JPH0762146A - 架橋剤及び水性重合体組成物 - Google Patents

架橋剤及び水性重合体組成物

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JPH0762146A
JPH0762146A JP22967793A JP22967793A JPH0762146A JP H0762146 A JPH0762146 A JP H0762146A JP 22967793 A JP22967793 A JP 22967793A JP 22967793 A JP22967793 A JP 22967793A JP H0762146 A JPH0762146 A JP H0762146A
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JP
Japan
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polymer
functional group
group
active hydrogen
crosslinking agent
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Pending
Application number
JP22967793A
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English (en)
Inventor
Yoshiko Takao
芳子 高尾
Kiyoshi Watanabe
澄 渡辺
Hidekazu Mori
英和 森
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Zeon Corp
Original Assignee
Nippon Zeon Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホルマリンを発生せずに重合体を架橋するこ
とができる架橋剤及びこの架橋剤を含有する水性重合体
組成物を提供する。 【構成】 1,4−ジアレニルオキシベンゼンの分散液
をカルボキシ変性重合体ラテックスに添加し水性重合体
組成物を得る。この水性重合体組成物をガラス板に流延
し、20℃の雰囲気下に48時間放置した後、内温13
0℃のオーブン中に20分間放置してフィルムを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、架橋剤及び水性重合体
組成物に関する。さらに詳しくは、ホルマリンを発生せ
ずに重合体を架橋することができる架橋剤、この架橋剤
を必須成分とする水性重合体組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】重合体ラテックスと架橋剤とを含有する
ラテックス組成物は繊維加工、焼付塗料、耐熱接着剤な
どの分野において広く利用されている。このようなラテ
ックス組成物を構成する重合体を架橋することによって
耐熱性、耐水性、耐溶剤性、耐油性などに優れる架橋体
が得られる。従来、架橋剤としては、メラミン、メチロ
ール尿素、メチロールフェノールなどが知られている。
これらの架橋剤は(メタ)アクリル酸エステルの重合体
ラテックスなどに配合して使用されるが、重合体を架橋
する際にホルマリンを発生し、これが不織布などの製品
に残存して、皮膚などをカブレさせることがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ホル
マリンを発生せずに重合体を架橋することができる架橋
剤及びこの架橋剤を含有する水性重合体組成物を提供す
ることにある。本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭
意検討した結果、特定の官能基を有する架橋剤を用いる
ことによって、本目的を達成できることを見いだし本発
明を完成するに到った。
【0004】
【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、ビニルオキシ基及びアレニルオキシ基から選ばれる
少なくとも1個の官能基を有することを特徴とする架橋
剤が提供される。また、本発明によれば、前記架橋剤
と、活性水素含有官能基を有する重合体ラテックスとを
必須成分とする水性重合体組成物が提供される。
【0005】本発明の架橋剤は、ビニルオキシ基及びア
レニルオキシ基から選ばれる少なくとも1個の官能基を
有するものである。
【0006】本発明において、ビニルオキシ基は式
(1)で、アレニルオキシ基は式(2)で表される官能
基である。
【0007】
【化1】
【0008】
【化2】
【0009】式(1)及び式(2)中の、R1〜R3はそ
れぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、アル
