JPH0211653A - アルキル(メタ)アクリレートに基づいた熱架橋性重合体の水性分散液、その製造法及び特に結合剤及び/又は含浸剤としてのその用途 - Google Patents

アルキル(メタ)アクリレートに基づいた熱架橋性重合体の水性分散液、その製造法及び特に結合剤及び/又は含浸剤としてのその用途

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JPH0211653A JP1087833A JP8783389A JPH0211653A JP H0211653 A JPH0211653 A JP H0211653A JP 1087833 A JP1087833 A JP 1087833A JP 8783389 A JP8783389 A JP 8783389A JP H0211653 A JPH0211653 A JP H0211653A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルキル(メタ)アジリレートを基にした熱的
に架橋しうる重合体の新規水性分散液、それらの製造方
法及び特に結合剤及び/又は含浸剤としてのそれらの用
途に関する。
現在、架橋がN−メチロール(メタ)アクリルアミド、
アクリルアミド−グリコール酸、メチルアクリロイルア
ミノ−2−メトキシ−2−アセテートの如き(メタ)ア
クリルアミドの官能性誘導体によって行われるアルキル
(メタ)アクリレートを基にした熱架橋性重合体の水性
分散液が結合剤及び/又は含浸剤として使用されている
。しかしながらこれらの単量体はそれを使用するとき、
かなり著しい量のホルムアルデヒドを放出する。現在安
全と快的性のため、その適用中又はその使用に供したと
きホルムアルデヒドの臭気を何も放出せず、洗濯及びド
ライクリーニングしたとき完全な満足を与える仕上り製
品をもたらす結合剤及び/又は含浸剤が非常に長い間求
められて来た。
この要求に応答するため、本発明者はアルキル(メタ)
アクリレートを基にした熱架橋性重合体の新規な水性分
散液を見出した、この水性分散液は、それを適用すると
又はそれを含有する製品を使用するときの何れにおいて
も、ホルムアルデヒドの痕跡も放出せず、洗濯及びドラ
イクリーニングしたときにも安定である結合剤及び/又
は含浸剤として使用できる。
本発明による熱架橋性共重合体の水性分散液は: 0.1〜10重量%のC8〜へα、β−エチレン系モノ
−及び/又はジ−カルボン酸及び/又はそれらのアミド
、0〜10重量%のスチレン及び/又はアクリロニトリ
ル及び100%にする残余がアクリル酸及び/又はメタ
クリル酸とC。
〜Ctzアルカノールとのエステルからなる主単量体体
)の混合物の重合から生成する反復単位90〜99重量
%; 一般式(ロ) の単量(b)の重合から誘導できる一般式(1)(上記
式中Rは水素原子又はメチル基を表わし、R1は水素原
子又は01〜C4アルキル基を表わし、町及びR3は同
じであり、そのときにはそれぞれC1〜C,アルキル基
を表わし、或いは一緒になつつて基−CH2−CR4R
5−(CH2)n−を表わし、nは0又は1であり、へ
及び穐は同じか又は異なり水素原子又はメチル基を表わ
す)の反復単位10〜1重量% を含有する水性乳濁液の形で作られた共重合体を含有す
る。
従って本発明の主題は、特に: (a) 0.1〜10重量%のC,〜C5α、 β−x
 チL/ :/系モノ−及び/又はジ−カルボン酸、及
び/又はそれらのアミド、0〜1o1iI1%のスチレ
ン及び/又はアクリロニトリル、及び100%までの残
余がアクリル酸及び/又はメタクリル酸とCI〜C12
アルカノールとのエステルからなる混合物の90〜99
重量%(即ち主単量体); (b)一般式(II)の単量体の10〜1重量%を基に
した水性乳濁液の形で作った共重合体を含有する熱架橋
性共重合体の水分散液にある。
更に詳細には本発明の主題は、水性乳濁液の形で製造し
た共重合体が; アクリル酸及び/又はメタクリル酸とC1〜C12アル
カノールとのエステル95〜99.8部及びアクリル酸
、メタクリル酸、アクリルアミド及び/又はメタクリル
