JP2559427B2

JP2559427B2 - アクリレート繊維間結合剤を含む不織布並びに該不織布の製造法

Info

Publication number: JP2559427B2
Application number: JP62261898A
Authority: JP
Inventors: スタニスラウクズィクビック
Original assignee: BF Goodrich Corp
Current assignee: Goodrich Corp
Priority date: 1986-10-20
Filing date: 1987-10-19
Publication date: 1996-12-04
Anticipated expiration: 2011-12-04
Also published as: EP0264869A2; KR880005305A; DE3750209T2; AU7959687A; CN1012086B; EP0264869B1; CN87107050A; CA1332901C; JPS63165563A; ES2059341T3; AU612600B2; EP0264869A3; MX169303B; DE3750209D1; ATE108496T1

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、化学的、熱的又は繊維交絡のいずれかによ
って相互に結合したウエブを形成して布帛を構成する緩
く集合した繊維体からなる不織布に関する。特に、本発
明は、アクリレートポリマによって含浸され、被覆さ
れ、スプレーされる等の処理を受け、柔軟な手触り、高
弾性、低い温度可撓性及び良好な乾湿特性並びに溶剤特
性を含む独特なバランスのとれた物性を与えられた緩く
集合した繊維体に関する。

〔従来の技術〕

不織布は織布より優れた独特な特色と利点を有し、工
程の特徴を発揮して製造されることができる。例えば、
化学的結合による不織布は、アクリレートボリマ等の結
合剤を用いて緩く集合された繊維ウエブを含浸したりプ
リントしたり又はコーディングしたりすることによって
形成される。熱的結合による不織布は、ウエバが熱、圧
力、及び／又は音のエネルギを受けた場合に他の繊維上
で溶解する繊維を選択することによって結合される。繊
維の交絡によって製造される不織布は、熱的又は化学的
な結合手段がなくてもその強度と一体性を保つことがで
きる。交絡技術には、水力法、ニードルパンチ法、紡糸
フィラメントを配列法等がある。一般的に、熱的結合又
は交絡による不織布は強度と一体性に優れるが、弾性を
欠く。化学的結合による不織布は結合剤の弾性と繊維相
互間の強度に依拠する弾性度を有する。

採用される繊維の長さとタイプは、その最終用途に応
じて決められる。例えば、製紙に有用な綿又はセルロー
ス繊維は1mm以下から10mmまでの長さである。不織布用
の繊維は普通約10mmから75mmの長さを有する。連続フィ
ラメントを利用することも可能である。これらはポリエ
ステル、レーヨン、ダクロン、ナイロン等の合成繊維、
又は綿、羊毛等の天然繊維であってもよい。不織布は紡
糸、カーディング、櫛梳、エアレイイング、ウエットレ
イイング等の公知の方法で製造することができる。

多くの最終目的の不織布において、良好な乾燥，湿
潤，溶剤特性を有する柔軟な布帛を作ることが望まれて
いる。化学的結合の不織布の場合、結合剤と繊維のタイ
プは、柔軟な布帛特性，耐久性，湿潤，乾燥並びに溶剤
強度特性を作り出すのに重要な因子である。或る最終用
途においては、これらの特性と共に不織布の弾性が求め
られている。被服の芯地は、バランスのとれた柔軟な手
触り，耐久性，弾性，強度特性が高度に求められている
化学的結合による不織布の一つの例である。

ウエブ内の繊維の溶融に起因する強度と耐久性を有す
るけれども、熱的結合による不織布は一般的に弾性に欠
けている。熱的結合による不織布の場合の本発明は、仕
上げられた材料の手触り特性を維持又は改善しつつ、こ
れに弾性を付与することができる。同様に、未処理の、
交絡された材料は強度と耐久性を有するが、弾性に欠け
る。交絡による不織布の場合の本発明は、弾性と柔軟な
手触りのバランスを提供することができる。

その他の応用、特に紙とかセルローズ繊維を含む場合
には、弾性は余り重要な因子ではなく、強度，引き裂き
抵抗及び折り畳み耐久性等の方が更に大事である。セル
ローズ繊維のように強い相互作用を有する繊維は、弾性
を限定する。化学的な結合による不織布の場合の本発明
は、先行技術に見られない特性のバランスを示すもので
ある。

〔発明の概要〕

本発明は独特なアクリレートラテックスの結合剤と繊
維との組み合わせに関し、これによって不織布を形成す
るものである。特に、本発明のラテックスは、コーティ
ング、結合剤又は含浸剤、その他繊維の上に載せられる
物質として繊維に適用される。本発明はこの独特なラテ
ックスと繊維との組み合わせを作る方法にも関連してい
る。

このラテックスは、（ａ）４〜10個の炭素原子を含む少なくとも一つの不飽
和のジカルボン酸の約１〜20重量部を、（ｂ）主要部が
アクリレートモノマである少なくとも一つの共重合可能
なモノマの約70〜99重量部と内部重合し、及び必要に応
じて公知の開始剤と界面活性剤の存在下に約0.1〜10重
量部の架橋結合モノマと反応させることによって準備さ
れる。これらのラテックス中のポリマは、独特な改善さ
れた特性のバランスを有する。この新規なポリマは低い
Tgを有する柔軟なアクリル系ポリマであり、引張り強度
と伸度の良好なバランスと優秀なヒステリシス特性を有
する。このポリマはゴム状で、丈夫でそして高い弾性を
有し、或る種の硬いアクリル系ポリマに共通の引張り強
伸度特性を呈する。この新規なポリマのガラス転移点温
度（Tg）は、約−20℃から約−60℃である。

この新規なラテックスは、開始剤を含んだ反応器内に
計量されたモノマのプレミックスを用いて、モノマと他
の成分とを重合させることによって準備される。しか
し、好適な工程は、プレミックスを通常のやり方ではあ
るが、不飽和のジカルボン酸の全部又は大部分を欠いて
準備し、このプレミックスを反応器に計量する前に、不
飽和のジカルボン酸を反応器に最初に添加することであ
る。

本発明のアクリル系ラテックスを繊維ウエブと共に使
用すると、独特の不織布が製造される。本発明によって
処理された熱的結合による不職布又は交絡による不織布
においては、ラテックスは耐久性のある弾性を与えると
共に、手触りを維持改善する。本発明のラテックスによ
って結合された緩く集合した繊維において、このラテッ
クスは良好な湿潤，乾燥，溶剤強度特性、可撓性、柔軟
性及び弾性の独特なバランスをもたらす。

広い意味において、本発明は、ラテックスと繊維との
組み合わせに関し、ラテックスは約−20℃から約−60℃
に至る範囲のTgを有し、一分子当たり４〜10個の炭素原
子を含む少なくとも一つの不飽和ジカルボン酸の約１〜
20重量部を含み、主体がアクリレートモノマである少な
くとも一つの共重合可能なモノマの約70〜99重量部を含
み、ラテックスの原ポリマは少なくとも300psiの引張り
強度、少なくとも350％の引張り伸度、及び約20％より
少ないヒステリシス損失を有する。

最も広い意味において、本発明は、不織布を形成する
方法に関し、繊維の緩いウエブを形成し、該繊維を約−
20℃から約−60℃に至る範囲のTgを有し、一分子当たり
４〜10個の炭素原子を含む少なくとも一つの不飽和ジカ
ルボン酸の約１〜20重量部を含み、主体がアクリレート
モノマである少なくとも一つの共重合可能なモノマの約
70〜99重量部を含み、ラテックスの原ポリマは少なくと
も300psiの引張り強度、少なくとも350％の引張り伸
度、及び約20％より少ないヒステリシス損失を有するラ
テックスで処理するステップからなる。

〔好適実施例〕

ここに開示された新規なラテックスは、繊維と一緒に
用いることによって、独特な特性を有する不織布製品を
作ることができる。この新規なポリマは、独特な改善さ
れた特性のバランスを提供する。これらは優れた低い温
度可撓性を有し、引張り強度と伸度の良好なバランスと
優れたヒステリシス特性を示す。更に詳しくは、この新
規なポリマは高い弾性とゴム状性、丈夫さと低い表面ざ
らつき、柔軟性、熱並びに光に対する安定性、乾燥，湿
潤並びに溶剤に対する強度、低い温度可撓性等を有す
る。この新規なポリマの或る特性は、これよりもずっと
硬いアクリル系ポリマにより製品に匹敵するものであ
る。例えば、この新規なポリマはより硬いアクリル系ポ
リマに匹敵する耐摩耗性を示す。その上、このポリマ
は、より硬いアクリル系ポリマの場合に観察されるプラ
スチック的挙動よりも更にゴム状の挙動を示す。この発
明以前には、低いTgを有する柔軟なアクリル系ポリマは
基本的にバランスのとれない引張り強度と伸度を示し、
且つ不適当なヒステリシス特性を呈していた。本発明の
ポリマは、この点に関して遥かに改善された特性のバラ
ンスを示す。特に、本発明の新規なポリマは低いTgを有
する柔軟なアクリル系ポリマであり、優れた引張り強度
と伸度のバランスを有し、且つ低いヒステリシス損失に
よって示されるように、優れたヒステリシス特性を呈す
る。

