシアネートが85~87質量%の混合物である。そのような混合物の市販品としては、例えば、保土谷化学工業株式会社製、商品名ミリオネートOが挙げられる。本発明において、成分(b-2)は、1種類のみ用いても2種類以上併用してもよい。 As described above, component (b-2) is an isocyanate having an aliphatic group having 8 or more carbon atoms. Component (b-2) may be a monoisocyanate or a polyisocyanate, but is, for example, a monoisocyanate. Examples of the aliphatic group include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, and the like, and is preferably an alkyl group. The aliphatic group may be branched, but is preferably linear. The number of carbon atoms in the aliphatic group is 8 or more, and the upper limit is not particularly limited, but is, for example, 30 or less, or 20 or less. Examples of component (b-2) include monoalkyl isocyanates such as octyl isocyanate, dodecyl isocyanate (lauryl isocyanate), and octadecyl isocyanate (stearyl isocyanate), and particularly preferably octadecyl isocyanate (stearyl isocyanate). In addition, as for the octadecyl isocyanate, a mixture containing monoalkyl isocyanates having, for example, 12, 14, 16, 17, 18, or 20 carbon atoms in the alkyl group is commercially available, and such a mixture may be used. The content ratio of each component in the mixture is preferably 1 to 10 mass% of isocyanate having an alkyl group with 16 carbon atoms, 0.5 to 4 mass% of isocyanate having an alkyl group with 17 carbon atoms, and 80 to 98 mass% of alkyl group having 18 carbon atoms. In addition, the mixture is, for example, a mixture in which the mixing ratio of the main components is 8 to 9 mass% of isocyanate having an alkyl group with 16 carbon atoms, 3 to 4 mass% of isocyanate having an alkyl group with 17 carbon atoms, and 85 to 87 mass% of isocyanate having 18 carbon atoms. An example of a commercially available product of such a mixture is, for example, Millionate O, a product of Hodogaya Chemical Co., Ltd. In the present invention, component (b-2) may be used alone or in combination of two or more types.

付加物(b)において、成分(b-1)中の水酸基、アミノ基、及びイミノ基の数の合計と、成分(b-2)中のイソシアネート基の数との比は、特に限定されないが、例えば、前述のとおり、4/1~1/1であってもよく、例えば、4/3~1/1又は2/1~1/1であってもよい。 In the adduct (b), the ratio of the total number of hydroxyl groups, amino groups, and imino groups in component (b-1) to the number of isocyanate groups in component (b-2) is not particularly limited, but may be, for example, 4/1 to 1/1 as described above, or may be, for example, 4/3 to 1/1 or 2/1 to 1/1.

付加物(b)の製造方法は、特に限定されず、例えば、一般的な水酸基含有ポリマー又はイミノ基含有ポリマーとイソシアネートとの付加反応と同様又はそれに準じてもよい。付加物(b)の製造方法は、具体的には、例えば、以下のようにして行なうことができる。 The method for producing the adduct (b) is not particularly limited, and may be the same as or equivalent to the addition reaction between a general hydroxyl group-containing polymer or imino group-containing polymer and an isocyanate. Specifically, the method for producing the adduct (b) can be carried out, for example, as follows.

まず、成分(b-1)(ポリマー)は、必要に応じ脱水してもよいし、しなくてもよい。前記脱水は、特に限定されないが、例えば、粒子状の成分(b-1)をトルエン等の非極性溶媒に分散し、共沸脱水する。それ以外には、例えば、乾燥機等により水分を除く方法が挙げられる。工業的には、効率等の観点から、共沸脱水が好ましい。共沸脱水の操作として、例えば、還流を行いながら還流装置の途中で水分を分離除去する方法等でもよい。また使用する溶剤は水と共沸する溶剤であれば特に限定されないが、本発明の撥水剤との溶解性などからトルエン、キシレンが好ましい。水分除去工程後の成分(b-1)中の水分含有量は、特に限定されないが、150ppm以下とするのが好ましい。 First, component (b-1) (polymer) may or may not be dehydrated as necessary. The dehydration is not particularly limited, but for example, the particulate component (b-1) is dispersed in a non-polar solvent such as toluene and azeotropically dehydrated. Other methods include, for example, a method of removing water using a dryer or the like. From an industrial standpoint of efficiency, azeotropic dehydration is preferred. As an azeotropic dehydration operation, for example, a method of separating and removing water midway through the reflux device while refluxing may be used. In addition, the solvent used is not particularly limited as long as it is a solvent that forms an azeotrope with water, but toluene and xylene are preferred in terms of solubility with the water repellent of the present invention. The water content in component (b-1) after the water removal process is not particularly limited, but it is preferable to make it 150 ppm or less.

つぎに、成分(b-1)に対し、必要に応じて一般的なイソシアネートによるウレタン化反応に使用する触媒を用いて反応させる。例えば、反応触媒として、3級アミン及びその塩、水溶性の高い弱酸性のアルカリ金属塩、有機ジルコニウム化合物、有機チタン化合物、亜鉛塩、ジルコニウム錯体、ビスマス塩、アルミニウム化合物、無機スズ化合物、無機ビスマス化合物等を1種類又は2種類以上添加する。環境負荷低減の観点から、ジブチルススズジラウレートのような有機金属化合物は、なるべく用いないことが好ましい。触媒を用いるとき、必要に応じ、ジメチルスルホキシド等の水溶性の溶媒やトルエン等の非水溶性溶媒を添加してもよい。なお、前記触媒は、例えば、市販の触媒であってもよい。前記市販の触媒は、例えば、下記表2に記載された触媒等であってもよく、1種類のみ用いても2種類以上併用してもよい。 Next, the component (b-1) is reacted with a catalyst used in a general urethanization reaction with an isocyanate, if necessary. For example, one or more of the following reaction catalysts may be added: tertiary amines and their salts, highly water-soluble weakly acidic alkali metal salts, organic zirconium compounds, organic titanium compounds, zinc salts, zirconium complexes, bismuth salts, aluminum compounds, inorganic tin compounds, inorganic bismuth compounds, etc. From the viewpoint of reducing the environmental load, it is preferable to avoid using organometallic compounds such as dibutyltin dilaurate. When using a catalyst, a water-soluble solvent such as dimethyl sulfoxide or a water-insoluble solvent such as toluene may be added as necessary. The catalyst may be, for example, a commercially available catalyst. The commercially available catalyst may be, for example, the catalysts listed in Table 2 below, and one type may be used alone or two or more types may be used in combination.

Figure 2024118357000002
Figure 2024118357000002

つぎに、成分(b-2)(イソシアネート)を添加し反応させる。なお、触媒添加の時期は、前述のとおり、例えば、反応前に添加するが、反応途中に添加してもよいし、複数回に分けて添加してもよい。反応温度及び反応時間は、特に限定されず、例えば、一般的な水酸基含有ポリマー又はイミノ基含有ポリマーとイソシアネートとの付加反応と同様又はそれに準じてもよい。反応温度は、前述のとおり特に限定されないが、例えば、50~150℃であってもよく、75~140℃であってもよい。また、反応時間は、例えば、100~240分であってもよく、120~200分であってもよい。反応の終点は、例えば、反応混合物中の未反応イソシアネート化合物の残存量を赤外分光光度計により測定して確認することができる。 Next, component (b-2) (isocyanate) is added and reacted. As described above, the catalyst is added before the reaction, but it may be added during the reaction or in multiple batches. The reaction temperature and reaction time are not particularly limited, and may be the same as or equivalent to the addition reaction of a general hydroxyl group-containing polymer or imino group-containing polymer with an isocyanate. The reaction temperature is not particularly limited as described above, but may be, for example, 50 to 150°C or 75 to 140°C. The reaction time may be, for example, 100 to 240 minutes or 120 to 200 minutes. The end point of the reaction can be confirmed, for example, by measuring the amount of unreacted isocyanate compound remaining in the reaction mixture using an infrared spectrophotometer.

反応終了後、例えば、水を加えて油層と水層を分離し、前記触媒を水層に移行させて除去することができる。なお、例えば、前記触媒の除去が不要である場合は、この操作を省略してもよい。一方、目的生成物の付加物(b)は油層に移行する。この油層を、ろ過機(フィルター)を通してろ過し、副生成物(例えばビスウレア体)を除去してもよい。なお、例えば、前記副生成物の除去が不要である場合は、この操作を省略してもよい。前記ろ過機は特に限定されないが、例えば、トルエン等の有機溶剤に不溶な副生成物の除去が目的であることから、密閉型加圧ろ過機が好ましい。ろ過の方式は、特に限定されず、例えば、溶液を入れた器からフィルターを通し別の受器で溶液を受ける方式、あるいは、溶液を入れた器からフィルターを通し、再び溶液を入れてある器に戻す循環方式のどちらでも使用できる。 After the reaction is completed, for example, water can be added to separate the oil layer and the water layer, and the catalyst can be removed by transferring it to the water layer. Note that, for example, if the removal of the catalyst is not necessary, this operation may be omitted. On the other hand, the adduct (b) of the target product transfers to the oil layer. This oil layer may be filtered through a filter to remove by-products (e.g., bis-urea bodies). Note that, for example, if the removal of the by-products is not necessary, this operation may be omitted. The filter is not particularly limited, but since the purpose is to remove by-products that are insoluble in organic solvents such as toluene, a closed pressure filter is preferable. The filtration method is not particularly limited, and for example, either a method in which the solution is passed from a vessel containing the solution through a filter and received in another vessel, or a circulation method in which the solution is passed from a vessel containing the solution through a filter and returned to the vessel containing the solution again, can be used.

さらに、あらかじめメタノールを入れておいた器内に、付加物(b)を含む前記油層を入れ、沈殿した付加物(b)をろ過により分離して本発明の撥水剤に使用する。例えば、前記触媒及び前記副生成物の分離操作を省略する場合は、前記反応終了後の混合物を、直接メタノールに入れて付加物(b)を沈殿させてもよい。 The oil layer containing the adduct (b) is then placed in a vessel that has already been charged with methanol, and the precipitated adduct (b) is separated by filtration and used in the water repellent of the present invention. For example, when the separation step of the catalyst and the by-products is omitted, the mixture after completion of the reaction may be directly placed in methanol to precipitate the adduct (b).

