JPH024714B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はポリオキシエチレンアルキルフエノー
ルエーテル硫酸塩あるいはポリオキシエチレンア
ルキルエーテル硫酸塩を重合用乳化剤として、脂
肪族共役ジエン系単量体、エチレン系不飽和カル
ボン酸及びこれらと共重合し得る単量体よりなる
共重合体ラテツクスを主成分とする改良されたカ
ーペツトバツキング剤に関する。 カーペツトバツキング剤に使用される共重合体
ラテツクスは、バツキング剤の機械的、化学的安
定性及び顔料分散安定性を与え、バツキングされ
た加工物へは接着強度、適度の風合、寸法安定性
等を与える。 近年のカーペツト用のバツキング剤はコストダ
ウンのために充填剤の割合が増えつつある。その
ためバツキング剤の接着強度は低下し、硬い風合
のものとなる。これらバツキング剤に使用されて
いる従来の共重合体ラテツクスにはブタジエン／
スチレン／エチレン系不飽和カルボン酸共重合物
などがある。これらのラテツクスを使用したバツ
キング剤は充填剤の多い配合に於いては、軟風合
で高接着強度という両性質を満足させることがで
きない。このことがカーペツト加工物における課
題となつていた。 この課題を解決するためにカーペツトバツキン
グ剤配合用の共重合体ラテツクスの製造方法につ
いて種々研究した結果、乳化重合する際に特定の
重合用乳化剤としてポリオキシエチレンアルキル
フエノールエーテル硫酸塩および／またはポリオ
キシエチレンアルキルエーテル硫酸塩を用いるこ
とにより得られた、粒子径1000〜2500Åの共重合
体ラテツクスを用いたバツキング剤は、軟風合と
高接着強度とのバランスがとれ非常に優れた性能
であることを見出した。 本発明は脂肪族共役ジエン40〜60重量％、エチ
レン系不飽和カルボン酸0.5〜８重量％およびこ
れらと共重合可能な化合物32〜59.5重量％からな
る単量体混合物を 一般式

【式】 （Ｒは炭素数６〜14のアルキル基、ｎは２〜75の
整数、ＸはNa、ＫまたはNH₄である）であるポ
リオキシエチレンアルキルフエノールエーテル硫
酸塩および／または 一般式 R′−Ｏ（CH₂CH₂O）_o−SO₃X （R′は炭素数６〜14のアルキル基、ｎは２〜75
の整数、ＸはNa、ＫまたはNH₄である）である
ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩の存
在下で乳化重合させて得られる平均粒子径1000〜
2500Å、共重合体のトルエン不溶分が60〜90重量
％の脂肪族共役ジエン系共重合体ラテツクスおよ
び無機充填剤を含むカーペツトバツキング剤を提
供するものである。 以下に本発明を詳細に説明する。 重合用乳化剤 本発明は一般式

【式】 （Ｒは炭素数６〜14、好ましくは８〜12のアルキ
ル基、ｎは２〜75の整数、ＸはNa、Ｋ、NH₄で
ある）であるポリオキシエチレンアルキルフエノ
ールエーテル硫酸塩および一般式R′−Ｏ
（CH₂CH₂O）_o−SO₃X（R′は炭素数６〜14、好ま
しくは８〜12のアルキル基、ｎは２〜75の整数、
ＸはNa、Ｋ、NH₄である）であるポリオキシエ
チレンアルキルエーテル硫酸塩を乳化重合の乳化
剤として使用する。これらの乳化剤は１種または
２種以上で使用される。本発明の目的とする軟風
合と高接着強度性の共重合ラテツクスに必要な平
均粒子径は乳化剤の量及び使用方法により影響さ
れる。前記以外の乳化剤は、本発明の目的・効果
に悪影響しない範囲内で少量併用してもよい。こ
の乳化剤の使用割合は全単量体に対して0.05〜６
重量％の範囲で使用するのが好ましく、0.05重量
％未満であると重合安定性が悪くなり、また充填
剤の高充填配合のカーペツトバツキング剤の場
合、軟風合で高接着強度が得られず好ましくな
