JP2576505B2 - 不織布用結合剤 - Google Patents

不織布用結合剤

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JP2576505B2 JP62128076A JP12807687A JP2576505B2 JP 2576505 B2 JP2576505 B2 JP 2576505B2 JP 62128076 A JP62128076 A JP 62128076A JP 12807687 A JP12807687 A JP 12807687A JP 2576505 B2 JP2576505 B2 JP 2576505B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は改良された不織布用結合剤に関し、特に強
度、耐溶剤性、耐水性等に優れた不織布を得ることので
きる不織布用結合剤に関する。
[従来の技術およびその問題点] 乾式不織布の繊維の結合方式にはバインダ(結合剤)
によるもの、繊維を熱融着させるものおよび機械的に繊
維を絡み合わせるものがあり、このうちバインダによる
結合方式が、多様な機能を不織布に与えることができる
ため、最も広く採用されている。使用されるバインダは
殆どがラテックスあるいはエマルジョンと呼ばれている
ポリマー粒子の水中分散体を主成分としており、ポリマ
ーの種類としてはアクリル系、酢ビ系共重合体、SBR
系、NBR系などが使用されている。
不織布に要求される最も重要な性能は、強度、耐久性
および用途に適した風合であり、これらの性能にはラテ
ックスの性能が極めて大きな影響を与える。
例えば衣料芯地用不織布において、ラテックスのフィ
ルム強度や耐水性、耐溶剤性が十分でなければ、衣料の
保型性が劣り、洗濯やドライクリーニングに耐えること
ができない。また、一般の工業資材用や雑貨用として使
用される不織布においても、それぞれの用途において要
求される強度、耐久性は、ラテックスの性能によって大
きく左右される。
以上の理由から強度、耐久性を向上させるためにバイ
ンダとして使用されるラテックスには架橋反応性を有す
るN−メチロール(メタ)アクリルアミド等の官能性単
量体を共重合したり、水溶性トリメチロールメラミン樹
脂等の多官能性熱硬化型樹脂を加工時に併用して、不織
布の熱処理工程において、ラテックスのポリマー中に架
橋構造を形成させる等の方法が一般に行われている。
しかし、これらの方法はラテックスの化学的安定性を
低下させる要因となるため、多量の架橋成分の導入は不
可能であるうえ、十分な効果を得るためには高温で長時
間の熱処理を要することから、生産性を考慮しなければ
ならない実際の不織布製造工程では満足し得る効果が得
られていない。さらに近年、不織布用繊維として、ポリ
エステル繊維の使用比率が急速に増加しているが、この
繊維は、本来接着させにくい素材であるため、ますます
強度、耐久性に優れたラテックスが切望されているのが
現状である。
本発明は以上のような従来の事情を考慮してなされた
もので、従来の不織布用結合剤が強度、耐水性、耐溶剤
性などに劣り、かつ耐久性が不充分であることを改良し
ようとするものである。
[問題点を解決するための手段] 本発明者らは強度、耐久性に優れた不織布用バインダ
の開発研究を進める過程で高度化、多様化している要求
性能を満たすためには、従来のような単一のポリマーの
改良では不十分で、複数のポリマーを複合させ、かつ、
それぞれの特徴を最大限に引き出し得る方法によるのが
最善であるとの認識に至り、本発明を完成させたもので
ある。
すなわち本発明はエポキシ樹脂からなる水溶性または水
分散型ポリマーを含有する水性媒体中で、共役ジエンお
よび/またはエチレン性不飽和単量体を、乳化剤を使用
せずに、乳化重合して得られるラテックスを含有してな
ることを特徴とする不織布用結合剤である。
本発明で使用するエポキシ樹脂は水中に溶解または分
散されたものであれば良く、その製造方法には特に制限
はない。また本発明のラテックスは乳化剤を含有しない
が、乳化、分散の目的で乳化剤を添加することができ
る。以下に本発明で使用するエポキシ樹脂の一例を示
す。
