JP2018521157A - 硬化性水性組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明は、（共）重合体及びエポキシ架橋剤を含む硬化性水性組成物を提供する。本（共）重合体は、（共）重合単位として、（共）重合体の合計単量体に基づき、０．０５乾燥重量％〜１０乾燥重量％の、少なくとも２つのカルボン酸基を有するエチレン性不飽和酸性単量体を含み、エポキシ架橋剤は、少なくとも２つの反応性オキシラン基を有する脂肪族化合物である。本発明は、処理された基材を形成する方法、及びその方法によって形成された基材をさらに提供する。
【選択図】なし

Description

本発明は、硬化性水性組成物、硬化性水性組成物を使用して処理された可撓性基材を形成するための方法、及び処理された基材に関する。
紙、織布、及び不織布などの可撓性基材は、基材中または基材上に備える重合体バインダーで処理することによってしばしば強化されまた補強される。そのような重合体バインダーは、当業者において硬化性水性組成物として周知である。乾燥した、水に浸した（湿潤）、またはイソプロピルアルコールに浸した（ＩＰＡ）状態における、処理された基材の引張強度は、硬化性水性組成物の品質を反映する最も重要な特性のうちの１つである。硬化性水性組成物−処理された基材が高い乾燥、湿潤、またはＩＰＡ引張強度を有するとき、それは通常弾力性、耐亀裂性、耐ドライクリーニング性、洗濯耐久性、引裂強度、及びしわ耐久性を含む特性をも向上させる。
多くの場合、硬化性水性組成物は、流動、浸透、成膜などが、硬化性水性溶液または散液が基材に接触した後に発生するように、実質的に熱可塑性または実質的に未架橋状態で存在する。処理された基材の特性を向上させるために、硬化性水性組成物が最終位置、または同時に乾燥プロセスに達すると、架橋させることがしばしば望ましい。共重合Ｎ−メチロールアクリルアミド（ＮＭＡ）などの多くの従来型架橋剤及び添加された尿素／ホルムアルデヒド樹脂は、本質的にホルムアルデヒドを含有しまたは放出する。さらに、ＮＭＡ含有の硬化性水性組成物は、加熱によってより多くのホルムアルデヒドを放出する。
そのため、良好な引張強度を有して環境に配慮した硬化性水性組成物を提供することが望ましい。
本発明は、（共）重合体及びエポキシ架橋剤を含む硬化性水性組成物を提供する。（共）重合体は、（共）重合単位として、（共）重合体の合計単量体に基づき、０．０５乾燥重量％〜１０乾燥重量％の、少なくとも２つのカルボン酸基を有するエチレン性不飽和酸性単量体を含む。エポキシ架橋剤は、少なくとも２つの反応性オキシラン基を有する脂肪族化合物である。
本発明は、ｉ）（共）重合体及びエポキシ架橋剤を含む硬化性水性組成物を形成するステップであって、前記（共）重合体が、（共）重合単位として、（共）重合体の合計単量体に基づき、０．０５乾燥重量％〜１０乾燥重量％の、少なくとも２つのカルボン酸基を有するエチレン性不飽和酸性単量体を含み、前記エポキシ架橋剤が、少なくとも２つの反応性オキシラン基を有する脂肪族化合物である、形成するステップと、ｉｉ）可撓性基材を硬化性水性組成物と接触させるステップと、ｉｉｉ）８０℃〜２５０℃の温度で硬化性水性組成物を加熱するステップと、を含む処理された基材を形成する方法をさらに提供する。本発明は、上記の方法によって形成された基材をさらに提供する。
本発明の組成物中の成分を説明するために、括弧を含む全ての表現は、括弧内物質及び言及されていない物質のいずれかまたは両方を示す。例えば、表現「（共）重合体」は、重合体、共重合体、及びそれらの混合物を含み、表現「（メタ）アクリレート」は、アクリレート、メタクリレート、及びそれらの混合物を意味する。