い。一方６重量％を超えてもカーペツトバツキン
グ剤の接着強度が低下するので好ましくない。共
重合体ラテツクスの平均粒子径は1000〜2500Åが
好ましく、さらにより好ましくは1500〜2500Åで
ある。1000Å未満では高充填配合でのバツキング
剤の安定性が劣り、2500Åを超えれば接着強度が
低下する。 重合時の乳化剤の使用方法は特に限定するもの
ではないが、好ましい乳化剤の使用方法の例を示
す。 重合最初から上記範囲の乳化剤を用いる（一
括式重合）。 全単量体の一部を最初に重合させ残りの単量
体を連続式に添加重合する方法にあわせて、乳
化剤も同様に最初の重合系に一部添加し残りを
重合途中から添加する。この際乳化剤は単量体
と別々に添加しても良いし、単量体を乳化剤で
乳化して添加しても良い。 ラテツクスを安定化させるため一部乳化剤を
重合終了後添加する。この際ラテツクス中の最
終乳化剤濃度を本発明の範囲とする。 等の方法がある。 この乳化剤を使用して得られた共重合体ラテツ
クスの特徴は、従来から使用されているドデシル
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、アルキルジフエニルエーテルスルホン
酸ナトリウムを用いたラテツクスに比較して、同
一単量体組成でも柔らかいラテツクスが得られる
ことと、粒子径コントロールが容易であるという
特徴がある。 さらに本発明の共重合体ラテツクスの共重合体
のトルエン不溶分（ラテツクスを板上で乾燥して
フイルムとし、その0.3ｇをトルエン100mlに入
れ、室温で48時間放置後120メツシユの金網で
過し、金網に残つたものを乾燥し、秤量して求め
る）は60〜90重量％である。60重量％未満では接
着強度出にくく、90重量％を超えれば風合が硬く
なる。そしてこのラテツクスを用いたカーペツト
バツキング剤は充填剤の高充填性に優れ、一方そ
のカーペツト加工物は温度依存性の少ない軟風合
性を示し更に接着強度も優れている。 重合単量体 脂肪族共役ジエンは共重合体ラテツクスに適度
な柔軟性及び接着強度を与えるために40〜60重量
％の範囲で使用される。脂肪族共役ジエンとして
はブタジエンが好ましい。 エチレン系不飽和カルボン酸としてはイタコン
酸、アクリル酸、メタクリル酸などがあげられ
る。これらは全単量体の0.5〜８重量％の範囲で
使用される。好ましくは２〜６重量％の範囲で用
いる。0.5重量％未満では重合時に凝固物が生成
し易く、また得られたラテツクスの機械的安定性
が悪い。８重量％を超える使用はラテツクスがア
ルカリ増粘し実用性に欠ける。これらエチレン系
不飽和カルボン酸は単独で用いてもよいが２種以
上併用してもよい。特に好ましいのはイタコン酸
メタクリル酸、又はイタコン酸とアクリル酸との
併用である。 上記範囲のエチレン系不飽和カルボン酸を共重
合させることにより、得られる共重合ラテツクス
の機械的、化学的安定性は向上する。なお、ジカ
ルボン酸単量体の使用は、重合安定性に効果があ
り、モノカルボン酸との併用は好ましい。このラ
テツクスを用いた本発明のカーペツトバツキング
剤は保水性、塗工適性、放置安定性に優れてい
る。更にはバツキング剤自体のフイルム強度が強
くなりカーペツトの接着強度（カーペツトの繊維
を接着固定する強度）が向上する。そしてこれら
の諸性質は充填剤高充填配合の場合一段と性能が
向上する。 その他、脂肪族共役ジエン、エチレン性不飽和
カルボン酸と共重合可能な化合物としては芳香族
ビニル化合物、アルキル（メタ）アクリレート、
シアン化ビニル化合物等がある。芳香族化合物と
しては、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
等であり、この中スチレンが好ましい。アルキル