コキシ基、フェノキシ基又はニトロ基である。アルキル
基、アリール基、アルコキシ基又はフェノキシ基は、こ
れらの官能基中の水素原子が水酸基、ハロゲン基などで
置換されていてもよい。アルキル基及びアルコキシ基は
炭素数1〜5個であるものが好ましい。また、R1、R2
及びR3との相互間が結合して環を形成していてもよ
い。
【0010】本発明の架橋剤は、前記の官能基の他に、
架橋点になり得る他の官能基を有するものであってもよ
い。他の官能基としては、エポキシ基、カーボネート
基、トリアルコキシシリル基、アミノ基、水酸基、カル
ボキシル基などの従来公知の架橋剤の分子中に有する官
能基が挙げられる。
【0011】本発明の架橋剤の具体例としては、2,7
−ジアレニルオキシナフタレン、4,4’−ビス(1−
プロペニルオキシ)ビフェニル、1,4−ジアレニルオ
キシベンゼン、1,4−ビス(1−プロペニルオキシ)
ベンゼン、2,2−ビス(4−1−プロペニルオキシフ
ェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アレニルオキシ
フェニル)プロパン、2,2’−ビス(4−ビニルオキ
シ−1−エトキシフェニル)プロパン、4,4−ビス
(4−(1−プロペニルオキシ)フェニル)バレリアン
酸、1,3,5−トリアレニルオキシベンゼン、1,3
−ジアレニルオキシ−4−クロルベンゼン、1,4−ジ
アレニルオキシ−2,5−ジ−t−ブチルベンゼン、グ
リシジル−1−プロペニルエーテル、4−トリメチルシ
リルオキシプロピル−1−プロペニルエーテル、4−ア
レニルオキシメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン
などが挙げられる。
【0012】本発明の架橋剤は、活性水素含有官能基を
有する重合体に適用できる。ここで、活性水素とは、酸
素原子、窒素原子又はイオウ原子に結合した、反応性の
高い水素原子のことをいう。活性水素含有官能基は、加
水分解等によって活性水素含有官能基を生じる官能基を
含み、その具体例としては、アミノ基、イミノ基、カル
ボキシル基、酸無水物基、フェノール性水酸基、チオー
ル基等が挙げられる。特にカルボキシル基は、本発明の
架橋剤との反応性が高いので好適である。
【0013】活性水素含有官能基を有する重合体として
は、活性水素含有官能基を有する単量体を重合して得ら
れる重合体、活性水素含有官能基を有する単量体とこれ
と共重合可能な単量体とを共重合して得られる重合体又
は重合体の高分子鎖に活性水素含有官能基を有する化合
物を付加した重合体が挙げられる。
【0014】活性水素含有官能基を有する単量体として
は、(メタ)アクリル酸等のエチレン性不飽和モノカル
ボン酸単量体;マレイン酸、イタコン酸等のエチレン性
不飽和多価カルボン酸単量体;マレイン酸モノエチル等
のエチレン性不飽和多価カルボン酸部分エステル単量
体;スチレンスルホン酸等のエチレン性不飽和スルホン
酸単量体;(メタ)アクリルアミド、N−メチロール
(メタ)アクリルアミド等のエチレン性不飽和アミド単
量体;ビニルエチルアミン、ビニルブチルアミン等のエ
チレン性不飽和アミン単量体などが挙げられる。これら
は2種以上を組み合わせてもよい。
【0015】活性水素含有官能基を有する単量体と共重
合可能な単量体としては、スチレン、α−メチルスチレ
ン、ビニルトルエン、クロロスチレン等の芳香族ビニル
単量体;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル
酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アク
リル酸n−アミル、(メタ)アクリル酸イソアミル、
(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸エチ
ルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、マレイン酸
ジエチル、イタコン酸ジメチル等のエチレン性不飽和カ
ルボン酸エステル単量体;(メタ)アクリロニトリル等
のシアン化ビニル単量体;1,3−ブタジエン、イソプ
レン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3
−ペンタジエン等の共役ジエン単量体;塩化ビニル等の
ハロゲン化ビニル単量体;酢酸ビニル等のカルボン酸ビ
ニルエステル単量体等が挙げられる。
【0016】活性水素含有官能基を有する化合物として
は、前記の活性水素を有する単量体の他に、アンモニ
ア、アルキルイミン、多価アミンなどの非重合性化合物
が挙げられる。
【0017】該重合体における活性水素含有官能基の量
は、重合体1g当り、通常、0.01ミリ当量以上、好
ましくは0.1〜4ミリ当量である。0.01ミリ当量
未満では重合体を架橋して得られる架橋体の耐溶剤性が
低くなる。
【0018】活性水素含有官能基を有する重合体は、そ