硬化性水性組成物は、（共）重合体及びエポキシ架橋剤を含む。
（共）重合体
本発明の硬化性水性組成物は、（共）重合体または（共）重合体のコールドブレンドを含む。本明細書の表現「硬化性」は、可撓性基材の特性を、共有化学反応、イオン性相互作用またはクラスタリング、基材への改善された接着性、相変換または相反転、及び水素結合などに適用される効果的な量の重合体バインダーに変えるために十分な構造または形態変化が可能なことを意味する。本明細書の（共）重合体は、水性エマルジョンまたは溶液重合プロセスにおけるエチレン性−不飽和単量体の付加重合によって調整された（共）重合体であり、本明細書の（共）重合体のコールドブレンドは、２つ以上のエマルジョンまたは溶液（共）重合体の混合物である。本明細書の「水性組成物」は、連続相が水または大部分が水であるが水混和性溶媒もまた含む混合物である組成物を意味する。本明細書の「硬化性組成物」は、エネルギー付加、最も典型的には加熱、の下での共有結合形成などのある程度の化学プロセスを経たものである。
（共）重合体は、（共）重合単位として、（共）重合体の合計単量体に基づき、０．０５乾燥重量％〜１０乾燥重量％、好ましくは２乾燥重量％〜８乾燥重量％、より好ましくは４乾燥重量％〜６乾燥重量％の、少なくとも２つのカルボン酸基を有するエチレン性不飽和酸性単量体を含む。少なくとも２つのカルボン酸基を有するエチレン性不飽和単量体の好適な実施例は、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、アコニット酸、それらの塩、それらの混合物を含む。好ましくは、エチレン性不飽和酸性単量体は、２つのカルボン酸基を有する。
（共）重合体は、（共）重合体の合計単量体に基づき、最大９９．９５乾燥重量％、好ましくは７５乾燥重量％〜９８乾燥重量％、より好ましくは９０乾燥重量％〜９５乾燥重量％の１つ以上の他の（共）重合エチレン性不飽和単量体をさらに含む。他の（共）重合エチレン性不飽和単量体の好適な例は、（メタ）アクリレートメチル、（メタ）アクリレートエチル、（メタ）アクリレートブチル、（メタ）アクリレート２−エチルヘキシル、（メタ）アクリレートデシル、（メタ）アクリレートヒドロキシエチル、（メタ）アクリレートヒドロキシプロピル、ウレイド官能（メタ）アクリレート及びアセト酢酸、（メタ）アクリレートのアセトアミドまたはシアノアセテート、スチレンまたは置換スチレン、ビニルトルエン、ブタジエン、酢酸ビニルまたはその他のビニルエステル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、Ｎ−ビニルピロリドンなどのビニル単量体、及び（メタ）アクリロニトリルを含む（メタ）アクリレートエステル単量体を含む。好ましくは、Ｎ−アルキロール（メタ）アクリルアミドなどの重合時またはその後の加工の間に、ホルムアルデヒドを生成する単量体は除外される。
いくつかの実施形態において、（共）重合体は、（共）重合体の合計単量体に基づき、５乾燥重量％未満、好ましくは２乾燥重量％未満、及びより好ましくは１乾燥重量％未満の（共）重合多エチレン性不飽和単量体をさらに含む。多エチレン性不飽和単量体は、アリル（メタ）アクリレート、ジアリルフタレート、１，４−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，２−エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、及びジビニルベンゼンを含む。
硬化性水性組成物は、少なくとも２つの異なる（共）重合体を含むことができる。２つ以上のエマルジョンまたは溶液重合体の混合物に対して、少なくとも２つのカルボン酸基を有する（共）重合エチレン性不飽和酸性単量体の含有量は、その中の（共）重合体の数に関わらず（共）重合体全体の組成から決定され得る。
