JPH04117470A - 結合剤組成物 - Google Patents
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
[0001]
本発明は、酸共重合体エマルジョンと第四アンモニウム
塩重合体とからなる、被覆剤組成物に関する。 [0002]
塩重合体とからなる、被覆剤組成物に関する。 [0002]
【従来の技術1
今日までのところ大概の高品質窩架橋皮膜形成用重合体
はアミノプラストによって硬化されてきた。しかしなが
ら、ホルムアルデヒドの使用には問題があるため、ホル
ムアルデヒドの使用無しでかかるアミノプラスト組成物
の性能仕様を満足させる新規な被覆性組成物、接着剤組
成物および結合剤組成物が必要とされている。 [0003] ホルムアルデヒドを含有しない低エネルギー硬化性(L
EC)組成物は以前から提案されているカミその多くは
比較的コスト高である上多くの分野で適切に実施できな
い。 [0004] 油溶性低温硬化性第四アンモニウム単量体はトーマスW
、ハットンとリチャードF、メリットの最近の米国特許
出願第291,010号(1981年8月7日出願)中
に記載されており、かかる単量体の単独重合体および共
重合体、およびかかる単量体と米国特許第3,678,
098号(本願の参考となる)に示されているような他
のエチレン型不飽和単量体との共重合体として記載され
ている。 また、この特許はpHを高めることによってかかる重合
体を活性化して反応性にし、そして容易に架橋された被
覆物、結合剤、および接着剤を製造することを教示して
いる。 [0005] ハロヒドロキシプロピルジアルキル−ar−ビニルフェ
ニレニルアルキレニル第四アンモニウム化合物、その重
合体およびかかる重合体の用途は198148月7田こ
出願された米国特許出願第291,142号においてり
、A、ワイニイによって教示されている。この重合体は
製紙における湿潤紙力増強剤として特に有用である。 [0006] 1981年8月7日出願のT、W、ハラトンの米国特許
出願第291,143号に示されているモノエチレン型
不飽和第四アンモニウム単量体は不飽和基がアリルまた
は官能的に独立ビニル基と同等の2重結合であるので酢
酸ビニルと容易に重合して低エネルギー硬化性エマルジ
ョン重合体を生成することができる。また、この発明は
かかる単量体の付加重合体並びにこの単量体および重合
体の製造方法にも関連している。この重合体は例えば製
紙における湿潤紙力増強剤として有用である。 [0007] M、 L、ジョエニ等の米国特許出願第320,283
号(1981年11月12日出願)中には(a)または
(b)の少なくとも一方が室温で皮膜形成性である(a
)エマルション酸共重合体と(b)エマルジョンハロヒ
ドロキシプロビルアンモニウム共重合体とのブレンドか
らなる組成物が教示されている。また、この発明はこの
組成物を塩基で活性化してから基体に塗布して基体上に
強靭で耐溶剤性の皮膜を形成することを特徴とする。 [0008] 本発明の目的はアミノプラストシステムと同じ様な非常
に高性能を有するホルムアルデヒドフリーシステムの低
エネルギー硬化高性能被覆物、結合剤および接着剤を提
供することである。 [0009] 本発明の別の目的ばかがる組成物を活性化してから反応
させる独特の方法を提供することであり、この方法によ
って長いオープンタイムと安定な配合物が可能になる。 [0010] さらに別の目的は優れた機械的および化学的性質例えば
引張強さおよび耐溶剤性を有するフィルム、被覆物、結
合剤、および接着剤を提供することである。 [0011] これ等目的、および下記開示から明らかになるその他目
的は、(a)酸共重合体エマルジョンと(b)ハロヒド
ロ、キシプロピルアンモニウム塩共重合(4J液とのブ
レンドからなる組成物を構成する本発明によって達成さ
れる。さらに、本発明はこの組成物を塩基で活性化して
から基体に適用することからなる。さらに別の面からみ
ると、本発明はこの方法によって製造された強靭で耐溶
剤性のフィルムからなり、さらにこの発明のフィルム、
被覆物、結合剤または接着剤を利用する製品からなる。 [0012] この第四アンモニウム塩重合体の溶液を使用することに
よって、比較的高価な第四アンモニウム塩成分を高い効
率と効力をもって使用できるようになる。この重合体成
分は溶液状であるため、ブレンドの乾燥中にエマルショ
ン重合体粒子中に発生する隅や割れ目に有効に入り込む
ことができる。また1、架橋におけるこの効力はエマル
ジョン重合体中のカルボン酸低含有率の使用を可能にす
る効果を有するのでこの成分の従って生成物の耐水性お
よび耐弧溶剤性が増大する。入手容易な第四アンモニウ
ム塩を溶液重合体にすると、上記の人手容易な第四アン
モニウム単量体とは容易に共重合できない単量体からな
るエマルジョン重合体を架橋するための架橋用成分とし
て使用できると云うことは特異な効用である。 [0013] 【発明の概要】 本発明の組成物はカルボン酸官能性重合体エマルジョン
およびハロヒドロキシプロピル第四アンモニウム塩単量
体の溶液重合体からなる。溶液重合体は重合体エマルジ
ョンの粒子を架橋して高度に架橋された最終重合体にす
るために使用されており、この最終重合体の機械的性質
は上記粒子の機械的性質を反映すると共に架橋の効果も
示す。重合体エマルジョンと溶液重合体の水性媒体溶液
との混合物を生成し、それから該混合物を好ましくは基
体上で乾燥することからなる方法が好ましい。別の面か
らみると、本発明はこの混合物を乾燥しそして硬化する
ことによって生成された最終重合体に関し、また、基体
と結合した最終重合体に関する。 [0014]
はアミノプラストによって硬化されてきた。しかしなが
ら、ホルムアルデヒドの使用には問題があるため、ホル
ムアルデヒドの使用無しでかかるアミノプラスト組成物
の性能仕様を満足させる新規な被覆性組成物、接着剤組
成物および結合剤組成物が必要とされている。 [0003] ホルムアルデヒドを含有しない低エネルギー硬化性(L
EC)組成物は以前から提案されているカミその多くは
比較的コスト高である上多くの分野で適切に実施できな
い。 [0004] 油溶性低温硬化性第四アンモニウム単量体はトーマスW
、ハットンとリチャードF、メリットの最近の米国特許
出願第291,010号(1981年8月7日出願)中
に記載されており、かかる単量体の単独重合体および共
重合体、およびかかる単量体と米国特許第3,678,
098号(本願の参考となる)に示されているような他
のエチレン型不飽和単量体との共重合体として記載され
ている。 また、この特許はpHを高めることによってかかる重合
体を活性化して反応性にし、そして容易に架橋された被
覆物、結合剤、および接着剤を製造することを教示して
いる。 [0005] ハロヒドロキシプロピルジアルキル−ar−ビニルフェ
ニレニルアルキレニル第四アンモニウム化合物、その重
合体およびかかる重合体の用途は198148月7田こ
出願された米国特許出願第291,142号においてり
、A、ワイニイによって教示されている。この重合体は
製紙における湿潤紙力増強剤として特に有用である。 [0006] 1981年8月7日出願のT、W、ハラトンの米国特許
出願第291,143号に示されているモノエチレン型
不飽和第四アンモニウム単量体は不飽和基がアリルまた
は官能的に独立ビニル基と同等の2重結合であるので酢
酸ビニルと容易に重合して低エネルギー硬化性エマルジ
ョン重合体を生成することができる。また、この発明は
かかる単量体の付加重合体並びにこの単量体および重合
体の製造方法にも関連している。この重合体は例えば製
紙における湿潤紙力増強剤として有用である。 [0007] M、 L、ジョエニ等の米国特許出願第320,283
号(1981年11月12日出願)中には(a)または
(b)の少なくとも一方が室温で皮膜形成性である(a