[1-2-2.非フッ素系撥水剤(B)の製造方法]
本発明において、前記非フッ素系撥水剤(B)は、前記付加物(b)のみからなっていてもよいが、さらに、前記付加物(b)以外の他の成分を含んでいてもよい。前記非フッ素系撥水剤(B)は、例えば、前記付加物(b)に加え、さらに、界面活性剤(b-3)と、水(C)とを含んでいてもよい。また、前記非フッ素系撥水剤(B)は、は、例えば、前記付加物(b)に加え、さらに、有機溶媒(D)を含み、前記付加物(b)が前記有機溶媒(D)に溶解していてもよい。以下において、前者を「水系撥水剤」、後者を「溶剤系撥水剤」ということがある。
[1-2-2. Manufacturing method of non-fluorinated water repellent agent (B)]
In the present invention, the non-fluorinated water repellent (B) may consist of only the adduct (b), but may further contain other components other than the adduct (b). The non-fluorinated water repellent (B) may further contain, for example, a surfactant (b-3) and water (C) in addition to the adduct (b). The non-fluorinated water repellent (B) may further contain, for example, an organic solvent (D) in addition to the adduct (b), and the adduct (b) may be dissolved in the organic solvent (D). Hereinafter, the former may be referred to as a "water-based water repellent" and the latter as a "solvent-based water repellent".

前記水系撥水剤の製造方法においては、特に制限は無いが、例えば、一般的な機械式乳化方法を用いることができる。前記機械式乳化方法に用いる機械は、特に限定されないが、バッチ方式では、例えば、ナウターミキサー、アンカーミキサー、ホモミキサー、ホモディスパー、プラネタリミキサー等が挙げられ、それらを組み合わせた多軸乳化分散装置、例えばプライミクス株式会社製のコンビミックスシリーズであってもよい。連続式では、例えば、ラインホモミキサー等が挙げられ、又は、それらを組み合わせた装置であってもよい。特に装置内を高圧にすることが出来る高温高圧乳化分散装置が好ましい。 The method for producing the water-based water repellent is not particularly limited, but for example, a general mechanical emulsification method can be used. The machine used in the mechanical emulsification method is not particularly limited, but for the batch method, examples include a Nauta mixer, an anchor mixer, a homomixer, a homodisper, a planetary mixer, etc., and a multi-axis emulsification and dispersion device that combines these, such as the Combimix series manufactured by Primix Corporation, can be used. For the continuous method, examples include a line homomixer, etc., or a device that combines these can be used. In particular, a high-temperature, high-pressure emulsification and dispersion device that can create high pressure inside the device is preferable.

前記水系撥水剤において、界面活性剤(b-3)は、特に限定されず、例えば、一般的な界面活性剤でもよい。前記界面活性剤は、例えば、ノニオン(非イオン)性界面活性剤、カチオン(陽イオン)性界面活性剤、アニオン(陰イオン)性界面活性剤、両性界面活性剤のいずれでも良い。非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル系界面活性剤、ポリオキシアルキレンアルキルアミン等が挙げられる。ポリオキシアルキレンアルキルエーテル系界面活性剤としては、例えば、青木油脂工業株式会社製の商品名ブラウノン230、ファインサーフ1502.2等が挙げられる。陽イオン界面活性剤としては、例えば、第4級アンモニウム塩、3級アミン又はその塩等が挙げられる。前記第4級アンモニウム塩としては、例えば、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の商品名リポカード18-63等が挙げられる。陰イオン界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸及びその塩、脂肪酸塩等が挙げられる。両性界面活性剤としては、例えば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。界面活性剤(b-3)は、1種類のみ用いても2種類以上併用してもよい。 In the water-based water repellent, the surfactant (b-3) is not particularly limited, and may be, for example, a general surfactant. The surfactant may be, for example, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, or an amphoteric surfactant. Examples of nonionic surfactants include polyoxyalkylene alkyl ether surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether surfactants, polyoxyalkylene alkylamines, etc. Examples of polyoxyalkylene alkyl ether surfactants include products under the trade names Brownon 230 and Fine Surf 1502.2 manufactured by Aoki Oil & Fat Co., Ltd. Examples of cationic surfactants include, for example, quaternary ammonium salts, tertiary amines or salts thereof, etc. Examples of the quaternary ammonium salts include, for example, Lipocard 18-63 manufactured by Lion Specialty Chemicals Co., Ltd. Examples of anionic surfactants include, for example, alkylbenzene sulfonic acid and its salts, fatty acid salts, etc. Examples of amphoteric surfactants include, for example, fatty acid amidopropyl dimethylaminoacetic acid betaine, etc. The surfactant (b-3) may be used alone or in combination with two or more types.

前記水系撥水剤において、界面活性剤(b-3)の含有率は、特に限定されないが、付加物(b)の質量に対し、例えば1質量%以上、3質量%以上、又は5質量%以上であり、例えば200質量%以下、150質量%以下、又は100質量%以下である。 In the water-based water repellent, the content of the surfactant (b-3) is not particularly limited, but is, for example, 1% by mass or more, 3% by mass or more, or 5% by mass or more relative to the mass of the adduct (b), and is, for example, 200% by mass or less, 150% by mass or less, or 100% by mass or less.

前記水系撥水剤は、さらに、炭化水素油、高級アルコール等の有機化合物を含有してもよい。なお、炭化水素油、高級アルコール等の有機化合物は、後述の水系撥水剤において、水(C)と混合する有機溶剤とは異なる成分である。前記炭化水素油の具体例としては、例えば、スクワレン、スクワラン、流動パラフィン、流動イソパラフィン、重質流動イソパラフィン、α―オレフィンオリゴマー、シクロパラフィン、ポリブテン、ワセリン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、及びセレシンが挙げられる。前記高級アルコールとしては、炭素数6~30の高級アルコールであり、具体例としては、例えば、ヘキシルアルコール、2-エチルヘキシルアルコール、オクチルアルコール、デシルアルコール、イソデシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、2-オクチルドデカノール、イコシルアルコール、及びベヘニルアルコールが挙げられる。上記、有機化合物の含有率は、特に限定されないが、付加物(b)の質量に対し、例えば1質量%以上、3質量%以上、又は5質量%以上であり、例えば200質量%以下、150質量%以下、又は100質量%以下である。上記の有機化合物は、例えば、水系撥水剤を減粘する作用がある。例えば、本発明の水系撥水剤の製造中において、水系撥水剤を減粘する作用がある有機化合物を添加することにより、粘度が高くなる挙動をコントロールでき、乳化分散が容易に行えるようになる。 The water-based water repellent may further contain organic compounds such as hydrocarbon oils and higher alcohols. The organic compounds such as hydrocarbon oils and higher alcohols are components different from the organic solvent mixed with water (C) in the water-based water repellent described below. Specific examples of the hydrocarbon oil include squalene, squalane, liquid paraffin, liquid isoparaffin, heavy liquid isoparaffin, α-olefin oligomer, cycloparaffin, polybutene, petrolatum, paraffin wax, microcrystalline wax, polyethylene wax, and ceresin. The higher alcohol is a higher alcohol having 6 to 30 carbon atoms, and specific examples include hexyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, octyl alcohol, decyl alcohol, isodecyl alcohol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, palmityl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, isostearyl alcohol, 2-octyldodecanol, icosyl alcohol, and behenyl alcohol. The content of the organic compound is not particularly limited, but is, for example, 1% by mass or more, 3% by mass or more, or 5% by mass or more, and, for example, 200% by mass or less, 150% by mass or less, or 100% by mass or less, relative to the mass of the adduct (b). The organic compound has, for example, an effect of reducing the viscosity of the water-based water repellent. For example, during the production of the water-based water repellent of the present invention, by adding an organic compound that has an effect of reducing the viscosity of the water-based water repellent, the behavior of the viscosity increasing can be controlled, and emulsification dispersion can be easily performed.

前記水系撥水剤において、水(C)は特に限定されず、水道水、蒸留水、イオン交換水等が挙げられる。また必要に応じて水(C)と有機溶剤とを混合してもよい。このときの有機溶剤としては、水と混和可能な有機溶剤であれば特に制限はないが、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等のグリコール類、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等のグリコールエーテル類が挙げられる。なお、水と有機溶剤の比率は特に限定されない。 In the water-based water repellent, the water (C) is not particularly limited, and examples thereof include tap water, distilled water, and ion-exchanged water. If necessary, the water (C) may be mixed with an organic solvent. The organic solvent is not particularly limited as long as it is an organic solvent that is miscible with water, and examples thereof include alcohols such as methanol and ethanol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, glycols such as propylene glycol, dipropylene glycol, and tripropylene glycol, and glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, and tripropylene glycol monomethyl ether. The ratio of water to the organic solvent is not particularly limited.

また、前記水系撥水剤において、付加物(b)の含有率は、特に限定されないが、水(C)の質量に対し、例えば0.5質量%以上、1質量%以上、又は3質量%以上であり、例えば90質量%以下、70質量%以下、又は50質量%以下である。 In addition, in the water-based water repellent, the content of the additive (b) is not particularly limited, but is, for example, 0.5% by mass or more, 1% by mass or more, or 3% by mass or more relative to the mass of water (C), and is, for example, 90% by mass or less, 70% by mass or less, or 50% by mass or less.

前記溶剤系撥水剤において、有機溶媒(D)は、特に限定されないが、付加物(b)を溶解しやすい溶媒が好ましい。有機溶媒(D)は、例えば、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素(ノルマルヘキサン等)等の炭化水素系溶媒、アルコール系溶媒(メタノール、エタノール等)、グリコール系溶媒(エチレングリコール等)、アミド系溶媒(ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド等)、スルホキシド系溶媒(ジメチルスルホキシド等)、ケトン系溶媒(メチルエチルケトン(MEK)等)、芳香族系溶媒(トルエン、キシレン等)、エーテル系溶媒(ジオキサン、テトラヒドロフラン等)、エステル系溶媒(酢酸エチル、酢酸ブチル等)等が挙げられる。前記芳香族炭化水素としては、例えば、トルエン、ベンゼン、キシレン、1,3,5-トリメチルベンゼン等が挙げられる。有機溶媒(D)は、1種類のみ用いても2種類以上併用してもよい。 In the solvent-based water repellent, the organic solvent (D) is not particularly limited, but is preferably a solvent that easily dissolves the adduct (b). Examples of the organic solvent (D) include hydrocarbon solvents such as aromatic hydrocarbons and aliphatic hydrocarbons (normal hexane, etc.), alcohol solvents (methanol, ethanol, etc.), glycol solvents (ethylene glycol, etc.), amide solvents (dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide, etc.), sulfoxide solvents (dimethyl sulfoxide, etc.), ketone solvents (methyl ethyl ketone (MEK)), aromatic solvents (toluene, xylene, etc.), ether solvents (dioxane, tetrahydrofuran, etc.), ester solvents (ethyl acetate, butyl acetate, etc.), etc. Examples of the aromatic hydrocarbons include toluene, benzene, xylene, and 1,3,5-trimethylbenzene. The organic solvent (D) may be used alone or in combination of two or more types.

