JPH0131778B2

JPH0131778B2 -

Info

Publication number: JPH0131778B2
Application number: JP60058623A
Authority: JP
Inventors: Bitoo Deisutefuanoo Furanku
Original assignee: Air Products and Chemicals Inc
Current assignee: Air Products and Chemicals Inc
Priority date: 1984-02-22
Filing date: 1985-03-25
Publication date: 1989-06-28
Also published as: CA1268882C; CA1268882A; JPS61223051A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、アミン含有交叉結合剤による塩素含
有重合体の交叉結合、あるいは硬化に関する。塩化ビニル重合体の重要な用途は、空気又は油
フイルターのため紙をつくる際の紙含浸剤のよ
うな不織物（nonwoven）のための結合剤として
である。塩化ビニル重合体含浸剤と結合され、ひ
だをつけられている前記のフイルターは、層割れ
及び引き裂きに抵抗性のあるものであるべきであ
る。もう１つの要件は、ぬれ強さである。繊維性の基質の含浸（saturation）の際、塩化
ビニルのような塩素含有エマルジヨン重合体の使
用に伴なう問題の１つは、物理的性質、特に重合
体のぬれ強さを高める必要があることである。過去においては、エマルジヨンへのメラミン―
ホルムアルデヒド樹脂の添加が、重合体のぬれ強
さを改善するために使用されている。得られた組
成物は、適当なぬれ強さを生じるが、曲げ強さの
不良なもろい製品が得られた。含浸された繊維性
の基質の層割れ抵抗も不良であつた。その外、樹
脂のホルムアルデヒド含有は、毒性がありうるか
も知れないという理由で、また最適の性質を得る
ために高い温度を要するという理由で、産業にお
いて反対があつた。ポリエチレンイミンのような線状脂肪族ポリア
ミン類を用いてそれらを交叉結合させることによ
つて、塩化ビニル重合体の性質を改良することも
知られている。米国特許3410811明細書には、少なくとも100℃
の温度において、アンモニア又は分子あたり13こ
未満の炭素原子を有する脂肪族モノ―及びポリア
ミン類の水溶液と塩化ビニル樹脂を反応させ、次
にアミン化された塩化ビニル樹脂を少なくとも２
このアミン反応性基を有する多官能性化合物と更
に反応させることによつて製造される、顆粒状
の、ポリ塩化ビニルをベースにした陰イオン交換
樹脂が開示されている。米国特許3833531及び米国特許3968317は、シア
リルアミン重合体及びエピクロロヒドリンのよう
なエピハロヒドリンの間の反応を示す技術を代表
するものである。米国特許4167610には、アリルアミン型重合体
を有機ジハロ化合物と反応させてイオン交換樹脂
を得ることが開示されている。本発明は、塩素含有重合体結合剤及び５〜６員
Ｎ―異項環部分を含有する特定のポリアミン重合
体であるアミン交叉結合剤よりなる、不織繊維性
基質のための結合剤組成物を提供するものであ
る。前記の結合剤組成物は、繊維の不織ウエブに施
用し、硬化させる時、次の利点が得られる：メラミン―ホルムアルデヒド交叉結合剤の場合
のような、交叉結合剤の自己縮合がないことによ
つて、もろいマトリツクスの生成を避けることが
できるので、比較的曲げ性の製品が得られる、ピペリジン又はピロリジン基部分のためアミン
重合体の交叉結合反応性は、比較的低い温度にお
いて硬化を生じる、比較的大きい交叉結合密度が得られ、その結果
化学抵抗が高められる、前記結合剤組成物と結合されているひだをつけ
た紙は、層割れ及び分裂に抵抗性がある、また強化されたぬれ強さが示される。本発明によれば、結合剤組成物の主成物が塩素
含有重合体である紙並びに空気及び油フイルタ
ーの製造の際、紙含浸剤として使用することがで
きる不織物結合剤組成物が提供される。５又は６
員Ｎ複素環基、即ちピロリジン及びピペリジン部
分を含有する、約25重量％までのポリアミン重合
体と塩素含有重合体を組合せることによつて、そ
の性質は改善される。前記アミン重合体は、式（式中Ｒは、水素又はC₁〜C₄アルキル基であり、
R′は、水素又はメチル基である）の、少なくと
も１種のジアリルアミンを重合させることによつ
て得ることができる。上の式のジアリルアミン類の例は、２，2′―ジ
メチルジアリルアミン、２，2′―ジエチルジアリ
ルアミン、２，2′―ジプロピルジアリルアミン、