アミド0.2〜5部の混合物92〜98重量%; 一般式(n)の単量体2〜8重量% を基にしていることを特徴とした前述した水性分散液に
ある。
後者の生成物の中、本発明は特にエ ステル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレ
ート、n−ブチル(メタ)アクリレート95〜99.8
部及びアクリル酸及び/又はアクリルアミド0.2〜5
部の混合物92〜98重量%; 一般式(II)の単量体2〜8重量% を基にした水性乳濁液の形で作った共重合体である。
これらの共重合体は単量体の水性乳濁液の標準重合によ
って作られ、有利には5〜8の緩衝したpHで行う。そ
れらは平均寸法的200 nmである分散した粒子の形
で、本発明の水性分散液の形で存在する。これらの分散
液は一般に30〜65重量%、好ましくは40〜55重
通%のこの種の共重合体の含有率を有する。
一般式(n)の単量体はフランス特許出願第25956
94号から知られており、これらの中で特にN−(2,
2−ジアルコキシ−1−ヒドロキシエチル)−(メタ)
アクリルアミド及びN−(1,2,21リアルコキシー
エチル)−(メタ)アクリルアミド(この場合アルコキ
シはC,4C4アルコキシ基を意味する)を挙げること
ができ、例えばN−(2,2−ジメトキシ−1−ヒドロ
キシエチル)−アクリルアミド(以後DMHEAと称す
る)、N−(2,2−ジメトキシ−1−ヒドロキシエチ
ル)−メタクリルアミド(以後DMHEXAと称する)
、N−(1,2,2−トリメトキシ−エチル)−アクリ
ルアミド(以後TMEAと称する)、N−(1,2,2
−トリメトキシエチル)−メタクリルアミド(以後TM
EMAと称する)、N−(2,2−ジブトキシ−1ヒド
ロキシエチル)−アクリルアミド(以後DBHBAと称
する)、N−(2,2−ジブトキシ−1−ヒドロキシエ
チル)−メタクリルアミド(以後DBHHMAと称する
)、N−(1,2,2−トリブトキシエチル)−アクリ
ルアミド(以後TBBAと称する)、N−(1,2,2
−トリブトキシエチル)−メタクリルアミド(以後TB
EMAと称する)を挙げることができる。これらの生成
物は、無色液体であるDMHEA及びTBEMAを除い
て、無色結晶の形で入手できる。これらの単量体の幾つ
かの物理的定数を後掲の表■に示す。
C1〜C8,アルカノールとアクリル酸及び/又はメタ
クリル酸のエステルとしては、特にメチルアクリレート
及びメチルメタクリレート、エチルアクリレート及びエ
チルメタクリレート、n−ブチルアクリレート及びn−
ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート及びイ
ンブチルメタクリレート、2−エチルへキシルアクリレ
ート及び2−エチルへキシメタクリレート、2−ヒドロ
キシプロピルアクリレート及び2−ヒドロキシプロピル
メタクリレート、ドデシルアクリレート及びドデシルメ
タクリレートを挙げることができる。
へ〜)α、β−エチレン系七ノー及びジ−カルボン酸と
してはアクリル酸及びメタクリル酸以外に、特にイタコ
ン酸を挙げることができる。
も〜へα、β−エチレン系七ノー及びジ−カルボン酸ア
ミドとしては特にアクリルアミド及びメタクリルアミド
を挙げることができる。
本発明の熱架橋性共重合体の水性分散液は、フリーラジ
カルを発生する重合開始剤、乳化剤及び/又は分散剤の
みならず所望によって連鎖移動剤を使用し、前述した割
合で主単量体)及び一般式(II)の単量体(b)の混
合物の水性乳濁液の形での標準重合ζこよって製造でき
る。
適切な重合開始剤としては、例えば過酸化水素、ベルオ
キシニ硫酸ナトリウム、カリウム又はアンモニウム、ア
シルヒドロペルオキシド、アルキルヒドロペルオキシド
を挙げることができる。開始剤の割合は、単量体の重量
に関して一般に0.01〜5重量%重量化する。上述し
たペルオキシ化合物はレドックス触媒の如き還元剤と組
合せた形で作用させることができる。適切な還元剤の例
としては、アルカリ金属ジサルファイト、アルカリ金属
もしくはアンモニウム水素サルファイド、アルカリ金属
