JPH0447694B2 - - Google Patents
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Description
本発明は接着剤、被覆剤または結合剤として有
用な、貯蔵安定性の自己架橋性ー成分系ラテツク
スに関する。 ビニルエステルを基礎とする重合体およびエチ
レン−ビニル−アセテートを基礎とする重合体
は、接着剤、被覆剤および結合剤において度々用
いられて来た。重合体がカルボキシル基の如き官
能基を含有する場合には、該重合体は重合体エマ
ルジヨンまたは−溶液に共反応性成分(即ち、架
橋剤)の添加によつて硬化する。重合体が自己反
応性の官能性を有している場合には、共反応性の
種類の成分そのものを用いる必要がない。自己架
橋性重合体系の長所はこの様な簡単さ、経済性お
よび能力にある。 カチオン官能性単量体から製造される自己架橋
性重合体を含有するラテツクスは、シエルドン
(Sheldon)N.レビス(Lewis)等に対して1972
年7月18日、9月26日および11月14日に出された
米国特許第3678098号、同3694393号および同第
3702799号および、A.メーダー(Maeder)に対
して1963年6月25日および1966年11月22日に出さ
れた米国特許第3095390号および同第3287305号に
開示されている。非イオン系官能性単量体の3−
クロロ−2−ヒドロキシプロピル−メタクリレー
トから製造される自己架橋性重合体を含有するラ
テツクスはアルコラツク−ホア・シボメル
(Sipomer:商標)CHPMのテクニカル・データ
ー・シート(technical data sheet)に開示され
ている。3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル−
アクリレート(CHPA)は、ブチルアクリレー
ト、メチルメタクリレート、アクリロニトリル、
アクリル酸の重合体の如き種々の重合体または重
合体調合物において有用であると開示されており
そしてCHPAは捺染ベースとにおいて有用であ
り〔K.クレマー(Craemer)等に対し1968年11
月14日に出されたドイツ特許第1282600号、ケミ
カル・アブストラクト(CA)70,48583q参
照〕;CHPAおよび化学的に異なる群の少なくと
も1種類の官能性単量体を含有する重合体はゼラ
チン層の硬化剤として有用であり、〔E.J.ビル
(Birr)等に対して1961年6月29日に出されたド
イツ特許第1109875号、CA56,1094b参照〕;淡
白質物質、ビニルアセテートおよびCHPAより
成る接着剤〔S.B.ルーセ)Luce)等に対して
1967年4月18日に出された米国特許第3314905号
参照〕;メチルメタクリレート、ブチルアクリレ
ートおよびCHPAより成る重合体を分散させた
水性分散物は可塑化したポリ−(ビニル−クロラ
イド)を被覆するのに有用であり〔W.ウエルツ
エル(Welzel)等に1966年12月29日に出された
ドイツ特許第1231372号、CA66,56674c参照〕;
スチレン、2−エチルヘキシル−アクリレート、
N−(ブトキシメチル)メタクリルアミド、アク
リル酸および場合によつてはCHPAより成る重
合体は印刷インクにおいて自己架橋性結合剤とし
て有用であり〔バスフ(BASF)社に対して1969
年7月4日に出されたフランス特許第1573457号、
CA42,56820w参照〕;ビチルアクリレート、ア
クリロニトリルおよびCHPAより成る重合体は
綿繊維染色組成物において有用であり〔マスフ
(BASF)社に対して1968年2月16日に出された
フランス特許第1513899号、CA70,97911d参
照〕;架橋性のエチル−アクリレート/CHPA−
共重合体は他の架橋性単量体の溶液または分散物
との混合状態で接着性被覆材として有用であり
〔H,ラインフアルド(Reinhard)等によつて
1970年9月10日に公にされたドイツ特許出願公開
第1904743号、CA73,99733h参照〕そして2−
エチルヘキシル−アクリレート、n−および第3
−ブチル−アクリレート、N−ビニル−ピロリジ
ノン、アクリル酸およびCHPAより成る共重合
体は接着性の水性被覆剤として有用である〔H.
ラインフアルド(Reinhard)によつて1970年9
月10日に公にされたドイツ特許出願公開第
1911306号、CA73,110607t参照〕。これら重合体
は熱の使用下または不使用下にアルカリ性の条件
のもので架橋する。アルカリ(例えば水酸化ナト
リウムおよび−アンモニウム)およびアルカリ塩
(例えばセスキ炭酸ナトリウムおよび炭酸ナトリ
ウムまたは−カリウム)が硬化の為に用いられ
る。 これらアルカリ性で硬化し得るラテツクスに関
連する大きな問題は、それらのポツト・ライフが
短いことである。これらを使用する直前に硬化剤
とタテツクスとを混合する必要があることが不都
合なことである。それ故に、貯蔵安定性があるが
しかし塗布後に未だ自己架橋し得る−成分系ラテ
ツクスが要求されている。 本発明は、アルカリ硬化性の自己架橋性エマル
ジヨン重合体を水および式 〔式中、RはHまたはC1〜C6の直鎖状−また
は−分枝状−アルキル基またはC2〜C6−アルケ
ニル基であり、Mはアルカリ−、アルカリ土類−
または重金属でありそしてnはMの原子価であ
る。〕 で表される有機酸塩に分散させた分散物より実質
的に構成されており;上記自己架橋性重合体が重
合性のビニル系単量体とハロゲンヒドリン基含有
のカチオン系−または非イオン系自己架橋性重合
性単量体とより成り;分散物を使用しそして該分
散物から水を除いた後に熱の使用下にまたは不使
用下に重合体を硬化させるのに有効な量で上記塩
が存在している。貯蔵安定性の硬化性ー成分系ラ
テツクスである。適する自己架橋性単量体には、
式 で表わされるカチオン系第四アンモニウム単量体
および式 で表わされるイオン系単量体があり、但し上記両
式中、R1およびR5は水素原子またはメチル基で
あり;Aは−O−または
用な、貯蔵安定性の自己架橋性ー成分系ラテツク
スに関する。 ビニルエステルを基礎とする重合体およびエチ
レン−ビニル−アセテートを基礎とする重合体
は、接着剤、被覆剤および結合剤において度々用
いられて来た。重合体がカルボキシル基の如き官
能基を含有する場合には、該重合体は重合体エマ
ルジヨンまたは−溶液に共反応性成分(即ち、架
橋剤)の添加によつて硬化する。重合体が自己反
応性の官能性を有している場合には、共反応性の
種類の成分そのものを用いる必要がない。自己架
橋性重合体系の長所はこの様な簡単さ、経済性お
よび能力にある。 カチオン官能性単量体から製造される自己架橋
性重合体を含有するラテツクスは、シエルドン
(Sheldon)N.レビス(Lewis)等に対して1972
年7月18日、9月26日および11月14日に出された
米国特許第3678098号、同3694393号および同第
3702799号および、A.メーダー(Maeder)に対
して1963年6月25日および1966年11月22日に出さ
れた米国特許第3095390号および同第3287305号に
開示されている。非イオン系官能性単量体の3−
クロロ−2−ヒドロキシプロピル−メタクリレー
トから製造される自己架橋性重合体を含有するラ
テツクスはアルコラツク−ホア・シボメル
(Sipomer:商標)CHPMのテクニカル・データ
ー・シート(technical data sheet)に開示され
ている。3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル−
アクリレート(CHPA)は、ブチルアクリレー
ト、メチルメタクリレート、アクリロニトリル、
アクリル酸の重合体の如き種々の重合体または重
合体調合物において有用であると開示されており
そしてCHPAは捺染ベースとにおいて有用であ
り〔K.クレマー(Craemer)等に対し1968年11
月14日に出されたドイツ特許第1282600号、ケミ
カル・アブストラクト(CA)70,48583q参
照〕;CHPAおよび化学的に異なる群の少なくと
も1種類の官能性単量体を含有する重合体はゼラ
チン層の硬化剤として有用であり、〔E.J.ビル
(Birr)等に対して1961年6月29日に出されたド
イツ特許第1109875号、CA56,1094b参照〕;淡
白質物質、ビニルアセテートおよびCHPAより
成る接着剤〔S.B.ルーセ)Luce)等に対して
1967年4月18日に出された米国特許第3314905号
参照〕;メチルメタクリレート、ブチルアクリレ
ートおよびCHPAより成る重合体を分散させた
水性分散物は可塑化したポリ−(ビニル−クロラ
イド)を被覆するのに有用であり〔W.ウエルツ
エル(Welzel)等に1966年12月29日に出された
ドイツ特許第1231372号、CA66,56674c参照〕;
スチレン、2−エチルヘキシル−アクリレート、
N−(ブトキシメチル)メタクリルアミド、アク
リル酸および場合によつてはCHPAより成る重
合体は印刷インクにおいて自己架橋性結合剤とし
て有用であり〔バスフ(BASF)社に対して1969
年7月4日に出されたフランス特許第1573457号、
CA42,56820w参照〕;ビチルアクリレート、ア
クリロニトリルおよびCHPAより成る重合体は
綿繊維染色組成物において有用であり〔マスフ
(BASF)社に対して1968年2月16日に出された
フランス特許第1513899号、CA70,97911d参
照〕;架橋性のエチル−アクリレート/CHPA−
共重合体は他の架橋性単量体の溶液または分散物
との混合状態で接着性被覆材として有用であり
〔H,ラインフアルド(Reinhard)等によつて
1970年9月10日に公にされたドイツ特許出願公開
第1904743号、CA73,99733h参照〕そして2−
エチルヘキシル−アクリレート、n−および第3
−ブチル−アクリレート、N−ビニル−ピロリジ
ノン、アクリル酸およびCHPAより成る共重合
体は接着性の水性被覆剤として有用である〔H.