ここに開示された新規なラテックスは、約４〜10個の
炭素原子を含む少なくとも一つの不飽和ジカルボン酸
を、開始剤と界面活性剤の存在下に少なくとも一つの共
重合可能なモノマと重合せしめることによって準備され
る。必要に応じ、架橋結合モノマは不飽和ジカルボン酸
及び共重合可能モノマと内部重合せしめられてもよい。
反応器内に入れられるモノマの全量は、バッチ的でもよ
く、徐々に増加してもよく、又は計量投入されてもよい
が、全部で100重量部に等しい。

不飽和ジカルボン酸の使用は本発明に必須である。ア
クリル酸又はメタクリル酸等のモノカルボン酸の使用は
ポリマに独特な特性のバランスをもたらさない。本発明
で使用される不飽和ジカルボン酸は、一分子当たり４〜
10個の炭素原子を含む。特に好適なジカルボン酸は、イ
タコン酸，シトラコン酸，メサコン酸，グルタコン酸，
フマル酸及びマレイン酸等の４個〜６個の炭素原子を含
むものである。マレイン無水物等のこれらの酸の無水物
も有用である。性能の点で更に好ましい不飽和ジカルボ
ン酸はイタコン酸である。

採用される不飽和ジカルボン酸の量は、約１〜20重量
部、好ましくは約２〜８重量部である。不飽和ジカルボ
ン酸の８重量部以上の使用は、酸の安定化阻害効果に起
因して重合成分の適当な調整による重合の遅延を必要と
する。例えば、８重量部のイタコン酸が最初に反応器内
に入れられ、４重量部のイタコン酸が使用されら場合に
良い結果を与えた同量の界面活性剤と開始剤が用いられ
た実験においては、得られたラテックスは大量の残留モ
ノマ含量を有し、均一なフィルムを形成するのが若干の
困難を伴った。反応器内に最初に20重量部のイタコン酸
が入れられた場合には、ラテックスは形成されたが、残
留モノマレベルはかなり高かった。この場合、重合条件
と成分は直ぐに調整され、受け入れ可能な残留モノマ量
のラテックスが得られた。これは使用される界面活性剤
及び／又は開始剤の量を増加すること、重合温度を高く
すること、不飽和ジカルボン酸の一部を計量投入するこ
と、ラテックスを剥がすこと、又はこれらの組み合わせ
によって行うことができる。約３〜６重量部の不飽和ジ
カルボン酸を用いて優秀な結果を得ることができた。

本発明の新規なポリマは、（ａ）前述の不飽和ジカル
ボン酸の少なくとも一つを、（ｂ）少なくとも一つの共
重合可能なモノマ及び（ｃ）必要に応じて架橋結合モノ
マと重合せしめた中間ポリマである。従って、本発明の
新規なポリマは、95重量％のｎ−ブチルアクリレートと
５重量％のイタコン酸のコポリマと同様の簡単な構造を
有する中間ポリマである。しかし、この新規なポリマは
二つ以上の内部重合ユニットを含んでいることが多い。

本発明に使用される共重合可能なモノマは、不飽和の
ジカルボン酸と内部重合可能な不飽和モノマであればよ
い。採用される共重合可能なモノマの量は、不飽和ジカ
ルボン酸と、若し使用された場合には架橋結合モノマの
量が共重合可能なモノマの重量部と併せて、100重量部
になるようにすればよい。例えば、本発明の新規なコポ
リマが４重量部の不飽和ジカルボン酸と２重量部の架橋
結合モノマを含んでいる場合には、94重量部の共重合可
能なモノマを含み得る。全てのモノマが全部で100重量
部の割合で装填され、ラテックス反応中の転換が完了す
ると、装填されたモノマの重量部は実質的に最終ポリマ
の内部重合せしめられたモノマの重量％に等しくなる。
もしこうならない場合には、公知の分析技術の利用によ
ってポリマ中の内部重合モノマの重量％は直ぐに判明す
るであろう。典型的には、反応器内に装填された共重合
可能モノマの全量は、全てのモノマ重量に対して少なく
とも70重量部、更には少なくとも90重量部である。

共重合可能なモノマの例としては、アルキル、アルコ
キシルアルキル、アルキルチオアルキル、及びアルキル
グループに２〜20の炭素原子を含むシアノールアルキル
アクリレート並びにメタクリレート；エチレングリコー
ル，ジメタクリレート，ジエチレングリコールジアク
リレート等のジアクリレート及びジメタクリレート；エ
チレン，プロピレン，イソブチレン,1−ヘキサン,1−オ
クタン等の２〜10個の炭素原子を含むモノオレフィン；
ビニールアセテート，ビニールプロピオネート，アリル
アセテート等の４〜20の炭素原子を含むビニール並びに
アルキルアセテート；メチルビニールケトン等の４〜20
個の炭素原子を含むビニールケトン；ビニールメチルエ
ーテル，ビニールエチルエーテル，ビニール−ｎ−ブチ
ルエーテル，アリルメチルエーテル等の４〜20個の炭素
原子を含むビニール及びアリルエーテル；スチレン，α
−メチルスチレン,p−ｎ−ブチルスチレン,p−ｎ−オク
タルスチレン，ビニールトルエン等の８〜20個の炭素原
子を含む芳香族ビニール；アクリロニトリル，メタクリ
ロニトリル等の３〜６個の炭素原子を含むビニールニト
リル；アクリルアミド，メタクリルアミド,N−メチルメ
タクリルアミド等の４〜20個の炭素原子を含むビニール
アミド；ブタジエン，イソプレン，ジビニールベンゼ
ン，ジビニールエーテル等の４〜20個の炭素原子を含む
ジエン並びにジビニール；塩化ビニール，硼化ビニー
ル，塩化ビニリデン，塩化ビニールベンジル，硼化ビニ
ールベンジル，クロール酢酸ビニール，クロール酢酸ア
リル,2−クロロエチルアクリレート，クロロプレン等の
ハロゲン群を含む２〜20個の炭素原子を有するモノマ；
ソジュームスチレンスルフォネート，ビニールスルフォ
ネート等の不飽和スルフォネートモノマ；ジメチルフマ
レート，ジブチルイタコネート，イタコン酸の半エチル
エステル等の４〜20個の炭素原子を含む不飽和カルボキ
シルエステルとアミドモノマ；アクリル酸，メタクリル
酸等の３〜５個の炭素原子を含む不飽和モノカルボン酸
が挙げられる。

共重合可能なモノマを選択する二つの条件は、（１）
作られるポリマのガラス転移点温度（Tg）が約−20℃か
ら−60℃、好ましくは約−25℃から約−50℃であるこ
と、（２）共重合可能なモノマが主たる成分としてアク
リレートモノマを含んでいることである。

採用されるアクリレートモノマはアルキル，アルコキ
シルアルキル，アルキルチオアルキル，又は次の式のシ
アノアルキルアクリレートである。

ここでR₁は水素又はメチル、R₂は、１〜20個の炭素原
子を含むアルキル基，全部で２〜12個の炭素原子を含む
アルコキシアルキル又はアルキルチオアルキル基，又は
２〜12個の炭素原子を含むシアノアルキル基である。ア
ルキルの構造は、一次，二次，三次の炭素の立体配置を
含んでいる。これらのアクリレートの例は、メチルアク
リレート，エチルアクリレート，プロピルアクリレー
ト,n−ブチルアクリレート，イソブチルアクリレート,n
−ペンチルアクリレート，イソアミルアクリレート,n−
ヘキシルアクリレート,2−メチルペンチルアクリレー
ト,n−オクチルアクリレート,2−エチルヘキシルアクリ
レート,n−デシルアクリレート,n−ドデシルアクリレー
ト；メトキシメチルアクリレート，メトキシエチルアク
リレート，エトキシエチルアクリレート，ブトキシエチ
ルアクリレート，エトキシプロピルアクリレート，メチ
ルチオエチルアクリレート，ヘキシルチオエチルアクリ
レート等；及びα，β，及びα−シアノプロピルシアノ
ブチル、シアノヘキシル，並びにシアノオクチルアクリ
レート等;n−ブチルメタクリレート,2−エチルヘキシル
メタクリレート，イソデシルメタクリレート，オクタデ
シルメタアクリレート等である。二つ以上のアクリレー
トモノマの混合物も採用可能である。

使用される共重合可能なモノマは、上述の式のアクリ
レートを約40重量％から100重量％まで含んでいること
が望ましい。最も好ましいアルキレートモノマは、R₁が
水素であり、R₂が４〜10個の炭素原子を含むアルキル基
又は２〜８個の炭素原子を含むアルコキシアルキル基で
あるものである。最も好ましいアクリレートの例は、ｎ
−ブチルアクリレート，ヘキシルアクリレート,2−エチ
ルヘキシルアクリレート等，及びメトキシエチルアクリ
レート，エトキシエチルアクリレート等である。アルキ
ルアクリレート及びアルコキシアルキルアクリレート共
に使用することが可能である。採用されたアクリレート
モノマが最も好ましいアクリレートモノマであり、この
モノマが共重合可能なモノマの約75〜100％を占めてい
る場合に優れた結果が得られる。