チオサルフェート、アスコルビン酸、硫酸第一鉄を挙げ
ることができる。レドックス触媒を用いるとき、銅、マ
ンガン、鉄、コバルト及び/又はニッケルの塩の如き促
進剤を使用することが有利であることがしばしばある。
乳化剤としては、アニオン及び/又は非イオン乳化剤、
例えば06〜CI8脂肪酸、C1〜C111脂肪族アル
コールサルフエート、C1゜〜C1,lアルキルスルホ
ネート、C1゜〜CI8アルキルアリールスルホネート
、04〜CI8ヒドロキシアルキルスルホネート、スル
ホコハク酸エステルのアルカリ金属及びアンモニウム塩
、アルキルフェノール、脂肪酸、脂肪族アミド又は脂肪
族アルカノールとエチレンオキサイドの付加生成物又は
スルホン化生成物を通常使用する。乳化剤及び/又は分
散剤の割合は一般に単量体の重量に対して0.1〜10
重量%、好ましくは1〜6重量%で変化する。
連鎖移動剤としては、特に四塩化炭素、イソプロピルア
ルコール、ドデカノール、パラ−t−ブチルチオフェノ
ール及びドデカンチオールを挙げることができる。
乳化重合は一般に、20〜95℃、好ましくは60〜8
5℃の温度で、2〜9、有利には5〜8のpHで行なう
有利な方法によれば、重合は緩衝された媒体中で、例え
ば酢酸すl−IJウム又は炭酸水素ナトリウムの如き弱
酸のアルカリ金属塩の存在下に行う。重合は一般lこ、
溶液の形で所望によって重合開始剤を含有し、60〜8
5℃の温度で保った撹拌水性相中に、単量体、乳化剤及
び/又は分散剤、開始剤及び所望によって連鎖移動剤及
び緩衝剤を含有する水性予備乳濁液を徐々に加えること
によって行う。
特別の方法によれば、R1が水素原子である一般式(I
)の反復単位、即ち一般式(至)(式中R,R1及び−
は前述した意義を有する)の反復単位を含有する共重合
体は、一方で前述した割合での前述した主単量体(a)
、そして他方で適切な当量でのアクリルアミド及び/又
はメタクリルアミドを重合体状結合で含有する水性乳濁
液の形で作った共重合体を一般式(5)(式中R2及び
町は前述した意義を有する)のグリオキザールモノアセ
タールと反応させて、カルバモイル基を担持する共重合
体から得ることができる、この間に反応当量、重合によ
って導入される(メタ)アクリルアミドに対し一数式■
のグリオキザールモノアセタールのより犬なる量又はよ
り小なる量を反応させることができ、一般式(2)の反
復単位の所望数を得るようにできる。更に共重合体は、
一般式(5)のグリオキザールモノアセタールの存在下
に、水性乳濁液の形でアクリルアミド及び/又はメタク
リルアミドを含有する単量体の混合物を重合させること
によって一般式(2)の反復単位を含有する共重合体を
得ることもできる。
一般式(至)の反復単位を有する共重合体を含有する本
発明による水性分散液を得るための方法を実施するとき
、水性乳濁液の形での共重合中、一般式(n)の単量体
の代りに等割合でアクリルアミド又はメタクリルアミド
を使用できる、そして水性相、又は予備乳濁液、又は重
合中の反応媒体中に、又は重合の終りに存在する(メタ
)アクリルアミドに対して理論的割合で又は非理論的割
合で一数式四のグリオキザールモノアセタールを導入す
ることができる。
一数式■のグリオキザールモノアセタールを反応媒体中
に直接導入するとき、一方でこの導入は、重合の進行に
従って、予備乳濁液の導入とは別に又は同時に、或いは
単量体の導入後に、徐々に行う、そして他方で反応混合
物のpHを緩衝させ、有利には6.8〜8の値で調整す
る。
本発明による共重合体の水性分散液は、種々の織製又は
不織製繊維製品のため、繊維製品用の捺染糊のため、鉱
物又は天然及び/又は合成有機繊維の艶消表面のため、
又は被覆紙用組成物のための結合剤及び/又は含浸剤と
して使用できる。これらの用途において本発明による共
重合体の水性分散液は、この種の用途で標準的な添加剤
、例えば顔料、着色剤、酸化防止剤、防腐剤、可塑剤、
フィルム形成剤、及び熱架橋触媒も通常の量で含有でき
る。
本発明による水性分散液の結合剤としての反応は、含浸
、フーラーデイング(foularding )捺染又
は噴霧の如き標準法を行い、続いて例えば絞ることによ