ラインフアルド(Reinhard)によつて1970年9
月10日に公にされたドイツ特許出願公開第
1911306号、CA73,110607t参照〕。これら重合体
は熱の使用下または不使用下にアルカリ性の条件
のもので架橋する。アルカリ(例えば水酸化ナト
リウムおよび−アンモニウム)およびアルカリ塩
(例えばセスキ炭酸ナトリウムおよび炭酸ナトリ
ウムまたは−カリウム)が硬化の為に用いられ
る。 これらアルカリ性で硬化し得るラテツクスに関
連する大きな問題は、それらのポツト・ライフが
短いことである。これらを使用する直前に硬化剤
とタテツクスとを混合する必要があることが不都
合なことである。それ故に、貯蔵安定性があるが
しかし塗布後に未だ自己架橋し得る−成分系ラテ
ツクスが要求されている。 本発明は、アルカリ硬化性の自己架橋性エマル
ジヨン重合体を水および式 〔式中、RはHまたはC1〜C6の直鎖状−また
は−分枝状−アルキル基またはC2〜C6−アルケ
ニル基であり、Mはアルカリ−、アルカリ土類−
または重金属でありそしてnはMの原子価であ
る。〕 で表される有機酸塩に分散させた分散物より実質
的に構成されており;上記自己架橋性重合体が重
合性のビニル系単量体とハロゲンヒドリン基含有
のカチオン系−または非イオン系自己架橋性重合
性単量体とより成り;分散物を使用しそして該分
散物から水を除いた後に熱の使用下にまたは不使
用下に重合体を硬化させるのに有効な量で上記塩
が存在している。貯蔵安定性の硬化性ー成分系ラ
テツクスである。適する自己架橋性単量体には、
式 で表わされるカチオン系第四アンモニウム単量体
および式 で表わされるイオン系単量体があり、但し上記両
式中、R1およびR5は水素原子またはメチル基で
あり;Aは−O−または
【式】(R4は水素原
子またはC1〜C3−アルキル基である)であり;
R2およびR3は任意にC1〜C6−アルキル基であ
り;Xはハロゲンであり;Yはアニオンでありそ
してnは1〜4である。代表的な自己架橋性重合
体は約90〜99.9重合%の重合性のビニル系単量体
を約0.1〜10重量%のハロゲンヒドリン基含有単
量体とより成る。こゝで“安定性”という言葉
は、貯蔵安定であり(即ち、粗粒子および/また
は粘度および/またはラテツクスにおける相分離
および/または重合体の凝集が増加しない)そし
て所望の目的の使用行為に備える為に未だ架橋
(網状化)可能であるラテツクスについて用いる。 塩は既に製造されたラテツクスに加えることに
よつてまたは重合体ラテツクスの製造において用
いられれる装入物の一つに含有させることによつ
てラテツクス中に導入させることができる。カチ
オン系−または非イオン系単量体のモル数を基準
として一般に実質的に当量の塩が有効である。重
合体への塩の作用は硬化後に得られる不溶性物質
(%)を調べることによつて測定することができ
る。アクリレートを基礎とする重合体では追加的
に塩を用いることが不溶性物質の減少(%)をも
たらす。しかしながらビニル−アセテートを基礎
とする重合体では、当量のアルカリを供給するの
に必要とされる量より過剰量の塩が不溶性物質
(%)を減らすことがない。この故に使用する塩
の有効量は該塩、用いる官能性単量体の種類およ
び量、および重合体の種類(アクリレート対ビニ
ルアセテート)にて変えられ得る。また、所期の
最終用途に依存して変わる所望の架橋度に依存し
ている。 典型的な非官能性の重合性ビニル系単量体に
は、ビニルエステル、アルキル(メタ)アクリレ
ート、スチレンおよびこれらの混合物並びにエチ
レン−ビニル−アセテートおよびこれと他の重合
性ビニル系単量体との混合物が包含される。これ
ら単量体の種類および量は最終用途(即ち、積層
用接着剤、圧感接着剤、結合剤およびこれらの類
似物)に依存している。 代表的な官能性単量体には、(メタ)アクリル
酸のN,N−ジアルキルアミノアルキル−エステ
ルとエピハロゲンヒドリンとから誘導されるカチ
オン系のモノエチレン性不飽和エステル単量体、
(メタ)アクリル酸のN,N−ジアルキルアミノ
アルキル−アミドとエピハロゲンヒドリンとから
誘導されるカチオン系のモノエチレン性不飽和エ
ステル誘導体および(メタ)アクリル酸とエピハ
ロゲンヒドリンとから誘導される非イオン系のエ
チレン系不飽和エステル単量体が含まれる。更
に、エピクロロヒドリンと他の不飽和酸(例えば
クロトン−、フマル−、マレイン−およびイタコ
ン酸)との反応によつて製造される他の重合性の
クロロヒドリンエステル−またはアミド単量体ま
たはそれらのN,N−ジアルキル−アミノアルキ
ル−エステルまたはアミドを用いることも可能で
ある。 ビニルエステル重合体中には、ビニルエステル
が少なくとも約5重量%の量で存在し、官能性単
量体が約0.1〜10%の量で存在しそして何か任意
の重合性ビニル系単量体が約0〜94.9%の量で存
在する。エチレン−ビニルアセテート重合体中の
各単量体はエチレン約0.5〜40%、ビニル−アセ
テート約89.5%まで、カチオン系単量体約0.10%
および何か任意の重合性ビニル系単量体0〜5%
の量である。これらの量は重量に関するものであ
り、合計で100%である。こゝで用いる“官能性”
単量体なる言葉は、アルカリ性の条件下で自己架
橋し得る。ハロゲンヒドリン−、またはエポキシ
ド基を含有する単量体を示している。 適する塩には、有機酸のアルカリ−、アルカリ
土類金属−または重金属塩(例えば蟻酸、酢酸、
ポロピオン酸およびこれらの類似物のナトリウム
−、カリウム−、カルシウム−、アルミニウム−
または鉛塩)がある。これら塩は、ラテツクスを
使用しそして水を除いた後に、潜在的硬化剤とし
て作用し、自己架橋性単量体を硬化させる。上記
塩は貯蔵中にラテツクスのPHを高めることがない
ので、貯蔵安定性は良好である。乾燥の間に、有
機酸アニオンが揮発性酸として除かれた時に強ア
ルカリがその場で生ずることによつてPHが増加す
ると思われる。乾燥は、最終用途および−特に重
要には−酸の揮発性に依存して室温のもとでもま
たは高温のもとでも実施できる。例えば酢酸ナト
リウムは重合体を室温で硬化させることができ
る。揮発性の酢酸は乾燥の間に水と一緒に除かれ
そして生ずる水酸化ナトリウムが硬化に影響する
と思われる。 本発明で用いるのに適するビニルエステルに
は、殊にビニルアセテート、炭素原子数6までの
飽和脂肪族モノカルボン酸の他のビニルエステ
ル、例えばビニルプロピオナートおよびこの類似
物、およびエチレン−ビニルアセテートがある。 他の重合性ビニル系重量体には、(メタ)アク
リル酸とC1〜C18−アルコールとのエステル(C1
〜C18−アルコールにはベンシルアルコール、シ
クロヘキシルアルコール、イソボルニル−アルコ
ールが含まれる)、例えばメチル−、エチル−、
ブチル−、2−エチルヘキシル−またはオクタデ
シル−アルリレートまたはメタクリレート;(メ
タ)アクリルアミドおよびこのものゝN−置換誘
導体、例えばN−モノ−およびN−ジ−メチル
−、−エチル−、−プロピル−および−ブチル−ア
クリルアミドまたは−メタクリルアミドおよびN
−モノ−またはN−ジ−フエニルアクリルアミ
ド;ブチル−ビニル−エーテルの如きビニルエー
テル類;N−ビニル−ピロリジノンの如きN−ビ
ニル−ラクタム類;ハロゲン化ビニル化合物、例
えばビニルクロライドおよびビニリデン−クロラ
イドまたは−フルオライド;メチル−またはエチ
ル−ビニル−ケトンの如きアルキル−ビニル−ケ
トン類;α,β−不飽和ジカルボン酸のジエステ
ル、例えばジメチル−、ジエチル−、ジプロピル
−、ジブチル−、ジフエニル−、ジベンジル−お
よびジ(フエニルエチル)−イタコナート、−マレ
エートおよび−フマレート;飽和脂肪族モノカル
ボン酸の(メタ)アリル−エステル、例えばアリ
ル−およびメタアリル−アセテート、−プロピオ
ナートおよびヴアレリエート;ビニル−ピロール
の如きビニル化合物;スチレン;およびエチレン
の如きオレフインが包含される。また少量(例え
ば0.01〜2%)のジアリル−マレエートおよびト
リアリル−シアヌレートの如き架橋性単量体も有
利である。 本発明で用いるのに適する官能性のカチオン系
単量体には、前記の式で表わされる第四−アンモ