（メタ）アクリレートとしてはメチルアクリレー
ト、エチレンアクリレート、ブチルアクリレー
ト、２−エチルヘキシルアクリレート、メチルメ
タクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメ
タクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレー
トなどがあり、この中メチルメタクリレートが好
ましい。ビニルシアン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ありアクリロ
ニトリルが好ましい。これら共重合可能な化合物
は１種又は２種以上で使用することができる。特
にメチルメタクリレートの共重合は重合時の安定
性を向上させる。これらの化合物は32〜59.5重量
％の範囲で使用される。 本発明による共重合体ラテツクスは乳化剤とし
てポリオキシエチレンアルキルフエノールエーテ
ル硫酸塩またはポリオキシエチレンアルキルエー
テル硫酸塩を使用し、その粒子径は1000〜2500Å
のものである。ラテツクスの粒子径が1000Å未満
あるいは2500Åを超えると、カーペツトバツキン
グ剤の接着力が小さい。また2500Åを超えると重
合時の安定性が悪く、凝固物が生じやすい。 本発明で使用する共重合体ラテツクスの製造
は、特定の乳化剤を使用し、エチレン系不飽和カ
ルボン酸を比較的多く使用する以外は通常のカル
ボキシ変性共役ジエン共重合体ラテツクスの製造
と同様に行われる。重合は通常、単量体100部に
対して水100〜300部、重合開始剤としては例えば
過硫酸カリウム0.5〜３部、還元剤として例えば
亜硫酸水素ナトリウム0.05〜２部を組合せたレド
ツクス系重合開始剤が用いられる。分子量調整剤
としては、例えば四塩化炭素、ターシヤリードデ
シルメルカプタン0.1〜６部を使用することがで
きる。その他必要に応じて電解質キレート剤、緩
衝剤、分散剤、PH調整剤などを加えることができ
る。 これら重合開始剤、分子量調整剤、その他助剤
は重合開始前に全部反応器に仕込むか、又は一部
を重合開始前に仕込み、残りを重合中に添加して
もよい。重合温度は40〜80℃、好ましくは50〜70
℃が良い。重合時間は15〜40hrs、好ましくは20
〜30hrsである。単量体の仕込み方法としては、
全単量体の一部を最初に重合させその後残りの単
量体を連続的に添加する方法と、全単量体を最初
から一括して仕込む方法がある。前者の重合方法
は粒径のコントロールが容易であり、本発明の共
重合体ラテツクスの製造に適している。重合転化
率は通常97％以上、好ましくは99％以上である。 カーペツトバツキング剤は共重合ラテツクスと
通常炭酸カルシウム、水酸化アルミニウムなどの
無機充填剤とを主成分とし、更に目的に応じて分
散剤、粘度安定剤、架橋剤、防腐剤、増粘剤等が
使用される。本発明による共重合体ラテツクスを
使用したバツキング剤は、ラテツクス100重量部
（固形物として）に対して、無機充填剤が400〜
800重量部が可能であり、従来より高充填時によ
り優れた性能を示し、経済的にも優れたものであ
る。 次にこの発明を明確にするために実施例、比較
例をあげて説明する。 実施例及び比較例で用いられる共重合体ラテツ
クスの重合方法を以下に示す。なお以下において
部、％はそれぞれ重量部、重量％を表わす。 実施例の共重合体ラテツクス(1)〜(11)、（14）及び
比較例の共重合体ラテツクス(イ)〜(ヌ)の製造方法 表１（実施例）、表２（比較例）に示した単量体
100部と乳化剤、更に四塩化炭素４部、過硫酸カ
リウム1.5部、亜硫酸水素ナトリウム0.1部、水
150部を内容積100Lのステンレス製反応器に仕込
み、60℃、24時間撹拌しながら共重合体ラテツク