新規なポリマが低いTgを有し、内部重合したアクリレ
ートモノマが主たる部分を占めるような共重合可能なモ
ノマの選択に当たっての二つの規準は、若干相補的であ
り、共重合可能なモノマとして好ましいアクリレートモ
ノマを高い割合で使用すると、所望のTgを有する新規な
ポリマを容易に得ることができる。本発明のこの新規な
ポリマは所定のTg範囲内の一つのTg値を持つことができ
ることが理解される。

ポリマのTgは示差熱分析によって容易に求めることが
できる。更に、ポリマのTgは公知の公式と、手順に従っ
て容易に得られるデータと、多くの文献からの教示を使
って、内部重合したモノマから予見可能である。このよ
うな文献の一つは、L.E.Nelsonによる「ポリマの機械的
特性」（Reinhold出版社,1967年,Library of Congres
s catalog card No.62−18939）である。第２章はポ
リマの転移について書かれており、16頁〜24頁の表には
使用されたモノマをベースにしたアクリレートポリマを
含む多くのポリマのTg値が示されている。

このように、この新規なポリマのTgは、採用される共
重合可能なモノマのタイプと量の知識から求められる。
共重合可能なモノマの前述のリストから、モノマの或る
ものは大量には使用不可能であることは明らかである
が、しかし、なおポリマを必要な規準に合致させること
ができる。例えば、硬い共重合可能モノマ、即ちTg値＋
80℃以上のホモポリマを作るモノマを全モノマ重量の０
〜25％の範囲で使用することが可能である。これらの硬
いモノマの例としては、スチレン、α−メチルスチレ
ン、ビニールトルエン等の芳香族ビニール；アクリロニ
トリル，メタクリロニトリル等のビニールニトリル；塩
化ビニール，塩化ビニリデン，ビニールベンジルクロラ
イド等のハロゲン群を含むモノマ等が挙げられる。更
に、共重合可能なモノマの或るものは、これが大量に存
在している場合には、本発明のポリマの特色に悪影響を
与える作用を有する。そこで、ジアクリレート並びにジ
メチルアクリレート，不飽和スルフォネートモノマ及び
不飽和モノカルボン酸等の共重合可能モノマは、共重合
可能モノマの全重量の０〜約５％の量で使用されること
が多い。

この新規なポリマはこの独特な特性を得るのに架橋結
合モノマの存在を必要としない。しかし、この新規なポ
リマの多くの用途においては、ポリマ中の架橋結合モノ
マの存在、又はポリマ中への架橋剤の添加は多くの利点
をもたらす。

ここで使用される架橋結合モノマは、不飽和ジカルボ
ン酸と重合可能なモノマ又はオリゴマ、及び架橋結合を
示し又は架橋結合の変換可能な共重合可能モノマであ
る。不飽和ジカルボン酸及び共重合可能モノマと内部重
合可能で、架橋結合の場を生じるように変換される架橋
結合モノマはアクリルアミドであり、これはホルムアル
デヒドで処理されると、メチル群を形成する。更に好ま
しい架橋結合モノマは、Ｎ−メチロールアクリルアミド
等のＮ−メチル群を含むモノエチレン的に不飽和なモノ
マ、又は１又は２のＮ−メチロール群を含むアリルカー
バメートのＮ−メチロール誘導体である。このＮ−メチ
ロール群は反応しないまま残されてもよく、又はC1〜C4
の炭素を含むアルコール等でエーテル化されてもよい。
このアルコールはキュアリングの際に開放され、キュア
のためにＮ−メチロール群を再生する。アルコールエー
テル化剤は、メチルアルコール、エチルアルコール、イ
ソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、５−エ
トキシエタノール、及び２−ブトキシエタノールで例示
される。

特に、好ましい架橋結合モノマは、４〜約18個，好ま
しくは４〜12個の炭素原子をアルキル群中に含むＮ−ア
ルキロールアクリルアミド、及び約７〜約20個の炭素原
子を含む低いアルキルアクリルアミドグリコレートの低
いアルキルエーテルから選択される。特に好ましい架橋
結合モノマの特別な例は、Ｎ−メチロールアクリルアミ
ド,N−メチロールメタクリルアミド,N−ブトキシメチル
アクリルアミド，イソブトキシメチルアクリルアミド，
及びメチルアクリルアミドグリコレートメチルエーテル
である。架橋結合モノマとしてＮ−メチロールアクリル
アミドを使用すると、特に良好な結果が得られる。

架橋結合モノマはモノマの全重量を100部とした場
合、約0.1〜約10重量部の範囲、好ましくは約0.5〜約５
重量部の範囲で使用される。

架橋結合モノマが不飽和ジカルボン酸及び共重合可能
モノマと内部重合されない場合には、この新規なポリマ
は、ラテックス又はポリマに対して架橋結合剤を後重合
工程で添加することによって、なお架橋結合することが
できる。このような架橋結合剤の例は、尿素−ホルムア
ルデヒド樹脂，メラミン−ホルムアルデヒド樹脂，一部
メチロール化されたメラミン−ホルムアルデヒド樹脂，
グリコサル樹脂等である。これらの架橋結合剤は、ポリ
マ重量100部に対して約0.1〜20部、好ましくは約0.5〜
約２倍の割合で使用することができる。

この新規なポリマはラテックスとして準備される。こ
の新規なポリマはラテックスの形で大きな有用性を有す
るので、ラテックス自身が独特で新規なものとなる。

この新規なポリマが入った水系の媒体は従来の乳化剤
を必要としないが、この乳化剤を含むことも可能であ
る。従来型の乳化剤を用いて本発明の独特なラテックス
を作る場合、標準タイプのアニオン及びノニオン型乳化
剤を採用可能である。有用な乳化剤は、ソジュウムラウ
リルサルフェート，エタノールアミンラウリルサルフェ
ート，エチルアミンラウリルサルフェート等の８〜18個
の炭素原子を有するアルコールサルフェートのアルカリ
金属又はアンモニウム塩；スルフォン化された石油及び
パラフィン油のアルカリ金属及びアンモニウム塩；ドデ
カン−１−スルフォン酸やオクタジエン−１−スルフォ
ン酸等のスルフォン酸のナトリウム塩；ソジウムイソプ
ロピルベンゼンスルホネート，ソジウムドデシルベンゼ
ンスルホネート及びソジウムイソブチルナフタレンスル
ホネート等のアラルキルスルホネート；ソジウムジオク
チルスルホサクシネート並びにジソジウム−Ｎ−オクタ
デシルスルホサクシネート等のスルホン化されたジカル
ボン酸エステルのアルカリ金属及びアンモニウム塩；有
機アモン−ジホスフェートエステルの錯体の遊離酸のア
ルカリ金属又はアンモニウム塩；ビニールスルホネート
等の共重合可能な界面活性剤である。オクチル−又はノ
ニルフェニールポリエトキシエタノール等のノニオン乳
化剤も使用することができる。優れた安定性を有する本
発明のラテックスは、芳香族スルホン酸、アラルキルス
ルホネート、長い連鎖のアルキルスルホネート及びポリ
（オキシアルキレン）スルホネートのアルカリ金属及び
アンモニウム塩を乳化剤として使用することによって得
られる。

これらの乳化剤またはその混合物は、重合開始時に全
量を添加してもよいし、工程全体にわたって次第に増量
しても又は計量投入してもよい。典型的なやり方として
は、乳化剤の一部を重合開始時に反応器内に添加し、残
りを次第に増量したり又はモノマに比例して反応器内に
添加したりする。

モノマの重合は、重合を開始する能力を有する化合物
の存在下に、約０℃から約100℃までの温度で行われ
る。開始剤化合物及びその混合物は、酸化−還元触媒と
共に使用されることが多く、選択された重合温度の変化
曲線に従って、適当な開始速度が得られるように量とタ
イプが選ばれる。通常使用される開始剤は、パーサルフ
ェート，ベンゾイルパーオキサイド,t−ブチルジパーフ
タレー，ペラルゴニルパオキサイド及び１−ヒドロキシ
シクロヘキシルヒドロパーオキサイド等の種々の三酸素
化合物；アゾジイソブチロニトリル及びジメチルアゾジ
イソブチレート等のアゾ化合物等の遊離基開始剤を含
む。特に有用な開始剤は、過酸化水素やソジウム，ポタ
シウム，アンモニウムパーサルフェート等の、それ自身
で使用され、又は活性化システム内で使用される水溶性
三酸素化合物である。典型的な酸化−還元システムは、
ポリヒドロキシフェノール等の還元物質と組み合わせに
おけるアルカリ金属のパーサルフェート、ソジウムサル
ファイトやソジウムビサルファイト等の酸化可能な硫化
化合物、還元糖、ジメチルアミノプロピオニトリル、ジ
アゾメルカプト化合物、水溶性のフェリシアニド化合物
等を含む。重金属イオンも活性パーサルフェート触媒に
よる重合に使用される。