本発明において使用するエポキシ樹脂とは、エポキシ
樹脂を他の化合物で変性して乳化力のあるセグメントを
分子中に導入して自己分散性を付与したエポキシ樹脂が
好ましい。
例えば、特開昭53-1228号公報にはエポキシ樹脂の存
在下にてベンゾイルパーオキサイドなどのフリーラジカ
ル発生剤を用いてカルボン酸モノマーを含むモノマー混
合物を重合することにより得られるグラフト化されたエ
ポキシ樹脂が塩基を含む水性媒体中に安定に分散され得
ることが示されている。一例として、後記する構造式
(I)で示される重合体があり、市販品としてディック
ファインGN-0280(大日本インキ化学工業(株)製)が
挙げられる。
その他、特開昭56-43362号公報にはエポキシ樹脂とカ
ルボキシル官能性重合体とを特定の第三級アミンの存在
下に反応させた組成物が開示されている。
また特開昭55-3481号公報、同55-3482号公報にはカル
ボキシル基官能性ポリマーをアミンエステル化触媒の存
在下でエポキシ樹脂とエステル化し、塩基によって水中
に自己分散し得る自己分散性エポキシエステルコーポリ
マーが開示されている。
本発明において使用される共役ジエンとしては、ブタ
ジエン−1,3、2−メチル−ブタジエン−1,3、2−クロ
ルブタジエン−1,3等が挙げられるが、他の単量体との
共重合性および経済性を考慮すればブタジエン−1,3を
使用するのが好ましい。
本発明で使用するエチレン性不飽和単量体としては、
例えばアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸プロピ
ル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、メタク
リル酸ブチル、アクリル酸ペンチル、メタクリル酸ペン
チル、アクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ヘキシル、ア
クリル酸ヘプチル、メタクリル酸ヘプチル、アクリル酸
オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸オクタデ
シル、メタクリル酸オクタデシル等で例示されるアクリ
ル酸アルキルエステルおよびメタクリル酸アルキルエス
テル;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエ
ン、クロルスチレン、2,4−ジブロムスチレン等で例示
されるエチレン性不飽和芳香族単量体;アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル;アクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸およびその
無水物、フマル酸、イタコン酸、並びに不飽和ジカルボ
ン酸モノアルキルエステル、例えばマレイン酸モノメチ
ル、フマル酸モノエチル、イタコン酸、モノn−ブチル
等のエチレン性不飽和カルボン酸;酢酸ビニル、プロピ
オン酸ビニル等の如きビニルエステル;塩化ビニリデ
ン、臭化ビニリデン等の如きビニリデンハライド;アク
リル酸−2−ヒドロキシエチル、アクリル酸−2−ヒド
ロキプロピル、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル等
の如きエチレン性不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキ
ルエステル;アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリ
シジル等の如きエチレン性不飽和カルボン酸のグリシジ
ルエステル;およびアクリルアミド、メタクリルアミ
ド、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、
ジアセトンアクリルアミド等のラジカル重合可能な単量
体が挙げられる。
本発明に用いられるエポキシ樹脂からなる水溶性また
は水分散型ポリマー(A)と共役ジエンおよび/または
エチン性不飽和単量体(B)の比率は特に制限をうける
ものではないが固形分重量比で(A)/(B)=5/95〜
95/5が好ましい。