ニウム化合物がある。代表的アニオンにはCl-、
Br-、R1CO2 -、NO3 -、SO4 -または無機−または
有機酸から誘導されるこれらに類似のアニオンが
ある。 エステル単量体は、前述で引用した米国特許第
3678098号に記載された製法に従つて製造するこ
とができる。エピハロゲン−ヒドリン、特にエピ
クロロヒドリンを酸性条件下に式 〔式中、R1、R2、R3、Yおよびnは前述で規
定した通りである。〕 で表わされる塩基性エステルの水素酸塩と反応さ
せる。この反応は室温から80℃、特に50℃または
それ以下において水性媒体中で実施する。少なく
とも化学量論量で用いるエピハロゲンヒドリン
を、一般に塩水溶液に加える。副反応を避ける為
にPHを酸性側に維持することが重要である。重合
抑制剤(例えばハイドロキノンのモノメチル−エ
ーテル、ハイドロキノンまたはフエノチアジン)
を用いてもよい。上記単量体が水性反応媒体中で
高収率で得られる。このものは水溶液として貯蔵
してもよいし、濃縮してもよいしまたは減圧下で
の水の蒸発によつて単離してもよい。 カチオン系アミド単量体は、前述で引用した米
国特許第3095390号の製法に従つて製造できる。
このものは、適する塩基性アミドの水素酸塩を用
いることを除いて、上記製法を用いて製造でき
る。この塩は式 〔式中、R1,R2,R3,R4,Yおよびnは前述
で規定した通りである。〕 で表わされる。このエステル単量体はまた、メタ
クリル酸またはアクリル酸とエピハロゲンヒドリ
ンとを反応させることによつても製造できる。 本発明で用いるのに適する官能性の非イオン系
単量体は、(メタ)アクリル酸とエピハロゲンヒ
ドリン、特にエピクロロヒドリンとの反応生成物
である。3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル−
メタクリレートの製法は周知であり、M.ヨシノ
(Yoshino)等によつて“油化学”15(11)、第
573〜8頁(1966)の(“エピクロロヒドリンの誘
導体X、グリシジルーエーテルの合成”)の章お
よびCA66,46073sに開示されている。反応は第
三−アミン類(例えばトリエチルアミンまたはピ
リジン)または第四−アンモニウム塩の存在下に
110℃までゞ実施する。溶剤は反応に望ましい作
用を及ぼさない。反応成分の添加順序は反応に影
響しそして酸へのエピクロロヒドリンの添加がゆ
つくりであるのが有利である。 ビニルエステルを基礎とする重合体は、通例の
水性乳化重合の技術を用いて製造される。即ち、
開始剤またはレドツクス系および界面活性剤を用
いて重合を行なう。エチレン−ビニル−アセテー
トを基礎とする重合も同様に、通例の水性のエチ
レン−ビニル−アセテート乳化重合の技術を用い
て、即ちレドツクス系および界面活性剤を用いて
加圧下に実施する。 適する開始剤にはアゾ系開始剤(例えば2,
2′−アゾビス−イソブチル−ニトリル)、過酸化
物(例えば過酸化水素)およびレドツクス系(例
えば第3−ブチル−ヒドロペルオキシドとナトリ
ウム−ホルムアルデヒド−スルホキシレートとの
系)が包含される。有利な重合方法においては、
水溶性のアゾ系開始剤〔例えば2,2′−アゾビス
−(2−アミジノプロパン)−ヒドロクロライドま
たはアゾ−N,N′−ジメチレン−イソブチル−
アミジン−ヒドロクロライド〕をアミノ−チオー
ル塩(例えばシステアミン−ヒドロクロライドを
アミノエタン−チオール−ヒドロクロライドまた
は2−ジエチル−アミノエタン−チオール−ヒド
ロクロライドとも呼ぶ)の如き水溶性の連鎖移動
剤と組み合わせて用いる。水溶性のアゾ系開始剤
は約0.05〜1%、特に約0.18〜0.4%の量で使用
し、連鎖移動剤は約0.001〜2%、特に約0.002〜
0.12%の量で用いる(但し、上記の各%は重合体
固形成分を基準とする重量%である)。 カチオン系−または非イオン系界面活性剤はカ
チオン系の自己架橋性単量体と一緒に用いる。い
ずれの界面活性剤も非イオン系の自己架橋性単量
体と一緒に用いることができる。本発明において
有用なカチオン系−および非イオン系界面活性剤
は通例のものであり、米国特許第3287305号(前
に引用したもの)に開示されている。一般にこれ
らは、重合体固形分含有量を基準として0.5〜6
重量%の量で用いる。適するカチオン系界面活性
剤には、酢酸、塩酸および硫酸より成る群から選
ばれた酸と高級脂肪アミンとより成る化合物;高
級脂肪酸のジエチルアミノエチル−エステルの
塩;オレイル−アミド−エチル−ジエチルアミン
−アセテート;第四−アンモニウム化合物、例え
ばセチルジメチル−ベンジル−アンモニウム−ク
ロライド、セチル−トリメチル−アンモニウム−
ブロマイド、パラ−(トリメチル−アンモニウム)
−安息香酸−セチルエステル−メソサルフエー
ト、〔α−(ラウロイル−アミン)−プロピル〕−ト
リメチルアンモニウム−メソサルフエート、セチ
ルピリジニウム−メソサルフエート、オクタデシ
ル−トリメチルアンモニウム−ブロマイドおよび
ジエチル−サルフエートおよびトリエタノールア
ミン−トリステアレートより成る第四−アンモニ
ウム化合物が含まれる。適する非イオン系界面活
性剤には、脂肪酸、脂肪アミンまたは脂肪アルコ
ールのポリグリコール−エーテル、オクチルフエ
ノール−ポリグリコール−エーテルおよび、高級
脂肪酸で部分的にエステル化した多価アルコール
が含まれる。 任意におよび好ましくは、ラテツクスは接着
−、被覆−および結合剤にとつて一般的な種類
の、安定剤(部分的に加水分解されたポリビニル
アルコール)、フイラー、顔料、可塑剤、増粘剤
(水溶性のセルロース誘導体、ポリビニルアルコ
ールおよびポリアクリルアミド)、分散剤、消泡
剤、染料、粘着付与剤およびこれらの類似物の如
き付加的量の相容性添加物を含有してもよい。ラ
テツクスは一般的には少なくとも25重量%の水
(即ち、該ラテツクスは約75重量%まで、好まし
くは40〜60重量%の固形分含有量を有していても
よい)を、使用目的に応じて固形分と一緒に含有
し得る。 以下の実施例にて本発明を更に詳細に説明す
る。各実施例において全ての部は重量部であり、
全ての温度は他の表示がない限り℃である。ブル
ツクフイールド粘度(20回転/分)は記述してあ
るラテツクス固形分含有量にて測定しそして固有
粘度(I.V)はジメチル−ホルムアミド(DMF)
またはテトラヒドロフラン(THF)中で30℃の
もとで測定する。脱イオン水を、重合の為に用い
る溶液およびエマルジヨンの予備製造において用
いた。 こゝで接着剤の性能を評価する為に用いた試験
法は、ザ・スペシフイケーシヨンズ・アンド・テ
クニカル・コミテー・オブ・ザ・プレツシヤー・
センシテイブ・テープ・カウニシル・イン・グレ
ンビユウ(The Specifcations and Techni−cal
Committee of the Pressure Sensitive Tape
Council in Glenview)、によつて開発された。
剪断接着(保持力)試験(PSTC−7)は、テス
ト・メソードズ・フオア・プレシアー・センシテ
イブ・テーブズ(Test Methools for Pressure
Sensitive Tapes)91976の第7版、第30頁に記
載されている。37℃(100〓)で100%の相対湿度
のもとでの剪断接着力を最初に測定する。積層物
が壊れない場合に、次に82℃(180〓)のもとで
の同じ積層物の剪断接着力を測定する。被覆され
たテープについての180°の角度での接着剥離試験
(PSTC−1)は第 頁に記してある。 実施例 この実施例には、カチオン系アミド単量体の製
造、酢酸ナトリウムおよびエチルアクリレート
(EA)、2−エチルヘキシル−アクリレート(2
−EHA)および自己架橋性のカチオン系アミド
単量体から製造される高分子量のカチオン系重合
体を含有する固形分高含有量の重合体水性ラテツ
クスの製造を記してある。また、積層用接着剤と
してラテツクスを用いることも示してある。 A:カチオン系単量体の製造 温度計、攪拌機、添加用漏斗および凝縮器を備
えた12−反応器に2968gの水および3060gの
N,N−ジメチルアミノプロピル−メタクリルア
ミド(DMAPMA)を導入する。この溶液を20