使用される界面活性剤の量は、全モノマ量を100部と
した場合に、約0.01〜約10重量部であり、開始剤の量
は、約0.01〜約1.5重量部である。

優れた安定性を有する本発明のポリマラテックスは、
開始剤としてアルカリ金属及びアンモニウムパーサルフ
ェートを使用して得られる。この開始剤は、重合開始時
に反応器内に全部装填されてもよく、又は重合の全工程
を通じて開始剤を次第に増量したり計量投入してもよ
い。重合を通じての開始剤の添加は、重合工程での適当
な速度を得るために役立つことが多い。

この新規なアクリル系ラテックスは種々のやり方で作
られる。一つの方法においては、モノマを必要に応じて
水と共に、界面活性剤又はその混合物、緩衝剤、改質剤
等と混合することによって、プレミックスが準備され
る。水が使用される場合、水系プレミックスは撹拌され
てエマルジョンが形成される。更に多くの水、開始剤、
任意の成分が別個に反応器内に添加される。次いで、プ
レミックスは反応器内に計量投入され、モノマの重合が
開始される。

上述の工程の変形として、プレミックスの一部が反応
器に添加され、次に開始剤が加えられ、反応器内での最
初のモノマの重合が始まり、種としてのポリマ粒子が形
成される。その後、プレミックスの残量又は別のプレミ
ックスが反応器内に計量投入され、重合反応が通常通り
に進行する。更に他の変形によれば、プレミックスは連
続的にではなく増加的に反応器に供給される。その他の
変形によれば、すべてのモノマと他の成分とは直接に反
応器内に投入され、重合は公知の態様で行われる。この
最後のやり方は、所謂バッチシステムと称される。プレ
ミックス以外にも、モノマは別の流れとして反応器に供
給されることもできる。

本発明のラテックスを準備するための工程の好適実施
例においては、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸の約
２〜約８重量部が、水中で、ソジウムラウリルサルフェ
ート等の適当な界面活性剤の0.1〜５重量部とソジウム
パーサルフェート等の適当な開始剤の0.01〜1.5重量部
の存在下に、ｎ−ブチルアクリレート等のアクリレート
モノマの90〜98重量部及びＮ−メチロールアクリルアミ
ド等の架橋結合モノマの0.5〜５重量部と重合せしめら
れる。

不飽和ジカルボン酸は、プレミックスの計量投入が始
まる前に反応器内に最初に添加されてもよいし、その一
部が重合工程の間に反応器内に計量投入されてもよい。
この工程の好適例においては、不飽和ジカルボン酸の全
量が最初に反応器内に投入され、共重合可能なモノマと
架橋結合モノマとを含むプレミックスは、反応器内に計
量投入される。ポリマの物性の最良のバランスは、不飽
和ジカルボン酸の全量が最初に反応器に投入された場合
に得られた。しかし、モノカルボン酸のみを使用して作
られた同じようなポリマと比較すると、不飽和ジカルボ
ン酸の全部又は一部をプレミックス中に添加した場合に
も、改善された特性のバランスを持ったポリマが得られ
る。

既に述べられたように、アクリル系ラテックスを準備
するための工程は、多くの段階を含んでいる。プレミッ
クスは典型的には一種又は二種のモノマ、適宜な界面活
性剤、水、緩衝剤，連鎖改質剤等の成分を含んで構成さ
れる。プレミックスは烈しく撹拌されて環境温度下でエ
マルジョンを形成する。反応器には、水，開始剤，モノ
マ（もし反応器に添加する場合には），適宜な緩衝剤，
その他の成分が添加されて準備される。この反応器とそ
の内容物とは予備加熱される。プレミックスは0.5〜10
時間以上、好ましくは１〜４時間の期間にわたって反応
器に計量投入される。重合が開始されると直ぐに、反応
器の温度は増加する。反応器の周囲の冷却水等の冷却ジ
ャケットが、重合温度を好ましくは約30℃〜90℃に保つ
のに使用される。

得られたラテックスは、残留モノマを減らすように処
理され、pHは所望の値になるように、どのようにでも調
整される。次にラテックスはチーズクロス又はフィルタ
を通して濾過され、貯留される。貯留されたラテックス
は、約10〜68％、好ましくは約40〜60％の全固体分を有
する。

全部又は少なくとも半量以上の不飽和ジカルボン酸が
最初から反応器内に投入された場合に、最良の結果が得
られたが、この新規なホリマの物性のバランスにおける
予期せざる改善は、この使用されている酸がここに述べ
られた不飽和のジカルボン酸であるならば、前記酸の半
量以上又は全量がプレミックス中に入っていた場合に
も、得られることが判明した。アクリル酸やメタクリル
酸等の不飽和モノカルボン酸を使用しても、新規なポリ
マにおける独特な物性のバランスは得られなかった。更
に、アクリル酸又はメタクリル酸の全量が最初から反応
器中に投入された場合には、重合工程中に水を添加して
これを防止しようと試みたにもかかわらず、反応混合物
はゲル化又は凝集化してしまった。

既に述べたように、本発明の好適実施例においては、
モノカルボン酸の全量がプレミックス中に添加される従
来技術とは異なって、不飽和ジカルボン酸は最初から全
量反応器に投入される。大量の不飽和ジカルボン酸を最
初から反応器に投入する場合には、最適な特性を有する
ラテックスを得るために重合レサイプの調整を要する。
例えば、重合レサイプ又は工程の他の部分に変更を加え
ることなしに、反応器内に不飽和ジカルボン酸の全量を
投入すると、大きな粒径サイズのラテックスが得られ
る。この理由は、ジカルボン酸が反応器中の開始剤の効
率を低下させ、及び／又は反応器中での粒子の形成の安
定性を阻害し、これがラテックスの粒径サイズに悪影響
を及ぼすものと思われる。

アクリルラテックス技術においては、反応器中の界面
活性剤の量は実質的にラテックスの粒径サイズに影響す
ることが知られている。従って、使用する界面活性剤の
量を増加することによって、ラテックスの粒径サイズを
小さくすることが可能である。反応器中に不飽和ジカル
ボン酸が存在すると粒径サイズが大きくなるので、使用
される界面活性剤（及び／又は開始剤）の量の上方修正
はこの効果を補償可能である。

ここに開示された新規なラテックスは典型的なコロイ
ド特性を示す。これらのラテックスはアニオン的に安定
であり、約１〜約６のpHに調整され、約1000〜5000Åの
範囲の粒径サイズを有し、そのpHが中性以上に上昇した
場合に良好な機械的安定性を示す。

本発明のポリマの量も特徴的な特性の一つは、その優
れたヒステリシス特性曲線である。ここで準備された新
規なポリマは非常にきついヒステリシス曲線を有する。
ヒステリシス曲線がきつくなる程、ポリマは弾性的にな
る。ヒステリシス曲線がきつくなる程、ポリマの仕事
時、即ち引張り時における熱の発生が少なくなる。

ポリマのヒステリシス損失率は、ポリマのヒステリシ
ス曲線から次の手順を用いて求められた。約７〜10mil
の厚さを有するアレイ型の生のポリマのサンプルが引き
抜きバーを用いてラテックスから用意された。流延フィ
ルムは空気乾燥され、次いで300゜Ｆで５時間加熱され
た。生のポリマとは、フィラー、顔料、可塑剤等の混合
成分が添加されず、又効果剤も添加されていないことを
意味する。このサンプルはインストロン引張り試験器に
仕掛けられ、20インチ／分の速度で200％まで伸長され
た。サンプルは次に20インチ／分の速度で元の位置まで
縮められ（１サイクル終了）、次に伸長と収縮が５サイ
クルまで繰り返された。各サイクル毎の引張り強度／伸
度（即ち、ヒステリシス）曲線が記録された。ヒステリ
シス損失率の測定は、それぞれの場合において第２サイ
クルの記録データに基づいて行われた。ホリマの200％
伸長の最初の伸長の際に描かれたグラフの面積が、伸長
を生じるのに必要な仕事エネルギの量（EA）を表す。ポ
リマが収縮する際に描かれたグラフの面積が、元の位置
に戻るのにポリマによって果たされた仕事エネルギ（E
B）を表す。熱その他のエネルギ損失を示さない完全に
弾性的なポリマは、EAがEBに等しい、即ち両曲線が互い
に重なるヒステリシス曲線を有する。この理想的な状態
からのずれが、ポリマヒステリシス損失の指標である。

ポリマのヒステリシス損失率は次の式から求められ
た。

ヒステリシス損失率＝（EA−EB）/EA×100％本発明のポリマは、そのヒステリシス曲線から計算さ
れたヒステリシス損失率が約20％より小さい値を示す。
最も好ましい不飽和ジカルボン酸、共重合可能なモノマ
並びに架橋結合モノマを用い、好適な工程によって作ら
れたポリマは、15％以下のヒステリシス損失率を示す。