２，2′―ジイソブチルジアリルアミン、Ｎ―メチ
ルジアリルアミン、２，2′―ジメチル―Ｎ―メチ
ルジアリルアミン、２，2′―ジエチル―Ｎ―メチ
ルジアリルアミン及びジアリルアミン（これが重
合のための好適な単量体である）を包含する。ジアリルアミン重合体は、それらの製法と同じ
く、当該技術において既知である。米国特許
2926161及び3700623（これらは、参考文献として
組入れられる）参照。製造されるジアリルアミン重合体は、次の式の
単位を含有する：及び（式中Ｒ及びR′は、上に定義されたとおりであ
る）。これらの式は、それぞれ、重合体のピロリ
ジン及びピペリジン部分を表わす。ピペリジン
は、重合体中優先するＮ複素環基部分であると考
えられる。高分子量、即ち約70000〜120000のポリ（ジア
リルアミン）を使用することが好適である。その
外、約40重量％までの、酢酸ビニルのような共重
合可能な単量体とのジアリルアミン類の共重合体
も適当である。本発明の結合剤組成物を製造する際、約25重量
％まで、好適には１〜10重量％のジアリルアミン
重合体を、塩素含有重合体エマルジヨンと混合す
る（固形物基準）。本発明を実施するのに適当で
ある重合体エマルジヨンは、塩化ビニル単独重合
体及び共重合体、特に５〜35重量％のエチレンを
含有する、塩化ビニル―エチレン共重合体、ビニ
リデン重合体及び塩素化アクリル重合体を包含す
る。前記の重合体を製造するための、当該技術に
おいて既知の操作のいずれでも使用することがで
きるが、容易に市場で入手できるような塩素含有
重合体を使用することが好適である。塩素含有重合体エマルジヨン及び５及び（又
は）６員Ｎ複素環含有アミン重合体は、単に前記
の割合で配合され、噴霧、浸漬及び捺染のよう
な、当該技術において周知の施用法により、５〜
80重量％の紙上固形物の量で、ポリエステル又は
セルロース系繊維のような、合成又は天然繊維の
不繊ウエブに施用される。塩素含有重合体中塩素原子との、Ｎ複素環基部
分の比較的高い反応性のために、この重合体組成
物の交叉結合は室温においておこり得るが、交叉
結合及び硬化作用は、70〜150℃範囲の温度にお
いて行なうことができる。不織製品のための結合
剤組成物に随意には包含されることができる他の
成分は、当該技術において典型的に使用される表
面活性剤及び顔料を包含する。次の実施例は、本発明を単に例示するものであ
り、限定するものではない。例１この例は、ジアリルアミンの単独重合を示す。
磁気撹拌棒により生じる撹拌下、１リツトルのビ
ーカーに脱イオン水（300ｇ）及びジアリルアミ
ン（300ｇ）を添加した。2.0のPHに達するまで、
この混合物に濃硫酸を添加した。水（150ｇ）の
添加によつて固形物パーセントを40％に下げ、PH
を2.0に再調節した。１リツトル水ジヤケツト型反応器にこの混合物
を移し、30分間表面下の窒素でパージした。この
間、機械撹拌器を用いて200rpmでこの混合物を
撹拌した。次に撹拌を300rpmに増大させ、５％
水性過酸化水素及び10％水性ナトリウムホルムア
ルデヒドスルホキシレートよりなる酸化還元系の
遅延添加（ある時間に亘つての増分的添加）を使
用して、55℃において重合を開始維持させた。等
温線が下つた時、酸化還元系の添加を中止し、こ
の時５％過酸化水素60ml及びナトリウムホルムア
ルデヒドスルホキシレート80mlが添加されてい
た。冷却した反応混合物を、水酸化カリウムでPH12
とした。遊離ジアリルアミン重合体は、粘稠な上
層として分離し、これを傾しやし、水洗し、次に
空気でパージして残留単量体を除去した。例２例１のジアリルアミン重合体、ポリエチレンイ
ミン（アクリル系）、並びにメラミン―ホルムア
ルデヒド交叉結合剤を、エア・プロダツク・アン
ド・ケミカルズ・インコーポレーテツドによつて
市販されている、共重合体を基にして50％の固形
物及び20％のエチレンの、塩化ビニル―エチレン
共重合体である、エアフレツクス ―4514重合体
エマルジヨンのための交叉結合剤として比較し
た。乾燥基準で５重量％の水準で、この各種交叉
結合剤を塩化ビニル―エチレン共重合体エマルジ
ヨンとブレンドした。次にこのブレンドされた組
成物を、テフロンシートを施用し、硬化させた。
拘束のないフイルムを、溶媒浸漬又ソクスレー抽
出により、膨潤係数（溶媒膨潤％／乾燥％）及び
溶媒不溶物％について試験した。表１から、ジア
リルアミン重合体交叉結合組成物は、他の組成物
よりはるかに低い膨潤係数を示し、硬化組成物の
交叉結合密度がはるかに高いことを示したことが
わかる。同様に、ジアリルアミン重合体含有組成
物を用いて得られた比較的高い不溶物値は、比較
的高い交叉結合があることを明らかに示した。