℃に冷却してそして1820gの濃塩酸を、30℃以下
の温度に維持している間に2時間に亘つてゆつく
り加える。次いで1332gのピクロロヒドリン
(EPI)を、30〜35℃に温度を維持しながら2.5時
間に亘つてゆつくりと添加する。この溶液を一晩
放置しそして、次に塩酸でPH4〜4.5に調整する。
未反応のEPIを63〜68℃のもとで減圧下にストリ
ツピングによつて除きそして留出物をストリツピ
ングの間に同じ量の水と替える。 得られる溶液(固形分含有量53.6%)は、
DMAPMAとEPIとの付加物であり且つDPEと称
される第四−アンモニウム塩を含有する。この塩
は次の式で表わされる: B:重合体ラテツクスの製造 2の四つ首フラスコに温度計、凝縮器、攪拌
機、液面下の窒素による浄化手段および適当な添
加用漏斗を配備させる。 (a) 30moのエチレンオキサイド(EO)の付加
した70%オクチルフエノール3.4g、4moの
EOの付加したオクチルフエノール4.5g、硫酸
第二鉄0.003gおよびt−ブチル−ヒドロゲン
−パーオキシド(t−BHP)0.06gを192.5g
の水に入れそして酢酸でPH4に調整したもの、 (b) 25.0gのエチル−アクリレート(EA)、 (c) 0.06gのホルムアルデヒド−スルホキシル酸
ナトリウム(SFS)、 (d) 425.0gEA、50.0gの2−エチルヘキシル−
アクリレート(2−EHA)および0.6gのt−
BHPを105.0gの水、30moのEOの付加した
70%オクチルフエノール32.5g、4moのEO
の付加したオクチルフエノール2.5gおよびA
の単量体溶液27.0gより成る混合物中に乳化し
たもの、 (e) 0.6gのSFSを20.0gの水に溶解したもの、 (f) 0.5gのt−BHPを5.0gの水に溶解したも
の、 (g) 0.5gのSFSを5.0gの水に溶解したもの。 最初の導入物aをフラスコに入れそしてこの混
合物を1時間に亘つて窒素にて液面下の浄化す
る。攪拌を開始しそして導入物bを加える。導入
物cを35℃のもとで加えながら、この混合物を55
℃に加熱する。10分後に導入物dおよびeを別々
に且つ4.5時間に亘つて55℃のもとでゆつくりと
加える。次にこの反応混合物を10分間55℃に維持
し、冷却しそして取り出す。 C:積層用接着剤としての増粘化したラテツクス
の製造および使用 Bのラテツクスを0.3%の酢酸ナトリウム
(NaOAc)と混合し、ビドロキシエチル−セル
ロースで17000cpsに増粘しそして繊維ガラス上に
噴霧する。接着剤で被覆した繊維ガラスを93℃
(200〓)にて5分間乾燥し、次いで30秒間、93℃
にてホツト・プレス−サイクル(hot press
cycle)に通しそして室温で1週間ねかす。この
ものはポリウレタン−ホームに対して優れた剪断
接着力を示す。例えば繊維ガラス/ポリウレタン
−ホーム−積層物1インチ平方に300gmの重量
を負荷する。この積層は37℃、相対温度100%に
て24時間後でも壊れない。同じ積層物に別の試験
をした時、80℃で8時間後にも同様に壊れない。 比較用ラテツクスを、2%のセスキ炭酸ナトリ
ウム(公知のアルカリ性硬化剤)を酢酸ナトリウ
ムに代えて用いることを除いて、上述の通りに製
造する。このラテツクスをヒドロキシシエチル−
セルロースにて粘度増加させる(17000に対して
16000cps)。接着剤で被覆した繊維ガラスとウレ
タン−ホームとの積層物は上記の各高温高湿試験
において壊れない。 別のラテツクスを、1.5gの酢酸ナトリウムが
導入物d中に存在していることを除いてBにおけ
る如く製造する。増粘したこのラテツクスは、重
合後に酢酸ナトリウムを加えることによつて製造
したものに匹敵する。接着剤で被覆した繊維ガラ
スとポリウレタン−ホームとの積層物は、上記各
高温高湿試験において壊れない。 対照用ラテツクスを、硬化剤(即ち、酢酸ナト
リウムまたはセスキ炭酸ナトリウム)を用いずに
上記の如く製造しそして評価されているヒドロキ
シシエチル−セルロースで16000cpsにて増粘させ
る。剪断接着試験において、接着剤で被覆された
繊維ガラスとポリウレタン−ホームとの積層物は
37℃、100%の相対温度で30分後に壊れたのに対
し、塩え硬化したラテツクスは24時間後にも壊れ
ない。この対照積層物は、湿温試験に合格しない
ので82℃では評価しない。 結果は、潜在的硬化剤が従来技術のアルカリ性
硬化剤と同程度に有効であることを示している。 実施例 この実施例は、潜在的硬化剤として酢酸ナトリ
ウムを含有する重合体水性ラテツクスの貯蔵安定
性を実証している。 ラテツクスは実施例における如く製造しそし
て17000cpsに増粘する。このラテツクスを、49℃
(120〓)で4週間貯蔵する前および後に、繊維ガ
ラスに被覆しそして次に繊維ガラス/ポリウレタ
ン−ホーム−積層物を製造する為に用いる。両方
の積層物は高湿高温において優れた剪断接着力を
示す。貯蔵したラテツクスの粘度は殆んど同じで
ある。(即ち16500cps)。 実施例の比較用ラテツクス(2%のセスキ炭
酸ナトリウムを含有する)の一部も49℃でねか
す。粘度は、2週間後に16000から18000cpsにそ
して次に4週間後に19250cpsに増加する。2週間
ねかした接着剤を用いて製造した繊維ガラス/ポ
リウレタン−ホーム−積層物は、37℃で100%の
相対湿度のもとで4時間にてのみ最高の剪断接着
力を示す。即ち、このものは高湿度試験で壊れる
ので高温接着について評価されない。 この結果は、酢酸ナトリウム含有ラテツクスは
貯蔵後にも優れた剪断接着力を示すのに、セスキ
炭酸ナトリウム含有ラテツクスはこれを示さない
ことを示している。 実施例 この実施例は官能性カチオン系エステル単量体
の製造および実施例における如く製造されてい
るカチオン系エステル単量体を用いている高分子
量重合体含有の固形分高含有量重合体水性ラテツ
クスの製造を記している。 A:カチオン系単量体の製造 温度計、攪拌機、添加用漏斗および凝縮器を備
えた4つ首の1−フラスコ中に219gの水およ
び108gの濃塩酸を導入する。この溶液を10℃に
冷却しそして169gのN,N−ジメチル−アミノ
エチル−メタクリレート(DMAEMA)を、内
容物が15℃より低く維持される程の速度で2時間
に亘つてゆつくり添加する。次に70gのエピクロ
ロヒドリン(EPI)を1度に加える。この溶液を
攪拌下に一晩放置し、次に塩酸にてPH3.5に調製
する。未反応のEPIを約60℃のもとで減圧下にス
トリツピングによつて除く。 得られる溶液(固形分含有量72.2%)は、
DMAEMAとEPIとの付加物であり且つDEEと称
される第四−アンモニウム塩を含む。この塩は次
の式で表わされる: B:重合体ラテツクスの製造 重合を、21.0gの上記単量体溶液を実施例の
Aのカチオン系単量体27.0gの代りに導入物α中
で用いることを除いて、実施例における如く実
施する。得られるラテツクスは58.0%の固形分含
有量である。0.5%の酢酸ナトリウム(当量より
僅かに少ない)と混合した場合には、カスチング
成形フイルムのDMF中での還流下における不溶
性成分量は36%である。硬化剤を含有しないが同
様に炉中で硬化する対照物から得られるカスチン
グ成形フイルムは9%しか不溶性成分を含有して
いない。 実施例 実施例のラテツクスであつて但し実施例に
おける如く増粒していないものを、記した量の塩
と混合しそして金属板上でフイルムにカスチング
成形する。このフイルムを室温で一晩、空気乾燥
し、次に5分間130℃で焼付ける。炉で硬化した
フイルムのDMF中での還流下における不溶性成
分量を測定する。結果を第1表に示す。
R2およびR3は任意にC1〜C6−アルキル基であ
り;Xはハロゲンであり;Yはアニオンでありそ
してnは1〜4である。代表的な自己架橋性重合
体は約90〜99.9重合%の重合性のビニル系単量体
を約0.1〜10重量%のハロゲンヒドリン基含有単
量体とより成る。こゝで“安定性”という言葉
は、貯蔵安定であり(即ち、粗粒子および/また
は粘度および/またはラテツクスにおける相分離
および/または重合体の凝集が増加しない)そし
て所望の目的の使用行為に備える為に未だ架橋