また、前記溶剤系撥水剤において、付加物(b)の含有率は、特に限定されないが、有機溶媒(D)の質量に対し、例えば0.1質量%以上、0.5質量%以上、又は1.0質量%以上であり、例えば90質量%以下、80質量%以下、又は70質量%以下である。 In addition, in the solvent-based water repellent, the content of the additive (b) is not particularly limited, but is, for example, 0.1 mass% or more, 0.5 mass% or more, or 1.0 mass% or more relative to the mass of the organic solvent (D), and is, for example, 90 mass% or less, 80 mass% or less, or 70 mass% or less.

前記非フッ素系撥水剤(B)は、前述のとおり、前記成分(b-1)以外の他の任意成分を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。前記任意成分としては、前述の各成分以外に、例えば、アミノ変性シリコーン(E)が挙げられる。すなわち、前記非フッ素系撥水剤(B)である前記水系撥水剤又は溶剤系撥水剤は、さらにアミノ変性シリコーン(E)を含んでいてもよい。アミノ変性シリコーン(E)を含むことで、例えば、撥水処理した繊維又は繊維製品の撥水性がさらに向上し、又は、風合いがさらに柔らかくなる。アミノ変性シリコーン(E)としては、例えば、側鎖型アミノ変性シリコーン、両末端型アミノ変性シリコーン、片末端型アミノ変性シリコーン、側鎖両末端型アミノ変性シリコーン等が挙げられ、同分子内にポリエーテル基等の異なる反応基を有していても良い。前記アミノ変性シリコーンとしては、例えば、東レ・ダウコーニング株式会社製の商品名SM-8709SR等が挙げられる。前記アミノ変性シリコーンにおいて、アミノ基の官能基当量は、特に限定されないが、例えば、100~20,000g/mol、200~18,000g/mol、又は500~16,000g/molである。 As described above, the non-fluorine-based water repellent (B) may or may not contain optional components other than the component (b-1). In addition to the above-mentioned components, the optional components include, for example, amino-modified silicone (E). That is, the water-based water repellent or solvent-based water repellent that is the non-fluorine-based water repellent (B) may further include amino-modified silicone (E). By including amino-modified silicone (E), for example, the water repellency of the water-repellent treated fiber or fiber product is further improved, or the texture becomes softer. Examples of amino-modified silicone (E) include side-chain type amino-modified silicone, both-end type amino-modified silicone, one-end type amino-modified silicone, and side-chain both-end type amino-modified silicone, and may have different reactive groups such as polyether groups in the same molecule. Examples of the amino-modified silicone include SM-8709SR, a product name manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. In the amino-modified silicone, the functional group equivalent of the amino group is not particularly limited, but is, for example, 100 to 20,000 g/mol, 200 to 18,000 g/mol, or 500 to 16,000 g/mol.

前記水系撥水剤又は溶剤系撥水剤において、アミノ変性シリコーン(E)の含有率は、特に限定されないが、付加物(b)の質量に対し、例えば0.5質量%以上、1質量%以上、又は2質量%以上であり、例えば200質量%以下、150質量%以下、又は100質量%以下である。 In the aqueous water repellent or solvent-based water repellent, the content of the amino-modified silicone (E) is not particularly limited, but is, for example, 0.5% by mass or more, 1% by mass or more, or 2% by mass or more relative to the mass of the adduct (b), and is, for example, 200% by mass or less, 150% by mass or less, or 100% by mass or less.

前記水系撥水剤又は溶剤系撥水剤において、前記任意成分としては、アミノ変性シリコーン(E)以外には、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル等のストレートシリコーンオイル、及び、ポリエーテル変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル等の反応性シリコーンオイル等が挙げられる。 In the aqueous water repellent or solvent-based water repellent, the optional components other than the amino-modified silicone (E) include, for example, straight silicone oils such as dimethyl silicone oil and methyl hydrogen silicone oil, and reactive silicone oils such as polyether-modified silicone oil and epoxy-modified silicone oil.

前記水系撥水剤又は溶剤系撥水剤の製造方法は、特に限定されず、例えば、全ての成分を混合して溶解又は分散させるのみでもよい。また、各成分を溶解又は分散させやすいように、適宜加熱等をしながら溶解又は分散させてもよい。例えば、水系撥水剤の場合、付加物(b)及び界面活性剤(b-3)を加熱撹拌しながら混合し、その後、加熱撹拌を続けながら水(C)を加えて付加物(b)及び界面活性剤(b-3)を水(C)中に分散させ、水系撥水剤を製造してもよい。この場合の加熱温度は、特に限定されないが、例えば、30℃以上、又は50℃以上であり、例えば、180℃以下、又は160℃以下である。加熱撹拌の時間は特に限定されないが、例えば、全ての成分が均一に混合するまで行なえばよい。 The method for producing the water-based water repellent or the solvent-based water repellent is not particularly limited, and may be, for example, simply mixing all the components and dissolving or dispersing them. In addition, each component may be dissolved or dispersed while being heated or the like as appropriate so as to make it easier to dissolve or disperse. For example, in the case of a water-based water repellent, the adduct (b) and the surfactant (b-3) may be mixed while being heated and stirred, and then water (C) may be added while continuing to be heated and stirred to disperse the adduct (b) and the surfactant (b-3) in the water (C), thereby producing the water-based water repellent. The heating temperature in this case is not particularly limited, and may be, for example, 30°C or higher, or 50°C or higher, and, for example, 180°C or lower, or 160°C or lower. The heating and stirring time is not particularly limited, and may be, for example, until all the components are uniformly mixed.

[1-3.アニオン系高分子付着処理工程]
本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法は、前述のとおり、繊維構造物にアニオン系高分子(A)を付着させるアニオン系高分子付着処理工程と、前記アニオン系高分子(A)を付着させた前記繊維構造物を非フッ素系撥水剤(B)で撥水処理する撥水処理工程とを含むことを特徴とする。これ以外は、本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法は、特に限定されず、例えば、前記アニオン系高分子付着処理工程及び前記撥水処理工程以外の任意の工程を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法は、具体的には、例えば、以下のようにして行うことができる。
[1-3. Anionic polymer attachment treatment process]
As described above, the method for producing a water-repellent fiber structure of the present invention is characterized by including an anionic polymer attachment treatment step of attaching an anionic polymer (A) to a fiber structure, and a water-repellent treatment step of treating the fiber structure to which the anionic polymer (A) has been attached with a non-fluorinated water repellent agent (B) to make it water-repellent. Other than this, the method for producing a water-repellent fiber structure of the present invention is not particularly limited, and may or may not include any step other than the anionic polymer attachment treatment step and the water-repellent treatment step. Specifically, the method for producing a water-repellent fiber structure of the present invention can be performed, for example, as follows.

まず、繊維構造物にアニオン系高分子(A)を付着させる前記アニオン系高分子付着処理工程を行う。アニオン系高分子(A)を付着させる対象である前記繊維構造物は、特に限定されないが、例えば、ナイロン100%布、ポリエステル100%布、混紡、布帛、編物、糸等が挙げられる。本発明によれば、例えば、非フッ素系撥水剤を用いて、イオン極性を持たない、又はイオン極性が小さい、ポリエステル系繊維構造物、ナイロン系繊維構造物等に対しても、洗濯耐久性の高い撥水性又は撥水撥油性を付与できる。なお、本発明において、「ポリエステル系繊維構造物」とは、ポリエステルを含む繊維構造物のことをいい、「ナイロン系繊維構造物」とは、ナイロンを含む繊維構造物をいう。 First, the anionic polymer attachment process is performed to attach an anionic polymer (A) to a fiber structure. The fiber structure to which the anionic polymer (A) is attached is not particularly limited, but examples include 100% nylon fabric, 100% polyester fabric, blends, woven fabrics, knits, and yarns. According to the present invention, for example, a non-fluorine-based water repellent can be used to impart water repellency or water/oil repellency with high washing durability to polyester-based fiber structures and nylon-based fiber structures that do not have ionic polarity or have low ionic polarity. In the present invention, the term "polyester-based fiber structure" refers to a fiber structure containing polyester, and the term "nylon-based fiber structure" refers to a fiber structure containing nylon.

前記繊維構造物は、先述のとおり、特に限定されないが、例えば、染色された繊維構造物等であってもよい。 As mentioned above, the fiber structure is not particularly limited, but may be, for example, a dyed fiber structure.

前記アニオン系高分子付着処理工程によれば、例えば、前述のとおりイオン極性を持たない、又はイオン極性の小さい繊維構造物に対しても、ファンデルワールス力による繊維への親和性、水素結合、分子間結合等により、前記アニオン系高分子(A)を付与することができる。前記アニオン系高分子付着処理工程により、例えば、後加工剤である前記非フッ素系撥水剤(B)で撥水処理した際に、前記非フッ素系撥水剤(B)が繊維構造物に強固に吸着し、被膜強度を向上することができる。本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法によれば、例えば、洗濯耐久性に優れた撥水性繊維製品を提供することができる。 According to the anionic polymer attachment process, for example, the anionic polymer (A) can be imparted to a fiber structure that does not have ionic polarity or has a small ionic polarity as described above, by affinity to the fiber due to van der Waals forces, hydrogen bonds, intermolecular bonds, etc. By the anionic polymer attachment process, for example, when a water repellent treatment is performed with the non-fluorine-based water repellent (B), which is a post-processing agent, the non-fluorine-based water repellent (B) can be firmly adsorbed to the fiber structure, improving the coating strength. According to the manufacturing method of the water-repellent fiber structure of the present invention, for example, a water-repellent fiber product with excellent washing durability can be provided.