この新規なポリマは、これを特徴づけるその他の特性
を有する。このポリマは柔軟で、しかもゴム状を呈し、
且つ丈夫である。引き抜きバーによって流延したポリマ
フィルムを空気乾燥し、300゜Ｆで５分間加熱した生の
ポリマフィルムで測定したこれの最高引張り強度は少な
くとも300psiであり、最高引張り伸度は少なくとも350
％である。本発明のポリマによって示される引張り強度
と伸度との良好なバランスを観察する一つの方法は、単
にポリマの最高引張り強度とその破断伸度とを掛けるこ
とによって得られるそのＴ×Ｅ積を計算することであ
る。この値は殆ど1000件近く報告されている。Ｔ×Ｅ積
はポリマの全体としての強度の指標である。この新規な
ポリマのＴ×Ｅ積は少なくとも約140000、更に好ましく
は少なくとも200000である。最も好ましいモノマを使用
して好適な工程で作られたこの新規なポリマのＴ×Ｅ積
は、少なくとも250000である。

次に示す実施例は本発明を説明する目的で挙げられて
いる。これらの実施例は、いかなる態様においても本発
明を限定する意図を有しない。本発明の範囲は特許請求
の範囲に規定されるものである。

〔実施例〕

別に言及しない限り、次の実施例において、ラテック
スは共重合可能なモノマの93〜97重量部,2〜4.5重量部
の記述の酸，並びに１〜３重量部の架橋結合モノマのモ
ノマミックスを重合することによって準備された。酸を
使用しない比較例においては、共重合可能なモノマの量
がそれに従って増やされた。プレミックスは、別のタン
ク内に脱塩水、界面活性剤としてのソジウムラウリンサ
ルフェート、架橋結合モノマ、並びに共重合可能モノマ
を混合することによって準備された。酸の全量又はその
一部は指示の通りにプレミックス又は反応器内に投入さ
れた。反応器は最初に脱塩水とソジウムラウリルサルフ
ェートとソジウムパーサルフェートを含有していた。プ
レミックスは約1.5〜約2.5時間にわたって反応器内に計
量投入され、その間に反応器の温度は70℃から80℃の範
囲に制御された。

反応器に対するプレミックスの計量投入が開始された
後、或る場合には第２の開始剤が反応器に添加された。
こ第２の開始剤はソジウムパーサルフェート、ソジウム
ラウリルサルフェート並びに脱塩水中のアンモニウムカ
ーボネートから構成されていた。この第２開始剤は、35
時間にわたって反応器内に計量投入された。有る場合に
は、開始促進剤が計量投入されるよりもむしろ単に練り
込まれた。反応が終了した時、反応器中のラテックスは
約1.5時間そのままに放置され、次に40℃まで冷却され
た。この時点で、ラテックスは剥がされ、30℃まで冷や
され、そのpHはアンモニアで約4.5に調整され、チーズ
クロスによって濾過され、貯留された。

上述の一般的な方法に従って、反応条件の三つの変形
が実際に採用された。変形Ａにおいては、反応温度は80
℃、プレミックスの計量投入時間は２時間、0.05重量部
のソジウムパーサルフェートを含む開始促進剤が２時間
後に添加され、使用されたソジウムラウリルサルフェー
トの量は反応器内で0.05重量部，プレミックス中で0.95
重量部であった。変形Ｂは、反応温度が75℃であること
を除けば変形Ａと同様であった。変形Ｃにおいては、反
応温度は70℃、0.35重量部のソジウムパーサルフェート
開始剤が反応器内に入れられ、0.15重量部のソジウムパ
ーサルフェートと0.05重量部のソジウムラウリルサルフ
ェートの第２開始剤が3.5時間にわたって計量投入さ
れ、反応器中のソジウムラウリルサルフェートの量は0.
4重量部、プレミックス中で0.6重量部であった。

生のポリマフィルムは次のようにして準備された。先
ず、ラテックスはラテックスのpHを７〜８の間になるよ
うにアンモニアで調整することによって中和された。必
要に応じ、このラテックスに濃縮剤が添加され、約500c
psまでその粘度が上げられ、均一なフィルムが得られる
ようになされる。ラテックスフィルムは引き抜きバーを
用いて７〜10milの厚さの乾燥フィルムが得られるよう
にポリエチレンの基布上に載せられ、ラテックスフィル
ムは室温で約24時間乾燥された。次いで、ポリマフィル
ムは基布から引き剥がされ、必要に応じて取扱に便なよ
うにタルク粉末を振り掛けられ、300゜Ｆ（149℃）で５
分間加熱された。次の手順で試験片が準備され、テスト
された。ポリマフィルムからアレイ型の試験片が準備さ
れ、１インチの顎距離でインストロン引張り試験器に仕
掛けられた。顎は20インチ／分の速度で引き離された。
0.5インチのベンチマークを利用して伸度が測定され
た。実施例での各データは、三つの別個の測定結果の平
均値で示されている。

実施例１この例は本発明の新規なラテックスの調製、ラテック
スからの本発明の新規なポリマの調製を示し、この新規
なポリマの特性と、ポリマ中に酸、アクリル酸又はメタ
クリル酸を含まないポリマの特性との比較を示す。重合
したイタコン酸を含んだラテックスから調製されたポリ
マだけが、本発明の代表例である。他のサンプルは比較
の目的のためにのみ提示されたものである。すべてのラ
テックスは架橋結合モノマとして２重量部のＮ−メチロ
ールアクリルアミドを用いて、変形Ｂとして上に挙げた
工程で準備された。酸が使用された場合にはすべてプレ
ミックス中に入れられ、プレミックスは反応器内に計量
投入された。前記反応条件と工程は、特別の酸が使用さ
れた場合を除いてすべてのテストを通じて同じであっ
た。最高引張り強度と伸度のテストが、上述のように準
備された生のポリマのフィルムサンプルを使って行われ
た。これらの結果は表Ａに示されている。

上の表から明らかなように、イタコン酸（IA）を用い
て作られた本発明の新規なポリマは、優れた引張り強度
と伸度のバランスとヒステリシス損失率を有する。重合
したイタコン酸（1A）を含むポリマは693psiの引張り強
度と380％の最高引張り伸度並びに263000のＴ×Ｅ積を
有していた。一方、アクリル酸（AA）に対する結果は、
350psi、390％、120000であり、メタクリル酸（MAA）の
場合には、330psi、390％、129000であった。全く酸を
含まないで作られたポリマの場合には、引張り強度は僅
か207psi、伸度は260％、Ｔ×Ｅ積は53800に過ぎなかっ
た。このデータは、本発明のポリマは引張り強度と伸度
の良好なバランスと低いヒステリシス損失を有すること
を示している。

実施例２更に比較を行う目的のために、本発明の新規なポリマ
の特性が幾つかの市販のポリマのそれと比較された。こ
こで使用された新規なポリマは、今回の場合にはすべて
のイタコン酸が最初から反応器内に入れられている（即
ちプレミックス中にはイタコン酸が存在していない）こ
とを除いて上に述べた実施例１で準備されたポリマと同
じものである。市販のポリマはHycar2671（アクリル
Ａ）、Hycar2673（アクリルＢ）、及びRohm＆Haas社か
ら市販されている公知のRholpex TR 934（アクリルＣ）
である。結果は表Ｂに載せられている。

これらのデータは、本発明の新規なポリマは独特な引
張り強度と伸度のバランスと低いヒステリシス損失を与
えることを示している。新規ポリマの引張り強度と伸度
特性のバランスとヒステリシス損失とは、より硬いアク
リルポリマの特性より実質的に良好であり、しかも新規
ポリマのTgはこれらのポリマよりもかなり低かった。

実施例３この例は、変形Ａを用いて、すべての不飽和ジカルボ
ン酸をプレミックス中に入れた場合の本発明のポリマの
調製とテストについて述べている。次のモノマが次の重
量組成で装填された。：記載された酸の4.5重量部、Ｎ
−メチロールアクリルアミドの1.0重量部、Ｎ−ブチル
アクリレートの94.5重量部。

フィルムサンプルがポリマから準備され、上に述べた
ようにテストされた。比較として、モノカルボン酸、ア
クリル酸をイタコン酸の代わりに使用してポリマが用意
された。このアクリル酸はすべてプレミックス中に投入
された。テストの結果は表Ｃに示されている。

プレミックス中にアクリル酸（AA）を入れて作られた
ポリマの引張り強度、伸度、Ｔ×Ｅ積及びヒステリシス
損失は、310psi、493％、23.1％であった。イタコン酸
（IA）が全量プレミックス中に使用された本発明のポリ
マの場合には、引張り強度、伸度、Ｔ×Ｅ積及びヒステ
リシス損失は、それぞれ、546psi、553％、317000、及
び19.6％であった。イタコン酸を全量プレミックス中に
入れた実験が繰り返されたが、結果は全体に良好であ
り、引張り強度は670psi、伸度は573％、Ｔ×Ｅ積は366
000、ヒステリシス損失率は17.5％であった。すべての
ポリマは約−44℃のTgを有していた。アクリル酸（AA）
の代わりにイタコン酸（IA）を使用することにより、引
張り強度と伸度特性の良好なバランスと低いヒステリシ
ス損失率及び低いTg値を有するポリマが得られることは
明らかである。