(網状化)可能であるラテツクスについて用いる。 塩は既に製造されたラテツクスに加えることに
よつてまたは重合体ラテツクスの製造において用
いられれる装入物の一つに含有させることによつ
てラテツクス中に導入させることができる。カチ
オン系−または非イオン系単量体のモル数を基準
として一般に実質的に当量の塩が有効である。重
合体への塩の作用は硬化後に得られる不溶性物質
(%)を調べることによつて測定することができ
る。アクリレートを基礎とする重合体では追加的
に塩を用いることが不溶性物質の減少(%)をも
たらす。しかしながらビニル−アセテートを基礎
とする重合体では、当量のアルカリを供給するの
に必要とされる量より過剰量の塩が不溶性物質
(%)を減らすことがない。この故に使用する塩
の有効量は該塩、用いる官能性単量体の種類およ
び量、および重合体の種類(アクリレート対ビニ
ルアセテート)にて変えられ得る。また、所期の
最終用途に依存して変わる所望の架橋度に依存し
ている。 典型的な非官能性の重合性ビニル系単量体に
は、ビニルエステル、アルキル(メタ)アクリレ
ート、スチレンおよびこれらの混合物並びにエチ
レン−ビニル−アセテートおよびこれと他の重合
性ビニル系単量体との混合物が包含される。これ
ら単量体の種類および量は最終用途(即ち、積層
用接着剤、圧感接着剤、結合剤およびこれらの類
似物)に依存している。 代表的な官能性単量体には、(メタ)アクリル
酸のN,N−ジアルキルアミノアルキル−エステ
ルとエピハロゲンヒドリンとから誘導されるカチ
オン系のモノエチレン性不飽和エステル単量体、
(メタ)アクリル酸のN,N−ジアルキルアミノ
アルキル−アミドとエピハロゲンヒドリンとから
誘導されるカチオン系のモノエチレン性不飽和エ
ステル誘導体および(メタ)アクリル酸とエピハ
ロゲンヒドリンとから誘導される非イオン系のエ
チレン系不飽和エステル単量体が含まれる。更
に、エピクロロヒドリンと他の不飽和酸(例えば
クロトン−、フマル−、マレイン−およびイタコ
ン酸)との反応によつて製造される他の重合性の
クロロヒドリンエステル−またはアミド単量体ま
たはそれらのN,N−ジアルキル−アミノアルキ
ル−エステルまたはアミドを用いることも可能で
ある。 ビニルエステル重合体中には、ビニルエステル
が少なくとも約5重量%の量で存在し、官能性単
量体が約0.1〜10%の量で存在しそして何か任意
の重合性ビニル系単量体が約0〜94.9%の量で存
在する。エチレン−ビニルアセテート重合体中の
各単量体はエチレン約0.5〜40%、ビニル−アセ
テート約89.5%まで、カチオン系単量体約0.10%
および何か任意の重合性ビニル系単量体0〜5%
の量である。これらの量は重量に関するものであ
り、合計で100%である。こゝで用いる“官能性”
単量体なる言葉は、アルカリ性の条件下で自己架
橋し得る。ハロゲンヒドリン−、またはエポキシ
ド基を含有する単量体を示している。 適する塩には、有機酸のアルカリ−、アルカリ
土類金属−または重金属塩(例えば蟻酸、酢酸、
ポロピオン酸およびこれらの類似物のナトリウム
−、カリウム−、カルシウム−、アルミニウム−
または鉛塩)がある。これら塩は、ラテツクスを
使用しそして水を除いた後に、潜在的硬化剤とし
て作用し、自己架橋性単量体を硬化させる。上記
塩は貯蔵中にラテツクスのPHを高めることがない
ので、貯蔵安定性は良好である。乾燥の間に、有
機酸アニオンが揮発性酸として除かれた時に強ア
ルカリがその場で生ずることによつてPHが増加す
ると思われる。乾燥は、最終用途および−特に重
要には−酸の揮発性に依存して室温のもとでもま
たは高温のもとでも実施できる。例えば酢酸ナト
リウムは重合体を室温で硬化させることができ
る。揮発性の酢酸は乾燥の間に水と一緒に除かれ
そして生ずる水酸化ナトリウムが硬化に影響する
と思われる。 本発明で用いるのに適するビニルエステルに
は、殊にビニルアセテート、炭素原子数6までの
飽和脂肪族モノカルボン酸の他のビニルエステ
ル、例えばビニルプロピオナートおよびこの類似
物、およびエチレン−ビニルアセテートがある。 他の重合性ビニル系重量体には、(メタ)アク
リル酸とC1〜C18−アルコールとのエステル(C1
〜C18−アルコールにはベンシルアルコール、シ
クロヘキシルアルコール、イソボルニル−アルコ
ールが含まれる)、例えばメチル−、エチル−、
ブチル−、2−エチルヘキシル−またはオクタデ
シル−アルリレートまたはメタクリレート;(メ
タ)アクリルアミドおよびこのものゝN−置換誘
導体、例えばN−モノ−およびN−ジ−メチル
−、−エチル−、−プロピル−および−ブチル−ア
クリルアミドまたは−メタクリルアミドおよびN
−モノ−またはN−ジ−フエニルアクリルアミ
ド;ブチル−ビニル−エーテルの如きビニルエー
テル類;N−ビニル−ピロリジノンの如きN−ビ
ニル−ラクタム類;ハロゲン化ビニル化合物、例
えばビニルクロライドおよびビニリデン−クロラ
イドまたは−フルオライド;メチル−またはエチ
ル−ビニル−ケトンの如きアルキル−ビニル−ケ
トン類;α,β−不飽和ジカルボン酸のジエステ
ル、例えばジメチル−、ジエチル−、ジプロピル
−、ジブチル−、ジフエニル−、ジベンジル−お
よびジ(フエニルエチル)−イタコナート、−マレ
エートおよび−フマレート;飽和脂肪族モノカル
ボン酸の(メタ)アリル−エステル、例えばアリ
ル−およびメタアリル−アセテート、−プロピオ
ナートおよびヴアレリエート;ビニル−ピロール
の如きビニル化合物;スチレン;およびエチレン
の如きオレフインが包含される。また少量(例え
ば0.01〜2%)のジアリル−マレエートおよびト
リアリル−シアヌレートの如き架橋性単量体も有
利である。 本発明で用いるのに適する官能性のカチオン系
単量体には、前記の式で表わされる第四−アンモ
ニウム化合物がある。代表的アニオンにはCl-、
Br-、R1CO2 -、NO3 -、SO4 -または無機−または
有機酸から誘導されるこれらに類似のアニオンが
ある。 エステル単量体は、前述で引用した米国特許第
3678098号に記載された製法に従つて製造するこ
とができる。エピハロゲン−ヒドリン、特にエピ
クロロヒドリンを酸性条件下に式 〔式中、R1、R2、R3、Yおよびnは前述で規
定した通りである。〕 で表わされる塩基性エステルの水素酸塩と反応さ
せる。この反応は室温から80℃、特に50℃または
それ以下において水性媒体中で実施する。少なく
とも化学量論量で用いるエピハロゲンヒドリン
を、一般に塩水溶液に加える。副反応を避ける為
にPHを酸性側に維持することが重要である。重合
抑制剤(例えばハイドロキノンのモノメチル−エ
ーテル、ハイドロキノンまたはフエノチアジン)
を用いてもよい。上記単量体が水性反応媒体中で
高収率で得られる。このものは水溶液として貯蔵
してもよいし、濃縮してもよいしまたは減圧下で
の水の蒸発によつて単離してもよい。 カチオン系アミド単量体は、前述で引用した米
国特許第3095390号の製法に従つて製造できる。
このものは、適する塩基性アミドの水素酸塩を用
いることを除いて、上記製法を用いて製造でき
る。この塩は式 〔式中、R1,R2,R3,R4,Yおよびnは前述
で規定した通りである。〕 で表わされる。このエステル単量体はまた、メタ
クリル酸またはアクリル酸とエピハロゲンヒドリ
ンとを反応させることによつても製造できる。 本発明で用いるのに適する官能性の非イオン系
単量体は、(メタ)アクリル酸とエピハロゲンヒ
ドリン、特にエピクロロヒドリンとの反応生成物
である。3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル−
メタクリレートの製法は周知であり、M.ヨシノ
(Yoshino)等によつて“油化学”15(11)、第
573〜8頁(1966)の(“エピクロロヒドリンの誘
導体X、グリシジルーエーテルの合成”)の章お
よびCA66,46073sに開示されている。反応は第
三−アミン類(例えばトリエチルアミンまたはピ
リジン)または第四−アンモニウム塩の存在下に
110℃までゞ実施する。溶剤は反応に望ましい作
用を及ぼさない。反応成分の添加順序は反応に影
響しそして酸へのエピクロロヒドリンの添加がゆ