水性エマルジョンまたは溶液（共）重合体を調製するために使用されるエマルジョンまたは溶液重合技術は、当業者には良く周知であり、少なくとも米国特許第４，３２５，８５６号、同第４，６５４，３９７号、同第５，３１４，９４３号、及び同第４，８１４，３７３号において開示される。従来型界面活性剤は、アルカリ金属またはアンモニウムアルキルサルフェイト、アルキルスルホン酸、脂肪酸、及びオキシエチレン化アルキルフェノールなどのアニオン性及び／またはノニオン性エマルジョン剤として使用され得る。使用される界面活性剤の量は、合計単量体の乾燥重量によって、通常０．１乾燥重量％〜６乾燥重量％である。熱またはレドックス開始プロセスのいずれかが、使用され得る。従来型のフリーラジカル開始剤が、使用され得、好適な実施例は、合計単量体の乾燥重量によって、典型的に０．０１乾燥重量％〜３．０乾燥重量％のレベルで、過酸化水素、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ｔ−アミルハイドロパーオキサイド、アンモニウム、アルカリ過流酸塩を含む。ヒドロ亜硫酸ナトリウム、イソアルコルビン酸、亜硫酸水素ナトリウムなどの好適な還元剤と結合した同様の開始剤を使用するレドックスシステムは、任意に鉄または銅などの金属イオンと組み合わせて、任意に金属用の錯化剤をさらに含み、同様のレベルで使用され得る。メルカプタンなどの連鎖移動剤は、（共）重合体の分子量を調整するために使用され得る。単量体混合物は、ニートまたは水のエマルジョンとして添加され得る。単量体混合物は、一度の添加、または多数回の添加、もしくは一様または可変の組成物を使用して反応期間にわたり断続的に添加され得る。フリーラジカル開始剤、酸化剤、還元剤、連鎖移動剤、中和剤、界面活性剤、及び分散剤が、段の前、段中、または段のいずれかに続いて添加され得る。米国特許第４，３８４，０５６号、及び同第４，５３９，３６１号において開示されるような多モード粒子径分布を生み出すプロセスが、用いられ得る。
別の実施形態において、水性エマルジョン（共）重合体は、組成が異なる少なくとも２つの段が、順次の様式で重合される多段エマルジョン重合プロセスによって調製され得る。このようなプロセスは、通常少なくとも２つの互いに非相溶性の重合体組成物の形成をもたらし、それによって重合体粒子中に少なくとも２つの相の形成をもたらす。そのような粒子は、コア／シェルまたはコア／シース粒子、コアを不完全に封入するシェル相を有するコア／シェル粒子、複数のコアを有するコア／シェル粒子、及び相互侵入網目粒子などの、様々な配置の２つ以上の相からなる。多段エマルジョン重合体の各段は、上記エマルジョン重合体のために本明細書で開示されたものから選択された単量体、界面活性剤、及び連鎖移動剤を含有することができる。多段エマルジョン重合体のため、共重合ジカルボン酸単量体の含有量は、その中の段または相の数に関わらず、エマルジョン重合体の全体の組成から決定され得る。このような多段エマルジョン重合体を調製するために使用された重合技術は、当業者には周知であり、米国特許第４，３２５，８５６号、同第４，６５４，３９７号、及び同第４，８１４，３７３号において開示される。
（共）重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）は、−６５℃〜１５０℃、好ましくは−５５℃〜６５℃、より好ましくは−３５℃〜４０℃である。本明細書の重合体のＴｇは、Ｆｏｘ方程式（Ｔ．Ｇ．Ｆｏｘ，Ｂｕｌｌ．Ａｍ．Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｓｏｃ．，Ｖｏｌｕｍｅ １，Ｉｓｓｕｅ Ｎｏ．３，ｐａｇｅ１２３（１９５６））を使用して計算され、つまり単量体Ｍ１及びＭ２の共重合体のＴｇを計算するために、