ス(1)〜(11)、（14）及び(イ)〜(チ)を得た。なお、単
量
体の仕込み方法は最初単量体の20％を重合させ、
その後残りの単量体を15時間、連続的に添加し
た。得られたラテツクスの重合転化率は99％以上
であつた。重合安定性は(ト)、(チ)を除いて非常によ
く、殆んど凝固物はなかつた。 実施例の共重合体ラテツクス(12)、（13）の製造方
法 表１に示した単量体と乳化剤、さらにｔ−ドデ
シルメルカプタン0.3部、過硫酸カリウム0.8部、
ピロリン酸カリウム0.3部、エチレンジアミン四
酢酸ナトリウム塩0.05部、水150部を100Lのステ
ンレス製反応器に仕込み、50℃24hrs撹拌しなが
ら共重合体ラテツクスを得た。単量体は重合の最
初から全量仕込んだ。得られたラテツクスの重合
転化率は99％以上であつた。重合安定性は良く、
殆んど凝固物はなかつた。 カーペツトバツキング剤の評価 カーペツトバツキング剤の配合処方 共重合体ラテツクス（固形分） 100重量部 トリポリリン酸ナトリウム 0.5 老化防止剤 1.0 シリコン系消泡剤 0.05 重質炭酸カルシウム 450 ポリアクリル酸ナトリウム 1.0 固形分80％ 粘度30000cp（BMNo.４、6rpm） 注 カーペツトバツキング剤の作成方法はラテツ
クスに分散剤等を添加後充填剤を添加しよく分
散させたのち固形分80％かつ粘度30000cpにな
るように、増粘剤と水で調整する。 試験方法 (1) 接着強度JIS Ｌ−1021 一次基布がポリプロピレン製、繊維束がナイ
ロン製であるタフテツドカーペツトの生地にバ
ツキング剤1300ｇ／m²（ウエツト）または1500
ｇ／m²（ウエツト）塗布し二次基布８オンスジ
ユートを圧着して貼合せ120℃にて20分乾燥後
の一次基布と二次基布間の剥離強度（試験片は
幅５cm、長さ20cm）を測定する。（塗布量1300
ｇ／m²の接着強度は、塗布量1500ｇ／m²の接
着強度は） (2) 風合 接着強度と同じ塗布方法で得られた試料につ
いて試験片２cm×10cmを用いてオルゼン式ステ
イツフネステスターを使用し温度20℃角度30゜
のときの値である。この値が大きい程風合は硬
い。 (3) フイルム引張強度 フイルムの作成方法はポリエステルシート上
にカーペツトバツキング剤をフイルム厚0.5mm
になるように積層させ、常温乾燥後120℃にて
20分間熱処理する。このフイルムをダンベル状
に裁断しオートグラフを用いて100mm／minの
速度で引つ張り、その時の破断強度で表わす。
なおフイルム強度は接着強度との相関性が大き
く、フイルム強度の強いものは接着強度が強
い。 (4) 保水性 保水性はカーペツトバツキング剤中の水の
紙（No.51A）吸収性を測定する。吸収性の良い
カーペツトバツキング剤は保水性が悪い。保水
性はカーペツトバツキング剤の塗工適性の目安
となり、悪いものはカーペツトバツキング剤を
塗工する際塗りむらが起きたりして好ましくな
い。保水性の評価は◎、〇、△、×で示す。◎
は保水性が非常に良い、〇は良い、×は悪い。
なお保水性は接着強度との相関性が大きく保水
性の良いものは接着強度が強い。 実施例、比較例 先に得られた共重合体ラテツクスについてカー
ペツトバツキング剤としての評価を行ない、その
結果を表−１及び表−２に示した。 実施例 (1) 実施例１、２、３は乳化剤の量を変量するこ
とで共重合体ラテツクスの平均粒子径を本発明
の範囲内で変えた、共重合体ラテツクスを用い
た実験例である。 (2) 実施例４、５、６は乳化剤のポリオキシエチ
レンノニルフエノールエーテル硫酸ナトリウム
のエチレンオキサイドの付加モル数を本発明の
範囲で変えた共重合体ラテツクスを用いた実験
例である。 (3) 実施例７は乳化剤のポリオキシエチレンノニ
ルフエノールエーテル硫酸塩としてＫ塩（No.