)エマルション酸共重合体と(b)エマルジョンハロヒ
ドロキシプロビルアンモニウム共重合体とのブレンドか
らなる組成物が教示されている。また、この発明はこの
組成物を塩基で活性化してから基体に塗布して基体上に
強靭で耐溶剤性の皮膜を形成することを特徴とする。 [0008] 本発明の目的はアミノプラストシステムと同じ様な非常
に高性能を有するホルムアルデヒドフリーシステムの低
エネルギー硬化高性能被覆物、結合剤および接着剤を提
供することである。 [0009] 本発明の別の目的ばかがる組成物を活性化してから反応
させる独特の方法を提供することであり、この方法によ
って長いオープンタイムと安定な配合物が可能になる。 [0010] さらに別の目的は優れた機械的および化学的性質例えば
引張強さおよび耐溶剤性を有するフィルム、被覆物、結
合剤、および接着剤を提供することである。 [0011] これ等目的、および下記開示から明らかになるその他目
的は、(a)酸共重合体エマルジョンと(b)ハロヒド
ロ、キシプロピルアンモニウム塩共重合(4J液とのブ
レンドからなる組成物を構成する本発明によって達成さ
れる。さらに、本発明はこの組成物を塩基で活性化して
から基体に適用することからなる。さらに別の面からみ
ると、本発明はこの方法によって製造された強靭で耐溶
剤性のフィルムからなり、さらにこの発明のフィルム、
被覆物、結合剤または接着剤を利用する製品からなる。 [0012] この第四アンモニウム塩重合体の溶液を使用することに
よって、比較的高価な第四アンモニウム塩成分を高い効
率と効力をもって使用できるようになる。この重合体成
分は溶液状であるため、ブレンドの乾燥中にエマルショ
ン重合体粒子中に発生する隅や割れ目に有効に入り込む
ことができる。また1、架橋におけるこの効力はエマル
ジョン重合体中のカルボン酸低含有率の使用を可能にす
る効果を有するのでこの成分の従って生成物の耐水性お
よび耐弧溶剤性が増大する。入手容易な第四アンモニウ
ム塩を溶液重合体にすると、上記の人手容易な第四アン
モニウム単量体とは容易に共重合できない単量体からな
るエマルジョン重合体を架橋するための架橋用成分とし
て使用できると云うことは特異な効用である。 [0013] 【発明の概要】 本発明の組成物はカルボン酸官能性重合体エマルジョン
およびハロヒドロキシプロピル第四アンモニウム塩単量
体の溶液重合体からなる。溶液重合体は重合体エマルジ
ョンの粒子を架橋して高度に架橋された最終重合体にす
るために使用されており、この最終重合体の機械的性質
は上記粒子の機械的性質を反映すると共に架橋の効果も
示す。重合体エマルジョンと溶液重合体の水性媒体溶液
との混合物を生成し、それから該混合物を好ましくは基
体上で乾燥することからなる方法が好ましい。別の面か
らみると、本発明はこの混合物を乾燥しそして硬化する
ことによって生成された最終重合体に関し、また、基体
と結合した最終重合体に関する。 [0014]
【発明の詳細な
説明において使用されるハロヒドロキシプロピルアンモ
ニウム重合体は式【化31 または 【化4】 [0015] (式中、 Rはエチレン型不飽和有機基であ−リ;あり; Xは塩素、臭素、またはヨウ素であり;Yはアニオンで
ある) の第四アンモニウム単量体の単独重合または共重合によ
って合成される。 RはCH2=C(R)−C(O)Z−A−であってもよ
い〔但し、 R4は水素またはメチルであり; Zは酸素または−NR5−であり nは1〜10である);そして Aば02〜C4アルキレンまたは 式−(CH2CH20)xCH2CH2−のポリオキシ
アルキレン基である(但し、Xは1〜100である)〕
;またはRはR3−CH−(CHR2。−CH2−(I
II)であってもよい(但し、 nはO〜1であり; R2はHまたは○Hであり:そして R3はアリル基を含有するアルケノキシ基または官能的
に独立ビニル基と同等の2重結合を含有するカルバルケ
ノキシ基である);またはRは
ニウム重合体は式【化31 または 【化4】 [0015] (式中、 Rはエチレン型不飽和有機基であ−リ;あり; Xは塩素、臭素、またはヨウ素であり;Yはアニオンで
ある) の第四アンモニウム単量体の単独重合または共重合によ
って合成される。 RはCH2=C(R)−C(O)Z−A−であってもよ
い〔但し、 R4は水素またはメチルであり; Zは酸素または−NR5−であり nは1〜10である);そして Aば02〜C4アルキレンまたは 式−(CH2CH20)xCH2CH2−のポリオキシ
アルキレン基である(但し、Xは1〜100である)〕
;またはRはR3−CH−(CHR2。−CH2−(I
II)であってもよい(但し、 nはO〜1であり; R2はHまたは○Hであり:そして R3はアリル基を含有するアルケノキシ基または官能的
に独立ビニル基と同等の2重結合を含有するカルバルケ
ノキシ基である);またはRは
【化51
(但し、yは1〜4の整数である)であってもよい。
[0016]
好ましくは、この第四アンモニウム単量体は硝酸とエピ
クロロヒドリンまたはエビクロロヒドリンおよびプロピ
レンオキシドをもってジメチルアミノエチルメタクリレ
ートから容易に生成できる反応生成物である。 [0017] この第四アンモニウム単量体の重合体は不飽和単量体の
ラジカル重合と云う公知の方法によって合成できる。こ
の重合体は水性媒体中での溶液重合によって合成するこ
とが好ましい。このように合成した重合体はラテックス
重合体と直接混合できる。他の媒体中で又は他の方法で
合成した重合体はラテックス系と混合する前に水性媒体
中に溶解される。選択される媒体は混合物の生成におい
てラテックスを分解しないようなものである。本願にお
いては重合体溶液と云う用語は、重合体粒子が完全な溶
液状であることは好ましいが、そう云う厳密な意味で使
用されてはいない。重合体分子が高度に膨潤して混合物
の乾燥中にラテックス粒子と容易に反応すると共にその
間の隙間に浸透するようなものであれば十分である。し
かしながら、第四アンモニウム単位からなる重合体の完
全な溶液が好ましい[0018] 上記式■およびIIの中のエチレン型不飽和有機基Rの
選択は所望のコモノマ−(1種または2種以上)との共
重合が容易になるように行うことができる。当業者は共
重合体の合成における単量体の反応性比を予測するため
に広く使用されているQ−e概念によってかかる選択を
行うことかできると云うことを認識している。この概念
はR,W、Lenz著[合成高重合体の有機化学(○r
ganic Chemistry of 5yn
thetic High PolymerS)j(
インターサイエンス、1967年)およびJ、に、St
i 11es他著「高分子化学の近道(Short
Course in Polymer Che
mistry)j (アメリカン・ケミカル・ソサイ
エティ、1975年)のなかにあらまし記述されており
、両文献はここでも参考になる。これら文献の記載は本
明細書の記載として組み入れる。 [0019] 適当なコモノマーは酸または酸無水物を除くエチレン型
不飽和単量体である。 酸は本質的にエマルジョン酸共重合体中に存在すべきも
のである。コモノマーの例は、アクリレートエステル(
好ましくは01〜C8アルコールのもの、例えばエチル
アクリレート) メタクリレートエステル(好ましくは
C1〜C8アルコールのもの、例えばメチルメタクリレ
ート) 芳香族単量体スチレンアルキルスチレン、ビニ
ルエステル(好ましくは01〜C12酸のもの、例えば
酢酸ビニル) 不飽和アミド例えばアクリルアミドやメ
タクリルアミド、アクリロニトリル塩化ビニリデン、N
−ビニルピロリドン、マレイン酸エステル(好ましくは
C1〜C8アルコールのもの) フマル酸エステル(好
ましくはC1〜C8アルコールのもの) プロピレンや
エチレンやその他オレフィン、塩化ビニル、ビニルトル
エン等である。最も好ましい単量体は02〜C4アルコ
ールのアクリレートスチレンおよびアクリルアミドであ