本発明のラテックスは水溶性または水分散型のエポキ
シ樹脂を含有する水性媒体中で共役ジエンおよび/また
はエチレン性不飽和単量体を通常の乳化重合法により重
合して調製される。
例えば、上記水溶性または自己分散型ポリマーの存在
下で単量体混合物を水中に分散させ、フリーラジカル発
生触媒、例えばKPS(K2S2O3)、APS((NH4)2S2O8)、過
酸化水素水等の水性触媒、t−ブチルハイドロパーオキ
サイド、クメンハイドロパーオキサイド等の油性触媒に
より、好ましくは40〜90℃で乳化重合を行えばよい。
本発明は、乳化剤を添加せず、水相に存在する水溶性
または水分散性型のポリマーの界面活性効果を乳化重合
を進めるものであるが、共役ジエン、エチレン性不飽和
単量体をさらに水中に分散させる目的で添加することが
できる。この場合バインダーの性能を考慮し、水相の乳
化濃度が臨海ミセル濃度以下の乳化剤を添加する必要が
ある。
得られた高分子水分散液は、pH5〜7、粘度30〜1000c
P程度のもので、より好ましくは安定性を向上させるた
めアルカリ溶液でpH8〜9に調整される。
また、本発明において、乳化重合に通常用いられる添
加剤、たとえば連鎖移動剤、重合安定剤や緩衝効果を目
的としたエチレンジアミン四酢酸等を必要に応じて使用
することは何ら差しつえない。
本発明のラテックスは、例えばストリッピング等の方
法によって、必要とされる固形分含量に濃縮される。
得られたテラックスを不織布のバインダとして使用す
るに際し、トリメチロールメラミン樹脂、エポキシ樹脂
等の架橋剤、塩化アンモニウム、パラトルエンスルホン
酸アンモニウム等の架橋用触媒、各種界面活性剤等の安
定化剤、その他柔軟剤、蛍光染料等、通常使用される添
加剤を併用することは何ら差しつかえない。
[発明の効果] こうして得られた本発明のラテックスを含むバインダ
を用いて不織布加工した場合には、その不織布は強度、
耐洗濯性、耐ドライクリーニング性に優れ、また非常に
柔軟なものから硬いものまで各用途に応じた広い範囲の
風合を有する不織布が得られるので、衣料用、資材用不
織布として最適である。また、含浸性、スプレー性等安
定性も良好であるため、他の用途、例えば被覆剤、接着
剤、塗料、発泡用バインダ等に使用することができる。
次に実施例によって本発明を具体的に説明する。な
お、文中に表示した部数は重量部を示す。
実施例1 窒素置換した撹拌機付オートクレーブに水分散型エポ
キシ樹脂(ディックファインGN-0280、大日本インキ化
学工業(株)製)を固形分として50部、イオン交換水10
0部、ブタジエン50部、メチルメタクリレート10部、ア
クリロニトリル40部、過硫酸カリウム0.5部を仕込み、6
0℃で撹拌しながら重合率85%以上になるまで重合を行
った。
次いで水蒸気蒸留により未反応モノマーの除去および
濃縮を行い、pH8.1、固形分50.0%、粘度1420cPのラテ
ックスAを得た。重合反応は凝集物の生成もなく順調に
進行し、ラテックスAも極めて安定であった。
次にラテックスAを乾燥膜厚が0.1〜0.2mmになるよう
にガラス板に流延し、20℃で48時間自然乾燥して得た皮
膜を140℃で5分間加熱した後、JIS 1号ダンベルで打抜
いて試片を作成し、テンシロンにて引張り速度500mm/mi
nの条件で皮膜の強伸度を測定した。皮膜は弾性、強靱
性に富み、引張強度250kg/cm2、伸び300%であった。
次に耐水性、耐溶剤性を測定するために皮膜から10cm
×3cm、5cm×5cmの試片を作成し、それぞれ水、パーク
ロルエチレンに1日間浸漬した後、それぞれ寸法変化率
(%)、面積膨潤率(%)を測定した。結果は、水中浸
漬による寸法変化率が0.5%、パークレン浸漬による面
積膨潤率が7.6%で、ラテックスAは非常に優れた耐水
性、耐溶剤性を有していることがわかる。
比較例1 水分散型エポキシ樹脂(ディックファインGN-0280)
を使用せず、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸
ソーダ(ネオゲンR、第一工業製薬(株)製)を1部使
用すること以外は実施例1と同様の方法にて乳化重合を
行い、次いで未反応モノマーの除去、濃縮を行ってpH8.
