JPH0226987A - カーペットバツキング用組成物 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明はカーペットバッキング用組成物に関し、更に詳
細には弾性を付与する単量体、エチレン系不飽和カルボ
ン酸単量体およびこれらと共重合可能な他の単量体を乳
化重合して得られる共重合体ラテックスとアルキルフェ
ノールホルマリン縮合物のアルキレンオキシド付加物と
無機充填剤とを含有する耐ブリスター性および経時安定
性が良好なカーペットバッキング用組成物に関する。

〔従来の技術〕

従来、カーペットバッキング用組成物は、共重合体ラテ
ックスに無機充填剤および必要に応じて分散剤、老化安
定剤、消泡剤、発泡剤、架橋剤などを添加し、更に増粘
剤によって適度な粘度に調整することによフて製造され
ている。

かかるカーペットバッキング用組成物は、タフテッドカ
ーペット、編みカーペットあるいはフックカーペットな
どのバッキングを施されるカーペットの全てに適用され
る。また、その際のバッキング方法としては、例えばタ
フテッドカーペットの場合、ポリプロピレン製などの一
次基布にナイロン捲縮糸、ポリエステル捲綿糸などのタ
フト糸をタフトして得られる生機の裏面に、カーペット
バッキング用組成物を塗布しそのまま熱風乾燥するか、
該組成物を塗布夜更にジュート織布、合・成繊維不織布
などの二次基布を張り合わせて熱風乾燥することにより
、タフテッドカーペットとなされる。

従って、カーペットバッキング用組成物の要求特性とし
ては、製造工程あるいは製品におけるタフト系の抜糸強
度および一次基布と二次基布との剥離強度が高いこと、
乾燥工程において乾燥効率が良く、しかも該組成物の耐
ブリスター性（火ぶくれが生起しないこと）などが必要
とされる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のカーペットバッキング用組成物で
は、前記要求特性の全てを溝たす組成物は残念ながら見
出されてはいない。

特に、近年に至り、カーペット加工製造工程において、
生産性を高めるために大型乾燥機（モジエラータイプ）
を用いて高温、高風量の条件下で乾燥機内のカーペット
を走行スピードを速くした乾燥方法が採用されているが
、この方法においてブリスターが大きな問題となってき
た。

この問題を解決する為、耐ブリスター性の良いカーペッ
トバッキング用組成物が望まれ、その一つとして該組成
物中の固形分濃度を高める方法が提案されているが、こ
の方法では該組成物の流動性、充填剤の分散性および粘
度安定性などが悪く、充分に前記問題を解決するに至っ
ていない。また、この方法では、共重合体ラテックスの
高濃度化が必要であり、共重合体ラテックスの製造面で
も問題があった。即ち、前記組成物を高濃度化するため
には、例えば、該組成物を構成する共重合体ラテックス
の粒子径を大きくし、粘度低下を生起させなければなら
ないが、その結果凝固が発生し、重合工程で大きな問題
となる。

また耐ブリスター性を改良する他の方法として、カーペ
ットバッキング用組成物に有機ポリシロキサンを配合す
る方法（特公昭５６−４４１９１号）や、デンプンを配
合する方法（特開昭５４−１２６２４２号）が提案され
ているが、充分なブリスター防止には至っておらず、ま
たカーペットバッキング用組成物の経時安定性、腐敗等
に問題があり、未だ満足すべきものではない。

本発明はかかる技術的課題を背景になされたもので、従
来に比べ一段と優れた耐ブリスター性と良好な経時安定
性を有するカーペットバッキング用組成物を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、本発明は （イ）次の成分（ａ）　、　（ｂ）および（Ｃ）（ａ）
脂肪族共役ジエン系単量体、炭素数が２〜１０のアルキ
ル基を有するアクリル酸エステル、および炭素数が６〜
１４のアルキル基を有するメタクリル酸エステルから選
ばれる１種または２種以上の単量体２５〜７０重量％、 （ｂ）エチレン系不飽和カルボン酸単量体０．３〜８重
量％、および （Ｃ）　（ａ）および（ｂ）と共重合可能な他の単量体
２２〜７４．７皿量％ を乳化重合せしめて得られ、共重合体のガラス転移点が
＋３０〜−５５℃であって、平均粒子径が７００〜３０
００人である共重合体ラテックス、 （ｎ）　（イ）成分の固形分１００重量部当り０．０３
〜２．５重量部のアルキルフェノールホルマリン縮合物
のアルキレンオキシド付加物、および（八）無機充填剤 を含有することを特徴とするカーペットバッキング用組
成物を提供するものである。