実施例４イタコン酸が全量最初から反応器内に入れられている
実験が行われた。この実験には、実施例３の場合と同じ
モノマ、同じ重量部、及び同じ重合並びにテスト条件が
使用された。この新規なポリマは、507psiの引張り強
度、753％の伸度、382000のＴ×Ｅ積及び19.8％のヒス
テリシス損失率を示した。

緩衝剤のない場合、この実施例３で準備されたラテッ
クスは約1.9のpHを有していた。前述の通り、不飽和ジ
カルボン酸の全量を最初から反応器内に入れることは、
重合の開始効率を低下させ、及び／又は粒子の形成を不
安定にする効果を有し、この結果、酸がプレミックス内
に入れられた場合より大きな粒子サイズを有するラテッ
クスが得られるものと信じられている。開始効率の低下
は、界面活性剤又は開始剤、又はその両方の量を増加す
ることによって克服することが可能である。これは、反
応器内で使用される界面活性剤の量を0.05重量部から0.
5重量部まで増加し、その他のすべての条件は同じに維
持した実験を行うことによって確認することができた。
界面活性剤の量を増加することによって、この新規なラ
テックスの調製は更に最適化される。このようにして準
備された新規なポリマのフィルムから得られたデータ
は、ポリマの引張り強度は773psiに増加し、伸度は647
％に低下し、Ｔ×Ｅ積は500000に増加し、ヒステリシス
損失率は14.9％に低下していることを示している。これ
は、少ない量の界面活性剤を使用して得られたものと
は、異なった特性バランスを示す。この特性バランスは
或る用途については好ましいものである。

実施例５この例は、全量又は少なくとも半量の不飽和ジカルボ
ン酸が最初から反応器内に入れられている場合の好適な
工程によって新規なラテックスを準備することによって
得られる優れた結果を示すものである。表Ｄのデータ
は、反応器内に入れられたイタコン酸（IA）の量が全量
反応器内にあるものから最初にプレミックス中にイタコ
ン酸を全量入れたものまでの範囲にあるラテックスから
作られたフィルムの特性を示している。これらのラテッ
クスは、架橋結合モノマとして２重量部のＮ−メチロー
ルアクリルアミドを用いて、変形Ａの工程で調製され
た。結果は表Ｄに示されている。

４重量部のイタコン酸のすべてが最初に反応器内に入
れられた場合、引張り強度、伸度、Ｔ×Ｅ積、ヒステリ
シス損失はそれぞれ792psi、688％、45900、および12.8
％であった。プレミックス中のイタコン酸の量が増える
と、ポリマ特性は特に伸度とヒステリシス損失率におい
て変化した。しかし、新規ポリマがどのように準備され
ようとも、即ちイタコン酸全量が反応器内にあっても、
プレミックス中にあっても、又はイタコン酸が二つに分
割されようと、ポリマはなおアクリル酸又はメタクリル
酸を用いて作られた同じようなポリマに比較して、優れ
た特性バランスを示す。

実施例６イタコン酸以外の不飽和ジカルボン酸の使用も適当な
ことが、この実施例に示されている。架橋結合モノマと
して２重量部のＮ−メチロールアクリルアミドを使用
し、４重量部の限定された酸のすべてを最初に反応器内
に投入する変形Ｂ工程の手順に従ってポリマが用意され
た。採用された不飽和ジカルボン酸はイタコン酸（I
A）、フマール酸（FA）、マレイン酸（MA）、シトラコ
ン酸（CA）であった。酸を含まないもの、不飽和ジカル
ボン酸に代えてアクリル酸（AA）又はメタクリル酸（MA
A）を使用したものから得られた比較のラテックスとポ
リマを用意する試みもなされた。その結果は表Ｅに示さ
れている。

反応器内にアクリル酸（AA）又はメタクリル酸（MA
A）を全量投入した実験は、重合の際にゲル化を防ぐた
めに反応器中に水を加えたにもかかわらず、ゲル状ラテ
ックスがもたらされた。イタコン酸（IA）を反応器内に
入れた場合には、新規なポリマの引張り強度は755psi、
伸度は603％、Ｔ×Ｅ積は459000、そしてヒステリシス
損失率は低い12.8％であった。工程中にフマール酸（E
A）を用いた場合には、若干低い引張り強度と伸度、高
めのヒステリシス損失率を有するポリマがもたらされ
た。不飽和ジカルボン酸としてマレイン酸（MA）又はシ
トラコン酸（CA）を使用した場合には、低めの引張り強
度と良好な伸度を有するポリマが得られた。これらのポ
リマのＴ×Ｅ積とヒステリシス損失率は良好であった。
酸を使用しない場合には、ポリマの引張り強度は207psi
に過ぎず、その伸度は260％であり、Ｔ×Ｅ積は非常に
低い5400であった。

不飽和ジカルボン酸が全量プレミックス中に入れられ
た（即ち、反応器中には最初に何も無い）状態で、叙上
の実験を幾つかが繰り返された。プレミックス中のマレ
イン酸を使用して得られたポリマは、351psiの引張り強
度、357％の伸度、12600のＴ×Ｅ積を有するものであっ
た。プレミックス中にシトラコン酸を使用して得られた
ポリマは、321psiの引張り強度、553％の伸度、17800の
Ｔ×Ｅ積を有するものであった。これらの両結果は、ア
クリル酸を反応器中に使用した場合（上述の例）又はプ
レミックス中に使用した場合（表Ａ参照）よりも良好で
ある。

実施例７本例は本発明の新規なラテックスとポリマの調製に他
の共重合可能なモノマを使用した場合を示す。使用され
た工程は、実施例６で使用されたものと同じで、イタコ
ン酸は全量最初に反応器内に投入された。プレミックス
中のｎ−ブチルアクリレートの一部は表示の量の、高い
Tgを生じる共重合可能モノマの一種以上と取り替えられ
た。結果は表Ｆに示されている。

上の結果は、本発明の新規なラテックスとポリマは、
最終のポリマのTgが約−20〜約−60℃の範囲になるよう
に、広い範囲の共重合可能モノマを使用して容易に作る
ことが可能であり、アクリレートモノマが主たる共重合
可能モノマとして存在していることを示す。勿論、一種
又はそれ以上の他の共重合可能モノマ、特に硬いモノマ
が対応するラテックスから作られたポリマの物性に影響
を与えることが可能である。例えば、５重量部のスチレ
ン（ST）と５重量部のアクリロニトリル（AN）がｎ−ブ
チルアクリレートの相当する量の代わりに使用された場
合には、ポリマの引張り強度は838psi、伸度は670％で
あった。10重量部のビニールアセテート（VAC）が使用
された場合には、ポリマの引張り強度は678psi、伸度は
630％であった。10重量部のメチルメタクリレート（MM
A）を使用した場合には、ポリマの引張り強度は943ps
i、伸度は560％であった。すべての場合において、Ｔ×
Ｅ積は非常に高く、ヒステリシス損失率は所定の範囲内
にあった。

非常に低いTgを有するポリマは、94重量部の２−エチ
ルヘキシルアクリレート（２−EHA）を唯一の共重合可
能モノマとして使用し、上述と同じ手順を用いて調製さ
れた。このポリマは弱く、230psiの引張り強度、980％
の伸度、−65.5℃のTgを持つものであった。このポリマ
は、本発明の新規なポリマの必要基準に適合しないもの
であった。この実施例は、所定のTg範囲から外れたポリ
マを作る共重合可能モノマの選択によって、ここで述べ
た独特な特性バランスを持たないポリマが得られること
を示す。

実施例８この例は、本発明の新規なラテックスとポリマの調製
における他の架橋結合モノマの使用について示してい
る。この架橋結合モノマは、各実験においてそれぞれプ
レミクス中に４重量部使用された。イタコン酸は４重量
部使用され、すべて最初に反応器内に投入された。使用
さた工程手順は変形Ｂであった。結果は表Ｇに示されて
いる。

表Ｇのデータの第１欄は、Ｎ−メチロールアクリルア
ミド（NMA）が架橋結合モノマとして使用されたラテッ
クス重合から得られたデータを示す。Ｎ−メチロールメ
タクリるアミド（NMMA）を架橋結合モノマとして使用し
て調製されたポリマは、高い引張り強度（937psi）を持
つが、その伸度は低かった（360％）。架橋結合モノマ
としてメチルアクリルアミドグリコレートメチルエーテ
ル（MAGME）が使用された場合には、ポリマの引張り強
度は910psi、伸度は1055％で、極端に高いＴ×Ｅ積が得
られた。

表Ｇから、本発明には広い範囲の架橋結合モノマが適
していることが容易に理解される。

実施例９一連のラテックスが、イタコン酸（IA）の量とＮ−メ
チロールアクリルアミド（NMA）の量を変えて準備され
た。使用された共重合可能モノマは、93〜97重量部のｎ
−ブチルアクリレートであった。イタコン酸は最初に全
量反応器内に投入された。工程手順は変形Ｃが採用され
た。ポリマについてのテストの結果は表Ｈに示されてい
る。

