JPH0723457B2 - 結合剤組成物 - Google Patents

結合剤組成物

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JPH0723457B2
JPH0723457B2 JP2412825A JP41282590A JPH0723457B2 JP H0723457 B2 JPH0723457 B2 JP H0723457B2 JP 2412825 A JP2412825 A JP 2412825A JP 41282590 A JP41282590 A JP 41282590A JP H0723457 B2 JPH0723457 B2 JP H0723457B2
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polymer
acid
monomer
binder composition
emulsion
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ワトキンズ ハツトン トーマス
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Rohm and Haas Co
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
【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水溶液とからなる、結合剤組成物
に関する。
【0002】
【従来の技術】今日までのところ大概の高品質高架橋皮
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、接着剤組成物およひ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(LEC)組成物は以前から提案されている
が、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休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1981
年8月7日に出願された米国特許出願第291,142
号においてD.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.ハット
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
合休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32
0,283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)エマルジョン酸共重合体と(b)エマル
ジョンハロヒドロキシプロピ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】本発明の別の目的はかかる組成物を活性化
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ひ化学
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体
溶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
にエマルジ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、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
の耐水性およひ耐強溶剤性が増大する。入手容易な第四
アンモニウム塩を溶液重合体にすると、上記の入手容易
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】本発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3】 または
【化4】
【0015】(式中、Rはエチレン型不飽和有機基であ
り;R1は任意にヒドロキシ置換されていてもよい線状の
C1〜C4アルキル基であり;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(R4)−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(但し、R5は水素またはCnH2n+1;でありnは1
〜10である);そしてAはC2〜C4アルキレンまたは式
−(CH2CH2O)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R2
−CH2−(CHR2)n−CH2−(III)であってもよい(但
し、nは0〜1であり;R2はHまたはOH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5】 (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ピクロロヒドリン
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I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ー(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が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(Organic Chemistry of Synthetic High Poly
mers)」(インターサイエンス、1967年)および
J.K.stilles他著「高分子化学の近道(Shor
t Course in Polymer Chemistry)」(アメリカン・ケ
ミカル・ソサエティ、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C2〜C8
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C11〜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
C1〜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C2〜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10%、好ましくは5
0%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、第四級基を有すべきで
ある。第四級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の重量比で;好ましくは1:200から1:10
の重量比で;より好ましくは1:100から1:30の
重量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、
C1〜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
0.2〜10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.Warsonは「合成樹脂エマルジョンの応用(Th
e Appli-cation of Synthetic Resin EmulSion)」(エ
ルネスト ベンLtd・ロンドン、1972年)でそし
てC.E.Schildhechtは「ビニルおよび関
連重合体(Vinyl and Related Polymers)」(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pH6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、Ca
O、CaCO3、ZnO、BaOおよびBa(OH)2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pH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3
50゜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。このアロイは優れた性質例えば優
れた耐水性、耐有機溶剤性、熱安定性および靱性を有す
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/または保護の目
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種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、フイルム、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される。
【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。しかし、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1〜2
5は組成物に使用するための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2
6、28、32、35、36、38、42、46、5
1、68〜69、74〜79、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】実施例1−99.85EA/0.15MM
A 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の攪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)5
1.3g(70%水溶液)、0.1%FeSO4・7H2O 7
2g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)36
0g、およびジイソプチルベンゼンヒドロペルオキシド
(DlBHP)2.6gを装入した。フラスコの内容物
を20℃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6
7.6g中のOPE40(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732
g;OPE40(70%)51.3g;メタクリル酸
(MAA)2.7g;EA1437g;開始剤DIBH
P10.5g;および水100g中に溶解したSSF
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中に溶液した酢酸ナトリ
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2−99.2EA/0.8MMA EA1785g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】実施例3−98.5EA/1.5MAA EA1772g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4−89.2EA/10AN/0.
8MAA 6%OPE40で安定化した51%固形分のこのエマル
ジョン重合体はEA1959g、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−プ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/10.26A
N/0.86IA 4.8%OPE40で安定化した53%固形分のこのエ
マルジョン重合体はEA1910g、AN220gおよ
びイタコン酸(IA)18.5gから、開始剤としてt
BHP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】実施例6−99.8EA/0.2IA 3.3%OPE40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】実施例7−99.4EA/0.6IA EA2386gおよびIA14.4gの単量体を使用す