って過剰の結合剤の除去をし、次いで乾燥し、最後lこ
処理物品を数分間、一般には05〜15分間110〜1
25℃の温度で加熱することによって行うことができる
。乾燥は1〜10分100〜170℃の温度で行う。
一般に仕上り製品が3〜60重量%重量重合体含有率を
有するように本発明の分散液の割合を使用する。
下記実施例は本発明を示すが、それに限定するものでは
ない。
前記説明及び実施例中に出て来る部及び百分率は重量に
よる。
実施例 1〜9 周囲温度で下記成分を混合して乳濁液を作った: (1)重量割合で y%のブチルアクリレート y%のエチルアクリレート 2%のメチルメタクリレート 9%のアクリル酸 2%の一般式(I)の単量体(b) を含有する単量体混合物4599 : (2)重量割合で 30モルのエチレンオキサイドでエトキシル化したノニ
ルフェノール375% ラウリルエーテル硫酸ナトリウム25%からなる乳化混
合物189 (3)炭酸水素ナトリウム1g (4)ナトリウムペルオキシサルフェート129(5)
水270.89 pH4,65を有するこの乳濁液を次いで撹拌しつつ8
0℃±2℃で保った水250g中に4時間で導入した。
乳濁液を導入した後、反応媒体を周囲温度まで冷却し、
必要あらば機械的不純物を除くため濾過し、次いで必要
ならばpHを5.7±0.2に調整した。
かくして後掲の表工に示す特性を有する分散液1000
9が得られた。表1中で使用した略記号は下記の意義を
有する: Dg:105℃で3時間分散液1gを乾燥することによ
って測定した重量%で表わした乾燥抽出物; V : a+Pa、aで表わしたブルックフィールド粘
度で、100回転/分の速度で回転させ軸1〜5を有す
るブルックフィールドRVT粘度計で周囲温度で測定: Dz二ナノメーターで表わした粒子の大きさ(2台の平
均); SR:試験する分散液の乾燥フィルム(厚さ約05顛)
から切りとった直径50朋の平らな円形試験片のトリク
ロロエチレン中への浸漬fこよって周囲温度で測定した
膨潤割合。膨潤割合は熱的に未処理のフィルム(SRb
 )及び150℃で10分間処理したフィルム(SRt
 )について同時に測定。下記の関係式で計算する: d 式中1dは試験片の初期直径であり、fdはその最終直
径である; T9:”Cで表わしたガラス転移湿度、試験分散液のフ
ィルムについての示差熱分析で測定;I′:大きさにお
ける多分散指数; EX:実施例番号: Lfご分散液の試料についての高性能クロマトグラフィ
で測定した遊離ホルムアルデヒドの濃度。
実施例 10〜13 周囲温度で下記成分を混合して乳濁液を作った: (1)重量割合で X%のブチルアクリレート y%のエチルアクリレート 2%のメチルメタクリレート 9%のアクリル酸 2%の一般式(It)の単量体(b) 8%の2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、 HP
MAを含有する単量体混合物471.29;(2)重量
割合で、 20.83%のラウリルエーテル硫酸ナトリウムからな
る乳化混合物2169: (3)酢酸ナトリウム0.689: (4)ナトリウムペルオキシジサルフエート122g(
5)水275.039 pH5,75を有するこの予備乳濁液を、次いで80±
2℃fこ保った0、 279のナトリウムペルオキシジ
サルフエートと2509の水の中に撹拌下4時間で導入
した。
乳濁液導入後、反応媒体を周囲温度(こ冷却し必要なら
ば機械的不純物を除くため濾過し、次いで必要ならばp
Hを5.7±02に調整した。
2−ヒドロキシプロピルメタクリレートを含有しない分
散液については後掲の表I/こ、その他については表H
に示した特性を有する分散液10209をかくして得た
実施例 14 周囲温度で下記成分を混合して乳濁液を作った: (1)It重量割合 21.05%のブチルアクリレート 21.05%のラウリルアクリレート、 LA52.4
0%のメチルメタクリレート 0.50%のアクリル酸 を含有する単量体混合物4509 ; (2)実施例1〜9で使用したのと同じ乳化混合物18
9(3)炭酸水素ナトリウム1g (4)ナトリウムペルオキシジサルフエート1.29(