る。 [0020] 溶液共重合体中の第四アンモニウム単量体の量(重量に
よる)は少なくとも6%、好ましくは50%以上、最も
好ましくは90%以上である。いずれにしても溶液状の
共重合体は数平均分子当り少なくとも2個の、好ましく
は4個以上の第四基を有すべきである。 第四重合体溶液は酸共重合体エマルジョンに対して、重
合体固形分に基づいて約1 : 1000から1:1の
比で;好ましくば1:200から1:10の比で;より
好ましくは1:100から1:30の比でブレンドされ
る。 [0021] エマルジョン酸共重合体は上記の適当なコモノマー1種
以上、好ましくはメチルメタクリレート、C2〜C4ア
ルコールのアクリレート、酢酸ビニルおよび/またはス
チレンを少量の不飽和酸単量体と共重合させることによ
って合成され、その酸単量体のなかにはモノカルボン酸
、好ましくはアクリル酸、メタクリル酸クロトン酸、お
よび、マレイン酸やフマル酸の半エステル、最も好まし
くはアクリル酸とメタクリル酸;並びにポリカルボン酸
例えばマレイン酸、フマル酸、および、好ましくはイタ
コン酸が包含される。エマルジョン共重合体中の酸単量
体の量は約0.1〜20重量%、好ましくは0.2〜1
0重量%、より好ましくは0.3〜5重量%である。ラ
テックスに使用される界面活性剤は非イオン性が好まし
い。 [0022] エマルジョン重合体合成用の周知のプロセスをこの酸共
重合体エマルジョンの合成に使用できる。H,Wars
onは「合成樹脂エマルジョンの応用(TheAppl
ication of 5ynthetic R
e5in EmulsiOn)」 (エルネスト ベ
ンLtd、Dンドン、1972年)でそしてC,ESc
hi 1dknechtは「ビニルおよび関連重合体(
Vinyl andRelated Polyme
rs)J (ジョン ウイリ&サンズInc、 ニュ
ーヨーク、1952年)で適当なエマルジョン重合プロ
セスを教示しており、このプロセスはここでも参考にな
る。 [0023] 酸共重合体エマルジョンと溶液重合体との混合物はブレ
ンドされた時には安定であり、通常このブレンドはpH
6以下である。塩基の添加によって、pHが上昇すると
溶液重合体は硬化に適するように活性化される。好まし
い塩基は水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、セスキ炭
酸ナトリウムおよび重炭酸ナトリウムであり、他の有効
な塩基性化合物はMgO,MgCO3、CaO、Ca
C03、ZnOBa○およびBa (OH)zである;
塩基は水溶性である必要はない。活性化後の好ましいp
Hは約9〜約10であり、混合物は通常少なくとも1交
代時間(8時間)安定であるが、大抵はこのpHでは室
温でしばしば数週間安定である。 [0024] 概してこの組成物は比較的低エネルギーで、通常室温ま
たはそれよりわずか高い温度で硬化して例えば強制乾燥
のように約250’F以下でまたは約350゜F以下で
乾燥して優れた被覆物、結合剤、接着剤等にすることが
できる。 [0025] 好ましい態様においては、溶液重合体とエマルジョン重
合体を適切に選択した場合、それ等は相互に可溶でない
即ち相溶性でないので、硬化生成物中にはアロイが生成
される。このアロイは侵れな性質例えば優れた耐水性、
耐有機溶剤性、熱安定性および靭性を有する。 [0026] 本発明の重合体混合物は、ビニル樹脂、レザーおよび紙
のような軟質基体上に並びに木材、金属、鉱物および路
面のような硬質基体上に使用するための透明または着色
被覆物の製造に特に有用である。これ等用途における被
覆物は装飾および/まなは保護の目的、例えば耐摩耗性
、耐溶剤、性耐洗剤性、耐磨耗性、外観改善等に役立つ
。重合体は織布または不織布、フィルム、硬質パネル等
に耐久性の模様または装飾を呈する印刷インキにおける
顔料捺染結合剤として有効である。ポリオレフィン、ポ
リエステル、レーヨン、ナイロン、ファイバーグラス、
木材、ウール等のような合成または天然材料の繊維は本
発明の組成物によって結合されて不織布、特に被服用心
地、繊維入り絶縁材、充填物、菱形地紋布成分および種
々の形態の耐摩耗性の装飾布のような用途に対する高耐
久性のものを提供することができる。単独で又は配合状
態で使用して、これ等組成物は織布または不織布、フィ
ルム、硬質パネル、発泡材料等の2層または多層積層体
を生成するあらゆる組合わせでの貼合わせに特に有用な
強くて耐久性のある接着剤を提供する。フロック接着剤
またはその成分として使用されるこの組成物は織布、不
織布、硬質パネルおよび発泡体のような基体に対してナ
イロン、ポリエステルまたはレーヨンのような材料の繊
維フロックを接着させるために役立つ。本発明の組成物
を結合剤として使用して木繊維または木繊維とその他繊
維との混合物を結合せしめることによって良好な機械的
強度と耐水性を有するタオル、ワイプおよびその他紙製
品が製造壽れる。 [0027] 次の実施例は本発明のいくつかの態様を説明するために
存在する;しかじ、本発明はその態様に確かに限定され
るものではない。別に指摘されていない限り部およびパ
ーセントは全て重量による。 実施例1〜25は組成物に使用するため共重合体エマル
ジョン並びに第四アンモニウム塩重合体水溶液、そして
実施例26.28.32.36.38.46.51.7
6〜79.84〜87.92および97は本発明の範囲
外の組成物を示す、いずれも参考例である。なお、実施
例43.58.60および62は本発明の組成物を反応
させる方法発明に対する比較例である。 [0028] 実旅医上−99,85EA O,15MMA反応体を
装入できるように、そして温度調節できるように装備さ
れた51の撹拌フラスコを窒素で清掃してから、フラス
コ内に脱イオン水983g、オクチルフェノキシポリ(
39)エトキシエタノール(OPE40)51.3g
(70%水溶液) 0.1%FeS○ 77H2O7
2と1%エチレンジアミン四酢酸19.8gの水溶液、
濃硫酸1.5g、エチルアクリレート(EA)360g
、およびジイソブチルベンゼンヒドロベルオキシド(D
IBHP)2.6gを装入した。フラスコの内容物を2
0℃に冷却してから、水40g中のホルムアルデヒドス
ルホキシル酸ナトリウム(SSF)0.72gの活性剤
溶液を添加した。発熱反応によって温度が60℃になっ
たところでこの温度に5分間維持してから、水67.6
g中の0PE40 (70%)51.3gの安定剤溶液
を添加した。次に3時間かけて、脱イオン水732g
:○PE40 (70%)51.3g:メタクリル酸(
MAA)2.7g ;EA1437g ;開始剤DIB
HP10.5g:および水100g中に溶解した5SF
2.88gからなる活性剤溶液;からなる単量体エマル
ジョンを一定速度で供給し、その間反応温度を58〜6
2℃に保った。この重合の終了時に、遊離基チェーサー
を使用して未反応単量体の量を低下させた;フラスコの
内容物を冷却してから水10g中に溶解した酢酸ナトリ
ウム4.5gを添加した。最終重合体エマルジョンはp
H4,3、固形分46.9%、および粘度40cpsを
有していた。 [0029] 実施例え−99,2EA 0.8MMAEA1785
gおよびMAA14.4gの単量体を使用する以外は実
施例1と同じ方法で合成した。 [0030] 実施領主−98,5EA 1.5MAAEA1772
gおよびMAA27gの単量体を使用する以外は実施例
1と同じ方法で合成した。 [0031] 実施例↓−89,2EA LOAN O,8MAA
6%0PE40で安定化した51%固形分のこのエマル
ジョン重合体はFAI959g、アクリロニトリル(A
N)220gおよび17.6gMAAから、開始剤とし
てt−ブチルヒドロペルオキシド(tBHP)とSSF
を使用して、実施例1の漸次添加レドックス方式によっ
て合成した。 [0032] 実施例5−88.88EA 10 26AN 0.