0、固形分50.0%、粘度500cPのラテックスaを得た。
次に、実施例1と同様の方法で皮膜を調製し、皮膜の
強度、耐水性、耐溶剤性を測定した。結果は第1表に示
す如く、皮膜の強度、耐水性、耐溶剤性とも、本発明例
である実施例1で得たラテックスAに比較して劣るもの
であった。
比較例2 比較例1で得たラテックスaと水分散型エポキシ樹脂
をそれぞれの固形分比で100:50になるように混合してラ
テックスA′を得た。
次いで実施例1と同様の方法で皮膜を調製し、皮膜の
強伸度、耐水性、耐溶剤性を測定した。結果は第1表に
示す如く、本発明例である実施例1のラテックスAに比
較してラテックスA′は皮膜強伸度、耐水性、耐溶剤性
とも明らかに劣るものであった。
実施例2 窒素置換した撹拌機、コンデンサー、温度計および滴
下ロートの付いたステンレス製反応容器に下記組成の原
料を仕込んだ。
脱イオン水 140 FeCl・6H2Oの0.5%水溶液 0.4 ナトリウムホルムアルデヒド スルホキシレート 0.3 水分散型エポキシ樹脂(固形分20%) 50 アンモニア水(28%) 0.4 ノイゲンEA-120 1 (ポリオキシエチレンノニル フェノールエーテル、 第一工業製薬(株)製) 次いで容器内の液温を60±2℃に保持したまま、撹拌
しつつアクリル酸n−ブチル86部、アクリロニトリル10
部、N−メチロールアクリルアミド2部、メタクリル酸
2部からなる単量体混合物ならびに10部の脱イオン水に
過硫酸アンモニウム0.3部を溶解した触媒溶液を180分か
けて滴下して重合させ、滴下終了後も同温度にて60分撹
拌を続けた。
撹拌終了後、内容物を30℃に冷却して28%アンモニア
水にてpH7.2に調整し、固形分45.1%、粘度470cPの安定
なラテックスBを得た。
次いで実施例1と同様な方法で皮膜を調製し、皮膜の
強伸度、耐水性、耐溶剤性を測定した。結果は第1表に
示す如く、柔軟であるにもかかわらず、高い引張強度を
示し、また耐水性、耐溶剤性とも極めて優れていた。
比較例3 水分散型エポキシ樹脂を使用せず、乳化剤としてナト
リウムアルキルジフェニルエーテルジスルホネートを1
部使用すること以外は実施例2と同様の方法で乳化重合
を行い、pH7.5、固形分40.4%、粘度180cPのラテックス
bを得た。
次いで実施例1と同様の方法で皮膜を調製し、皮膜の
強伸度、耐水性、耐溶剤性を測定した。結果は第1表に
示す如く、本発明例である実施例2で得たラテックスB
に比較して、皮膜の強度、耐水性、耐溶剤性とも劣るも
のであった。
比較例4 比較例3で得たラテックスbと水分散型エポキシ樹脂
をそれぞれ固形分比で100:20になるように混合してラテ
ックスB′を得た。
次いで実施例1と同様の方法で皮膜を調製し、皮膜の
強伸度、耐水性、耐溶剤性を測定した。結果は第1表に
示す如く、本発明例である実施例2で得たラテックスB
に比較して、皮膜の強度、耐水性、耐溶剤性とも劣るも
のであった。
実施例3 ラテックスA、ラテックスBをそれぞれ水で希釈して
固形分10%に調整した後、目付40g/m2のポリエステルウ
エブに含浸して100℃で5分間乾燥後、150℃で1分間ベ
ーキングすることにより、樹脂固形分/繊維=25/100
(重量比)の不織布を得た。次いで、不織布しん地試験
方法(JIS L−1085)に従って不織布のドライクリーニ
ング強さおよび洗濯強さ試験における不織布の形態変化
の評価を行った。
結果は第2表に示す如く、ラテックスA、ラテックス
Bをバインダとした不織布は極めて優れた強度と耐ドラ
イクリーニング性、耐洗濯性を有していた。
比較例5 ラテックスa、A′、b、B′について、それぞれ実
施例3と同様の方法で不織布の含浸加工、耐久性の評価
を行った。
結果は第3表に示す如く、本発明例であるラテックス
A、ラテックスBに比較して、いずれも耐久性が劣って
いた。なお評価基準は第2表と同様である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エポキシ樹脂からなる水溶性または水分散
    型ポリマーを含有する水性媒体中で、共役ジエンおよび
    /またはエチレン性不飽和単量体を、乳化剤を使用せず
    に、乳化重合して得られるラテックスを含有してなるこ
    とを特徴とする不織布用結合剤。
JP62128076A 1986-05-30 1987-05-27 不織布用結合剤 Expired - Lifetime JP2576505B2 (ja)

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JP61-123822 1986-05-30
JP12382286 1986-05-30

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JPS6399363A JPS6399363A (ja) 1988-04-30
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