5)水279.89 この乳濁液を撹拌しつつ80±2℃で2509の水中に
4時間で導入した。
乳濁液を導入後、反応媒体を周囲温度に冷却し、次いで
必要ならば機械的不純物を除くため濾過した。
かくして後掲の表■に示す特性を有する水性分散液10
009が得られた。
実施例 15 周囲温度で下記成分を混合して乳濁液を作った: (1)重量割合で、 56.3%(253,359)のエチルアクリレート7
.9%(35,559)のブチルアクリレート34.3
%(154,359)のメチルメタクリレート0.5%
(2,25g)のアクリル酸 1.0%(4,59)のアクリルアミドを含有する単量
体混合物4509 : (2)実施例10〜13で使用したのと同じ乳化混合物
21.6g: (3)酢酸ナトリウム0.689 (4)ナトリウムペルオキシジサルフエート1.229
(5)水256.239 pH4,20を有するこの予備乳濁液を次いで2509
の水及び0.279のナトリウムペルオキシジサル7エ
ート中に撹拌しつつ80±2℃で保って4時間で導入し
た。
乳濁液を導入後、5Nの水酸化ナトリウムを加えて反応
媒体のpHを8に調整し、次いで撹拌下温度を40±2
℃で保ちつつ、72gの水中の溶液の形の6.609 
(63ミIJモル)のジメトキシエタナールを加え、反
応混合物を1時間40℃で撹拌し、次いで周囲温度に冷
却し、最後に濾過した。
かくして10109の分散液を得た、これの共重合体は
重量割合で、55.49%のエチルアクリレート、33
.8%のメチルメタクリレート、7.79%のブチルア
クリレート、2.43%のDMHBA及び0.49%の
アクリル酸を基にしていた。この分散液の特性を表Hに
示す。
比較例 C1及びC2 これら二つの比較例は実施例1〜9について記載した方
法に従って行った、そして得られた特性を表Hに01及
びC2の欄に示す。
分散液C1の共重合体はブチルアクリレート(42,1
%)、エチルアクリレート(57,40%)及びアクリ
ル酸(0,5%)のみに基づいており、これは熱処理後
でさえもトリクロロエチレンに完全に可溶性であるフィ
ルムを提供する。
分散液C2の共重合体はブチルアクリレート40゜95
%)、エチルアクリレ−) (55,80%)、アクリ
ル酸(0,5%)及びN−メチロールアクリルアミド、
MMA (2,75%)に基づいており、相当する分散
液は遊離ホルムアルデヒド550%を含有していた。
前述したことから、本発明の水性分散液は満足できるも
ので、痕跡量のホルムアルデヒドも放出しないことを知
ることができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(1)0.1〜10重量%のC_3〜C_5α,β
    −エチレン系モノ−及び/又はジ−カルボン酸、及び/
    又はそれらのアミド、0〜10重量%のスチレン及び/
    又はアクリロニトリル及び 100%にする残余がアクリル酸及び/又はメタクリル
    酸とC_1〜C_1_2アルカノールとのエステルから
    なる主単量体(a)の混合物の重合から生成する反復単
    位90〜99重量%、 (2)一般式( I ) ( I )▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Rは水素原子又はメチル基を表わし、R_1は水
    素又はC_1〜C_4アルキル基を表わし、R_2及び
    R_3は何れも同じでこのときにはそれぞれC_1〜C
    _8アルキル基であり、或いは一緒になつて−CH_2
    −CR_4R_5−(CH_2)_n−を形成し、nは
    0又は1であり、R_4及びR_5は同じか又は異なり
    、水素原子又はメチル基を表わす)の反復単位10〜1
    重量% を含有し、水性乳濁液の形で製造された共重合体を含有
    することを特徴とするアルキル(メタ)アクリレートに
    基づいた熱架橋性共重合体の水性分散液。 2、共重合体が、 95〜99.8部のアクリル酸及び/又はメタクリル酸
    とC_1〜C_1_2アルカノールのエステル及び0.