86IA4.8%0PE40で安定化した53%固形分
のこのエマルジョン重合体はEA1910g、AN22
0gおよびイタコン酸(IA)18.5gから、開始剤
してtBHPとSSFを使用する実施例4の漸次添加レ
ドックス方式によって合成した。 [0033] 実施倒立−99,8EA O,2IA3.3%0PE
40で安定化した60%固形分のこのエマルジョン重合
体はEA2395gおよびIA4.8gから実施例4の
方式によって合成した。 [0034] 実施伝ヱー99.4EA 0.6IAEA2386
gおよびlAl4.4gの単量体を使用する以外は実施
例6を繰り返した。 [0035] 東方11団−99,6VA O,4IA実施例4に使
用した方式によって、酢酸ビニル(VA)1912gお
よびIA7.7gから、47%固形分のそして5%○P
E40で安定化されたエマルジョン重合体を合成した。 [0036] 実施測度=99.6VA 0.4AAIAの代りにア
クリル酸(AA)を使用する以外は実施例8と同じよう
に合成した。 [0037] 実加予110−29.6E 68.4VA 2AA
ムRマ ムRマ2部(
7)I gepa l C0−970と1部のA
bex 26Sとからなる界面活性剤混合物2.
8%で安定化された、エチレン(E)29.6/VA6
8.4/AA2の組成の52%固形分のエマルジョン重
合体は、開始剤としてtBHPとSSFを使用する連続
重合方式によって合成した。■gepaIARマCo−
970はCAFコーポレーション製のHLB18.2の
非イオン性界面活性剤ノニルフェノキシポリ(エチレノ
キシ)エタノールである。AbeXARマ26Sはアル
コラックInc、製のアニオン界面活性剤である。エチ
レン/酢酸ビニル共重合体の合成は当業者にとって周知
であり、米国特許第3,440゜200号および第3,
526,358号において教示されており、両特許はこ
こでも参考になる。 [0038] 尖施惧↓よ−25,5E 72.5VA 2AA2
5.5E/72.5VA/2AA組成のエマルジョン重
合体は開始剤として過硫酸アンモニウム/SSFを使用
して実施例10のように合成した。 [0039] 実施例↓2−22.6E 75.2VA 2.2A
A22.6E/75.2VA/2.2AA組成のエマル
ジョン重合体は開始剤として過硫酸アンモニウム/重亜
硫酸ナトリウムを使用して実施例10のように合成した
。 [0040] 実施例上3−79.4VA 20BA O,6AA
O194%Abex26Sと1.87%Igepal
C○−977で安定化した46%固形分エマルジョン
重体はVA1270g、ブチルアクリレート(BA)3
20gおよびAA9.6gから、開始剤としてtBHP
とSSFを使用して実施例4の漸次添加レドックス方式
によって合成した。 [0041] 実施例よ4−79.7VA 20BA O,3IA
VA1275g、BA320gおよびIA4.8gから
、’c シテ1 、 8 %OPE40と1%Abex
で安定化して、実施例13のように合成した。 [0042] 実施例よΣ−100EA EA2400gを使用して実施例6のように合成した。 [0043] 実施伝上旦−99,95EA O,5IAEA239
9gとIAl、2gから実施例6のように合成した。 [0044] 実施例よL−旦立yへZA立旦へ VA1380gとBA320gから固形分46%で、そ
して5%0PE40で安定化されて、実施例4の方式に
よって合成した。 [0045] 実施例上8−79.8VA 20BA O,2AA
VAI277g、BA320gおよびAA3.2gを使
用して実施例17(7)方式によって合成した。 [0046] 実施例より−79,4VA 20BA 0.6AA
VA1270g、BA320gおよびAA9.6gを使
用して実施例17の方式によって合成した。 [0047] 実施匿A旦−79,8VA 20BA 0.2IA
VA1277g、BA320gおよびIA3.2gを使
用して実施例17の方式によって合成した。 壊J餡歿名」ニーポリ 四アンモニウム 塩第四ク
ロロヒドロキシプロピルアンモニウム硝酸塩単量体は米
国特許第3,678.098号(ここでも参考になる)
の実施例4における塩酸の代りに硝酸を使用して合成し
た。反応完了時に、生成物を固形分28.9%に希釈し
た。窒素で清掃したフラスコ内にこの第四アンモニウム
溶液2600g、濃硝酸8滴、01%Fe50 −7H
20220gSSSF2.2gおよびtBHP4.8g
を装入した。9分間で温度は23℃から33℃に上昇し
た。そして60分後に内容物を冷却してから分析した。 この重合体溶液は固形分22.9%、塩化物イオン0.
003me q / g、加水分解性塩化物0.606
meq/gを含有し、そして臭素価0.49を有してい
た。 [0049] U(転)tlJ22−−ポリ 四アンモニウム 塩
第四クロロヒドロキシプロピルアンモニウム酢酸塩単量
体は硝酸の代りに酢酸を使用して実施例21のようにし
て固形分47.3%で合成した。窒素で清掃したフラス
コ中にこの第四アンモニウム溶液187.5g、水45
6g、0.1%Fe5o4・7H7H2O55水55g
中(7)SSFo、55g、および0.1%F e S
O41gを装入しな。25分後に温度は25.5℃か
ら28.5℃に上昇した。最終重合体溶液は固形分12
.2%を有していた。 [0050] 実施()123− 施例22のプロピレンオキシド 似
第四ヒドロキシプロピルアンモニウム酢酸塩単量体はエ
ビクロロヒドリンの代りにプロピレンオキシドを使用し
て実施例22のようにして固形分25.9%で合成した
。窒素で清掃されたフラスコ内にこの第四アンモニウム
塩溶液94.1g、水91g、0.1%FFeSO4−
7H2018、水18 g中ノs S F O。 18g、およびt BHP 18滴を装入した;温度は
3℃上昇した。最終重合体溶液の計算固形分は10.9
%であった。 [0051] 実施伝え土−AMと 施例21の°量 との共重合この
共重合体溶液は、窒素で清掃したフラスコに1時間かけ
て、実施例21のように合成した第四クロロヒドロキシ
プロピルアンモニウム硝酸塩単量体の315%固形分溶
液187.8g、アクリアミド(AM)40.6g、水
65gおよびtBHPO,58gを添加することによっ
て合成した。フラスコ内には水100gと0.1%Fe
50 ・77H2O25の装入物が含有されていた。 この単量体/過酸化物溶液の添加と同時に水60g中の
5SF0.27gの溶液をフラスコに供給した。この添
加の間フラスコの内容物は60〜62°Cに保たれた。 最終重合体溶液は固形分20.7%、塩化物イオン0.
0046meq/g、加水分解性塩化物0. 373m
e q 7gを含有しており、そして臭素価0.16を
有していた。この共重合体の第四アンモニウム塩含有率
は11.8%であると計算された。 [0052] 施例25−AMと=施令21の量 との共重合この共重
合体溶液は窒素で清掃したフラスコに1時間かけて、実
施例21のように合成した第四クロロヒドロキシプロピ
ルアンモニウム硝酸塩単量体の31゜5固形分溶液11
2.8g、AM64.5g、水116g、およびt B
HP 0゜58gを添加することによって合成した。フ
ラスコ内には水100gと0.1%F e S O4・
77H2O25の装入物が含有されていた。この単量体
/過酸化物溶液の添加と同時に水60g中の5sF0.