であり、式中、Ｔｇ（ｃａｌｃ．）が、共重合体のために計算されたガラス転移温度であり、ｗ（Ｍ１）が、共重合体中の単量体Ｍ１の重量分率であり、ｗ（Ｍ２）が、共重合体中の単量体Ｍ２の重量分率であり、Ｔｇ（Ｍ１）が、Ｍ１のホモ重合体のガラス転移温度であり、Ｔｇ（Ｍ２）が、Ｍ２のホモ重合体のガラス転移温度であり、全温度がケルビン（Ｋ）であり、方程式Ｔ（℃）＝Ｔ（Ｋ）−２７３．１５によってセ氏温度（℃）に移行され得る。
ホモ重合体のガラス転移温度は、例えばＩｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ ＰｕｂｌｉｓｈｅｒｓのＪ．Ｂｒａｎｄｒｕｐ及びＥ．Ｈ．Ｉｍｍｅｒｇｕｔによって編集された「Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ」で見られ得る。
（共）重合体粒子の平均の粒子径は、Ｂｒｏｏｋｈａｖｅｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって供給されたＢｒｏｏｋｈａｖｅｎ Ｍｏｄｅｌ ＢＩ−９０ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅｒによる測定から、典型的に３０ナノメートル〜５００ナノメートル、好ましくは６０ナノメートル〜１５０ナノメートルである。
エポキシ架橋剤
エポキシ架橋剤は、少なくとも２つの反応性オキシラン基を有する脂肪族化合物である。エポキシ架橋剤の好適な実施例は、エピクロロヒドリン及び脂肪族ポリオールの反応生成物であるグリシジルエーテル、ならびにエピクロロヒドリン及び脂肪族ジカルボン酸の反応生成物であるグリシジルエステルを含む。脂肪族ポリオールの好適な例は、単量体ポリオール及び重合体ポリオールを含む。単量体ポリオールの好適な例は、エチレングリコール、グリセリン、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ペンタエリスリトール、及びそれらの混合物を含む。重合体ポリオールの好適な例は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリブチレングリコール（ＰＢＧ）、ポリグリコール共重合体、及びそれらの混合物などのポリグリコールを含む。好ましくは、脂肪族ポリオールは、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、それらの共重合体、及びそれらの混合物である。より好ましくは、ポリオールはポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）である。脂肪族ジカルボン酸の好適な例は、アジピン酸、グルタル酸、アゼライン酸、及びそれらの混合物を含む。オキシラン基の重量比は、（共）重合体の合計乾燥重量に基づき、０．２３乾燥重量％〜１０乾燥重量％、好ましくは０．５乾燥重量％〜５乾燥重量％、及びより好ましくは１乾燥重量％〜２．５乾燥重量％である。
エポキシ架橋剤は、１０，０００ｍＰａ．ｓ未満、好ましくは３，０００ｍＰａ．ｓ未満、及びより好ましくは１，０００ｍＰａ．ｓ未満の粘度を有する。