７）を乳化剤として得られた共重合体ラテツク
スを用いた実験例である。 (4) 実施例８、９は乳化剤としてポリオキシエチ
レンラウリルエーテル硫酸ナトリウムを用い
て、そのエチレンオキサイドの付加モル数を本
発明の範囲内で変えた共重合体ラテツクスを用
いた実験例である。 (5) 実施例10、11は共重合体ラテツクスのモノマ
ー成分を本発明の範囲内でかえた共重合体ラテ
ツクスを用いた実験例である。 (6) 共重合体ラテツクス（No.１〜11及び14）は単
量体の一部を最初に重合させ、残りを連続的に
加えた。実施例12、13は単量体を全部重合の最
初から加えた。 (7) 実施例14は乳化剤をポリオキシエチレンノニ
ルフエノールエーテル硫酸ナトリウムとポリオ
キシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム
の併用の実験例である。 比較例 (1) 比較例１、２は本発明の範囲外の種類の乳化
剤で得られた共重合体ラテツクスを用いた実験
例である。 (2) 比較例３、４はブタジエンが本発明の範囲外
で得られた共重合体ラテツクスを用いた実験例
である。 (3) 比較例５、６は粒子径が本発明の範囲外の共
重合体ラテツクスを用いた実験例である。 (4) 比較例７、８はエチレン系不飽和カルボン酸
を本発明の範囲外の量で得られた共重合体ラテ
ツクスを用いた実験例である。 (5) 比較例９、10はトルエン不溶分を本発明の範
囲外とした共重合体ラテツクスを用いた実験例
である。 実施例１〜12の結果 本発明の範囲内で変えた実施例１〜14は軟風合
で接着強度が強く、フイルム強度も強く、保水性
の良い、目的とするカーペツトバツキング剤が得
られる。 比較例１〜10の結果 乳化剤が本発明と異なる比較例１、２は接着強
度が弱い。特に比較例２は風合も著しく硬化して
いる。比較例３及び４はブタジエン量の変量で本
発明の範囲より少ない比較例３は強度は強いが風
合が非常に硬くバランスがとれていない。比較例
４は逆に本発明の範囲よりブタジエンが多いので
風合が軟らかすぎて接着強度が弱い。比較例５、
６は共重合体ラテツクスの粒子径が本発明の範囲
外のものを使用した。比較例５は粒子径が小さい
ために保水性が著しく悪く接着強度が弱い。比較
例６は粒子径が大きいため接着強度が弱い。比較
例７、８はエチレン系不飽和カルボン酸量の本発
明の範囲外の共重合体ラテツクスを使用したバツ
キング剤であるが、バツキング剤の粘度の経時変
化が激しく評価するまでに至らなかつた。比較例
９、10はゲル含量が本発明の範囲外の共重合体ラ
テツクスを使用したバツキング剤である。ゲル含
量が低い比較例９は接着強度が弱い。ゲル含量の
高い比較例10は風合が硬くなり接着強度も弱くな
つた。

【表】

【表】 実施例15、比較例11 実施例２で用いた共重合ラテツクスNo.(2)と比較
例２で用いられた共重合体ラテツクス(ロ)を用い
て、これら共重合体ラテツクスと充填剤を表−３
のようにしたカーペツトバツキング剤をつくり評
価した。

【表】 この結果、本発明の共重合体ラテツクス（実施
例15）は充填剤が40〜800部の高充填で軟風合、
高接着強度を得たのに対し、従来のラテツクス比
較例10では充填剤300部では高接着強度を保持し
ているが、400部以上での接着強度の低下が著し
く風合も硬化している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 脂肪族共役ジエン40〜60重量％、エチレン系
   不飽和カルボン酸0.5〜８重量％およびこれらと
   共重合可能な化合物32〜59.5重量％からなる単量
   体混合物を 一般式【式】 （Ｒは炭素数６〜14のアルキル基、ｎは２〜75の
   整数、ＸはNa、ＫまたはNH₄である）であるポ
   リオキシエチレンアルキルフエノールエーテル硫
   酸塩および／または 一般式 R′−Ｏ（CH₂CH₂O）_o−SO₃X （R′は炭素数６〜14のアルキル基、ｎは２〜75
   の整数、ＸはNa、ＫまたはNH₄である）である
   ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩の存
   在下で乳化重合させて得られる平均粒子径1000〜
   2500Å、共重合体のトルエン不溶分が60〜90重量
   ％の脂肪族共役ジエン系共重合体ラテツクスおよ
   び無機充填剤を含むカーペツトバツキング剤。