    2〜5部のアクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド
    及び/又はメタクリルアミドの混合物の重合から生成す
    る反復単位92〜98重量%及び 一般式( I )の反復単位2〜8重量% を含有する請求項1記載の分散液 3、共重合体が、 95〜99.8部のメチル(メタ)アクリレート、エチ
    ル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレ
    ート、及び0.2〜5部のアクリル酸及び/又はアクリ
    ルアミドの混合物の重合から生成する反復単位92〜9
    8重量%、及び 一般式( I )の反復単位2〜8重量% を含有する請求項1又は2記載の分散液。 4、一般式( I )において、Rが水素原子又はメチル
    基を表わし、R_1は水素原子又はC_1〜C_4アル
    キル基を表わし、R_2及びR_3は同じで、C_1〜
    C_4アルキル基を表わす請求項1〜3の何れかに記載
    の分散液。 5、一般式( I )において、R及びR_1は同じか又
    は異なり、水素原子又はメチル基を表わし、R_2及び
    R_3はメチル基を表わす請求項4記載の分散液。 6、一般式( I )の反復単位が、一般式(III)(III
    )▲数式、化学式、表等があります▼ (式中R、R_2及びR_3は前述した意義を有する)
    のものある請求項1〜5の何れかに記載の分散液。 7、請求項1〜6の何れかに記載の割合での主単量体(
    a)及び一般式( I )の反復単位のため請求項1〜6
    の何れかに記載の割合での一般式(II)(II)▲数式、
    化学式、表等があります▼ (式中R、R_1、R_2及びR_3は前述した意義を
    有する)の単量体(b)によつて構成された単量体混合
    物の水性分散液の形で、フリーラジカルを発生する重合
    開始剤、及び乳化剤及び/又は分散剤の存在下にpH5
    〜8で重合を行うことを特徴とする請求項1〜6の何れ
    か一つに記載の水性分散液を得る方法。 8、一般式(III)の反復単位が、共重合体中の一般式
    (III)の反復単位1〜10重量%の割合とするために
    相当する量で、一般式(IV) (IV)▲数式、化学式、表等があります▼ (R_2及びR_3は前述した意義を有する)のグリオ
    キザールモノアセタールと、一方で主単量体(a)そし
    て他方でアクリルアミド及び/又はメタクリレートを重
    合体結合として含有する水性乳濁液の形で作つた共重合
    体との反応の結果である請求項6記載の水性分散液を得
    る方法。 9、結合剤及び/又は含浸剤を得るため請求項1〜8の
    何れか一つに記載の分散液の使用。
JP1087833A 1988-04-13 1989-04-06 アルキル(メタ)アクリレートに基づいた熱架橋性重合体の水性分散液、その製造法及び特に結合剤及び/又は含浸剤としてのその用途 Expired - Lifetime JP2772479B2 (ja)

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