上のデータは、本発明のポリマは不飽和ジカルボン酸
と架橋結合モノマの種々の量を使用することによって容
易に調製されることを示す。

実施例10 この実施例においては、MIT折り畳みテストが、5mil
の平滑な紙に40％のポリマを含浸させることによって行
われた。40％の含浸とは、40重量部の乾燥ポリマが100
重量部の繊維に添加されたことを意味する。含浸された
紙は写真乾燥器上で約212゜Ｆの温度で乾燥され、次い
で300゜Ｆで３分間キュアリングされた。硬化した紙は
機械方向に15mm幅に裁断され、MITテスタに仕掛けら
れ、紙片の端に1kgの荷重が掛けられた。紙は次にMITテ
スタによって180゜の角度で一方の側に曲げられ、次い
で他方の側に曲げられた。紙が破断するのに要した折り
畳み回数が測定され、ラテックスと紙の折り曲げ耐久性
の指標とされた。すべてのテストは相対湿度50％、温度
72゜Ｆの下で行われた。テスト結果は表Ｉに示されてい
る。

ラテックスＡは86重量部のＮ−ブチルアクリレート、
４重量部のイタコン酸、６重量部のアクリロニトリル、
２重量部のエチルアクリレート、２重量部のＮ−メチロ
ールアクリルアミドを含んでいた。ラテックスＢは92重
量部のｎ−ブチルアクリレート、４重量部のイタコン
酸、２重量部のエチルアクリレート、２重量部のＮ−メ
チロールアクリルアミドを含んでいた。

この例は、低いTgを有する本発明のラテックスは紙へ
の適用に採用されている市販の柔軟なラテックスより良
い性能を与えることを示している。ラテックスＢは、上
述の市販ラテックスより良好な性能を示した。ラテック
スＡは、上述の市販のラテックスのいずれのものよりも
遥かに優れていた。実際、ラテックスＡを使用した場合
に得られた折り畳み回数は、上述のラテックスの最良の
ものの２倍以上である。

実施例11 この実験においては、柔軟性を測定するために1.1オ
ンス／平方ヤードの化学的に結合された含浸されたポリ
エステルの不織布に対して、ハンドル・オ・メータ（Ha
ndle−Ｏ−Meter）テストが行われた。この手順におい
て、梳られたポリエステル繊維の結合されていないウエ
ブに対してラテックスが約30％の添加量で含浸された。
不織布は写真乾燥器上で約212゜Ｆで乾燥され、次いで3
00゜Ｆで３分間キュアリングされた。３″×３″平方が
この不織布から裁断され、Thwing−Albert Digital Han
d−Ｏ−Meterを用いてテストが行われ、測定用の開放ス
リットを通ってサンプルを前進させるのに要する力が測
定された。このポリエステルの不織布は機械方向、横断
方向でテストされ、次いで引っ繰り返され再び機械方向
と横断方向でテストされた。すべてのテストは50％の相
対湿度と72゜Ｆの温度の下で行われた。この実験の結果
は表Ｊに示されている。８個の測定データの平均値も示
されている。

この結果は、本発明のラテックスＢから得られた不織
布ウエブはこの種の不織布用に採用されている他の柔軟
なアクリル系ラテックスより軟らかい手触りを有するこ
とを示している。

実施例12 この実施例においては、４％含浸の5mil厚さの平滑な
紙の乾燥、溶剤、湿潤引張り強度が示されている。これ
らのテストにおいて、１″×３″の含浸された紙片がTh
wing Albert Intellect II引張りテスタを使用して機械
方向でテストされた。テストに先立って、サンプルは写
真乾燥器上で212゜Ｆで乾燥され、次いで300゜Ｆで３分
間キュアリングされた。湿潤及び溶剤強度テストのため
に、紙片は20分間浸漬され、湿潤状態のままテストされ
た。すべてのテストは50％の相対湿度と72゜Ｆの温度の
下で行われ、温度と空気中の水分が変動要因となること
を防止した。顎の間隔は２″、顎の速度は、１″／分で
あった。引張り強度はそのピーク即ち最高値がポンドで
表示された。引張りエネルギ吸収は、最高引張り強度に
おけるTEAである。テストの結果は表Ｋに示されてい
る。

反応器内にイタコン酸の全量を投入して得られた本発
明のラテックスは、最高の乾燥、湿潤、溶剤強度を示し
た。特に、最後の五つの実験は、ジカルボン酸を用いた
本発明のすべてのラテックスは、使用された酸以外は同
じ組成の、同じTgを有する市販のアクリルラテックスよ
り改善されていることを示している。

実施例13 実施例12と同じ乾燥、湿潤、溶剤強度のテストが30％
の含浸された化学的に結合されたポリエステル不織布に
対して行われた。1.1オンス／平方ヤードの密度を有す
る未処理の繊維マットが１″×３″の長方形に裁断さ
れ、Thwing−AlbertIntellect II引張りテスタを用いて
横断方向でテストされた。乾燥、キュアリング、テスト
は実施例11の場合と同じであった。ポリエステル不織布
についての結果は表Ｌに述べられている。

初めの五つのテストは、反応器内にイタコン酸を投入
して作られたラテックスが最良の乾燥強度を与え、一
方、イタコン酸をプレミックス中に投入して得られたラ
テックスは最良の湿潤強度を与え、更に、イタコン酸を
反応器内に投入して得られたラテックスは溶剤強度につ
いても最良の結果を与えることを示している。本発明の
各例は、同じTgを有する市販のアクリレートラテックス
よりも良好な性能を示している。特性のバランスに関し
ては、イタコン酸を用いて得られたラテックスは最良の
結果を示すことが判る。最後の五つのラテックスは、再
度、イタコン酸の全量を反応器内に投入した場合に最良
の乾燥強度が得られ、イタコン酸の全量をプレミックス
中に入れた場合に最良の湿潤強度が得られることを示し
ている。この最後の五つのサンプルにおける溶剤強度の
データは、イタコン酸を反応器内に投入して得られた場
合に最良の結果が与えられることを示している。このよ
うに、特性バランスは、イタコン酸が全量反応器内に投
入された場合に最良となる。

実施例14 この実施例は、40％のポリマ添加によって含浸させら
れた5mil厚さの平滑な紙の引き裂き強度を示す。この例
においては、２−1/2″平方の１枚物の紙のサンプルかT
hwing−Albert Elmen−dorf引き裂きテスタでテストさ
れた。紙は実施例７の場合と同じ条件で乾燥・キュアリ
ングされた。

紙は先ず機械方向に、次いで横断方向にその引き裂き
強度がテストされた。結果は表Ｍに示されている。

ラテックスＡとＢは実施例10で述べられたものであ
る。ラテックスＣは、82重量部の２−エチルヘキシルア
クリレート、10重量部のｎ−ブチルアクリレート、２重
量部のエチルアクリレート、４重量部のイタコン酸及び
２重量部のＮ−メチロールアクリルアミドを含んでい
る。（Tg−60℃）。

紙の含浸用に推奨されている３種のHycarラテックス
が選ばれた。ニトリルラテックスは良好な引き裂き強度
を与えるものとして特に開発されたものである。結果が
示す如く、本発明品（ラテックスA,B,C）のエルメンド
ルフ引き裂き強度は市販のアクリル系ラテックスに略等
しいか、これを上回る値である。ニトリルラテックス製
品は優れた引き裂き強度を有するけれども、湿潤強度と
か耐酸化性については劣っている。本発明のラテックス
はこれらの欠点を有しない。

実施例15 この実施例は40％含浸された5mil厚さの平滑な紙（実
施例10で使用されたのと同じ紙）の引き剥がし抵抗即ち
内部結合を示すものである。20cm長さの含浸された紙の
シート（機械方向に20cmの長さ）は、２枚の感熱テープ
の間に挟まれた。このサンドイッチ状の紙は、アイロン
を用いて308〜312゜Ｆで加熱され、且つ加圧された。サ
ンプルは1.5cm×20cmに裁断された。アイロンを掛けた
後に、このサンプルは、引き剥がしプレスの中で275゜
Ｆ、27psigで30秒間プレスされた。次にサンプルはThwi
ng−Albert Intellect IIテスタでテストされた。顎の
間隔は１インチ、顎の速度は25cm/分であった。テスト
条件は50％の相対湿度、72゜Ｆの温度であった。結果は
表Ｎに示されている。

データが示すように、本発明の三つのサンプルの引き
剥がし抵抗は、紙用に調製されたHycarラテックスに匹
敵するものである。

実施例16 この実験は本発明のラテックスで処理された不織布の
ドライクリーニング並びに洗濯に対する耐性を示すもの
である。すべてのサンプルは種々のラテックス添加のレ
ベルで含浸せしめられ、写真乾燥器上で約212゜Ｆで乾
燥され、熱風循環オーブン中で300゜Ｆで３分間キュア
リングされた。洗濯性テストは、AATCC＃61−1980−II
−Ａテストの改良法に従って、Launder−Ｏ−Meterを用
いて１サイクル（１サイクルは約５回の機械洗濯に等し
い）行われた。選ばれた交絡不織布はDupontのSantara8
103不織布であった。この結果は表Ｏに示されている。