27gの溶液をフラスコに供給した。この添加の間フラ
スコの内容物は60〜62℃に保たれた。最終重合体溶
液は固形分21.1%、塩化物イオン0.0044me
q/g、加水分解性塩化物02018meq/gを含有
していた。この共重合体の第四アンモニウム塩含有率は
6.2%であると計算された。 [0053] 実施惧I立二上立よ 実施例1〜20のエマルジョン重合体と実施例21〜2
5の第四アンモニウム塩重合体とのブレンド硬化物の体
積膨潤率を測定した。まず、エマルジョンを40%固形
分に希釈し、計算量の第四アンモニウム塩重合体を添加
し、この混合物のpHをセスキ炭酸ナトリウムの15%
溶液で9〜10に調整し、そしてこの活性化された混合
物のペレットを製造するためこのブレンド約0.8gを
スポットテストプレートに載せ、数日間自然乾燥しそれ
から最後に60℃で2時間乾燥した。この乾燥され、硬
化された約1.5cm直径のペレットを秤量してから、
過剰の膨潤用溶剤中で4日間膨潤せしめ、そして膨潤ペ
レットの重量を測定した。 体積膨潤率(VSR)は次の関係式から算出した:[0
054] 【数1】 膨潤前ペレット重量×溶剤密度 これ等組成物とその結果は下記の表に示されているが、
組成物が溶解した場合はVSRの欄にDと表示されてい
る。 [0055] 施例26〜101に する注\ 実施例27は有効に架橋されたエチルアクリレート重合
体を生ずるには0. 15%共重合メタクリル酸含有率
では不十分であることを示している。 実施例28,26,46,51,79,87.92およ
び97はポリ(ハロヒドロキシプロピル第四アンモニウ
ム塩)が不在の場合有効な架橋が得られないことを示し
ている。 実施例32は単重体形態の第四アンモニウム塩が不適当
であることを示している。 実施例35はポリ(第四アンモニウム塩)がハロヒドロ
キシプロピル成分を含有していなければならないことを
示している。 実施例76〜78および84〜86は重合体中に共重合
された酸の存在が必要であることを示している。 実施例34および44はポリ(第四アンモニウム塩)の
アニオンカfit酸塩であってもよいと云うことを示し
ている。 実施例66〜69および72〜75はポリ(第四アンモ
ニウム塩)か含アクリルアミド共重合体であってもよい
ことを示している。 O〕 へ ρ N) 0−。 Oフ s αつ C\ aフ N) ム) U) α) Nつ Nつ N) Nつ N) Nつ N) Nつ 寸 凡つ \t \? 寸 マ X之 ム) \D \D 〜○ N〕 ト、 つD Oつ Qつ ■ N N 、0 Nつ N) Nつ Nつ Nつ hつ N) Nつ Nつ Nつ Nつ メー飄 メーX 〆−へ、 i\ へ CXJC’J C〈 N) \才 N) Nつ Nつ Nつ hつ N) 蓼 寸前のの唖5 u ¥1> < ℃ ′7 v−v−T″″″ v−〒−r r
r rr\ P\ O〕 Q〕 Q)CO !−一 N1− ! [0056] 備考 a−単量体形態のクロロヒドロキシプロピル第四アンモ
ニウム塩をイ史用してフ゛しンドした。 b:このブレンドはセスキ炭酸ナトリウムの添加による
活性化がなされなかったC:エマルジョン重合体固形分
に対する第四アンモニウム重合体固形分の重量%d:膨
潤用溶剤 DMFはジメチルホルムアミドであり、C6H5C1は
クロロベンゼンであり、PCEはペルクロロエチレンで
あり、そしてEtOAcは酢酸エチルである。 [0057] 実施例1立で 実施例18.19および20の重合体を、20%固形分
に希釈された実施例21のクロロヒドロキシプロピル第
四アンモニウム重合体1.5%および3%(固形分で)
とブレンドし、5%NaHC○3(固形分対固形分)で
活性化し、そして1/2オンス/平方ヤードの不織レー
ヨンウェブ上に含浸量1.00%でパジングした。この
ウェブを7日間自然乾燥することによって硬化した。硬
化ウェブを1″×4″のテスト片に切断し、熱湯中で1
5分間煮沸してから冷水中で急冷するか又は15分間ペ
ルクロロエチレン中に浸し、それから引張データをクロ
スヘツド速度10インチ/分のインストロン引張試験機
で室温で測定した。さらに硬化ウェブのサンプルを12
″X12”テスト片に切断し、バラストとしての6枚の
テリー織バスタオルと一緒に家庭用洗濯機に入れ、そし
て0rVusARv(ブロクター&ギャンブル)洗剤0
.25カツプによって140°Fで洗った。 他方の12” X 12”テスト片を市販のドライクリ
ーニング機(ペルクロロエチレンと界面活性剤を使用)
に入れた。ウェブがはがれる迄洗濯およびドライクリー
ニングサイクルを繰返しな;その存続サイクル数で表わ
す。各ブレンドの他のサンプルを使用して実施例26〜
101に示された方法によってVSRを測定した。これ
等データは下記の表に示されている。
クロロヒドリンまたはエビクロロヒドリンおよびプロピ
レンオキシドをもってジメチルアミノエチルメタクリレ
ートから容易に生成できる反応生成物である。 [0017] この第四アンモニウム単量体の重合体は不飽和単量体の
ラジカル重合と云う公知の方法によって合成できる。こ
の重合体は水性媒体中での溶液重合によって合成するこ
とが好ましい。このように合成した重合体はラテックス
重合体と直接混合できる。他の媒体中で又は他の方法で
合成した重合体はラテックス系と混合する前に水性媒体
中に溶解される。選択される媒体は混合物の生成におい
てラテックスを分解しないようなものである。本願にお
いては重合体溶液と云う用語は、重合体粒子が完全な溶
液状であることは好ましいが、そう云う厳密な意味で使
用されてはいない。重合体分子が高度に膨潤して混合物
の乾燥中にラテックス粒子と容易に反応すると共にその
間の隙間に浸透するようなものであれば十分である。し
かしながら、第四アンモニウム単位からなる重合体の完
全な溶液が好ましい[0018] 上記式■およびIIの中のエチレン型不飽和有機基Rの
選択は所望のコモノマ−(1種または2種以上)との共
重合が容易になるように行うことができる。当業者は共
重合体の合成における単量体の反応性比を予測するため
に広く使用されているQ−e概念によってかかる選択を
行うことかできると云うことを認識している。この概念
はR,W、Lenz著[合成高重合体の有機化学(○r
ganic Chemistry of 5yn
thetic High PolymerS)j(
インターサイエンス、1967年)およびJ、に、St
i 11es他著「高分子化学の近道(Short
Course in Polymer Che
mistry)j (アメリカン・ケミカル・ソサイ
エティ、1975年)のなかにあらまし記述されており
、両文献はここでも参考になる。これら文献の記載は本
明細書の記載として組み入れる。 [0019] 適当なコモノマーは酸または酸無水物を除くエチレン型
不飽和単量体である。 酸は本質的にエマルジョン酸共重合体中に存在すべきも
のである。コモノマーの例は、アクリレートエステル(
好ましくは01〜C8アルコールのもの、例えばエチル
アクリレート) メタクリレートエステル(好ましくは
C1〜C8アルコールのもの、例えばメチルメタクリレ
ート) 芳香族単量体スチレンアルキルスチレン、ビニ
ルエステル(好ましくは01〜C12酸のもの、例えば
酢酸ビニル) 不飽和アミド例えばアクリルアミドやメ
タクリルアミド、アクリロニトリル塩化ビニリデン、N
−ビニルピロリドン、マレイン酸エステル(好ましくは
C1〜C8アルコールのもの) フマル酸エステル(好
ましくはC1〜C8アルコールのもの) プロピレンや
エチレンやその他オレフィン、塩化ビニル、ビニルトル
エン等である。最も好ましい単量体は02〜C4アルコ
ールのアクリレートスチレンおよびアクリルアミドであ
る。 [0020] 溶液共重合体中の第四アンモニウム単量体の量(重量に