つくりであるのが有利である。 ビニルエステルを基礎とする重合体は、通例の
水性乳化重合の技術を用いて製造される。即ち、
開始剤またはレドツクス系および界面活性剤を用
いて重合を行なう。エチレン−ビニル−アセテー
トを基礎とする重合も同様に、通例の水性のエチ
レン−ビニル−アセテート乳化重合の技術を用い
て、即ちレドツクス系および界面活性剤を用いて
加圧下に実施する。 適する開始剤にはアゾ系開始剤(例えば2,
2′−アゾビス−イソブチル−ニトリル)、過酸化
物(例えば過酸化水素)およびレドツクス系(例
えば第3−ブチル−ヒドロペルオキシドとナトリ
ウム−ホルムアルデヒド−スルホキシレートとの
系)が包含される。有利な重合方法においては、
水溶性のアゾ系開始剤〔例えば2,2′−アゾビス
−(2−アミジノプロパン)−ヒドロクロライドま
たはアゾ−N,N′−ジメチレン−イソブチル−
アミジン−ヒドロクロライド〕をアミノ−チオー
ル塩(例えばシステアミン−ヒドロクロライドを
アミノエタン−チオール−ヒドロクロライドまた
は2−ジエチル−アミノエタン−チオール−ヒド
ロクロライドとも呼ぶ)の如き水溶性の連鎖移動
剤と組み合わせて用いる。水溶性のアゾ系開始剤
は約0.05〜1%、特に約0.18〜0.4%の量で使用
し、連鎖移動剤は約0.001〜2%、特に約0.002〜
0.12%の量で用いる(但し、上記の各%は重合体
固形成分を基準とする重量%である)。 カチオン系−または非イオン系界面活性剤はカ
チオン系の自己架橋性単量体と一緒に用いる。い
ずれの界面活性剤も非イオン系の自己架橋性単量
体と一緒に用いることができる。本発明において
有用なカチオン系−および非イオン系界面活性剤
は通例のものであり、米国特許第3287305号(前
に引用したもの)に開示されている。一般にこれ
らは、重合体固形分含有量を基準として0.5〜6
重量%の量で用いる。適するカチオン系界面活性
剤には、酢酸、塩酸および硫酸より成る群から選
ばれた酸と高級脂肪アミンとより成る化合物;高
級脂肪酸のジエチルアミノエチル−エステルの
塩;オレイル−アミド−エチル−ジエチルアミン
−アセテート;第四−アンモニウム化合物、例え
ばセチルジメチル−ベンジル−アンモニウム−ク
ロライド、セチル−トリメチル−アンモニウム−
ブロマイド、パラ−(トリメチル−アンモニウム)
−安息香酸−セチルエステル−メソサルフエー
ト、〔α−(ラウロイル−アミン)−プロピル〕−ト
リメチルアンモニウム−メソサルフエート、セチ
ルピリジニウム−メソサルフエート、オクタデシ
ル−トリメチルアンモニウム−ブロマイドおよび
ジエチル−サルフエートおよびトリエタノールア
ミン−トリステアレートより成る第四−アンモニ
ウム化合物が含まれる。適する非イオン系界面活
性剤には、脂肪酸、脂肪アミンまたは脂肪アルコ
ールのポリグリコール−エーテル、オクチルフエ
ノール−ポリグリコール−エーテルおよび、高級
脂肪酸で部分的にエステル化した多価アルコール
が含まれる。 任意におよび好ましくは、ラテツクスは接着
−、被覆−および結合剤にとつて一般的な種類
の、安定剤(部分的に加水分解されたポリビニル
アルコール)、フイラー、顔料、可塑剤、増粘剤
(水溶性のセルロース誘導体、ポリビニルアルコ
ールおよびポリアクリルアミド)、分散剤、消泡
剤、染料、粘着付与剤およびこれらの類似物の如
き付加的量の相容性添加物を含有してもよい。ラ
テツクスは一般的には少なくとも25重量%の水
(即ち、該ラテツクスは約75重量%まで、好まし
くは40〜60重量%の固形分含有量を有していても
よい)を、使用目的に応じて固形分と一緒に含有
し得る。 以下の実施例にて本発明を更に詳細に説明す
る。各実施例において全ての部は重量部であり、
全ての温度は他の表示がない限り℃である。ブル
ツクフイールド粘度(20回転/分)は記述してあ
るラテツクス固形分含有量にて測定しそして固有
粘度(I.V)はジメチル−ホルムアミド(DMF)
またはテトラヒドロフラン(THF)中で30℃の
もとで測定する。脱イオン水を、重合の為に用い
る溶液およびエマルジヨンの予備製造において用
いた。 こゝで接着剤の性能を評価する為に用いた試験
法は、ザ・スペシフイケーシヨンズ・アンド・テ
クニカル・コミテー・オブ・ザ・プレツシヤー・
センシテイブ・テープ・カウニシル・イン・グレ
ンビユウ(The Specifcations and Techni−cal
Committee of the Pressure Sensitive Tape
Council in Glenview)、によつて開発された。
剪断接着(保持力)試験(PSTC−7)は、テス
ト・メソードズ・フオア・プレシアー・センシテ
イブ・テーブズ(Test Methools for Pressure
Sensitive Tapes)91976の第7版、第30頁に記
載されている。37℃(100〓)で100%の相対湿度
のもとでの剪断接着力を最初に測定する。積層物
が壊れない場合に、次に82℃(180〓)のもとで
の同じ積層物の剪断接着力を測定する。被覆され
たテープについての180°の角度での接着剥離試験
(PSTC−1)は第 頁に記してある。 実施例 この実施例には、カチオン系アミド単量体の製
造、酢酸ナトリウムおよびエチルアクリレート
(EA)、2−エチルヘキシル−アクリレート(2
−EHA)および自己架橋性のカチオン系アミド
単量体から製造される高分子量のカチオン系重合
体を含有する固形分高含有量の重合体水性ラテツ
クスの製造を記してある。また、積層用接着剤と
してラテツクスを用いることも示してある。 A:カチオン系単量体の製造 温度計、攪拌機、添加用漏斗および凝縮器を備
えた12−反応器に2968gの水および3060gの
N,N−ジメチルアミノプロピル−メタクリルア
ミド(DMAPMA)を導入する。この溶液を20
℃に冷却してそして1820gの濃塩酸を、30℃以下
の温度に維持している間に2時間に亘つてゆつく
り加える。次いで1332gのピクロロヒドリン
(EPI)を、30〜35℃に温度を維持しながら2.5時
間に亘つてゆつくりと添加する。この溶液を一晩
放置しそして、次に塩酸でPH4〜4.5に調整する。
未反応のEPIを63〜68℃のもとで減圧下にストリ
ツピングによつて除きそして留出物をストリツピ
ングの間に同じ量の水と替える。 得られる溶液(固形分含有量53.6%)は、
DMAPMAとEPIとの付加物であり且つDPEと称
される第四−アンモニウム塩を含有する。この塩
は次の式で表わされる: B:重合体ラテツクスの製造 2の四つ首フラスコに温度計、凝縮器、攪拌
機、液面下の窒素による浄化手段および適当な添
加用漏斗を配備させる。 (a) 30moのエチレンオキサイド(EO)の付加
した70%オクチルフエノール3.4g、4moの
EOの付加したオクチルフエノール4.5g、硫酸
第二鉄0.003gおよびt−ブチル−ヒドロゲン
−パーオキシド(t−BHP)0.06gを192.5g
の水に入れそして酢酸でPH4に調整したもの、 (b) 25.0gのエチル−アクリレート(EA)、 (c) 0.06gのホルムアルデヒド−スルホキシル酸
ナトリウム(SFS)、 (d) 425.0gEA、50.0gの2−エチルヘキシル−
アクリレート(2−EHA)および0.6gのt−
BHPを105.0gの水、30moのEOの付加した
70%オクチルフエノール32.5g、4moのEO
の付加したオクチルフエノール2.5gおよびA
の単量体溶液27.0gより成る混合物中に乳化し
たもの、 (e) 0.6gのSFSを20.0gの水に溶解したもの、 (f) 0.5gのt−BHPを5.0gの水に溶解したも
の、 (g) 0.5gのSFSを5.0gの水に溶解したもの。 最初の導入物aをフラスコに入れそしてこの混
合物を1時間に亘つて窒素にて液面下の浄化す
る。攪拌を開始しそして導入物bを加える。導入
物cを35℃のもとで加えながら、この混合物を55
℃に加熱する。10分後に導入物dおよびeを別々
に且つ4.5時間に亘つて55℃のもとでゆつくりと
加える。次にこの反応混合物を10分間55℃に維持
し、冷却しそして取り出す。 C:積層用接着剤としての増粘化したラテツクス