ドライクリーニングテストはAATCC＃86−1761の改良
法に従って、Launder−Ｏ−Meterを用いて30分サイクル
で行われた。このテストの結果は表Ｐに挙げられてい
る。

これらのテストは、本発明のラテックスで処理された
Sontara不織布は使用された洗濯並びにドライクリーニ
ングテストに耐性を有することを示した。

実施例17 この実施例は、種々のレベルのラテックス添加におけ
る本発明のラテックス処理されたSontara不織布の、20
％並びに30％伸長後の弾性を示している。弾性テストに
おいて、１″×６″のサンプルが横断方向に裁断され
（６″が横断方向となるように）、所定の伸度まで引っ
張られ、次いでリラックスされた。各サンプルは５分後
に測定された。永久変形が次の方式で計算された。

（伸長・リラックス後の長さ−元の長さ）／元の長さ結果は表ＱとＲに挙げられている。

この実施例は、本発明のラテックスを使用すると、交
絡合成繊維不織布に対してかなりのレベルの弾性が付与
されることを示す。

更に、10％ピックアップのサンプルが20％の伸度まで
10回伸長せしめられ、各伸長毎に10秒間保持され、次い
で次の伸長までの間５分間リラックスせしめられた場
合、１回の伸長の後の永久変形は2.1％、２回伸長の後
は3.1％、10回伸長の後は4.2％であった。このことは、
10回伸長後の永久変形の変化は、１又は２回伸長後のそ
れよりも小さいことを示している。

実施例18 この実施例は、ラテックス処理された不織布を変色さ
せる熱による老化に対する耐性を示す。黄ばみ等の変色
は不織布の最終用途の多くの場合に望ましくないもので
ある。

1.1オンス／平方ヤードの密度を有するポリエステル
不織布に、ラテックスＡ、ラテックスＢ（実施例６参
照）、Hycar2671並びにRHOPLEX Tr934（Rohm＆Haas社
製）を約30％含浸させたサンプルがテストされた。各サ
ンプルは空気乾燥され、テスト前に300゜Ｆで３分間キ
ュアリングされた。実験の結果は、１″×１″の不織布
サンプルを透過し、規準板から反射される入射光の反射
率として、表Ｓに挙げられている。サンプルは指示され
た時間だけ加熱された。規準の白色セラミック板は78％
の反射率となるように較正された。低い値は低い反射率
を示す。

本実施例の結果は、新規なラテックスを含浸された不
織布は、加熱老化後の変色に対する耐性の点で、不織布
用に調製された市販のラテックスに匹敵する値を有する
ことを示している。実施例において新規なラテックスで
繊維を処理することによって得られた本発明の製品は、
独特な優れた特性のバランスを有することを示した。こ
の特性バランスは、高い折り畳み耐性、柔軟な手触り、
良好な乾燥，湿潤，溶剤引張り特性、良好な引き裂き抵
抗、良好な引き剥がし抵抗、高い永久変形抵抗度、及び
良好な老化変色特性によって示される。テストされた従
来のラテックスポリマはこの独特なバランスを示さなか
った。

このように、本発明によれば、前述の目的、利点を完
全に満足する、ラテックス組成物で処理された不織布が
提供されることは明らかである。本発明はその特別の具
体例に基づいて述べられたが、これらの説明から当業者
であれば多くの変形や改変をなし得ることは当然であ
る。従って、本発明は、本発明の特許請求の範囲内のこ
れらすべての変形や改変をも包含することを企図いてい
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ０６Ｍ 15/263 Ｄ０６Ｍ 15/263

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】すべてのモノマを100重量部とした場合
に、イタコン酸と、少なくとも１種のアクリレートモノ
マを主体とする少なくとも１種の共重合可能なモノマの
約70〜約99重量部との内部重合ユニットを含み、前記イ
タコン酸の少くとも半量以上が反応容器中に最初に置か
れる反応により調製されるポリマーであって、約−20〜
約−60℃のTgと、約20％よりも少ないヒシテリシス損失
率と、少なくとも300psiの生ポリマ引張り強度と、少な
くとも350％の伸度とを有するポリマを含むラテックス
と繊維ウエブとの組み合わせ。
【請求項２】前記イタコン酸が全モノマ100重量部に対
して約２〜約８重量部の量で使用される特許請求の範囲
第１項に記載された組み合わせ。
【請求項３】前記ポリマが、全モノマ100重量部に対し
て約0.1〜約10重量部の架橋結合モノマの内部重合ユニ
ットを含む特許請求の範囲第２項に記載された組み合わ
せ。
【請求項４】前記ポリマが約−25〜−50℃のTgを有し、
少なくとも40重量％のモノマが次の式で表されるアクリ
レートである共重合可能なモノマの内部重合ユニットを
含む特許請求の範囲第１項に記載された組み合わせ。（ここでR₁は水素又はメチル、R₂は１〜20個の炭素原子
を含むアルキル基、２〜約12個の炭素原子を含むアルコ
キシアルキル又はアルキルチオアルキル基、２〜約12個
の炭素原子を含むシアノアルキル基、又はこれらの混合
物である）
【請求項５】前記共重合可能なモノマがｎ−ブチルアク
リレートである特許請求の範囲第４項に記載された組み
合わせ。
【請求項６】前記架橋結合モノマがＮ−メチロールアク
リルアミドである特許請求の範囲第５項に記載された組
み合わせ。
【請求項７】繊維ウエブを形成し；すべてのモノマを10
0重量部とした場合に、イタコン酸と、少なくとも１種
のアクリレートモノマを主体とする少なくとも１種の共
重合可能なモノマの約70〜約99重量部との内部重合ユニ
ットを含み、前記イタコン酸の少なくとも半量以上が反
応容器中に最初に置かれる反応により調製されるポリマ
であって、約−20〜約−60℃のTgと、約20％よりも少な
いヒシテリシス損失率と、少なくとも300psiの生ポリマ
引張り強度と、少なくとも350％の伸度とを有するポリ
マを含むラテックスを以て、前記繊維を結合するステッ
プを含む不織布の製造法。
【請求項８】前記結合ステップが、前記繊維上で前記ラ
テックスを乾燥し、キュアリングするステップである特
許請求の範囲第７項に記載された製造法。
【請求項９】前記イタコン酸が全モノマの100重量部に
対して約２〜約８重量部の量で使用される特許請求の範
囲第７項に記載された製造法。
【請求項１０】前記ポリマが、全モノマの100重量部に
対して約0.1〜約10重量部の架橋結合モノマの内部重合
ユニットを含む特許請求の範囲第９項に記載された製造
法。
【請求項１１】前記ポリマが約−25〜約−50℃のTgを有
し、少なくとも40重量％のモノマが次の式で表されるア
クリレートである共重合可能なモノマの内部重合ユニッ
トが含む特許請求の範囲第７項に記載された製造法。（ここでR₁は水素又はメチル、R₂は１〜20個の炭素原子
を含むアルキル基、２〜約12個の炭素原子を含むアルコ
キシアルキル又はアルキルチオアルキル基、２〜約12個
の炭素原子を含むシアノアルキル基、又はこれらの混合
物である）
【請求項１２】前記共重合可能なモノマがｎ−ブチルア
クリレートである特許請求の範囲第11項に記載された製
造法。
【請求項１３】前記架橋結合モノマがＮ−メチロールア
クリルアミドである特許請求の範囲第12項に記載された
製造法。
【請求項１４】繊維の緩いウエブを集め；すべてのモノ
マを100重量部とした場合に、イタコン酸を約１〜約20
重量部と、少なくとも１種のアクリレートモノマを主体
とする少なくとも１種の共重合可能なモノマの約70〜約
99重量部との内部重合ユニットを含み、前記イタコン酸
の少なくとも半量以上が反応容器中に最初に置かれる反
応により調製されるポリマであって、約−20〜約−60℃
のTgと、約20％よりも少ないヒシテリシス損失率と、少
なくとも300psiの生ポリマ引張り強度と、少なくとも35
0％の伸度とを有するポリマを含むラテックスを準備
し；前記繊維を前記ラテックスでコーティングして不織
布を形成する各ステップを含む不織布の製造法。
【請求項１５】前記ラテックス準備ステップが、反応器
内に前記共重合可能なモノマと半量までの前記ジカルボ
ン酸を含むプレミックスを計量投入するステップを含
み、該反応器は少なくとも半量のイタコン酸を含み、引
き続いて、反応器内で約０℃〜約100℃の温度範囲で重
合が行われる特許請求の範囲第14項に記載された製造
法。
【請求項１６】前記不飽和ジカルボン酸の全量が最初か
ら反応器内に投入され、前記プレミックスが前記不飽和
ジカルボン酸を含まない特許請求の範囲第15項に記載さ
れた製造法。