よる)は少なくとも6%、好ましくは50%以上、最も
好ましくは90%以上である。いずれにしても溶液状の
共重合体は数平均分子当り少なくとも2個の、好ましく
は4個以上の第四基を有すべきである。 第四重合体溶液は酸共重合体エマルジョンに対して、重
合体固形分に基づいて約1 : 1000から1:1の
比で;好ましくば1:200から1:10の比で;より
好ましくは1:100から1:30の比でブレンドされ
る。 [0021] エマルジョン酸共重合体は上記の適当なコモノマー1種
以上、好ましくはメチルメタクリレート、C2〜C4ア
ルコールのアクリレート、酢酸ビニルおよび/またはス
チレンを少量の不飽和酸単量体と共重合させることによ
って合成され、その酸単量体のなかにはモノカルボン酸
、好ましくはアクリル酸、メタクリル酸クロトン酸、お
よび、マレイン酸やフマル酸の半エステル、最も好まし
くはアクリル酸とメタクリル酸;並びにポリカルボン酸
例えばマレイン酸、フマル酸、および、好ましくはイタ
コン酸が包含される。エマルジョン共重合体中の酸単量
体の量は約0.1〜20重量%、好ましくは0.2〜1
0重量%、より好ましくは0.3〜5重量%である。ラ
テックスに使用される界面活性剤は非イオン性が好まし
い。 [0022] エマルジョン重合体合成用の周知のプロセスをこの酸共
重合体エマルジョンの合成に使用できる。H,Wars
onは「合成樹脂エマルジョンの応用(TheAppl
ication of 5ynthetic R
e5in EmulsiOn)」 (エルネスト ベ
ンLtd、Dンドン、1972年)でそしてC,ESc
hi 1dknechtは「ビニルおよび関連重合体(
Vinyl andRelated Polyme
rs)J (ジョン ウイリ&サンズInc、 ニュ
ーヨーク、1952年)で適当なエマルジョン重合プロ
セスを教示しており、このプロセスはここでも参考にな
る。 [0023] 酸共重合体エマルジョンと溶液重合体との混合物はブレ
ンドされた時には安定であり、通常このブレンドはpH
6以下である。塩基の添加によって、pHが上昇すると
溶液重合体は硬化に適するように活性化される。好まし
い塩基は水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、セスキ炭
酸ナトリウムおよび重炭酸ナトリウムであり、他の有効
な塩基性化合物はMgO,MgCO3、CaO、Ca
C03、ZnOBa○およびBa (OH)zである;
塩基は水溶性である必要はない。活性化後の好ましいp
Hは約9〜約10であり、混合物は通常少なくとも1交
代時間(8時間)安定であるが、大抵はこのpHでは室
温でしばしば数週間安定である。 [0024] 概してこの組成物は比較的低エネルギーで、通常室温ま
たはそれよりわずか高い温度で硬化して例えば強制乾燥
のように約250’F以下でまたは約350゜F以下で
乾燥して優れた被覆物、結合剤、接着剤等にすることが
できる。 [0025] 好ましい態様においては、溶液重合体とエマルジョン重
合体を適切に選択した場合、それ等は相互に可溶でない
即ち相溶性でないので、硬化生成物中にはアロイが生成
される。このアロイは侵れな性質例えば優れた耐水性、
耐有機溶剤性、熱安定性および靭性を有する。 [0026] 本発明の重合体混合物は、ビニル樹脂、レザーおよび紙
のような軟質基体上に並びに木材、金属、鉱物および路
面のような硬質基体上に使用するための透明または着色
被覆物の製造に特に有用である。これ等用途における被
覆物は装飾および/まなは保護の目的、例えば耐摩耗性
、耐溶剤、性耐洗剤性、耐磨耗性、外観改善等に役立つ
。重合体は織布または不織布、フィルム、硬質パネル等
に耐久性の模様または装飾を呈する印刷インキにおける
顔料捺染結合剤として有効である。ポリオレフィン、ポ
リエステル、レーヨン、ナイロン、ファイバーグラス、
木材、ウール等のような合成または天然材料の繊維は本
発明の組成物によって結合されて不織布、特に被服用心
地、繊維入り絶縁材、充填物、菱形地紋布成分および種
々の形態の耐摩耗性の装飾布のような用途に対する高耐
久性のものを提供することができる。単独で又は配合状
態で使用して、これ等組成物は織布または不織布、フィ
ルム、硬質パネル、発泡材料等の2層または多層積層体
を生成するあらゆる組合わせでの貼合わせに特に有用な
強くて耐久性のある接着剤を提供する。フロック接着剤
またはその成分として使用されるこの組成物は織布、不
織布、硬質パネルおよび発泡体のような基体に対してナ
イロン、ポリエステルまたはレーヨンのような材料の繊
維フロックを接着させるために役立つ。本発明の組成物
を結合剤として使用して木繊維または木繊維とその他繊
維との混合物を結合せしめることによって良好な機械的
強度と耐水性を有するタオル、ワイプおよびその他紙製
品が製造壽れる。 [0027] 次の実施例は本発明のいくつかの態様を説明するために
存在する;しかじ、本発明はその態様に確かに限定され
るものではない。別に指摘されていない限り部およびパ
ーセントは全て重量による。 実施例1〜25は組成物に使用するため共重合体エマル
ジョン並びに第四アンモニウム塩重合体水溶液、そして
実施例26.28.32.36.38.46.51.7
6〜79.84〜87.92および97は本発明の範囲
外の組成物を示す、いずれも参考例である。なお、実施
例43.58.60および62は本発明の組成物を反応
させる方法発明に対する比較例である。 [0028] 実旅医上−99,85EA O,15MMA反応体を
装入できるように、そして温度調節できるように装備さ
れた51の撹拌フラスコを窒素で清掃してから、フラス
コ内に脱イオン水983g、オクチルフェノキシポリ(
39)エトキシエタノール(OPE40)51.3g
(70%水溶液) 0.1%FeS○ 77H2O7
2と1%エチレンジアミン四酢酸19.8gの水溶液、
濃硫酸1.5g、エチルアクリレート(EA)360g
、およびジイソブチルベンゼンヒドロベルオキシド(D
IBHP)2.6gを装入した。フラスコの内容物を2
0℃に冷却してから、水40g中のホルムアルデヒドス
ルホキシル酸ナトリウム(SSF)0.72gの活性剤
溶液を添加した。発熱反応によって温度が60℃になっ
たところでこの温度に5分間維持してから、水67.6
g中の0PE40 (70%)51.3gの安定剤溶液
を添加した。次に3時間かけて、脱イオン水732g
:○PE40 (70%)51.3g:メタクリル酸(
MAA)2.7g ;EA1437g ;開始剤DIB
HP10.5g:および水100g中に溶解した5SF
2.88gからなる活性剤溶液;からなる単量体エマル
ジョンを一定速度で供給し、その間反応温度を58〜6
2℃に保った。この重合の終了時に、遊離基チェーサー
を使用して未反応単量体の量を低下させた;フラスコの
内容物を冷却してから水10g中に溶解した酢酸ナトリ
ウム4.5gを添加した。最終重合体エマルジョンはp
H4,3、固形分46.9%、および粘度40cpsを
有していた。 [0029] 実施例え−99,2EA 0.8MMAEA1785
gおよびMAA14.4gの単量体を使用する以外は実
施例1と同じ方法で合成した。 [0030] 実施領主−98,5EA 1.5MAAEA1772
gおよびMAA27gの単量体を使用する以外は実施例
1と同じ方法で合成した。 [0031] 実施例↓−89,2EA LOAN O,8MAA
6%0PE40で安定化した51%固形分のこのエマル
ジョン重合体はFAI959g、アクリロニトリル(A
N)220gおよび17.6gMAAから、開始剤とし
てt−ブチルヒドロペルオキシド(tBHP)とSSF
を使用して、実施例1の漸次添加レドックス方式によっ
て合成した。 [0032] 実施例5−88.88EA 10 26AN 0.