の製造および使用 Bのラテツクスを0.3%の酢酸ナトリウム
(NaOAc)と混合し、ビドロキシエチル−セル
ロースで17000cpsに増粘しそして繊維ガラス上に
噴霧する。接着剤で被覆した繊維ガラスを93℃
(200〓)にて5分間乾燥し、次いで30秒間、93℃
にてホツト・プレス−サイクル(hot press
cycle)に通しそして室温で1週間ねかす。この
ものはポリウレタン−ホームに対して優れた剪断
接着力を示す。例えば繊維ガラス/ポリウレタン
−ホーム−積層物1インチ平方に300gmの重量
を負荷する。この積層は37℃、相対温度100%に
て24時間後でも壊れない。同じ積層物に別の試験
をした時、80℃で8時間後にも同様に壊れない。 比較用ラテツクスを、2%のセスキ炭酸ナトリ
ウム(公知のアルカリ性硬化剤)を酢酸ナトリウ
ムに代えて用いることを除いて、上述の通りに製
造する。このラテツクスをヒドロキシシエチル−
セルロースにて粘度増加させる(17000に対して
16000cps)。接着剤で被覆した繊維ガラスとウレ
タン−ホームとの積層物は上記の各高温高湿試験
において壊れない。 別のラテツクスを、1.5gの酢酸ナトリウムが
導入物d中に存在していることを除いてBにおけ
る如く製造する。増粘したこのラテツクスは、重
合後に酢酸ナトリウムを加えることによつて製造
したものに匹敵する。接着剤で被覆した繊維ガラ
スとポリウレタン−ホームとの積層物は、上記各
高温高湿試験において壊れない。 対照用ラテツクスを、硬化剤(即ち、酢酸ナト
リウムまたはセスキ炭酸ナトリウム)を用いずに
上記の如く製造しそして評価されているヒドロキ
シシエチル−セルロースで16000cpsにて増粘させ
る。剪断接着試験において、接着剤で被覆された
繊維ガラスとポリウレタン−ホームとの積層物は
37℃、100%の相対温度で30分後に壊れたのに対
し、塩え硬化したラテツクスは24時間後にも壊れ
ない。この対照積層物は、湿温試験に合格しない
ので82℃では評価しない。 結果は、潜在的硬化剤が従来技術のアルカリ性
硬化剤と同程度に有効であることを示している。 実施例 この実施例は、潜在的硬化剤として酢酸ナトリ
ウムを含有する重合体水性ラテツクスの貯蔵安定
性を実証している。 ラテツクスは実施例における如く製造しそし
て17000cpsに増粘する。このラテツクスを、49℃
(120〓)で4週間貯蔵する前および後に、繊維ガ
ラスに被覆しそして次に繊維ガラス/ポリウレタ
ン−ホーム−積層物を製造する為に用いる。両方
の積層物は高湿高温において優れた剪断接着力を
示す。貯蔵したラテツクスの粘度は殆んど同じで
ある。(即ち16500cps)。 実施例の比較用ラテツクス(2%のセスキ炭
酸ナトリウムを含有する)の一部も49℃でねか
す。粘度は、2週間後に16000から18000cpsにそ
して次に4週間後に19250cpsに増加する。2週間
ねかした接着剤を用いて製造した繊維ガラス/ポ
リウレタン−ホーム−積層物は、37℃で100%の
相対湿度のもとで4時間にてのみ最高の剪断接着
力を示す。即ち、このものは高湿度試験で壊れる
ので高温接着について評価されない。 この結果は、酢酸ナトリウム含有ラテツクスは
貯蔵後にも優れた剪断接着力を示すのに、セスキ
炭酸ナトリウム含有ラテツクスはこれを示さない
ことを示している。 実施例 この実施例は官能性カチオン系エステル単量体
の製造および実施例における如く製造されてい
るカチオン系エステル単量体を用いている高分子
量重合体含有の固形分高含有量重合体水性ラテツ
クスの製造を記している。 A:カチオン系単量体の製造 温度計、攪拌機、添加用漏斗および凝縮器を備
えた4つ首の1−フラスコ中に219gの水およ
び108gの濃塩酸を導入する。この溶液を10℃に
冷却しそして169gのN,N−ジメチル−アミノ
エチル−メタクリレート(DMAEMA)を、内
容物が15℃より低く維持される程の速度で2時間
に亘つてゆつくり添加する。次に70gのエピクロ
ロヒドリン(EPI)を1度に加える。この溶液を
攪拌下に一晩放置し、次に塩酸にてPH3.5に調製
する。未反応のEPIを約60℃のもとで減圧下にス
トリツピングによつて除く。 得られる溶液(固形分含有量72.2%)は、
DMAEMAとEPIとの付加物であり且つDEEと称
される第四−アンモニウム塩を含む。この塩は次
の式で表わされる: B:重合体ラテツクスの製造 重合を、21.0gの上記単量体溶液を実施例の
Aのカチオン系単量体27.0gの代りに導入物α中
で用いることを除いて、実施例における如く実
施する。得られるラテツクスは58.0%の固形分含
有量である。0.5%の酢酸ナトリウム(当量より
僅かに少ない)と混合した場合には、カスチング
成形フイルムのDMF中での還流下における不溶
性成分量は36%である。硬化剤を含有しないが同
様に炉中で硬化する対照物から得られるカスチン
グ成形フイルムは9%しか不溶性成分を含有して
いない。 実施例 実施例のラテツクスであつて但し実施例に
おける如く増粒していないものを、記した量の塩
と混合しそして金属板上でフイルムにカスチング
成形する。このフイルムを室温で一晩、空気乾燥
し、次に5分間130℃で焼付ける。炉で硬化した
フイルムのDMF中での還流下における不溶性成
分量を測定する。結果を第1表に示す。
【表】
この結果は多くの金属がカチオンとして使用で
きることを示している。またこの結果は、色々な
有機酸(C11までの)のアニオンが潜在的硬化剤
として適していることを示している。しかしなが
ら実施例IXで示されている様に、全ての有機酸
は貯蔵安定性のラテツクスをもたらさない。更に
この結果は、強酸の無機−および有機塩(塩化ナ
トリウム、硫酸ナトリウム、修酸ナトリウム)が
適していないこと、即ちこれらは対照物とほゞ同
じ少ない量(%)の不溶性成分によつて示される
様に重合体を架橋させてないことを示している。 実施例 この実施例は、ハロゲンヒドリン基を含有する
非イオン系の官能性単量体を潜在的硬化剤として
の塩を含有する重合体ラテツクスの製造において
も使用できることを実証している。 重合体ラテツクスを、10.0gの3−クロロ−2
−ヒドロキシアミノプロピル−メタクリレートお
よび7.5gの60%濃度ジメチルアミノプロピル−
メタクリルアミド水溶液を実施例のAのカチオ
ン系官能性単量体27.0gの代りに用いることを除
いて実施例における如く製造する。混合時に
0.5%のNaOAc(ほゞ当量)を0.3%の代りに用い
る。フイルムをカスチング成形しそして実施例
における如く炉で硬化させる。カスチング成形し
たフイルムのDMF中での還流下不溶性成分は21
%である。硬化剤を含まないが同様に炉で硬化し
た対照物から得られるカスチング成形フイルムは
3.0%しか不溶性成分を含まない。 実施例 この実施例は、ビニルアセテート(VA)およ
びブチルアクリレート(BA)を用いる付加的に
潜在的に硬化し得る重合体ラテツクスの製造を実
証する。 重合は以下の各導入物を用いて実施例におけ
る如く実施する: (a) セチルトリメチル−アンモニウム−クロライ
ド(CTMAC)0.25g、30moのエチレンオ
キサイド(EO)の付加した70%オクチルフエ
ノール3.0g、10moのEOの付加したオクチ
ルフエノール0.3g、実施例のAのカチオン
系単量体溶液8.0gおよび2,2′−アゾビス
(2−アミジノプロパン)−ヒドロクロライド
(AAP)0.5gを300gの水に入れたもの、 (b) 50.0gのVAおよび5gのBA、 (c) 200.0gのVAおよび245gを、100gの水、
30moのEOの付加した70%オクチルフエノー
ル21.45g、10moのEOの付加したオクチル
フエノール2.5g、CTMAC0.5g、システアミ
ン・HC0.22gおよびAのカチオン系単量体
溶液32.4gより成る混合物中に乳化したもの、 (d) 46gの水に1.5gのAAPを入れたもの。 最初の導入物aをフラスコに入れそしてこの混
合物を30分に亘つて窒素にて液面下について浄化
する。攪拌を開始しそして導入物bを加える。こ
の混合物を75℃に加熱し、還流の停止後5分で導
入物cおよびdを別々に且つそれぞれ4.5時間お
よび5時間に亘つてゆつくり加える。次にこの反