本発明において有用なエポキシ架橋剤及びそのようなエポキシ樹脂の調製は、例えば、参照によって本明細書に組み込まれる、Ｌｅｅ，Ｈ．及びＮｅｖｉｌｌｅ，Ｋ．のＨａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎｓ，Ｍｃｇｒａｗ−Ｈｉｌｌ Ｂｏｏｋ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９６７，Ｃｈａｐｔｅｒ２，２−１〜２−２７ページにおいて開示される。
その他の成分
硬化性水性組成物は、エマルジョン剤、顔料、フィラーまたは増量剤、耐マイグレーション補助剤、硬化剤、合体剤、界面活性剤、バイオサイド、可塑剤、オルガノシラン、消泡剤、腐食防止剤、着色剤、ろう、その他の重合体、及び抗酸化剤などの従来型の処理成分をさらに含有してもよい。
硬化性水性組成物を有する基材を処理する方法
本発明の別の態様において、処理された基材を形成するための方法が、ａ）本発明の硬化性水性組成物を形成するステップと、ｂ）可撓性基材を硬化性水性組成物と接触させるステップと、ｃ）８０℃〜２５０℃の温度で硬化性水性組成物を加熱するステップとを含んで提供される。
可撓性基材の好適な例は、紙、皮、織布または不織布、フェルト及びマットまたは他の繊維の集合体、及び繊維を含む。繊維を含む基材は、コットン、ポリエステル及びレーヨンなどの合成繊維、ガラス、ならびにそれらの混合物を含んでもよい。
可撓性基材は、エアまたはエアレススプレー、パディング、飽和、ロール塗布、カーテン塗布、及び印刷などの従来型塗布技術を使用して、硬化性水性組成物と接触させる。
硬化性水性組成物は、１分〜１０分、好ましくは２分〜５分などの許容可能なレベルの硬化を達成するために十分な時間で、８０℃〜２００℃、好ましくは１００℃〜１７０℃、及びより好ましくは１２５℃〜１５０℃の温度で加熱される。乾燥及び硬化機能は、２つ以上の異なるステップにおいて実行され得る。例えば、組成物が、最初にある温度で、組成物を実質的に乾燥させるには十分であるが実質的に硬化させるには至らない時間で加熱され、その後より高い温度で及び／またはより長い期間をかけて二度目の加熱をして硬化を達成することができる。「Ｂステージ」と呼ばれるそのような手順を使用して、例えば、後のステージで硬化プロセスと同時に特定の構成に形成または成形することを伴って、または伴わずに硬化され得る、バインダー処理された不織布をロール形状で提供することができる。
処理された基材
本発明のさらに別の態様において、本発明の方法によって形成された処理された基材が、提供される。
本仕様において、各好ましい技術的解決方法及びより好ましい技術的解決方法における技術的特徴が、互いに組み合わせられ、別段の指示がない限り新規の技術的解決方法を形成することができる。簡潔にするため、出願人は、これらの組み合わせに関する説明を省略する。しかしながらこれらの技術的特徴を組み合わせることによって得られた全ての技術的解決方法は、本仕様において明示的に文字通り説明されることとしてみなされるべきである。
Ｉ．原料
使用される省略形：ＰＰＧ＝ポリプロピレングリコール、ＩＰＡ＝イソプロパノール、ＤＩ水＝脱イオン水、ＥＡ＝エチルアクリレート、ＥＨＡ＝２−エチルヘキシルアクリレート、ＢＡ＝ブチルアクリレート、Ｓｔｙ＝スチレン、ＩＡ＝イタコン酸、ＡＡ＝アクリル酸、ＭＡＡ＝メタクリル酸、及びＮＭＡ＝ｎ−メチロールアクリルアミド。
Ｄ．Ｅ．Ｒ．（商標）７３２は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販される少なくとも２つの反応性オキシラン基を有する脂肪族エポキシ樹脂である。これは、２５℃で３１０−３３０ｇｒ／ｅｑのエポキシド当量重量（ＥＥＷ）及び６０−７０ｍＰａ．ｓの粘度を有する。