の合成方法によって特に限定されない。例えば、乳化重
合法、懸濁重合法などが挙げられる。
【0019】本発明の架橋剤は、通常、そのままで又は
水あるいは有機溶剤に分散あるいは溶解して、前記重合
体に添加混合して加熱して使用する。加熱温度は、通
常、30〜200℃、好ましくは40〜150℃であ
る。加熱時間は、通常、30分以下である。加熱温度を
高く又は加熱時間を長くしても架橋体の耐溶剤性などは
一定の値を超えることはない。
【0020】本発明において、架橋剤がどのようにして
重合体を架橋するのか定かではないが、架橋剤分子中の
ビニルオキシ基またはアレニルオキシ基が、活性水素含
有官能基と反応しやすいので、重合体の高分子鎖に活性
水素含有官能基があると、本発明の架橋剤が高分子鎖間
を橋かけするものと考える。
【0021】本発明の架橋剤は、ホルマリンを発生せず
に重合体を架橋できるので、不織布、紙などの製造に好
適に用いることができる。
【0022】本発明の水性重合体組成物は、本発明の架
橋剤と活性水素含有官能基を有する重合体ラテックスと
を必須成分とするものである。
【0023】活性水素含有官能基を有する重合体ラテッ
クスは、前記の活性水素含有官能基を有する重合体のラ
テックスである。該ラテックスは、その製法によって特
に限定されず、通常、乳化重合法で得ることができる
が、転相法で得ることもできる。
【0024】本発明の水性重合体組成物において、本発
明の架橋剤と活性水素含有官能基を有する重合体ラテッ
クスとの比率は、ラテックスを構成する重合体中の活性
水素含有官能基1モルに対して、架橋剤中に有するビニ
ルオキシ基またはアレニルオキシ基が、通常、0.01
〜20モル、好ましくは0.1〜10モル、更に好まし
くは0.5〜5モルになる範囲である。
【0025】本発明の水性重合体組成物は、その調製方
法によって限定されないが、活性水素含有官能基を有す
る重合体のラテックスに本発明の架橋剤を添加し攪拌し
て調製する場合、架橋剤を添加する前にラテックスのp
Hを、通常、2以上に、好ましくは2〜10に調整す
る。pHが低すぎるとラテックスが凝集することがあ
る。 また、活性水素含有官能基を有する重合体ラテッ
クスを合成する際に本発明の架橋剤を反応器に添加して
調製する場合は、重合体ラテックスの合成温度を30℃
未満、好ましくは20℃以下にする。合成温度が高くな
ると、得られた水性重合体組成物のポットライフが短く
なることがある。
【0026】なお、本発明の水性重合体組成物には、必
要に応じて、消泡剤、脱臭剤、耐水化剤、湿潤剤、増粘
剤、柔軟剤、帯電防止剤、難燃剤などを添加することが
できる。
【0027】本発明の水性重合体組成物は、これを乾燥
し、次いで加熱することによって、該組成物を構成する
重合体を架橋することができるものである。
【0028】
【発明の効果】本発明の架橋剤はホルマリンを発生せず
に重合体を架橋することができるので、この架橋剤を含
有する本発明の水性重合体組成物は、繊維加工、紙加
工、焼付塗料、耐熱接着剤、耐熱粘着剤などの分野にお
いて好適に利用することができる。
【0029】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。本発明は、実施例に限定されるものでな
い。なお、実施例中の部及び%は重量基準である。
【0030】本実施例において行った評価方法を以下に
説明する。 (フィルム特性) 溶剤溶解率 フィルムを100メッシュの金網に入れ、これを20℃
のテトラヒドロフランに24時間浸漬した後、金網に残
った固形分の恒量を測定し、最初に金網に入れたフィル
ムの溶解率を求めた。数値が小さい方が架橋度が高いこ
とを示す。 引張強度及び伸び 厚さ0.4mmのフィルムを定型2号ダンベル型打ち抜
き刃で打ち抜いて試験片を得、この試験片について、定
速緊張形引張試験機を用いて、チャック間距離5cm、
引張速度300mm/分の条件で測定した。
【0031】(ホルマリンの検出)固形分25%の水性
重合体組成物にろ紙(東洋ろ紙社製、No.2)を浸
し、ろ紙に水性重合体組成物をしみ込ませた後、ロール
で絞り、140℃で2分間乾燥し、その後130℃のオ
ーブン中に10分間放置した。放置直後、アセチルアセ
トン法(厚生省令34号、光電比色計:波長413n
m)によりろ紙のホルマリン含量を測定した。
【0032】参考例1 アクリル酸エチル98部、メタクリル酸2部及びドデシ
ルベンゼンスルホン酸ソーダ0.5部を軟水35部に添
加し攪拌して単量体乳化物を得た。別に温度計、攪拌
機、還流冷却器、供給管及び窒素導入管を備えた反応器
内を窒素ガスで置換した後、ドデシルベンゼンスルホン
酸ソーダ0.3部及び軟水85部を仕込んだ。次いで、
反応器を60℃まで加熱し、前記単量体乳化物のうち1
0%を添加し、10分間攪拌した後、過硫酸アンモニウ
ム5%水溶液10部を添加して攪拌しながら反応を開始
させた。反応開始から1時間経過後、過硫酸アンモニウ