つぎに、前記繊維構造物に前記アニオン系高分子(A)を付着させる。この方法は特に限定されないが、例えば、前記アニオン系高分子(A)の水溶液に前記繊維構造物を浸漬させればよい。そのための方法も特に限定されないが、例えば、バッチ法、連続法、スプレー法等が挙げられ、いずれの方法でもよい。前記繊維構造物に対する前記アニオン系高分子(A)の付着(吸着)をより確実に行う観点からは、バッチ法が特に好ましく、また、吸尽法が好ましい。 Next, the anionic polymer (A) is attached to the fiber structure. This method is not particularly limited, but for example, the fiber structure may be immersed in an aqueous solution of the anionic polymer (A). The method for this is also not particularly limited, but for example, any method may be used, such as a batch method, a continuous method, or a spray method. From the viewpoint of more reliably attaching (adsorbing) the anionic polymer (A) to the fiber structure, the batch method is particularly preferred, and the exhaust method is also preferred.

バッチ法における浴比、すなわち繊維構造物に対する処理浴の重量比(セルロース系繊維:処理浴)は、特に限定されないが、例えば、1:10~1:50の範囲で行うことができる。処理温度も特に限定されないが、例えば、50~100℃で行うことができる。また、アニオン系高分子化合物(A)の使用量も特に限定されないが、例えば、前述のとおり、繊維構造物の重量に対して0.2~20%o.w.f.である。使用する処理液(前記アニオン系高分子(A)の水溶液)の濃度も特に限定されず、適宜設定可能であるが、例えば、0.5~15質量%、1~10質量%であってもよい。ピックアップ率も特に限定されないが、例えば、30~100質量%、40~80質量%であってもよい。なお、ピックアップ率とは、繊維構造物を処理液に浸漬した後に、浸漬前の繊維構造物に付着した処理液の重量比率をいう。処理液に対する浸漬時間も特に限定されず適宜設定可能であるが、例えば、10秒以上、30秒以上、1分以上、2分以上、又は5分以上であってもよく、例えば、120分以下、100分以下、80分以下、60分以下、又は40分以下であってもよい。 The bath ratio in the batch method, i.e., the weight ratio of the treatment bath to the fiber structure (cellulosic fiber: treatment bath), is not particularly limited, but can be, for example, in the range of 1:10 to 1:50. The treatment temperature is also not particularly limited, but can be, for example, 50 to 100°C. The amount of the anionic polymer compound (A) used is also not particularly limited, but for example, 0.2 to 20% owf. relative to the weight of the fiber structure, as described above. The concentration of the treatment liquid (aqueous solution of the anionic polymer (A)) used is also not particularly limited and can be set appropriately, but may be, for example, 0.5 to 15% by mass, 1 to 10% by mass. The pick-up rate is also not particularly limited, but may be, for example, 30 to 100% by mass, 40 to 80% by mass. The pick-up rate refers to the weight ratio of the treatment liquid attached to the fiber structure before immersion after the fiber structure is immersed in the treatment liquid. The immersion time in the treatment liquid is not particularly limited and can be set appropriately, but may be, for example, 10 seconds or more, 30 seconds or more, 1 minute or more, 2 minutes or more, or 5 minutes or more, or may be, for example, 120 minutes or less, 100 minutes or less, 80 minutes or less, 60 minutes or less, or 40 minutes or less.

連続法においても、例えば、前述のとおり、前記アニオン系高分子(A)の水溶液に前記繊維構造物を浸漬させて処理することができる。使用する処理液(前記アニオン系高分子(A)の水溶液)の濃度も特に限定されず、適宜設定可能であるが、例えば、0.5~15質量%、1~10質量%であってもよい。ピックアップ率も特に限定されないが、例えば、30~100質量%、40~80質量%であってもよい。なお、ピックアップ率とは、繊維構造物を処理液に浸漬した後に、浸漬前の繊維構造物に付着した処理液の重量比率をいう。処理液に対する浸漬時間も特に限定されず適宜設定可能であるが、例えば、0.1秒以上、1秒以上、5秒以上、10秒以上、又は30秒以上であってもよく、例えば、5分以下、3分以下、又は1分以下であってもよい。 In the continuous method, the fiber structure can be treated by immersing it in an aqueous solution of the anionic polymer (A) as described above. The concentration of the treatment liquid (aqueous solution of the anionic polymer (A)) used is not particularly limited and can be set appropriately, and may be, for example, 0.5 to 15 mass %, 1 to 10 mass %. The pick-up rate is also not particularly limited and may be, for example, 30 to 100 mass %, 40 to 80 mass %. The pick-up rate refers to the weight ratio of the treatment liquid attached to the fiber structure before immersion after immersing the fiber structure in the treatment liquid. The immersion time in the treatment liquid is also not particularly limited and can be set appropriately, and may be, for example, 0.1 seconds or more, 1 second or more, 5 seconds or more, 10 seconds or more, or 30 seconds or more, and may be, for example, 5 minutes or less, 3 minutes or less, or 1 minute or less.

以上のようにして、前記繊維構造物に前記アニオン系高分子(A)を付着させる前記アニオン系高分子付着処理工程を行うことができる。前記アニオン系高分子付着処理工程後に、例えば、過剰に付着された前記アニオン系高分子化合物(A)を除去してもよい。除去方法も特に限定されないが、例えば、前記アニオン系高分子化合物(A)が付着された前記繊維構造物を湯洗い又は水洗してもよい。また、例えば、前記アニオン系高分子付着処理工程後に、例えば、前記繊維構造物を乾燥させてもよい。乾燥方法、乾燥温度及び乾燥時間は特に限定されず、適宜設定可能であるが、例えば、風乾で乾燥させるか、又は50~100℃で30秒から1分間乾燥させてもよい。 In this manner, the anionic polymer attachment process step of attaching the anionic polymer (A) to the fiber structure can be performed. After the anionic polymer attachment process step, for example, the excessively attached anionic polymer compound (A) may be removed. The removal method is not particularly limited, and for example, the fiber structure to which the anionic polymer compound (A) is attached may be washed with hot water or water. In addition, for example, after the anionic polymer attachment process step, the fiber structure may be dried. The drying method, drying temperature, and drying time are not particularly limited and can be set appropriately, and for example, the fiber structure may be dried by air drying, or dried at 50 to 100°C for 30 seconds to 1 minute.

つぎに、前記アニオン系高分子(A)を付着させた前記繊維構造物を非フッ素系撥水剤(B)で撥水処理する前記撥水処理工程を行う。前記撥水処理工程を行う方法は、前記非フッ素系撥水剤(B)で撥水処理すること以外は特に限定されず、例えば、一般的な繊維又は繊維製品の撥水処理方法と同様又はそれに準じてもよい。 Next, the water-repellent treatment step is performed in which the fiber structure to which the anionic polymer (A) is attached is treated with a non-fluorine-based water-repellent agent (B) to make it water-repellent. The method for performing the water-repellent treatment step is not particularly limited except for performing the water-repellent treatment with the non-fluorine-based water-repellent agent (B), and may be, for example, the same as or similar to the water-repellent treatment method for general fibers or fiber products.

前記撥水処理工程は、具体的には、例えば、以下のようにして行なうことができる。 Specifically, the water repellent treatment process can be carried out, for example, as follows:

まず、前記非フッ素系撥水剤(B)を含む処理液を準備する。例えば、前記非フッ素系撥水剤(B)をそのまま前記処理液としてもよいし、水又は有機溶媒で希釈して前記処理液としてもよい。例えば、水系撥水剤の場合、水で希釈して前記処理液としてもよいし、溶剤系撥水剤の場合、有機溶媒(D)と同種又は異種の有機溶媒等で希釈して前記処理液としてもよい。前記処理液の濃度は特に限定されないが、前記成分(b-1)及び(b-2)の付加物(b)の濃度が、前記処理液の分散媒又は溶媒(例えば、前記水又は有機溶媒)に対し、例えば0.1質量%以上、0.3質量%以上、又は0.5質量%以上であり、例えば30質量%以下、20質量%以下、又は10質量%以下となるようにする。 First, a treatment liquid containing the non-fluorine-based water repellent (B) is prepared. For example, the non-fluorine-based water repellent (B) may be used as the treatment liquid as it is, or may be diluted with water or an organic solvent to form the treatment liquid. For example, in the case of a water-based water repellent, it may be diluted with water to form the treatment liquid, and in the case of a solvent-based water repellent, it may be diluted with an organic solvent of the same type or a different type as the organic solvent (D) to form the treatment liquid. The concentration of the treatment liquid is not particularly limited, but the concentration of the adduct (b) of the components (b-1) and (b-2) is, for example, 0.1 mass% or more, 0.3 mass% or more, or 0.5 mass% or more relative to the dispersion medium or solvent of the treatment liquid (for example, the water or organic solvent), and is, for example, 30 mass% or less, 20 mass% or less, or 10 mass% or less.

前記処理液には、例えば、前記非フッ素系撥水剤(B)以外の任意の添加剤等を加えてもよいし、加えなくてもよい。前記添加剤は、特に限定されないが、例えば、前記非フッ素系撥水剤(B)以外の他の撥水剤、樹脂、界面活性剤、浸透剤、消泡剤、pH調整剤、抗菌剤、着色剤、酸化防止剤、キレート剤、消臭剤、帯電防止剤、触媒、架橋剤、抗菌防臭剤、難燃剤、柔軟剤、防皺剤等が挙げられる。 The treatment liquid may or may not contain any additive other than the non-fluorine-based water repellent (B). The additives are not particularly limited, but examples include water repellents other than the non-fluorine-based water repellent (B), resins, surfactants, penetrating agents, defoamers, pH adjusters, antibacterial agents, colorants, antioxidants, chelating agents, deodorants, antistatic agents, catalysts, crosslinking agents, antibacterial and deodorant agents, flame retardants, softeners, and wrinkle inhibitors.