Ｄ．Ｅ．Ｒ．（商標）７３６は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販される少なくとも２つの反応性オキシラン基を有する脂肪族エポキシ樹脂である。これは、２５℃で１７５−２０５ｇｒ／ｅｑのエポキシド当量重量（ＥＥＷ）及び３０−６０ｍＰａ．ｓの粘度を有する。
Ｄ．Ｅ．Ｒ．（商標）３３１は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されるエピクロロヒドリン及びビスフェノールＡから反応した液体エポキシ樹脂である。これは、２５℃で１８２−１９２ｇｒ／ｅｑのエポキシド当量重量（ＥＥＷ）及び１１，０００−１４，０００ｍＰａ．ｓの粘度を有する。
ＴＲＩＴＯＮ（商標）Ｘ−１００は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの界面活性剤である。
ＩＩ．試験方法
１．膜調製及びヤング率試験
各硬化性水性組成物（４乾燥重量ｇ）を、９３ｍｍの内径を有する培養皿に入れ、適度に撹拌しながらＤＩ水１３．３３ｇで希釈した。この皿を、レベリング表面上に４日間室温で振動のない状態で置いた。その後、乾燥した膜を皿から取り出した。全ての膜は、約０．５〜０．６ｍｍの厚さであった。膜を試験の前に３分間１５０℃で硬化した。硬化された膜を２２ｍｍ×５ｍｍにカットし、そのヤング率を、Ｉｎｓｔｒｏｎ５９４３引張試験機によって試験した。
２．処理された不織基材及び引張強度試験
一片のＷＨＡＴＭＡＮ（商標）グレード４のろ紙（２８ｃｍ×４６ｃｍ、Ｗｈａｔｍａｎ Ｌｔｄ．）を、２００ｍＬの硬化性水性組成物に浸した。処理された基材を、Ｍａｔｈｉｓパダーによってパディングし、その後、設計された条件（１２０℃で３分間または１５０℃で３分間）で乾燥及び硬化した。ろ紙上の硬化性組成物の添加は、２８％〜３２％に制御した。硬化された基材を１インチ×５インチの片に切断し、５インチの方向が紙の機械に直交する方向である。試料の引張強度は、乾燥（非処理）、湿潤（０．１％ＴＲＩＴＯＮ（商標）Ｘ−１００溶液に３０分浸水後）、及び「ＩＰＡ」（イソプロパノールに３０分浸水後）の処理の下Ｉｎｓｔｒｏｎ５９４３引張試験機によって試験された。湿潤強度は、水中の硬化性水性組成物の抵抗を反映し、ＩＰＡ強度は、溶媒中の硬化性水性組成物の抵抗を反映する。強度が高ければ高いほど、硬化性水性組成物の性能はより良くなる。
ＩＩＩ．実験例
１．重合体エマルジョンの調製
ＤＩ水７１０ｇ及びラウリル硫酸ナトリウム６５．６ｇを、窒素下で３リットルガラス反応器に添加し、周囲温度で３０分保持し、その後５７℃で加熱した。単量体エマルジョン１（ＭＥ１）６６ｇを、ＤＩ水５８５ｇ、炭酸ナトリウム２．８５ｇ、ドデシルベンゼンスルホネートナトリウム４．１ｇ、ＢＡ７２９ｇ、Ｓｔｙ１２６ｇ、ＡＡ３１．５ｇ、及びＩＡ１５ｇを適度にかき混ぜながらタンク内に添加することによって調製し、その後ＤＩ水１５ｇを反応器に添加した。２分後、０．１５％水性硫酸鉄七水和物５ｇ、ＤＩ水２０ｇ中の過硫酸アンモニウム３．３３ｇ、ＤＩ水２０ｇ中の重硫酸ナトリウム０．１７ｇの溶液を、温度５６℃で添加した。６１．５℃までの発熱がその後２分間にわたり観察され、ＭＥ１の残り及びＤＩ水６０ｇ中の亜硫酸水素ナトリウム０．８８ｇの溶液の同時添加を開始した。添加は、温度を５６．５℃〜６１．５℃に保ったまま１２６分間にわたって続けられた。その後、ＤＩ水３０ｇを添加した。その後、適切な場合、特に２段重合において、ＤＩ水６５ｇ、ドデシルベンゼンスルホネートナトリウム１．０ｇ、ＡＡ２．５ｇ、Ｓｔｙ１０１ｇを適度にかき混ぜながらタンク内に添加することによって調製された単量体エマルジョン２（ＭＥ２）を、反応器に添加し、ＤＩ水５ｇ中の７０％ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド溶液０．６９ｇ及びＤＩ水５ｇ中のイソアルコルビン酸０．４６ｇの溶液をさらに添加した。温度が５８℃から４９℃に下がった５５分間の後、ＤＩ水１０ｇ中のｔ−ブチルハイドロパーオキサイド１．０ｇ及びＤＩ水１０ｇ中のイソアルコルビン酸０．７ｇの溶液を添加した。１５分後、温度が４７℃に低下したとき、ＤＩ水１０ｇ中のｔ−ブチルハイドロパーオキサイド１．０ｇ及びＤＩ水１０ｇ中のイソアルコルビン酸０．７ｇの溶液を添加した。