る以外は実施例6を繰り返した。
【0035】実施例8−99.6VA/0.4IA 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%OPE40で安定化されたエマルジョン重合体
を合成した。
【0036】実施例9−9936VA/0.4AA IA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】実施例10−29.6E/68.4VA/
2AA 2部のIgepalTMCO−970と1部のAbexTM26S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/VA68.4/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。Ig
epaITMCO−970はCAFコーポレーション製のHLB
18.2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。AbexTM26S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】実施例11−25.5E/72.5VA/
2AA 25.5E/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12−22.6E/75.2VA/
2.2AA 22.6E/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13−79.4VA/20BA/
0.6AA 0.94%Abex26Sと1.87%IgealCO
−977で安定化した46%固形分エマルジョン重合体
はVA1270g、ブチルアクリレート(BA)320
gおよびAA9.6gから、開始剤としてtBHPとS
SF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14−79.7VA/20BA/
0.3IA VA1275g、BA320gおよびIA4.8gか
ら、そして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15−100EA EA2400gを使用して実施例6のように合成した。
【0043】実施例16−99.95EA/0.5IA EA2399gとIA1.2gから実施例6のように合
成した。
【0044】実施例17−80VA/20BA VA1380gとBA320gから固形分46%で、そ
して5%OPE40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18−79.8VA/20BA/
0.2AA VA1277g、BA320gおよびAA3.2gを使
用して実施例17の方式によって合成した。
【0046】実施例19−79.4VA/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】実施例20−79.8VA/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。
【0048】実施例21−ポリ(第四アンモニウム硝酸
塩) 第四クロロヒドロキシロ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、0.1%FeSO4
・7H2O220g、SSF2.2gおよびtBHP4.8
g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
0.003meq/g、加水分解性塩化物0.606m
eq/gを含有し、そして臭素価0.49を有してい
た。
【0049】実施例22−ポリ(第四アンモニウム酢酸
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%FeSO4・7H2O55g、水55g中のSS
F0.55g、および0.1%FeSO41gを装入した。
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】実施例23−実施例22のプロピレンオキ
シド類似体 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
ピ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
ム溶液94.1g、水91g、0.1%FeSO4・7H2O1
8g、水18gのSSF0.18g、およびtBHP1
8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】実施例24−AMと実施例21の単量体と
の共重合体 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187.8g、アクリルアミド(AM)40.
6g、水65gおよびtBHP0.58g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%FeSO4・7H2O25g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S
SF0.27g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20.7%、塩化物イオン0.00
46meq/g、加水分解性塩化物0.373meq/
g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】実施例25−AMと実施例21の単量体と
の共重合体 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112.8g、AM64.5g、水116gお
よびtBHP0.58g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%FeSO4・7H2O
25gの装入人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SSF0.27g
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0.0044meq/
g、加水分解性塩化物0.2018meq/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】実施例26〜101 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ト約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直径のペレツトを秤量してから、
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:
【化1】
【0054】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】実施例26〜101に関する注釈 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
および38は単量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および42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)のアニオンが
酢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)が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。
【表1】
【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
ニウム塩を使用してブレンドした。 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、C6H5Cl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102 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%NaHCO3(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
エブ上に含浸量100%でパジングした。このウエブを
7日間自然乾燥することによって硬化した。硬化ウエブ
を1″×4″のテスト片に切断し、熱湯中で15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へッド
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。さらに硬化ウエブのサンプルを12″×1
2″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Orvu
sTM(プロクター&ギャンブル)洗剤0.25カップに
よって140゜Fで洗った。他方の12″×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。ウエブがはがれる迄
洗濯およびドライクリーニングサイクルを繰返した;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:この組成物を100゜Fで数日間保つことによって
粘度安定性試験を行ったところ、この組成物は安定であ
った。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C09D 163/00 PKE C09J 133/02 JDF 157/10 JBC

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】A.エチレン型不飽和カルボン酸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 B.式 【化1】 または 【化2】 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; R1は線状のC1〜C4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10〜100重量%と1種以上のも
    う一方のエチレン型不飽和単量体0〜90重量%からの
    重合体の水溶液 を含み、Aに対するBの重量比率が1/1000〜1/
    1である、結合剤組成物。
  2. 【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に記載の結合剤組成物。
  3. 【請求項3】式中のRがCH2=C(R4)−C(O)X−A−
    である 〔但し、 R4はHまたはCH3−であり; ZはOまたは−NR5−であり; R5はHまたはCnH2n+1であり; nは1〜10であり;そして AはC2〜C4アルキレン基または 式−(CH2CH2O)XCH2CH2−(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に記載の結合剤組成物。
  4. 【請求項4】上記重合体Bが共重合体である、請求項1
    に記載の結合剤組成物。
  5. 【請求項5】上記のもう一方のエチレン型不飽和単量体
    がC1〜C8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に記載の結合剤組成物。
  6. 【請求項6】上記のもう一方の単量体がC2〜C4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に記載の結合剤組成物。
  7. 【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、C2〜C4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
    載の結合剤組成物。
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