また、前記処理液には、例えば、撥水助剤等を加えてもよい。前記撥水助剤は特に限定されないが、例えば、アミノ変性シリコーンオイル、ジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル等のストレートシリコーンオイル、及び、ポリエーテル変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル等の反応性シリコーンオイル等が挙げられる。前記撥水助剤の添加量も特に限定されないが、前記付加物(b)に対し、例えば0.5質量%以上、1質量%以上、又は2質量%以上であり、例えば200質量%以下、150質量%以下、又は100質量%以下である。 In addition, for example, a water-repellent aid may be added to the treatment liquid. The water-repellent aid is not particularly limited, but examples thereof include straight silicone oils such as amino-modified silicone oil, dimethyl silicone oil, and methyl hydrogen silicone oil, and reactive silicone oils such as polyether-modified silicone oil and epoxy-modified silicone oil. The amount of the water-repellent aid added is also not particularly limited, but is, for example, 0.5% by mass or more, 1% by mass or more, or 2% by mass or more relative to the adduct (b), and is, for example, 200% by mass or less, 150% by mass or less, or 100% by mass or less.

つぎに、前記処理液で繊維を撥水処理する前記撥水処理工程を行なう。この撥水処理工程は、例えば、前述のとおり、一般的な繊維又は繊維製品の撥水処理方法と同様又はそれに準じてもよい。具体的には、例えば、前記処理液を、撥水処理しようとする繊維又は繊維製品に染み込ませた後に、前記繊維又は繊維製品を乾燥させればよい。このようにして、本発明の撥水性繊維製品の製造方法を行なうことができる。なお、本発明の撥水性繊維製品の製造方法は、前記撥水処理工程以外の他の工程を含んでいてもよいが、含んでいなくてもよい。前記他の工程としては、例えば、後述する乾熱処理が挙げられる。 Next, the water-repellent treatment step is performed to treat the fibers with the treatment liquid to make them water-repellent. This water-repellent treatment step may be similar to or equivalent to the water-repellent treatment method for general fibers or textile products, as described above. Specifically, for example, the treatment liquid may be impregnated into the fibers or textile products to be treated for water repellency, and then the fibers or textile products may be dried. In this manner, the method for manufacturing the water-repellent textile product of the present invention can be performed. Note that the method for manufacturing the water-repellent textile product of the present invention may or may not include other steps in addition to the water-repellent treatment step. Examples of the other steps include the dry heat treatment described below.

前記撥水処理工程は、例えば、連続法により行なってもよいし、バッチ法により行なってもよい。 The water repellent treatment process may be carried out, for example, by a continuous method or a batch method.

前記連続法は、例えば、まず、前記処理液で満たされた含浸装置に、被処理物である繊維又は繊維製品を連続的に送り込み、前記被処理物に前記撥水処理液を含浸させた後、不要な撥水処理液を除去する。前記含浸装置としては特に限定されないが、パッダ式付与装置、キスロール式付与装置、グラビアコーター式付与装置、スプレー式付与装置、フォーム式付与装置、コーティング式付与装置が好ましく、パッダ式が特に好ましい。続いて、乾燥機を用いて前記被処理物に残存する水、有機溶媒等を除去する。前記乾燥機としては、特に限定されないが、ホットフルー、テンター等の拡布乾燥機が好ましい。前記連続法は、例えば、被処理物が織物等の布帛状の場合に用いるのが好ましい。 In the continuous method, for example, first, the fiber or textile product to be treated is continuously fed into an impregnation device filled with the treatment liquid, and the water-repellent treatment liquid is impregnated into the treated material, after which unnecessary water-repellent treatment liquid is removed. The impregnation device is not particularly limited, but a padder type applicator, a kiss roll type applicator, a gravure coater type applicator, a spray type applicator, a foam type applicator, or a coating type applicator is preferred, with a padder type being particularly preferred. Next, water, organic solvents, etc. remaining on the treated material are removed using a dryer. The dryer is not particularly limited, but a hot flue, tenter, or other spreader dryer is preferred. The continuous method is preferably used, for example, when the treated material is a fabric such as a woven fabric.

前記バッチ法は、例えば、被処理物である繊維又は繊維製品を前記処理液に浸漬する浸漬工程、及び、前記撥水処理液に浸漬した前記被処理物に残存する水、有機溶媒等を除去する液除去工程からなる。前記バッチ法は、例えば、前記被処理物が連続法による処理に適さない場合に用いるのが好ましい。より具体的には、前記被処理物が布帛状でない場合、例えば、前記被処理物が、バラ毛、トップ、スライバ、かせ、トウ、糸等である場合、又は、前記被処理物が編み物である場合等が挙げられる。前記浸漬工程においては、例えば、ワタ染機、チーズ染色機、液流染色機、工業用洗濯機、ビーム染色機等を用いることができる。前記液除去工程においては、例えば、チーズ乾燥機、ビーム乾燥機、タンブルドライヤー等の温風乾燥機、高周波乾燥機等を用いることができる。 The batch method includes, for example, an immersion step in which the fiber or textile product to be treated is immersed in the treatment liquid, and a liquid removal step in which water, organic solvents, etc. remaining in the treated object immersed in the water-repellent treatment liquid are removed. The batch method is preferably used, for example, when the treated object is not suitable for treatment by a continuous method. More specifically, examples of the treated object include a case in which the treated object is not in the form of a fabric, such as a case in which the treated object is loose hair, top, sliver, skein, tow, yarn, etc., or a case in which the treated object is a knitted fabric. In the immersion step, for example, a cotton dyeing machine, a cheese dyeing machine, a liquid flow dyeing machine, an industrial washing machine, a beam dyeing machine, etc. can be used. In the liquid removal step, for example, a cheese dryer, a beam dryer, a hot air dryer such as a tumble dryer, a high-frequency dryer, etc. can be used.

また、例えば、前記撥水処理工程において、前記処理液にイソシアネート(F)を含有させ、前記イソシアネート(F)により前記付加物(b)を架橋させてもよい。例えば、前記処理液がアミノ変性シリコーン(E)を含む場合、アミノ変性シリコーン(E)のアミノ基とイソシアネート(F)とを架橋させてもよい。イソシアネート(F)を加えることで、例えば、製造される撥水性繊維製品の、洗濯後の撥水性(洗濯耐久性)がさらに向上する。イソシアネート(F)は、特に限定されないが、例えば、分子中に2個以上のイソシアネート官能基を含む有機化合物を用いることができる。イソシアネート(F)としては、具体的には、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、トリフェニルトリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、トリメチロールプロパントリトリレンジイソシアネートアダクト体、グリセリントリトリレンジイソシアネートアダクト体、ヘキサメチレンジイソシアネートのウレット体、トリメチロールプロパントリヘキサメチレンジイソシアネートアダクト体、グリセリントリヘキサメチレンジイソシナネートアダクト体等が挙げられる。また、イソシアネート(F)としては、さらに、前記イソシアネート官能基を含む有機化合物等に対し、加熱時に解離して活性なイソシアネート基が再生するフェノール、マロン酸ジエチルエステル、メチルエチルケトオキシム、重亜硫酸ソーダ、ε-カプロラクタム等を反応させてイソシアネート基をブロックした、ブロックドイソシアネート官能基を含む有機化合物等が挙げられる。イソシアネート(F)として、具体的には、例えば、溶剤系としては東ソー株式会社製の商品名コロネートB-45E、コロネートHX、旭化成株式会社製の商品名デュラネートD101、デュラネートD201、水系としては東ソー株式会社製の商品名「アクアネート」シリーズ、旭化成株式会社製の商品名デュラネートWB40-100、デュラネートWT20-100、デュラネートWE50-100、第一工業製薬株式会社製の商品名「エラストロン」シリーズ等が挙げられる。 In addition, for example, in the water-repellent treatment step, the treatment liquid may contain isocyanate (F) and the adduct (b) may be crosslinked by the isocyanate (F). For example, when the treatment liquid contains amino-modified silicone (E), the amino group of the amino-modified silicone (E) may be crosslinked with the isocyanate (F). By adding isocyanate (F), for example, the water repellency (washing durability) of the water-repellent textile product after washing is further improved. The isocyanate (F) is not particularly limited, but for example, an organic compound containing two or more isocyanate functional groups in the molecule can be used. Specific examples of the isocyanate (F) include tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, triphenyl triisocyanate, xylylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, trimethylolpropane tritolylene diisocyanate adduct, glycerin tritolylene diisocyanate adduct, uret of hexamethylene diisocyanate, trimethylolpropane trihexamethylene diisocyanate adduct, and glycerin trihexamethylene diisocyanate adduct. Further, the isocyanate (F) may be an organic compound containing a blocked isocyanate functional group, which is obtained by reacting the organic compound containing the isocyanate functional group with phenol, diethyl malonate, methyl ethyl ketoxime, sodium bisulfite, ε-caprolactam, or the like, which dissociates when heated to regenerate an active isocyanate group, to block the isocyanate group. Specific examples of the isocyanate (F) include solvent-based products such as Coronate B-45E and Coronate HX manufactured by Tosoh Corporation, and Duranate D101 and Duranate D201 manufactured by Asahi Kasei Corporation, and water-based products such as the "Aquanate" series manufactured by Tosoh Corporation, Duranate WB40-100, Duranate WT20-100, and Duranate WE50-100 manufactured by Asahi Kasei Corporation, and the "Elastron" series manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.

イソシアネート(F)としては、例えば、後述の実施例のように第一工業製薬株式会社製の商品名エラストロンBN-11を用いてもよく、その他、例えば、下記表3に記載のイソシアネート架橋剤が挙げられる。 As the isocyanate (F), for example, Elastron BN-11 (trade name) manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. may be used as in the examples described later, and other examples include the isocyanate crosslinking agents listed in Table 3 below.

Figure 2024118357000003
Figure 2024118357000003

イソシアネート(F)の添加量も特に限定されないが、前記付加物(b)に対し、例えば0.5質量%以上、1質量%以上、又は3質量%以上であり、例えば200質量%以下、150質量%以下、又は100質量%以下である。イソシアネート(F)により付加物(A)を架橋させる架橋反応において、反応温度は、特に限定されないが、例えば、100℃以上、又は120℃以上であり、例えば、200℃以下、又は180℃以下である。反応時間は特に限定されないが、例えば、0.1分以上、又は0.3分以上であり、例えば、20分以下、又は15分以下である。 The amount of isocyanate (F) added is not particularly limited, and is, for example, 0.5% by mass or more, 1% by mass or more, or 3% by mass or more, and, for example, 200% by mass or less, 150% by mass or less, or 100% by mass or less, relative to the adduct (b). In the crosslinking reaction in which the adduct (A) is crosslinked with the isocyanate (F), the reaction temperature is not particularly limited, and is, for example, 100°C or more, or 120°C or more, and, for example, 200°C or less, or 180°C or less. The reaction time is not particularly limited, and is, for example, 0.1 minutes or more, or 0.3 minutes or more, and, for example, 20 minutes or less, or 15 minutes or less.