重合体エマルジョン１（ＰＥ１）は、２段重合によって上記のプロセスに従って調製された。
重合体エマルジョン２（ＰＥ２）は、ＭＥ１がＤＩ水６５０ｇ、ラウリル硫酸ナトリウム１６．５ｇ、ＥＡ９５０ｇ、及びＩＡ５０ｇを含むことを除いて、１段重合によって上記のプロセスに従って調製された。
重合体エマルジョン３（ＰＥ３）は、ＭＥ１がＤＩ水６５０ｇ、ラウリル硫酸ナトリウム１６．５ｇ、ＥＡ７５０ｇ、ＥＨＡ２００ｇ、及びＩＡ５０ｇを含むことを除いて、１段重合によって上記のプロセスに従って調製された。
重合体エマルジョン４（ＰＥ４）は、ＭＥ１がＤＩ水６５０ｇ、ラウリル硫酸ナトリウム１６．５ｇ、ＥＡ７５０ｇ、ＥＨＡ２００ｇ、ＡＡ４５ｇ、及びＩＡ５ｇを含むことを除いて、１段重合によって上記のプロセスに従って調製された。
重合体エマルジョン５（ＰＥ５）は、ＭＥ１がＤＩ水６５０ｇ、ラウリル硫酸ナトリウム１６．５ｇ、ＥＡ７５０ｇ、ＥＨＡ２００ｇ、及びＡＡ５０ｇを含むことを除いて、１段重合によって上記のプロセスに従って調製された。
重合体エマルジョン６（ＰＥ６）は、ＭＥ１がＤＩ水６５０ｇ、ラウリル硫酸ナトリウム１６．５ｇ、ＥＡ９６３ｇ、及びＮＭＡ３７ｇを含むことを除いて、１段重合によって上記のプロセスに従って調製された。
２．硬化性水性組成物の調製及び比較硬化性水性組成物（比較）
各重合体エマルジョン及び架橋剤を３０分間適度に撹拌して、硬化性水性組成物を得た。詳細な技術情報を、表１及び表２にさらに記載した。
ＩＶ．結果
表１で示されるように、比較組成物１は、エポキシ架橋剤を含まない比較硬化性水性組成物であり、比較組成物２は、脂肪族鎖を有していない芳香族エポキシ架橋剤を含む比較硬化性水性組成物であった。両方の比較組成物は、本発明の硬化性水性組成物１及び２各々と比較するとより低いヤング率を示した。
本発明の実施例である硬化性水性組成物１及び２両方の観察結果から、より高いオキシラン基濃度を有する硬化性水性組成物２が、硬化性水性組成物１と比較するとさらに向上したヤング率を示すことを裏付けた。
表２及び表３は、比較硬化性水性組成物（比較）３〜８及び本発明の硬化性水性組成物３〜８に対する引張強度の結果である。
本発明の硬化性水性組成物３及び４は、適切な量の重合ＩＡ及びエポキシ架橋剤（オキシラン基濃度）を含み、重合ＩＡまたはエポキシ架橋剤（オキシラン基濃度）を含まなかった比較硬化性水性組成物３、及びエポキシ架橋剤（オキシラン基濃度）を含まなかった比較硬化性水性組成物４と比較すると引張強度（硬化温度は１２０℃または１５０℃）が向上している。
本発明の硬化性水性組成物５は、適切な量の重合ＩＡ及びエポキシ架橋剤（オキシラン基濃度）を含み、重合ＩＡまたはエポキシ架橋剤（オキシラン基濃度）を含まなかった比較硬化性水性組成物５と比較すると引張強度（硬化温度は１５０℃）が向上している。
本発明の硬化性水性組成物６は、適切な量の重合ＩＡ及びエポキシ架橋剤（オキシラン基濃度）を含み、適切な量の重合ＩＡまたはエポキシ架橋剤（オキシラン基濃度）どちらかのみを含んでいた比較硬化性水性組成物６及び７と比較すると引張強度（硬化温度は１５０℃）が向上している。