本発明において、共重合体ラテックス（イ）に使用され
る（ａ）成分である脂肪族共役ジエン系単量体としては
、１．３−ブタジェン、イソプレン、２−クロル−１，
３−ブタジェンなどが挙げられるが、これらの内１．３
−ブタジェンが好ましい。炭素数が２〜１０のアルキル
基を有するアクリル酸エステルとしては、アクリル酸エ
チル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシ
ルなどが、また炭素数が６〜１４のアルキル基を有する
メタクリル酸エステルとしては、メタクリル酸２−エチ
ルヘキシル、メタクリル酸ラウリルなどが挙げられる。

これらの脂肪族共役ジエン系単量体、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル単量体は、１種単独で、また
は２種以上を併用することができる。

これらの単量体は、得られる共重合体ラテックスに適度
な柔軟性と接着強度を与えるために必須の成分であり、
その割合は共重合体ラテックスのポリマー構成成分中２
５〜７０重量％、好ましくは３０〜６５重量％である。

２５重量％未満では柔軟性、接着強度に劣り、一方７０
重量％を超えると得られるカーペットが柔軟すぎ、また
剥離強度も低く耐ブリスター性も悪くなる。

また、本発明に用いる（ｂ）エチレン系不飽和カルボン
酸単量体としては、例えばイタコン酸、アクリル酸、メ
タクリル酸、フマル酸、マレイン酸などが挙げられる。

これらのエチレン系不飽和カルボン酸単量体は、１　ｆ
ｆｆｉ単独で、または２　ｆ！ｉ以上を併用することも
できるが、アクリル酸とメタクリル酸の適当量の組合わ
せが好ましい、エチレン系不飽和カルボン酸単量体（Ｃ
）の使用量は０．３〜８重量％、好ましくは０．７〜７
．５重量％である。０．３重量％未満では重合時のラテ
ックスの安定性が悪く凝固物は生成し易く、また得られ
るラテックスの機械的、化学的安定性が悪く、さらに得
られるカーペットバッキング用組成物に経時変化が見ら
れ、好ましくない。一方、８重量％を超えると得られる
ラテックスの粘度が高く実用性に欠けるものとなる。

さらに、（Ｃ）上記各単量体と共重合可能な他の単量体
としては、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物
、酢酸ビニル、アクリルアミド、炭素数１〜５のメタク
リル酸アルキルエステル、好ましくはメタクリル酸メチ
ルなどが挙げられる。

このうち芳香族ビニル化合物としては、例えばスチレン
、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニルト
ルエン、クロルスチレンなどが挙げられ、特にスチレン
が好ましい、さらに、シアン化ビニル化合物としては、
アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどが挙げられ
、このうちアクリロニトリルが好ましい。これら他の単
量体は、１種単独でも、または２種以上を併用すること
もできる。特に、他の単量体として、メタクリル酸メチ
ルを使用して共重合させる場合には、重合安定性を著し
く向上させることができるので好適である。

これら（Ｃ）他の単量体の使用量は、共重合体ラテック
ス原料中２２〜７４．７重量％、好ましくは２５〜７０
重量％である。２２重量％未満のラテックスを使用した
カーペットバッキング用組成物では得られるカーペット
の風合が柔らかくなりすぎ、一方７４．７！ｉ量％を超
えると逆に硬くなりすぎ、取扱い施工上に支障があり、
またカーペットの主要物性である抜糸強度、二次基布と
の剥離精度が劣る。又耐ブリスター性も悪い。