以上のようにして、前記アニオン系高分子(A)を付着させた前記繊維構造物を非フッ素系撥水剤(B)で撥水処理する前記撥水処理工程を行い、撥水加工繊維構造物を製造することができる。 In this manner, the water-repellent treatment process is carried out to make the fiber structure to which the anionic polymer (A) is attached water-repellent with a non-fluorine-based water repellent agent (B), thereby producing a water-repellent fiber structure.

非フッ素系撥水剤(B)で撥水処理した前記撥水加工繊維構造物には、乾熱処理を行うことが好ましい。前記乾熱処理を行うと、前記繊維構造物を非フッ素系撥水剤(B)の有効成分が、前記撥水加工繊維構造物に、より強固に付着しやすいためである。ただし、本発明は、乾熱処理を行わなくても良い。また、本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法は、例えば、紙製品、木質板(例えば、パーティクルボード、MDFボード等)等の繊維構造物にも用いることができる。 It is preferable to perform a dry heat treatment on the water-repellent fiber structure that has been treated with a non-fluorine-based water repellent (B). This is because the dry heat treatment makes it easier for the active ingredient of the non-fluorine-based water repellent (B) to adhere more firmly to the water-repellent fiber structure. However, the present invention does not require a dry heat treatment. The method for producing a water-repellent fiber structure of the present invention can also be used for fiber structures such as paper products and wood boards (e.g., particle boards, MDF boards, etc.).

[2.撥水加工薬剤キット、撥水加工繊維製品等]
本発明の撥水加工薬剤キットは、前述のとおり、アニオン系高分子(A)と非フッ素系撥水剤(B)とを含む。本発明の撥水加工薬剤キットは、前記アニオン系高分子(A)及び前記非フッ素系撥水剤(B)以外の任意構成要素を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。前記任意構成要素としては、例えば、前記本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法で説明した各成分等であってもよい。
[2. Water-repellent chemical kits, water-repellent textile products, etc.]
As described above, the water-repellent chemical kit of the present invention contains an anionic polymer (A) and a non-fluorinated water repellent (B). The water-repellent chemical kit of the present invention may or may not contain optional components other than the anionic polymer (A) and the non-fluorinated water repellent (B). The optional components may be, for example, each component described in the method for producing a water-repellent fiber structure of the present invention.

前記本発明の撥水加工薬剤キットは、例えば、前記本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法に用いることができる。 The water-repellent chemical kit of the present invention can be used, for example, in the method for producing the water-repellent fiber structure of the present invention.

前記本発明の撥水加工薬剤キット又は前記本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法によれば、例えば、前述のとおり、撥水性に優れた撥水性繊維製品を製造することができる。また、前記本発明の撥水加工薬剤キット又は前記本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法によれば、例えば、洗濯後の撥水性(洗濯耐久性)に優れた撥水製品を製造することもできる。前記本発明の撥水加工薬剤キット又は前記本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法によれば、例えば、フッ素系撥水剤と同等の撥水性又は洗濯耐久性を発揮することも可能である。 According to the water-repellent chemical kit of the present invention or the method for producing a water-repellent fiber structure of the present invention, for example, as described above, a water-repellent fiber product having excellent water repellency can be produced. In addition, according to the water-repellent chemical kit of the present invention or the method for producing a water-repellent fiber structure of the present invention, for example, a water-repellent product having excellent water repellency after washing (washing durability) can also be produced. According to the water-repellent chemical kit of the present invention or the method for producing a water-repellent fiber structure of the present invention, it is possible to exhibit water repellency or washing durability equivalent to that of a fluorine-based water repellent, for example.

また、前記本発明の撥水加工薬剤キット又は前記本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法によれば、例えば、優れた撥油性を得ることができる。これによれば、例えば、撥油性に優れた撥水性繊維製品を製造することができる。また、例えば、前記本発明の撥水加工薬剤キット又は前記本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法によって優れた撥油性を得ることができ、例えば、繊維製品に皮脂汚れが付着しにくくなることが期待できる。一般に、非フッ素系撥水剤は、フッ素系撥水剤と比較して撥油性が劣り、皮脂汚れが付着し易い。しかし、本発明によれば、非フッ素系撥水剤を用いながら撥油性が優れた撥水性繊維製品を得ることも可能である。 In addition, according to the water-repellent chemical kit of the present invention or the method for producing a water-repellent fiber structure of the present invention, for example, excellent oil repellency can be obtained. This allows, for example, a water-repellent fiber product with excellent oil repellency to be produced. In addition, for example, according to the water-repellent chemical kit of the present invention or the method for producing a water-repellent fiber structure of the present invention, excellent oil repellency can be obtained, and it can be expected that, for example, sebum stains will not easily adhere to the fiber product. In general, non-fluorine-based water repellents have inferior oil repellency compared to fluorine-based water repellents, and sebum stains are easily adhered to the fiber product. However, according to the present invention, it is also possible to obtain a water-repellent fiber product with excellent oil repellency while using a non-fluorine-based water repellent.

前記本発明の撥水加工薬剤キット又は前記本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法は、例えば、低コストで効率良く使用可能であり、かつ、撥水性、加工浴の安定性、保存安定性等に優れる。 The water-repellent chemical kit of the present invention or the method for producing a water-repellent fiber structure of the present invention can be used efficiently at low cost, and is excellent in water repellency, processing bath stability, storage stability, etc.

前記本発明の撥水加工薬剤キット又は前記本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法による処理対象物である前記繊維構造物は、特に限定されず任意であり、例えば、繊維製品でもよい。前記本発明の撥水加工薬剤キット又は前記本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法の用途は、特に限定されず、例えば、衣服、雨傘、レインコート、テント地、日用品、インテリア、カーシート等の繊維製品、さらには撥水紙、撥水ボード等の繊維製品に広く適用可能である。さらに、前記本発明の撥水加工薬剤キット又は前記本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法の用途は、前記各用途に限定されず、任意の用途に広く用いることができる。 The textile structure that is the object to be treated by the water-repellent chemical kit of the present invention or the method for producing a water-repellent textile structure of the present invention is not particularly limited and may be any, for example, a textile product. The use of the water-repellent chemical kit of the present invention or the method for producing a water-repellent textile structure of the present invention is not particularly limited and may be widely applied to textile products such as clothing, umbrellas, raincoats, tent fabric, daily necessities, interior goods, car seats, and further to textile products such as water-repellent paper and water-repellent boards. Furthermore, the use of the water-repellent chemical kit of the present invention or the method for producing a water-repellent textile structure of the present invention is not limited to the above uses and may be widely used for any use.

以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 The following describes examples of the present invention. Note that the present invention is not limited to these examples.

[合成例1]
以下のようにして、前記成分(b-1)及び(b-2)の付加物(b)を製造し、さらに、その付加物(b)が水中に分散している乳化物(分散液)を得た。
[Synthesis Example 1]
An adduct (b) of the components (b-1) and (b-2) was produced as follows, and further, an emulsion (dispersion) in which the adduct (b) was dispersed in water was obtained.

まず、反応容器を準備した。この反応容器は、ファウドラー羽根を有する撹拌機、還流冷却器、温度計、窒素導入管及び滴下ロートを備えるとともに、加熱及び冷却が可能な反応容器であった。つぎに、前記反応容器中に、ステアリルイソシアネート(成分(b-2)、炭素数17以下の脂肪族基の含有率2.0%)を67.1質量部入れた。そこにさらに、原料高分子としてポリビニルアルコール共重合物(成分(b-1)、ケン化度80%、平均共重合度240)を14.9質量部加え、撹拌して分散させた。なお、前記ステアリルイソシアネート(成分(b-2))及び前記ポリビニルアルコール共重合物(成分(b-1))の質量比は、イソシアネートと水酸基のモル比が1/1となるように調整した比である。この溶液をさらに充分に50℃まで加温し、17.7質量部のジメチルスルホキシド(以下、「DMSO」と略記する)を約60分かけて滴下した。その後、0.1質量部の1,8ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン―7を加え、攪拌して溶解させ、さらに充分な攪拌下にて反応を継続させた。反応の進行状況を確認しつつ、約50℃で約60分間攪拌したところ、反応が完結していることを確認できた。反応の進行状況は、適宜反応液をサンプリングして、反応液中のステアリルイソシアネート化合物の量を、赤外分光方法により測定することにより調べた。反応完結後、反応液を80℃まで冷却し、この反応混合物を、反応混合物全量に対して5倍量のメタノール中に注いだところ、白色沈殿物を得た。反応液中のDMSOはメタノールに溶解するので、ろ過により、DMSOを前記白色沈殿物から除去することができる。したがって、ろ過により前記白色沈殿物を分離し、さらに、この白色沈殿物をメタノールで洗浄して乾燥後、粉砕することにより、目的物である高分子ウレタン化物(成分(b-1)及び(b-2)の付加物(b))を得た。 First, a reaction vessel was prepared. This reaction vessel was equipped with a stirrer with a Pfaudler blade, a reflux condenser, a thermometer, a nitrogen inlet tube, and a dropping funnel, and was capable of heating and cooling. Next, 67.1 parts by mass of stearyl isocyanate (component (b-2), 2.0% content of aliphatic groups having 17 or less carbon atoms) was placed in the reaction vessel. 14.9 parts by mass of polyvinyl alcohol copolymer (component (b-1), saponification degree 80%, average copolymerization degree 240) was further added as a raw polymer, and the mixture was stirred and dispersed. The mass ratio of the stearyl isocyanate (component (b-2)) and the polyvinyl alcohol copolymer (component (b-1)) was adjusted so that the molar ratio of isocyanate to hydroxyl groups was 1/1. The solution was further heated sufficiently to 50°C, and 17.7 parts by mass of dimethyl sulfoxide (hereinafter abbreviated as "DMSO") was added dropwise over about 60 minutes. Then, 0.1 parts by mass of 1,8 diazabicyclo[5,4,0]undecene-7 was added, stirred to dissolve, and the reaction was continued under sufficient stirring. The reaction was confirmed to be complete after stirring at about 50°C for about 60 minutes while checking the progress of the reaction. The progress of the reaction was checked by sampling the reaction solution appropriately and measuring the amount of the stearyl isocyanate compound in the reaction solution by infrared spectroscopy. After the reaction was completed, the reaction solution was cooled to 80°C, and the reaction mixture was poured into methanol in an amount 5 times the total amount of the reaction mixture, resulting in a white precipitate. Since the DMSO in the reaction solution dissolves in methanol, the DMSO can be removed from the white precipitate by filtration. Therefore, the white precipitate was separated by filtration, washed with methanol, dried, and then pulverized to obtain the target polymeric urethane compound (adduct (b) of components (b-1) and (b-2)).