ム5%水溶液6部を添加し、次ぎに残りの単量体乳化物
を5時間かけて反応器に添加した。単量体乳化物の添加
終了後、更に2時間反応を続け、最後に20℃まで冷却
して、減圧して残留単量体を除去して重合体ラテックス
Aを得た。ラテックスAの固形分濃度は41.6%で、
pHは5.5であった。
【0033】参考例2 オートクレーブにシードラテックス(メタクリル酸メチ
ル重合体)10部(固形分換算)、1,3−ブタジエン
46部、スチレン40部、メタクリル酸2部、アクリル
酸1部、アクリルアミド1部、ドデシルベンゼンスルホ
ン酸ソーダ0.5部及び軟水140部を仕込み10分間
攪拌した後、反応器を50℃まで加熱し、過硫酸カリウ
ム5%水溶液6部を添加し、反応を開始させた。反応開
始から8時間後、20℃に冷却して、減圧して残留単量
体を除去して重合体のラテックスBを得た。ラテックス
Bの固形分濃度は42.3%で、pHは5.3であっ
た。
【0034】実施例1 軟水54%、トルエン35.3%、ドデシルベンゼンス
ルホン酸ソーダ2%、1−ブタノール2%及び架橋剤と
しての1,4−ジアレニルオキシベンゼン6.7%を混
合し、T型超音波攪拌器を用いて攪拌し架橋剤の分散液
6部を得た。次に重合体のラテックスA18.4部(固
形分換算)に前記分散液を添加して本発明の水性重合体
組成物を得た。水性重合体組成物を枠付きガラス板に流
延し、20℃の雰囲気下に48時間放置した後、内温1
30℃のオーブン中に20分間放置して、フィルムを得
た。評価結果を表1に示した。
【0035】実施例2〜5及び比較例1〜2 実施例1において、架橋剤及びラテックスを表1に示す
処方に変えた他は実施例1と同じ方法で本発明の水性重
合体組成物及びフィルムを得た。評価結果を表1に示し
た。
【0036】実施例6 アクリル酸エチル96部、メタクリル酸2部、1,4−
ジアレニルオキシベンゼン2部、ドデシルベンゼンスル
ホン酸ソーダ2.4部、パラメンタンハイドロパーオキ
サイド0.07部及び軟水30部を混合して単量体と
1,4−ジアレニルオキシベンゼンとの乳化物を得た。
別にソディウム−ホルムアルデヒド−スルフォキシレー
ト0.04部、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム塩
0.012部及びエチレンジアミン四酢酸鉄ナトリウム
二水塩0.02部を軟水に溶かし2%の水溶液Lを得
た。また、ソディウム−ホルムアルデヒド−スルフォキ
シレート0.32部及びフロスト鉄0.02部を軟水に
溶かし0.34%の水溶液Mを得た。次に、温度計、攪
拌機、還流冷却器、供給管及び窒素導入管を備えた反応
器内を窒素ガスで置換した後、ドデシルベンゼンスルホ
ン酸ソーダ2.4部及び軟水260部を仕込んだ。次い
で、反応器を10℃まで冷却し、前記乳化物のうち10
%を添加し、10分間攪拌した後、0.07部のパラメ
ンタンハイドロパーオキサイド及び7部の水溶液Lを添
加して攪拌しながら反応を開始させた。反応開始と同時
に70部の水溶液Mを6時間かけて添加した。別に水溶
液Mの添加可視から30分後、残りの乳化物を5時間か
けて反応器に添加した。乳化物及び水溶液Mの添加終了
後、更に1時間反応を続け、最後に20℃まで昇温し
て、本発明の水性重合体組成物を得、次いで実施例1と
同様にしてフィルムを得た。評価結果を表1に示した。
【0037】
【表1】
【0038】以上から、本発明の架橋剤は、ホルマリン
を発生せずに重合体を架橋することができ、その架橋体
(フィルム)は耐溶剤性及び引張強度が、従来の架橋剤
を用いたものと同様であることがわかる(実施例)。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビニルオキシ基及びアレニルオキシ基か
    ら選ばれる少なくとも1個の官能基を有することを特徴
    とする架橋剤。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の架橋剤と、活性水素含有
    官能基を有する重合体ラテックスとを必須成分とする水
    性重合体組成物。
JP22967793A 1993-08-24 1993-08-24 架橋剤及び水性重合体組成物 Pending JPH0762146A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017190446A (ja) * 2016-04-11 2017-10-19 三洋化成工業株式会社 鉱物繊維用水性バインダー

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017190446A (ja) * 2016-04-11 2017-10-19 三洋化成工業株式会社 鉱物繊維用水性バインダー

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