86IA4.8%0PE40で安定化した53%固形分
のこのエマルジョン重合体はEA1910g、AN22
0gおよびイタコン酸(IA)18.5gから、開始剤
してtBHPとSSFを使用する実施例4の漸次添加レ
ドックス方式によって合成した。 [0033] 実施倒立−99,8EA O,2IA3.3%0PE
40で安定化した60%固形分のこのエマルジョン重合
体はEA2395gおよびIA4.8gから実施例4の
方式によって合成した。 [0034] 実施伝ヱー99.4EA 0.6IAEA2386
gおよびlAl4.4gの単量体を使用する以外は実施
例6を繰り返した。 [0035] 東方11団−99,6VA O,4IA実施例4に使
用した方式によって、酢酸ビニル(VA)1912gお
よびIA7.7gから、47%固形分のそして5%○P
E40で安定化されたエマルジョン重合体を合成した。 [0036] 実施測度=99.6VA 0.4AAIAの代りにア
クリル酸(AA)を使用する以外は実施例8と同じよう
に合成した。 [0037] 実加予110−29.6E 68.4VA 2AA
ムRマ ムRマ2部(
7)I gepa l C0−970と1部のA
bex 26Sとからなる界面活性剤混合物2.
8%で安定化された、エチレン(E)29.6/VA6
8.4/AA2の組成の52%固形分のエマルジョン重
合体は、開始剤としてtBHPとSSFを使用する連続
重合方式によって合成した。■gepaIARマCo−
970はCAFコーポレーション製のHLB18.2の
非イオン性界面活性剤ノニルフェノキシポリ(エチレノ
キシ)エタノールである。AbeXARマ26Sはアル
コラックInc、製のアニオン界面活性剤である。エチ
レン/酢酸ビニル共重合体の合成は当業者にとって周知
であり、米国特許第3,440゜200号および第3,
526,358号において教示されており、両特許はこ
こでも参考になる。 [0038] 尖施惧↓よ−25,5E 72.5VA 2AA2
5.5E/72.5VA/2AA組成のエマルジョン重
合体は開始剤として過硫酸アンモニウム/SSFを使用
して実施例10のように合成した。 [0039] 実施例↓2−22.6E 75.2VA 2.2A
A22.6E/75.2VA/2.2AA組成のエマル
ジョン重合体は開始剤として過硫酸アンモニウム/重亜
硫酸ナトリウムを使用して実施例10のように合成した
。 [0040] 実施例上3−79.4VA 20BA O,6AA
O194%Abex26Sと1.87%Igepal
C○−977で安定化した46%固形分エマルジョン
重体はVA1270g、ブチルアクリレート(BA)3
20gおよびAA9.6gから、開始剤としてtBHP
とSSFを使用して実施例4の漸次添加レドックス方式
によって合成した。 [0041] 実施例よ4−79.7VA 20BA O,3IA
VA1275g、BA320gおよびIA4.8gから
、’c シテ1 、 8 %OPE40と1%Abex
で安定化して、実施例13のように合成した。 [0042] 実施例よΣ−100EA EA2400gを使用して実施例6のように合成した。 [0043] 実施伝上旦−99,95EA O,5IAEA239
9gとIAl、2gから実施例6のように合成した。 [0044] 実施例よL−旦立yへZA立旦へ VA1380gとBA320gから固形分46%で、そ
して5%0PE40で安定化されて、実施例4の方式に
よって合成した。 [0045] 実施例上8−79.8VA 20BA O,2AA
VAI277g、BA320gおよびAA3.2gを使
用して実施例17(7)方式によって合成した。 [0046] 実施例より−79,4VA 20BA 0.6AA
VA1270g、BA320gおよびAA9.6gを使
用して実施例17の方式によって合成した。 [0047] 実施匿A旦−79,8VA 20BA 0.2IA
VA1277g、BA320gおよびIA3.2gを使
用して実施例17の方式によって合成した。 壊J餡歿名」ニーポリ 四アンモニウム 塩第四ク
ロロヒドロキシプロピルアンモニウム硝酸塩単量体は米
国特許第3,678.098号(ここでも参考になる)
の実施例4における塩酸の代りに硝酸を使用して合成し
た。反応完了時に、生成物を固形分28.9%に希釈し
た。窒素で清掃したフラスコ内にこの第四アンモニウム
溶液2600g、濃硝酸8滴、01%Fe50 −7H
20220gSSSF2.2gおよびtBHP4.8g
を装入した。9分間で温度は23℃から33℃に上昇し
た。そして60分後に内容物を冷却してから分析した。 この重合体溶液は固形分22.9%、塩化物イオン0.
003me q / g、加水分解性塩化物0.606
meq/gを含有し、そして臭素価0.49を有してい
た。 [0049] U(転)tlJ22−−ポリ 四アンモニウム 塩
第四クロロヒドロキシプロピルアンモニウム酢酸塩単量
体は硝酸の代りに酢酸を使用して実施例21のようにし
て固形分47.3%で合成した。窒素で清掃したフラス
コ中にこの第四アンモニウム溶液187.5g、水45
6g、0.1%Fe5o4・7H7H2O55水55g
中(7)SSFo、55g、および0.1%F e S
O41gを装入しな。25分後に温度は25.5℃か
ら28.5℃に上昇した。最終重合体溶液は固形分12
.2%を有していた。 [0050] 実施()123− 施例22のプロピレンオキシド 似
第四ヒドロキシプロピルアンモニウム酢酸塩単量体はエ
ビクロロヒドリンの代りにプロピレンオキシドを使用し
て実施例22のようにして固形分25.9%で合成した
。窒素で清掃されたフラスコ内にこの第四アンモニウム
塩溶液94.1g、水91g、0.1%FFeSO4−
7H2018、水18 g中ノs S F O。 18g、およびt BHP 18滴を装入した;温度は
3℃上昇した。最終重合体溶液の計算固形分は10.9
%であった。 [0051] 実施伝え土−AMと 施例21の°量 との共重合この
共重合体溶液は、窒素で清掃したフラスコに1時間かけ
て、実施例21のように合成した第四クロロヒドロキシ
プロピルアンモニウム硝酸塩単量体の315%固形分溶
液187.8g、アクリアミド(AM)40.6g、水
65gおよびtBHPO,58gを添加することによっ
て合成した。フラスコ内には水100gと0.1%Fe
50 ・77H2O25の装入物が含有されていた。 この単量体/過酸化物溶液の添加と同時に水60g中の
5SF0.27gの溶液をフラスコに供給した。この添
加の間フラスコの内容物は60〜62°Cに保たれた。 最終重合体溶液は固形分20.7%、塩化物イオン0.
0046meq/g、加水分解性塩化物0. 373m
e q 7gを含有しており、そして臭素価0.16を
有していた。この共重合体の第四アンモニウム塩含有率
は11.8%であると計算された。 [0052] 施例25−AMと=施令21の量 との共重合この共重
合体溶液は窒素で清掃したフラスコに1時間かけて、実
施例21のように合成した第四クロロヒドロキシプロピ
ルアンモニウム硝酸塩単量体の31゜5固形分溶液11
2.8g、AM64.5g、水116g、およびt B
HP 0゜58gを添加することによって合成した。フ
ラスコ内には水100gと0.1%F e S O4・
77H2O25の装入物が含有されていた。この単量体
/過酸化物溶液の添加と同時に水60g中の5sF0.