このようにして製造した高分子ウレタン化物(付加物(b))10.5質量部、ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の商品名レオミックス11(水素化牛脂アルキルアミン酢酸塩、カチオン性界面活性剤)1.3質量部、日油株式会社製の商品名NAA-45(ステアリルアルコール、)2.0質量部、青木油脂工業株式会社製の商品名ブラウノン230(ポリオキシエチレンステアリルエーテル(2E.O.)、ノニオン系界面活性剤)0.5質量部を、アンカーミキサーを有する分散機の容器に入れて密閉した。それを120℃にて溶融し混合したのち、110℃以上を保ち、攪拌を続けながら95℃以上の熱水85.7質量部を混合して、前記付加物(b)が水中に分散した乳化物(分散液)を得た。 10.5 parts by mass of the polymer urethane compound (adduct (b)) produced in this way, 1.3 parts by mass of LEOMIX 11 (hydrogenated tallow alkylamine acetate, cationic surfactant) manufactured by Lion Specialty Chemicals Co., Ltd., 2.0 parts by mass of NAA-45 (stearyl alcohol) manufactured by NOF Corporation, and 0.5 parts by mass of BROWNON 230 (polyoxyethylene stearyl ether (2E.O.), nonionic surfactant) manufactured by Aoki Oil & Fat Industries Co., Ltd. were placed in a container of a dispersing machine having an anchor mixer and sealed. After melting and mixing at 120°C, 85.7 parts by mass of hot water at 95°C or higher was mixed while maintaining the temperature at 110°C or higher and continuing to stir, and an emulsion (dispersion) in which the adduct (b) was dispersed in water was obtained.

[実施例1]
以下のようにして、本発明の撥水加工繊維構造物の製造方法により、撥水加工繊維構造物を製造した。
[Example 1]
A water-repellent fiber structure was produced by the method for producing a water-repellent fiber structure of the present invention as described below.

まず、繊維構造物にアニオン系高分子(A)を付着させる前記アニオン系高分子付着処理工程を行った。繊維構造物しては、ナイロン100%布帛、又はポリエステル100%布帛を用いた。アニオン系高分子化合物(A)による処理方法としては、バッチ法を用いた。アニオン系高分子(A)としてはライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の商品名ナイロックス1500を使用した。吸尽法による処理浴の重量比は1:20、処理温度は80℃、処理時間(浸漬時間)は20分とした。アニオン系高分子化合物(A)の使用量は8%o.w.f.とした。 First, the anionic polymer attachment process was carried out to attach the anionic polymer (A) to the fiber structure. A 100% nylon fabric or a 100% polyester fabric was used as the fiber structure. A batch method was used as the treatment method using the anionic polymer compound (A). Nylox 1500, a product name of Lion Specialty Chemicals Co., Ltd., was used as the anionic polymer (A). The weight ratio of the treatment bath by the exhaustion method was 1:20, the treatment temperature was 80°C, and the treatment time (immersion time) was 20 minutes. The amount of the anionic polymer compound (A) used was 8% o.w.f.

さらに、前記アニオン系高分子(A)を前記繊維構造物に付着させた後に、過剰に付与された前記アニオン系高分子(A)を水洗にて除去した。その後、前記繊維構造物を自然乾燥させた。 Furthermore, after the anionic polymer (A) was attached to the fiber structure, the excess anionic polymer (A) was removed by washing with water. Then, the fiber structure was allowed to dry naturally.

つぎに、前記アニオン系高分子(A)を付着させた前記繊維構造物を非フッ素系撥水剤(B)撥水処理する前記撥水処理工程を行った。すなわち、合成例1で得られた乳化物を6質量%、及び、ブロック化イソシアネートとして第一工業製薬株式会社製の商品名エラストロンBN-11を1質量%含む処理液を調整し、ここに前記自然乾燥後の前記繊維構造物を浸漬処理(ピックアップ率60質量%)した。 Next, the water-repellent treatment step was carried out in which the fiber structure to which the anionic polymer (A) was attached was treated with a non-fluorinated water-repellent agent (B) to make it water-repellent. That is, a treatment solution containing 6% by mass of the emulsion obtained in Synthesis Example 1 and 1% by mass of Elastron BN-11 (trade name, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) as a blocked isocyanate was prepared, and the fiber structure after natural drying was immersed in this treatment solution (pickup rate 60% by mass).

さらに、前記撥水処理工程後の前記繊維構造物を130℃で1分間乾燥し、更に170℃で2分間熱処理して、実施例1の撥水加工繊維構造物を得た。このようにして得られた布帛(撥水加工繊維構造物)の撥水性及び選択耐久撥水を、後述する方法により評価した。評価結果は、後述する表4にまとめて示す。 Furthermore, the fiber structure after the water-repellent treatment step was dried at 130°C for 1 minute and further heat-treated at 170°C for 2 minutes to obtain the water-repellent fiber structure of Example 1. The water repellency and selective durable water repellency of the fabric thus obtained (water-repellent fiber structure) were evaluated by the method described below. The evaluation results are summarized in Table 4 described below.

[実施例2]
前記アニオン系高分子付着処理工程において、バッチ法に代えて連続法を用いたこと以外は実施例1と同様にして、実施例2の撥水加工繊維構造物を製造した。前記連続法は、以下のようにして行った。繊維構造物しては、実施例1と同じくナイロン100%布帛、又はポリエステル100%布帛を用いた。アニオン系高分子(A)としては、実施例1と同じくライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製の商品名ナイロックス1500を使用した。これを用いて処理液を調製し、浸漬処理(ピックアップ率60質量%)して、連続法による前記アニオン系高分子付着処理工程を行った。その後、100℃で1分間乾燥し、前記アニオン系高分子(A)が付着した繊維構造物を得た。
[Example 2]
The water-repellent fiber structure of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1, except that a continuous method was used instead of a batch method in the anionic polymer attachment treatment step. The continuous method was carried out as follows. As the fiber structure, a 100% nylon fabric or a 100% polyester fabric was used as in Example 1. As the anionic polymer (A), Nylox 1500 (trade name) manufactured by Lion Specialty Chemicals Co., Ltd. was used as in Example 1. A treatment solution was prepared using this, and the anionic polymer attachment treatment step was carried out by a continuous method through immersion treatment (pickup rate 60 mass%). Thereafter, the fiber structure was dried at 100°C for 1 minute to obtain a fiber structure to which the anionic polymer (A) was attached.

さらに、前記撥水処理工程及びその後の乾燥及び熱処理を実施例1と同条件で行い、実施例2の撥水加工繊維構造物を得た。このようにして得られた布帛(撥水加工繊維構造物)の撥水性及び選択耐久撥水を、後述する方法により評価した。評価結果は、後述する表4にまとめて示す。 The water-repellent treatment step and the subsequent drying and heat treatment were carried out under the same conditions as in Example 1 to obtain a water-repellent fiber structure of Example 2. The water repellency and selective durable water repellency of the fabric thus obtained (water-repellent fiber structure) were evaluated by the method described below. The evaluation results are summarized in Table 4 described below.

[比較例1]
前記アニオン系高分子付着処理工程を行わなかったこと以外は実施例1と同様にして、比較例1の撥水加工繊維構造物を得た。このようにして得られた布帛(撥水加工繊維構造物)の撥水性及び選択耐久撥水を、後述する方法により評価した。評価結果は、後述する表4にまとめて示す。
[Comparative Example 1]
A water-repellent fiber structure of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the anionic polymer attachment treatment step was not performed. The water repellency and selective durable water repellency of the fabric (water-repellent fiber structure) thus obtained were evaluated by the methods described below. The evaluation results are summarized in Table 4 described below.

以上のようにして製造した実施例及び比較例の撥水加工繊維構造物に対し、下記の方法で、未洗濯(洗濯0回)時の撥水性及び選択20回後の撥水性(耐久撥水性)を試験し、評価した。 The water-repellent fiber structures of the examples and comparative examples manufactured as described above were tested and evaluated for water repellency when unwashed (0 washes) and after 20 washes (durable water repellency) using the following method.

[撥水性評価方法]
実施例1、実施例2及び比較例1のそれぞれの撥水加工繊維構造物(洗濯0回)に対し、JIS L 1092(1998)のスプレー法に準じてシャワー水温を23℃として撥水性試験をした。撥水性は、目視にて下記の0~5の6等級で評価した。結果を下記表4に示す。
撥水性:状態
5:表面に付着湿潤のないもの
4:表面にわずかに付着湿潤を示すもの
3:表面に湿潤を示すもの
2:表面全体に湿潤を示すもの
1:表裏両面が完全に湿潤を示すもの
0:表裏両面が完全に湿潤を示すもの
[Water repellency evaluation method]
A water repellency test was carried out on each of the water repellent fiber structures (washed 0 times) of Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 according to the spray method of JIS L 1092 (1998) at a shower water temperature of 23°C. The water repellency was visually evaluated on a scale of 0 to 5. The results are shown in Table 4.
Water repellency: Condition 5: No adhesion or wetting on the surface 4: Slight adhesion or wetting on the surface 3: Wetting on the surface 2: Wetting on the entire surface 1: Complete wetting on both sides 0: Complete wetting on both sides

[耐久撥水性評価方法]
実施例1、実施例2及び比較例1のそれぞれの撥水加工繊維構造物をJIS L 1930 C4Mによる洗濯で20回(L-20)選択した。その後の撥水加工繊維構造物に対し、前記「撥水性評価方法」と同じくJIS L 1092(1998)のスプレー法に準じてシャワー水温を23℃として撥水性試験をした。撥水性は、前記「撥水性評価方法」と同じく目視にて前記0~5の6等級で評価した。結果を下記表4に示す。
[Durable water repellency evaluation method]
The water-repellent textile structures of Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 were each washed 20 times (L-20) according to JIS L 1930 C4M. Thereafter, the water-repellent textile structures were subjected to a water-repellency test at a shower water temperature of 23°C according to the spray method of JIS L 1092 (1998) as in the above-mentioned "Water-repellency Evaluation Method". The water-repellency was evaluated visually on a scale of 0 to 5 as in the above-mentioned "Water-repellency Evaluation Method". The results are shown in Table 4 below.