本発明は、上記各単量体（ａ）　、　（ｂ）および（ｃ
）を乳化重合してまず共重合体ラテックス（Ａ）を得る
ものであるが、ここで、乳化剤としては、ドデシルベン
ゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、
ジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、琥珀酸ジ
アルキルエステルスルホン酸ナトリウムなどのアニオン
系乳化剤、あるいはポリオキシエチレンアルキルエステ
ル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテルなどの
ノニオン系乳化剤の１種または２ｆ！以上を用いること
ができる。本発明の効果を著しく発揮できる乳化剤は、
アニオン系乳化剤であり、特にジフェニルエーテルジス
ルホン酸ナトリウムが好適である。

乳化剤の使用量は、通常、単量体の総重量に対して（以
下同様）０．２〜４．０重量％、好ましくは０．５〜３
．０重量％である。乳化剤の使用量が少なすぎると凝固
物を発生するなど、重合安定性が悪くなり、一方、使用
量が多すぎると共重合体ラテックスの平均粒子径が小さ
くなり、カーペットバッキング用組成物の製造に際して
後記する充填剤の分散性が悪くなり、配合後に粘度の経
時変化を生じる。

また前記重合反応における重合度を低下させ、はぼ理想
的な連鎖移動反応を起させるために用いられる連ｍＲｆ
Ｊ動剤としては、ｔ−ドデシルメルカプタン、オクチル
メルカプタン、ｎ−テトラデシルメルカプタン、オクチ
ルメルカプタン、ｔ−へキシルメルカプタン、ｎ−へキ
シルメルカプタンなどのメルカプタン類、四塩化炭素、
臭化エチレンなどのハロゲン系化合物が、通常、Ｏ〜５
．０重量％使用される。

さらに、重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸
ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩系開始
剤、クメンハイドロパーオキサイド、イソプロピルベン
ゼンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパ
ーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイドなどの有機酸
化物、過酸化水素などが挙げられるが、特にクメンハイ
ドロパーオキサイドを使用すると本発明の目的とする乾
燥効率の優れた共重合体ラテックスが得られる。かかる
重合開始剤の使用量は、好ましくは０．０３〜２．５重
量％、特に好ましくは０．０５〜２．０重量％である。

なお、乳化重合を促進させるために、例えばピロ重亜硫
酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウ
ム、硫酸第一鉄、グルコース、ホルムアルデヒド、ナト
リウムスルホキシレート、し−アスコルビン酸、亜硫酸
水素ナトリウムなどの還元剤、グリシン、アラニン、エ
チレンジアミン四酢酸ナトリウムなどのキレート剤を併
用することもできる。

乳化重合は、前記乳化剤、連鎖移動剤、重合開始剤など
のほかに、必要に応じて各種電解質、ｐＨ調整剤などを
併用し、例えば、前記単量体（ａ）〜（Ｃ）１００重量
部に対して水１００〜３００重量部と前記乳化剤、連鎖
移動剤、重合開始剤などを前記範囲内の量で使用し、重
合温度５〜８０℃、好ましくは３０〜５０℃、重合時間
１５〜３０時間の重合条件下で、得られる共重合体ラテ
ックス中の平均粒子径が７００〜３０００人、好ましく
は７５０〜２８００人になるように行われる。得られる
平均粒子径が７００人未満では耐ブリスター性が悪く、
またカーペットバッキング用組成物の粘度に経時変化が
見られる。一方、３０００人を超えると後述する増粘剤
を多量に使用する必要が生じ、価格面で好ましくな゛い
。またカーペットバッキング用組成物の流動性が低下し
作業性が悪くなる。

乳化重合する際の各単量体（ａ）〜（Ｃ）の添加方法は
、特に制限されるものではなく、−括添加法、連続添加
法あるいは分割添加法などの任意の方法が採用される。

得られる共重合体ラテックスの重合添加率は９９．０％
以上であることが好ましい。

なお、共重合体ラテックスの平均粒子径は、該共重合体
ラテックスをオスミウム酸で処理した後、倍率３０，０
００倍の電子顕微鏡写真を撮影し、１００個の粒子径を
測定して数平均することにより求められる。