【表】 PEI―12は、アセト・ケミカル・カンパニーに
よつて市販されているポリエチレンイミンであ
る。レジメン841は、モンサント・コーポ―レー
シヨンによつて市販されているメラミン―ホルム
アルデヒドである。 DMF＝ジメチルホルムアミド THF＝テトラヒドロフランその外、３種の交叉結合塩化ビニル―エチレン
共重合体系の溶媒抵抗を、重合体フイルムを溶媒
と３分間接触させ、木製トング・デプレツサーを
用いて溶媒浸漬フイルムを摩滅させることによつ
て評価した。第２は、ジアリルアミン重合体含有
組成物が、溶媒侵襲に対して比較的大きな抵抗を
明らかに示すフイルムを生じたことを示す。

【表】エン良
塩化ビニル―エチレン共重合体エマルジヨン、
ジアリルアミン重合体、ポリエチレンイミン及び
メラミン―ホルムアルデヒドとのその混合物を、
市販のフイルター・ストツクに施用され、300〓
において７分間硬化させて、10％の固形物の水準
において紙飽和剤として評価した。

【表】表３中のデータは、ジアリルアミン重合体含有
組成物が、すべての含浸の性質においてポリエチ
レンイミン含有組成物よりまさり、MITフオー
ルド（fold）及びスコツト・ボンド試験において
メラミン―ホルムアルデヒド含有組成物よりまさ
つていることを示す。MITフオールドは、曲げ
強さの尺度であり、スコツト・ボンド試験は、層
割れ抵抗を示す。都合のわるいことに、カセイソーダでPHを約11
に調節しないかぎり、ジアリルアミン重合体は、
塩化ビニル―エチレン共重合体エマルジヨンを凝
固させる。この結合剤組成物は、このような高い
PHにおいて使用されたので、例１の重合体を使用
する含浸のデータの多くは、そうでない場合に得
られるものよりおそらく低い。カセイソーダは、
紙の強さを低下させ、水抵抗を悪くする。例１によつて製造されたジアリルアミン重合体
の２種の試料、23％の固形物の量において、それ
ぞれ10cps及び19cpsの程度を有する、低分子量重
合体及び高分子量重合体を、エア・プロダクツ・
アンド・ケミカルズ・インコーポレーテツドによ
り市販されている、共重合体を基にして50％の固
形物及び12.5％のエチレンを含有する、塩化ビニ
ル―エチレン共重合体エマルジヨンであるエアフ
レツクス ―4530と配合した。

【表】表４は、低水準の低分子量及び高分子量ジアリ
ルアミン重合体共、交叉結合剤のない塩化ビニル
―エチレンエマルジヨンに比して、結合剤組成物
の性質の有意の改善を生じたことを示す。例３この例においては、保護コロイドとしてポリビ
ニルアルコールの存在下に製造された塩化ビニル
―エチレン共重合体と、種々の交叉結合剤を混合
した。この共重合体は、約77％の塩化ビニル、18
％のエチレン及び５％のポリビニルアルコールを
含有していた。

【表】

【表】グリオキサール40は、ユニオン・カーバイドに
よつて市販されているグリオキシアルデヒドであ
る。シカート4040は、アメリカン・シアナミドによ
つて市販されているｐ―トルエンスルホン酸であ
る。ポリビニルアルコール／塩化ビニル―エチレン
共重合体エマルジヨンと共に使用した時、ジアリ
ルアミン重合体は、メラミン―ホルムアルデヒド
より良好な乾燥引裂き及びムレン破裂強さを示し
た。MITフオールド及びスコツト・ボンドは、
ジアリルアミン重合体の場合の方が良好であつ
た。メラミン―ホルムアルデヒド交叉結合剤の13
重量％に比べて、わずか4.8重量％のジアリルア
ミン重合体が使用されたことが注記されるべきで
ある。本発明は、不織物のための結合剤として塩素含
有重合体及び25重量％までのＮ複素環含有ポリア
ミンの混合物を提供するものである。

Claims

【特許請求の範囲】１塩化ビニル単独重合体、塩化ビニル共重合
体、塩化ビニリデン重合体または塩素化アクリル
重合体からなる塩素含有重合体、および25重量％
までの量の交叉結合剤としてのアミン重合体から
なる不織物用の結合剤組成物であり、該アミン重
合体が式（式中、Ｒは水素又はC₁〜₄のアルキル基であり、
R′は水素又はメチル基である）のジアリルアミ
ンの少なくとも１種の重合生成物である不織物用
の結合剤組成物。２アミン重合体がピロリジン又はピペリジン基
部分を含有する特許請求の範囲第１項記載の結合
剤組成物。３アミン重合体がポリ（ジアリルアミン）であ
る特許請求の範囲第１項記載の結合剤組成物。４アミン重合体が１〜10重量％の量で存在する
特許請求の範囲第１項記載の組成物。５塩素含有重合体が塩化ビニル／エチレン共重
合体である特許請求の範囲第１項記載の結合剤組
成物。