Figure 2024118357000004
Figure 2024118357000004

前記表4に示すとおり、実施例1及び2の布(撥水性繊維構造物)は、いずれも、洗濯前の撥水性及び洗濯後の撥水性(耐久撥水性、又は洗濯耐久性ともいう)の両方がきわめて優れていた。これに対し、前記アニオン系高分子(A)を付着させなかった比較例1の撥水性繊維構造物は、洗濯前の撥水性は実施例1及び2と同等に高かったものの、洗濯後の撥水性が実施例と比較して劣っていた。 As shown in Table 4, the fabrics (water-repellent fiber structures) of Examples 1 and 2 both had excellent water repellency before washing and after washing (also called durable water repellency or washing durability). In contrast, the water-repellent fiber structure of Comparative Example 1, to which the anionic polymer (A) was not attached, had water repellency before washing that was as high as that of Examples 1 and 2, but had inferior water repellency after washing compared to the Examples.

<付記>
上記実施形態及び実施例の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載し得るが、以下には限定されない。

(付記1)
繊維構造物にアニオン系高分子(A)を付着させるアニオン系高分子付着処理工程と、
前記アニオン系高分子(A)を付着させた前記繊維構造物を非フッ素系撥水剤(B)で撥水処理する撥水処理工程と、
を含むことを特徴とする撥水加工繊維構造物の製造方法。
(付記2)
前記アニオン系高分子(A)が、多価フェノール系縮合物、多価フェノール系縮合物誘導体、フェノールスルホン酸ホルマリン重縮合物、チオフェノールホルマリン重縮合物及びビスフェノールSスルホンホルマリン重縮合物からなる群から選択される少なくとも一つである付記1記載の撥水加工繊維構造物の製造方法。
(付記3)
前記繊維構造物が、ポリエステル系繊維構造物又はナイロン系繊維構造物である付記1又は2記載の撥水加工繊維構造物の製造方法。
(付記4)
前記非フッ素撥水剤(B)が、下記成分(b-1)及び(b-2)の付加物(b)を含む付記1から3のいずれかに記載の撥水加工繊維構造物の製造方法。
(b-1)水酸基、アミノ基、及びイミノ基からなる群から選択される少なくとも一つの置換基を有するビニル系ポリマー
(b-2)炭素数が8以上の脂肪族基を有するイソシアネート
(付記5)
前記非フッ素撥水剤(B)の全質量を100質量%として、前記非フッ素撥水剤(B)中に含まれる元素としてのフッ素の質量が1質量%以下である付記1から4のいずれかに記載の撥水加工繊維構造物の製造方法。
(付記6)
アニオン系高分子(A)と非フッ素系撥水剤(B)とを含む繊維構造物の撥水加工薬剤キット。
(付記7)
前記アニオン系高分子(A)が、多価フェノール系縮合物、フェノールスルホン酸ホルマリン重縮合物、チオフェノールホルマリン重縮合物及びビスフェノールSスルホンホルマリン重縮合物からなる群から選択される少なくとも一つである付記6記載の撥水加工薬剤キット。
(付記8)
前記繊維構造物が、ポリエステル系繊維構造物又はナイロン系繊維構造物である付記6又は7記載の撥水加工薬剤キット。
(付記9)
前記非フッ素撥水剤(B)が、下記成分(b-1)及び(b-2)の付加物(b)を含む付記6から8のいずれかに記載の撥水加工薬剤キット。
(b-1)水酸基、アミノ基、及びイミノ基からなる群から選択される少なくとも一つの置換基を有するビニル系ポリマー
(b-2)炭素数が8以上の脂肪族基を有するイソシアネート
(付記10)
前記非フッ素撥水剤(B)の全質量を100質量%として、前記非フッ素撥水剤(B)中に含まれる元素としてのフッ素の質量が1質量%以下である付記6から9のいずれかに記載の撥水加工薬剤キット。
<Additional Notes>
A part or all of the above-described embodiments and examples may be described as follows, but are not limited to the following.

(Appendix 1)
an anionic polymer attachment treatment step of attaching an anionic polymer (A) to the fiber structure;
a water-repellent treatment step of subjecting the fiber structure to which the anionic polymer (A) is adhered to a water-repellent treatment with a non-fluorinated water-repellent agent (B);
A method for producing a water-repellent fiber structure, comprising:
(Appendix 2)
The method for producing a water-repellent fiber structure according to claim 1, wherein the anionic polymer (A) is at least one selected from the group consisting of polyhydric phenol condensates, polyhydric phenol condensate derivatives, phenolsulfonic acid-formalin polycondensates, thiophenol-formalin polycondensates, and bisphenol S sulfone-formalin polycondensates.
(Appendix 3)
The method for producing a water-repellent fiber structure according to claim 1 or 2, wherein the fiber structure is a polyester-based fiber structure or a nylon-based fiber structure.
(Appendix 4)
The method for producing a water-repellent fiber structure according to any one of Appendices 1 to 3, wherein the non-fluorinated water repellent (B) contains an adduct (b) of the following components (b-1) and (b-2):
(b-1) a vinyl polymer having at least one substituent selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group, and an imino group; (b-2) an isocyanate having an aliphatic group having 8 or more carbon atoms (Appendix 5);
The method for producing a water-repellent fiber structure according to any one of Appendices 1 to 4, wherein the mass of fluorine as an element contained in the non-fluorine water repellent (B) is 1 mass% or less, with the total mass of the non-fluorine water repellent (B) being 100 mass%.
(Appendix 6)
A water-repellent treatment agent kit for a textile structure, comprising an anionic polymer (A) and a non-fluorinated water repellent agent (B).
(Appendix 7)
The water-repellent treatment chemical kit according to claim 6, wherein the anionic polymer (A) is at least one selected from the group consisting of polyhydric phenol condensates, phenolsulfonic acid-formalin polycondensates, thiophenol-formalin polycondensates, and bisphenol S sulfone-formalin polycondensates.
(Appendix 8)
The water-repellent treatment agent kit according to claim 6 or 7, wherein the fiber structure is a polyester-based fiber structure or a nylon-based fiber structure.
(Appendix 9)
The water-repellent agent kit according to any one of Appendices 6 to 8, wherein the non-fluorinated water repellent (B) contains an adduct (b) of the following components (b-1) and (b-2):
(b-1) a vinyl polymer having at least one substituent selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group, and an imino group; (b-2) an isocyanate having an aliphatic group having 8 or more carbon atoms (Appendix 10);
The water-repellent agent kit according to any one of Appendices 6 to 9, wherein the mass of fluorine as an element contained in the non-fluorine water repellent agent (B) is 1 mass% or less, with the total mass of the non-fluorine water repellent agent (B) being 100 mass%.

Claims (5)

繊維構造物にアニオン系高分子(A)を付着させるアニオン系高分子付着処理工程と、
前記アニオン系高分子(A)を付着させた前記繊維構造物を非フッ素系撥水剤(B)で撥水処理する撥水処理工程と、
を含むことを特徴とする撥水加工繊維構造物の製造方法。
an anionic polymer attachment treatment step of attaching an anionic polymer (A) to the fiber structure;
a water-repellent treatment step of subjecting the fiber structure to which the anionic polymer (A) is adhered to a water-repellent treatment with a non-fluorinated water-repellent agent (B);
A method for producing a water-repellent fiber structure, comprising:
前記アニオン系高分子(A)が、多価フェノール系縮合物、多価フェノール系縮合物誘導体、フェノールスルホン酸ホルマリン重縮合物、チオフェノールホルマリン重縮合物及びビスフェノールSスルホンホルマリン重縮合物からなる群から選択される少なくとも一つである請求項1記載の撥水加工繊維構造物の製造方法。 The method for producing a water-repellent fiber structure according to claim 1, wherein the anionic polymer (A) is at least one selected from the group consisting of polyhydric phenol condensates, polyhydric phenol condensate derivatives, phenolsulfonic acid-formalin polycondensates, thiophenol-formalin polycondensates, and bisphenol S sulfone-formalin polycondensates. 前記繊維構造物が、ポリエステル系繊維構造物又はナイロン系繊維構造物である請求項1又は2記載の撥水加工繊維構造物の製造方法。 The method for producing a water-repellent fiber structure according to claim 1 or 2, wherein the fiber structure is a polyester-based fiber structure or a nylon-based fiber structure. 前記非フッ素撥水剤(B)が、下記成分(b-1)及び(b-2)の付加物(b)を含む請求項1又は2記載の撥水加工繊維構造物の製造方法。
(b-1)水酸基、アミノ基、及びイミノ基からなる群から選択される少なくとも一つの置換基を有するビニル系ポリマー
(b-2)炭素数が8以上の脂肪族基を有するイソシアネート
3. The method for producing a water-repellent fiber structure according to claim 1, wherein the non-fluorinated water repellent (B) comprises an adduct (b) of the following components (b-1) and (b-2):
(b-1) a vinyl polymer having at least one substituent selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group, and an imino group; and (b-2) an isocyanate having an aliphatic group having 8 or more carbon atoms.
アニオン系高分子(A)と非フッ素系撥水剤(B)とを含む繊維構造物の撥水加工薬剤キット。 A water-repellent treatment chemical kit for textile structures, comprising an anionic polymer (A) and a non-fluorinated water repellent agent (B).
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