また、共重合体ラテックスのゲル含量は５０〜９９重量
％、特に５５〜９８重量％が好ましい。ゲル含量が５０
重量％未満では得られるカーペットバッキング用組成物
の耐ブリスター性が悪く、またカーペットの一次基布と
二次基布の剥離強度が弱くなる。一方９９ｉｉ量％を超
えるとカーペットの風合が硬くなり、施工性も悪くなる
。ここでゲル含量とは、トルエン不溶分、即ちｐＨ８〜
９に調整された該ラテックスをガラス板上で乾燥して厚
さ０．３ｍｍのフィルムとし、その約０．３　ｇを精秤
し、ラテックス固形分量としトルエン１００ｍＪｌに入
れて、２４時間室温で放置後、１２０メツシユの金網で
濾過し、金網上に残ったものを乾燥して秤量した値をラ
テックス固形分量で除した重量％である。

なお、かかるゲル含量の調整は、分子量調整剤である連
鎖移動剤の種類、量を選ぶことによって容易に実施する
ことができる。例えば、連鎖移動剤としてハロゲン系化
合物である四塩化炭素あるいは臭化メチルを使用する場
合には、その使用量は２〜５重量％、メルカプタン類と
して例えばｔ−ドデシルメルカプタン、ｎ−ドデシルカ
プタンを使用する場合にはその使用量は０．０５〜２重
量％である。その他のゲル含量の調整方法としては、重
合時の開始剤量、重合開始温度などがあり、これらを組
み合わせて目的とするラテックスを得ることができる。

更に、本発明に使用する共重合体ラテックス（イ）を構
成する共重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）は、＋３０℃
〜−５５℃、好ましくは＋２５℃〜−５０℃である。

共重合体ラテックス（イ）を構成する共重合体のガラス
転移温度が前記範囲内にあると、風合、カーペットの施
工性、剥離強度、抜糸強度及び本発明の目的とする耐ブ
リスター性が良好なカーペットが得られる。

ここで、ガラス転移温度（Ｔｇ）とは、下記式より計算
された値である。

Ｗａ：共重合体（イ）中の単量体（ａ）の重量分率Ｗｂ
ｚ共重合体（（）中の単量体（ｂ）の重量分率Ｗｃ：共
重合体（イ）中の単量体（ｃ）の重量分率Ｔｇ（ａ）　
　：単量体（ａ）の単独重合体のＴｇを絶対温度で表し
た値 １ｇ（ｈ）　　：単量体（ｈ）の単独重合体の１８を絶
対温度で表した値 Ｔｇ（ｃ）　　：単量体（Ｃ）の単独重合体のＴｇを絶
対温度で表した値 ７ｇ（（）　　：共重合体（イ）のＴｇを絶対温度で表
した値 また、各種の単独重合体のＴｇとしては、例えばポリ１
．３−ブタジェン！１８３″に、ポリスチレン−３７３
”Ｋ、ポリメタクリル酸メチル濡３７８″に１ポリメタ
クリル＠−５０１’に、ポリイタコン酸−５５３”Ｋ、
アクリル酸２−エチルへキシル−２０３”Ｋである。

本発明において、アルキルフェノールホルマリン縮金物
のアルキレンオキシド付加物（ロ）としては、例えば下
記の一般式ＣＩ）〜（ＩＶ）で示される化合物が挙げら
れる。

（Ｉ）　　　　　　　　　　　　　（６）■ （式中、Ｒはアルキル基、好ましくは炭素数６〜１２の
アルキル基を示し、ａ、ｂは整数、好ましくは３〜２０
０の整数を示し、ｎは平均縮合度、好ましくは２〜２ｏ
の平均縮合度を示す。