本発明の硬化性水性組成物７及び８は、適切な量の重合ＩＡ及びエポキシ架橋剤（オキシラン基濃度）を含み、適切な量の重合ＩＡのみを含んでいた比較硬化性水性組成物８と比較すると引張強度（硬化温度は１５０℃）が向上している。

Claims (15)

  1. （共）重合体及びエポキシ架橋剤を含む硬化性水性組成物であって、前記（共）重合体が、（共）重合単位として、前記（共）重合体の合計単量体に基づき、０．０５乾燥重量％〜１０乾燥重量％の、少なくとも２つのカルボン酸基を有するエチレン性不飽和酸性単量体を含み、前記エポキシ架橋剤が、少なくとも２つの反応性オキシラン基を有する脂肪族化合物である、硬化性水性組成物。
  2. 少なくとも２つのカルボン酸基を有する前記エチレン性不飽和酸性単量体が、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、アコニット酸、それらの塩、及びそれらの混合物から選択される、請求項１に記載の硬化性水性組成物。
  3. 前記エチレン性不飽和酸性単量体が、２つのカルボン酸基を有する、請求項１に記載の硬化性水性組成物。
  4. 前記（共）重合体が、前記（共）重合体の合計単量体に基づき、最大９９．９５乾燥重量％の１つ以上の他の（共）重合エチレン性不飽和単量体をさらに含む、請求項１に記載の硬化性水性組成物。
  5. 前記（共）重合体が、前記（共）重合体の合計単量体に基づき、５乾燥重量％未満の（共）重合多エチレン性不飽和単量体をさらに含む、請求項１に記載の硬化性水性組成物。
  6. 前記（共）重合体が、重合時またはその後の加工の間にホルムアルデヒドを生成する単量体を除外する、請求項１に記載の硬化性水性組成物。
  7. 前記（共）重合体が、Ｎ−アルキロール（メタ）アクリルアミドを除外する、請求項１に記載の硬化性水性組成物。
  8. 前記オキシラン基が、前記（共）重合体の合計乾燥重量に基づき、０．２３乾燥重量％〜１０乾燥重量％の範囲で前記エポキシ架橋剤中に存在する、請求項１に記載の硬化性水性組成物。
  9. 前記エポキシ架橋剤が、エピクロロヒドリン及び脂肪族ポリオールの反応生成物であるグリシジルエーテル、ならびにエピクロロヒドリン及び脂肪族ジカルボン酸の反応生成物であるグリシジルエステルから選択される、請求項１に記載の硬化性水性組成物。
  10. 前記脂肪族ポリオールが、単量体ポリオール及び重合体ポリオールから選択される、請求項９に記載の硬化性水性組成物。
  11. 前記脂肪族ポリオールが、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、その共重合体、及びそれらの混合物から選択される、請求項１０に記載の硬化性水性組成物。
  12. 前記エポキシ架橋剤が、１０，０００ｍＰａ．ｓ未満の粘度を有する、請求項１に記載の硬化性水性組成物。
  13. 処理された基材を形成する方法であって、
    ｉ）（共）重合体及びエポキシ架橋剤を含む硬化性水性組成物を形成するステップであって、前記（共）重合体が、（共）重合単位として、前記（共）重合体の合計単量体に基づき、０．０５乾燥重量％〜１０乾燥重量％の、少なくとも２つのカルボン酸基を有するエチレン性不飽和酸性単量体を含み、前記エポキシ架橋剤が、少なくとも２つの反応性オキシラン基を有する脂肪族化合物である、形成するステップと、
    ｉｉ）可撓性基材を前記硬化性水性組成物と接触させるステップと、
    ｉｉｉ）８０℃〜２５０℃の温度で前記硬化性水性組成物を加熱するステップと、を含む方法。
  14. 前記可撓性基材が、織布または不織布である、請求項１３に記載の方法。
  15. 請求項１３に記載の方法によって形成された基材。
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