27gの溶液をフラスコに供給した。この添加の間フラ
スコの内容物は60〜62℃に保たれた。最終重合体溶
液は固形分21.1%、塩化物イオン0.0044me
q/g、加水分解性塩化物02018meq/gを含有
していた。この共重合体の第四アンモニウム塩含有率は
6.2%であると計算された。 [0053] 実施惧I立二上立よ 実施例1〜20のエマルジョン重合体と実施例21〜2
5の第四アンモニウム塩重合体とのブレンド硬化物の体
積膨潤率を測定した。まず、エマルジョンを40%固形
分に希釈し、計算量の第四アンモニウム塩重合体を添加
し、この混合物のpHをセスキ炭酸ナトリウムの15%
溶液で9〜10に調整し、そしてこの活性化された混合
物のペレットを製造するためこのブレンド約0.8gを
スポットテストプレートに載せ、数日間自然乾燥しそれ
から最後に60℃で2時間乾燥した。この乾燥され、硬
化された約1.5cm直径のペレットを秤量してから、
過剰の膨潤用溶剤中で4日間膨潤せしめ、そして膨潤ペ
レットの重量を測定した。 体積膨潤率(VSR)は次の関係式から算出した:[0
054] 【数1】 膨潤前ペレット重量×溶剤密度 これ等組成物とその結果は下記の表に示されているが、
組成物が溶解した場合はVSRの欄にDと表示されてい
る。 [0055] 施例26〜101に する注\ 実施例27は有効に架橋されたエチルアクリレート重合
体を生ずるには0. 15%共重合メタクリル酸含有率
では不十分であることを示している。 実施例28,26,46,51,79,87.92およ
び97はポリ(ハロヒドロキシプロピル第四アンモニウ
ム塩)が不在の場合有効な架橋が得られないことを示し
ている。 実施例32は単重体形態の第四アンモニウム塩が不適当
であることを示している。 実施例35はポリ(第四アンモニウム塩)がハロヒドロ
キシプロピル成分を含有していなければならないことを
示している。 実施例76〜78および84〜86は重合体中に共重合
された酸の存在が必要であることを示している。 実施例34および44はポリ(第四アンモニウム塩)の
アニオンカfit酸塩であってもよいと云うことを示し
ている。 実施例66〜69および72〜75はポリ(第四アンモ
ニウム塩)か含アクリルアミド共重合体であってもよい
ことを示している。 O〕 へ ρ N) 0−。 Oフ s αつ C\ aフ N) ム) U) α) Nつ Nつ N) Nつ N) Nつ N) Nつ 寸 凡つ \t \? 寸 マ X之 ム) \D \D 〜○ N〕 ト、 つD Oつ Qつ ■ N N 、0 Nつ N) Nつ Nつ Nつ hつ N) Nつ Nつ Nつ Nつ メー飄 メーX 〆−へ、 i\ へ CXJC’J C〈 N) \才 N) Nつ Nつ Nつ hつ N) 蓼 寸前のの唖5 u ¥1> < ℃ ′7 v−v−T″″″ v−〒−r r
r rr\ P\ O〕 Q〕 Q)CO !−一 N1− ! [0056] 備考 a−単量体形態のクロロヒドロキシプロピル第四アンモ
ニウム塩をイ史用してフ゛しンドした。 b:このブレンドはセスキ炭酸ナトリウムの添加による
活性化がなされなかったC:エマルジョン重合体固形分
に対する第四アンモニウム重合体固形分の重量%d:膨
潤用溶剤 DMFはジメチルホルムアミドであり、C6H5C1は
クロロベンゼンであり、PCEはペルクロロエチレンで
あり、そしてEtOAcは酢酸エチルである。 [0057] 実施例1立で 実施例18.19および20の重合体を、20%固形分
に希釈された実施例21のクロロヒドロキシプロピル第
四アンモニウム重合体1.5%および3%(固形分で)
とブレンドし、5%NaHC○3(固形分対固形分)で
活性化し、そして1/2オンス/平方ヤードの不織レー
ヨンウェブ上に含浸量1.00%でパジングした。この
ウェブを7日間自然乾燥することによって硬化した。硬
化ウェブを1″×4″のテスト片に切断し、熱湯中で1
5分間煮沸してから冷水中で急冷するか又は15分間ペ
ルクロロエチレン中に浸し、それから引張データをクロ
スヘツド速度10インチ/分のインストロン引張試験機
で室温で測定した。さらに硬化ウェブのサンプルを12
″X12”テスト片に切断し、バラストとしての6枚の
テリー織バスタオルと一緒に家庭用洗濯機に入れ、そし
て0rVusARv(ブロクター&ギャンブル)洗剤0
.25カツプによって140°Fで洗った。 他方の12” X 12”テスト片を市販のドライクリ
ーニング機(ペルクロロエチレンと界面活性剤を使用)
に入れた。ウェブがはがれる迄洗濯およびドライクリー
ニングサイクルを繰返しな;その存続サイクル数で表わ
す。各ブレンドの他のサンプルを使用して実施例26〜
101に示された方法によってVSRを測定した。これ
等データは下記の表に示されている。
【表2】
備考
a :
はがれた
b:
このブレンドを100’
Fで数日間保つことによって粘度安定性試、験を行つた
ところ、 このブレンドは安定であった。
ところ、 このブレンドは安定であった。
【手続補正 1】
【手続補正 2】
手続補正書
平成2年12月28日
Claims (7)
- 【請求項1】本質的に、 A、エチレン型不飽和カルボン酸約0.1〜20重量%
と1種以上のコモノマーとの共重合体のエマルジョン、
および 【化1】 B、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ または 【化2】 ▲数式、化学式、表等があります▼ またはこれ等の混合物 (式中、 Rはエチレン型不飽和基であり; R^1は線状のC_1〜C_4アルキル基またはヒドロ
キシアルキル基であり;Xは塩素、臭素、またはヨウ素
であり; そして Y−はアニオンである) の1種以上の単量体少なくとも6重量%からの重合体の
水溶液からなり、Aに対するBの比率が約1/1000
〜1/1である、被覆剤組成物。 - 【請求項2】重合体Bが溶液重合によって製造される、
請求項1に記載の被覆剤組成物 - 【請求項3】式中のRがCH_2=C(R^4)−C(
O)Z−A−である[但し、 R^4はHまたはCH_3−であり; ZはOまたは−NR^5−であり; R_5はHまたはC_nH_2_n_+_1であり;n
は1〜10であり;そして AはC_2〜C_4アルキレン基または 式−(CH_2CH_2O)_xCH_2CH_2−(
但しxは1〜100である)のポリアルキレン基である
]、請求項1に記載の被覆剤組成物。 - 【請求項4】上記重合体Bが共重合体である、請求項1
に記載の被覆剤組成物。 - 【請求項5】上記のもう一方のエチレン型不飽和単量体
がC_1〜C_8アルコールのアクリレートエステル、
ビニル芳香族単量体、ビニルエステルまたは不飽和アミ
ドである、請求項4に記載の被覆剤組成物。 - 【請求項6】上記のもう一方の単量体がC_2〜C_4
アルコールのアクリレートエステル、スチレン、または
アクリルアミドである、請求項5に記載の被覆剤組成物
。 - 【請求項7】上記カルボン酸共重合体がメチルメタクリ
レート、C_2〜C_4アルコールのアクリレート、酢
酸ビニルおよびスチレンから選択された単量体とアクリ
ル酸、メタクリル酸およびイタコン酸から選択された酸
単量体0.3〜10重量%との共重合体である、請求項
1に記載の被覆剤組成物。
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