尚、ここに縮合度とは、縮合物におけるアルキルフェノ
ールの数をいう、ＥＯはエチレンオキシド基を示し、Ｐ
Ｏはプロピレンオキシド基を示す） 上記化合物中、付加するアルキレンオキシドは１種でも
２種以上でもよく、二種以上を付加する場合には、その
付加の順序について特に制限するものではない０例えば
同種のアルキレンオキシドがくり返し付加し、次いで他
種のアル０　　（ＥＯ）、　　（ＰＯ）６ＨＵ−（ＰＯ
）ｂ−（ＥＯ）ａＨキレンオキシドがくり返し付加した
ものであってもよい、上記式（１）〜（■）の化合物の
中で、式（１）および（ＩＩ）の化合物、特に式（１）
の化合物が好ましい、さらに好ましい化合物の具体例と
して下記の化合物が挙げられる。

アルキルフェノールホルマリン縮金物のアルキレンオキ
シド付加物（ロ）の使用量は、共重合体ラテックスの固
形分１００重量部に対して０．０３〜２．５重量部、好
ましくは０．０５〜２．０重量部である。　０．０３！
ｉ量部未満では、目標とする耐ブリスター性が得られな
い。一方２．５重量部を超えると組成物の経時的安定性
が悪くなる。

本発明に使用される無機充填剤（八）としては、例えば
炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシ
ウム、クレイ、硫酸バリウム、ケイ酸、ケイ酸塩、酸化
チタン、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウムなどを挙げ
ることができるが、これらに限定されるものではない。

これらの充填剤は、１ｆ！ＩＩＩＬ独でも、または２１
１１以上を併用することもできる。

なお、前記共重合体ラテックスと充填剤との使用割合は
、特に限定されないが、通常共重合体ラテックス１００
重量部（固形分）に対して充填剤が５０〜８００重量部
、好ましくは１５０〜７００重量部程度である。

このようにして得られた本発明のカーペットバッキング
用組成物の粘度は、通常、２０，０００〜４０．０ＯＯ
ｃｐｓ　、好ましくは２５．ＱＱＱ　〜３５．ＱＱＱｃ
ｐｓ　。

またその固形分濃度が５５〜８５重量％、好ましくは６
０〜８０重量％になるように、増粘剤と水とで調整され
る。

以上のように、本発明のカーペットバッキング用組成物
は、共重合体ラテックス、特定のアルキルホルマリン縮
金物のエチレンオキシド、及びプロピレンオキシド付加
物および充填剤を主成分とするが、必要に応じてさらに
分散剤、消泡剤、架橋剤、発泡剤、着色剤、難燃剤、防
腐剤、老化防止剤、安定剤、加硫促進剤、帯電防止剤、
ｐＨ調整剤などを加えることができる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。な
お、実施例中における部および％は特に断らないかぎり
、重量基準である。

実施例中の耐ブリスター性試験の方法は下記の通りであ
る。

すなわち、ポリプロピレン製の一次基布にナイロン捲縮
糸をタフトしてなる生機に固形分濃度７３％のバッキン
グ用組成物を１．５にｇ（ｗｅｔ量）７ｍ２塗布し、次
いで二次基布として７オンスジユートを圧着して貼り合
わせ、温度１８０℃の熱風乾燥機中にいれて乾燥中に生
じるブリスター（火ぶくれ）を目視により観察し判定し
た。判定は、１〜５級の等級で行なった。１級はブリス
ターが全く発生しなかったものであり、５級はブリスタ
ーが全面に発生したものである。

実施例１〜６、比較例１〜１１ （１）第１表に示す種々の仕込み組成の単量体１００部
、乳化剤、連鎖移動剤および重合開始剤のほかに、Ｌ−
アスコルビン酸０．０７部、硫酸第一鉄０．００５部、
エチレンジアミン四酢酸ナトリウム０．０１部および水
２００部を内容積ｔｏｏｎのステンレス製反応器に仕込
み、重合温度３５〜６０℃で２０時間攪拌して重合を行
ない、共重合体ラテックスＡ−Ｋを得た０重合は一括仕
込みで行なったが、得られたラテックスの重合転化率は
いずれも９９，０％以上で、重合安定性はラテックスＧ
を除いて良好であり、凝固物はほとんどなかった。

第１表に得られた共重合体ラテックスの重合率および平
均粒子径、ゲル含量、Ｔｇを併せて示した。なお、平均
粒子径、ゲル含量、Ｔｇは前記の方法に従って測定した
値である。

以下余白 （２）カーペットバッキング用組成物の調製と耐ブリス
ター性試験 次に、このようにして得られた共重合体ラテックスＡ〜
に１００重量部（固形分）に対し、第２表に示す組成の
配合物のほか、ビロリン酸カリウム０．８重量部、ポリ
オキシエチレンノニルフェノールエーテル１．５重量部
、スチレン化フェノール１．０重量部を配合し、（但し
充填剤である重質炭酸カルシウムは最後に添加した）、
充分に分散後、粘度が約２５．０００〜３０．０００ｃ
ｐｓ　　（ブルックフィールド粘度計、ＢＭ型Ｎｏ、４
を使用し、６　ｒｐｍの条件下で測定）になるように増
粘剤と水とで調整してカーペットバッキング用組成物を
調製し、カーペットの耐ブリスター性試験を行なった。

第２表にその結果を示す。

以下余白 第２表の結果より、本発明の共重合体ラテックスを使用
した実施例１〜６の組成物は、カーペット乾燥工程での
耐ブリスター性および組成物の経時安定性が良好である
。

これに対して、比較例１．２は単量体仕込み組成中の脂
肪族共役ジエン系単量体であるブタジェン量を本発明の
範囲外とした場合であり、比較例３はＴｇを本発明の範
囲外とした場合であり、比較例４．５は単量体であるエ
チレン系不飽和カルボン酸量を本発明の範囲外とした場
合であり、比較例６．７は共重合体ラテックス粒子径を
本発明の範囲外とした場合であるが、いずれも耐ブリス
ター性が悪い。又比較例４．５においては組成物の粘度
経時安定性も悪い。

比較例８，９は本発明の共重合体ラテックスを使用して
いるが、アルキルフェノールホルマリン縮合物のエチレ
ンオキシド及びプロピレンオキシドの添加量を本発明の
範囲外とした場合であるが、該添加量が少ない比較例８
は耐ブリスター性が悪く、該添加量が多い比較例９は耐
ブリスター性は良好であるが、組成物の粘度経時安定性
が悪い。比較例１０．１１は成分（０）が本発明の範囲
外で有機ポリシロキサン化合物を配合した場合であり、
耐ブリスター性は目標に達せず、又組成物の粘度経時安
定性が悪い。比較例１２゜１３は安定性は良好であるが
、耐ブリスター性が劣る。

〔発明の効果〕

本発明のカーペットバッキング組成物は、従来のものに
比べて、耐ブリスター性、粘度経時安定性が良好となり
、その結果カーペット乾燥時の走行スピードを速くする
ことが可能となり、生産性を高めるシステム、すなわち
大型乾燥機を用いた、高温、大風量による乾燥システム
に適したものである。

以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（イ）次の成分（ａ）、（ｂ）および（ｃ）、 （ａ）脂肪族共役ジエン系単量体、炭素数が２〜１０の
   アルキル基を有するアクリル酸エステル、および炭素数
   が６〜１４のアルキル基を有するメタクリル酸エステル
   から選ばれる１種または２種以上の単量体２５〜７０重
   量％、 （ｂ）エチレン系不飽和カルボン酸単量体０．３〜８重
   量％、および （ｃ）（ａ）および（ｂ）と共重合可能な他の単量体２
   ２〜７４．７重量％ を乳化重合せしめて得られ、共重合体のガラス転移点が
   ＋３０〜−５５℃であって、 平均粒子径が７００〜３０００Åである共重合体ラテッ
   クス、 （ロ）（イ）成分の固形分１００重量部当り０．０３〜
   ２．５重量部のアルキルフェノールホルマリン縮合物の
   アルキレンオキシド付加物、 および （ハ）無機充填剤 を含有することを特徴とするカーペットバッキング用組
   成物。