応混合物を1時間保持し、冷却しそして取り出
す。得られるラテツクスは47.1%の固形分含有量
である。 このラテツクスを1%のNaOAcおよび1%の
ジドデシル−ジメチル−アンモニウム−クロライ
ド(カチオン系界面活性剤)と混合し、脱イオン
水にて固形分含有量40%に希釈しそしてポリエス
テルの布を浸すのに用いる。ドラム乾燥の後に、
この布は0.55ポンド/インチ(Ib./in)のウエツ
ト強度および1.4Ib./in.のドライ強度を有する。
酢酸ナトリウムを用いないと、ウエツト強度およ
びドライ強度はそれぞれ0.21Ib./in.および
0.9Ib./in.である。 この結果は、潜在的硬化剤が官能性カチオン基
を有するビニルアセテート/ブチルアクリレート
−共重合体に対して有効であることおよびポリエ
ステル製布の為の結合剤として用いる場合に架橋
した重合体が強度を与えることを示している。 実施例 この実施例は、エチレン(E)、ビニルアセテ
ート(VA)およびDPEを用いての潜在的硬化性
重合体ラテツクスの製造を実証している。 以下の各導入物を準備する: (a) CTMAC0.33g、30moのEOが付加した70
%オクチルフエノール1.5g、10moのEOが
付加したオクチルフエノール0.15g、AAP0.1
g、水190.0gおよび実施例のカチオン系単
量体溶液3.3g。 (b) 170.0gのVAを、50.0gの水、10.5gの
CTMAC、30moのEOの付加した70%オクチ
ルフエノール12.5gおよび実施例のカチオン
系単量体溶液9.5gより成る混合物中に乳化し
たもの。 (c) 86.6gの水および0.875gのAAP。 重合は、1のステンレス製反応器に導入物a
を充填し、減圧下に置きそして3時間窒素ガスで
パージングすることによつて実施する。 2.50gのビニルアセテートを導入しそして温度
を75℃に上げる。反応器にエチレンを圧入して
350pisとしそして反応開始後30分でエチレン圧を
800psiに高め、一方導入物bおよびcをそれぞれ
5時間および5.5時間に亘つてゆつくりと別々に
ポンプ供給する。この混合物を2時間75℃に維持
し、冷却しそして取り出す。得られるラテツクス
は40.8%の固形分含有量である。 上記ラテツクスを異なる量の酢酸ナトリウムと
混合する。フイルムを金属板上でカスチング成形
によつて得、一晩乾燥しそして130℃で5分間炉
乾燥する。DMF中での還流下における不溶性成
分量を以下に示す: NaOACの重量% 不溶性成分量% 0 2.0 0.3 46.0 0.5* 46.0 1.0 41.0 *当量の塩 不溶性成分量(%)は、重合体が酢酸ナトリウ
ムによつて硬化することを示している。 実施例 この実施例は、圧感重合体ラテツクスと本発明
の潜在的硬化性の塩との混合が剪断接着力を改善
することを実証している。 重合体を、導入物dにおいて425.0gのEAおよ
び50.0gの2−EHAの代りに180.0gのEAおよび
295.0gの2−EHAを用いることを除いて、実施
例における如く製造する。得られるラテツクス
は58.0%の固形分含有量である。 このラテツクスを下記表に示す量の塩と混合
し、離型紙に被覆しそして5分間135℃(275〓)
で炉乾燥する。剪断接着試験の為にフイルムをマ
イラフイルム(Mylar film)に移し、3.2cm2(0.5
平方インチ)のマイラフイルムをスチール製パネ
ルに接着しそして1000gの重量を掛ける。インス
トロン(Instron)引張り試験機を用いて180°の
角度にてポンド/インチで測定される接着剥離
は、全てのラテツクスについて満足なものであ
り、20分後には1.7〜2.7の範囲そして24時間後に
は2.2〜4.0の範囲にある。剪断接着力の結果を以
下に示す。
きることを示している。またこの結果は、色々な
有機酸(C11までの)のアニオンが潜在的硬化剤
として適していることを示している。しかしなが
ら実施例IXで示されている様に、全ての有機酸
は貯蔵安定性のラテツクスをもたらさない。更に
この結果は、強酸の無機−および有機塩(塩化ナ
トリウム、硫酸ナトリウム、修酸ナトリウム)が
適していないこと、即ちこれらは対照物とほゞ同
じ少ない量(%)の不溶性成分によつて示される
様に重合体を架橋させてないことを示している。 実施例 この実施例は、ハロゲンヒドリン基を含有する
非イオン系の官能性単量体を潜在的硬化剤として
の塩を含有する重合体ラテツクスの製造において
も使用できることを実証している。 重合体ラテツクスを、10.0gの3−クロロ−2
−ヒドロキシアミノプロピル−メタクリレートお
よび7.5gの60%濃度ジメチルアミノプロピル−
メタクリルアミド水溶液を実施例のAのカチオ
ン系官能性単量体27.0gの代りに用いることを除
いて実施例における如く製造する。混合時に
0.5%のNaOAc(ほゞ当量)を0.3%の代りに用い
る。フイルムをカスチング成形しそして実施例
における如く炉で硬化させる。カスチング成形し
たフイルムのDMF中での還流下不溶性成分は21
%である。硬化剤を含まないが同様に炉で硬化し
た対照物から得られるカスチング成形フイルムは
3.0%しか不溶性成分を含まない。 実施例 この実施例は、ビニルアセテート(VA)およ
びブチルアクリレート(BA)を用いる付加的に
潜在的に硬化し得る重合体ラテツクスの製造を実
証する。 重合は以下の各導入物を用いて実施例におけ
る如く実施する: (a) セチルトリメチル−アンモニウム−クロライ
ド(CTMAC)0.25g、30moのエチレンオ
キサイド(EO)の付加した70%オクチルフエ
ノール3.0g、10moのEOの付加したオクチ
ルフエノール0.3g、実施例のAのカチオン
系単量体溶液8.0gおよび2,2′−アゾビス
(2−アミジノプロパン)−ヒドロクロライド
(AAP)0.5gを300gの水に入れたもの、 (b) 50.0gのVAおよび5gのBA、 (c) 200.0gのVAおよび245gを、100gの水、
30moのEOの付加した70%オクチルフエノー
ル21.45g、10moのEOの付加したオクチル
フエノール2.5g、CTMAC0.5g、システアミ
ン・HC0.22gおよびAのカチオン系単量体
溶液32.4gより成る混合物中に乳化したもの、 (d) 46gの水に1.5gのAAPを入れたもの。 最初の導入物aをフラスコに入れそしてこの混
合物を30分に亘つて窒素にて液面下について浄化
する。攪拌を開始しそして導入物bを加える。こ
の混合物を75℃に加熱し、還流の停止後5分で導
入物cおよびdを別々に且つそれぞれ4.5時間お
よび5時間に亘つてゆつくり加える。次にこの反
応混合物を1時間保持し、冷却しそして取り出
す。得られるラテツクスは47.1%の固形分含有量
である。 このラテツクスを1%のNaOAcおよび1%の
ジドデシル−ジメチル−アンモニウム−クロライ
ド(カチオン系界面活性剤)と混合し、脱イオン
水にて固形分含有量40%に希釈しそしてポリエス
テルの布を浸すのに用いる。ドラム乾燥の後に、
この布は0.55ポンド/インチ(Ib./in)のウエツ
ト強度および1.4Ib./in.のドライ強度を有する。
酢酸ナトリウムを用いないと、ウエツト強度およ
びドライ強度はそれぞれ0.21Ib./in.および
0.9Ib./in.である。 この結果は、潜在的硬化剤が官能性カチオン基
を有するビニルアセテート/ブチルアクリレート
−共重合体に対して有効であることおよびポリエ
ステル製布の為の結合剤として用いる場合に架橋
した重合体が強度を与えることを示している。 実施例 この実施例は、エチレン(E)、ビニルアセテ
ート(VA)およびDPEを用いての潜在的硬化性
重合体ラテツクスの製造を実証している。 以下の各導入物を準備する: (a) CTMAC0.33g、30moのEOが付加した70
%オクチルフエノール1.5g、10moのEOが
付加したオクチルフエノール0.15g、AAP0.1
g、水190.0gおよび実施例のカチオン系単
量体溶液3.3g。 (b) 170.0gのVAを、50.0gの水、10.5gの
CTMAC、30moのEOの付加した70%オクチ
ルフエノール12.5gおよび実施例のカチオン
系単量体溶液9.5gより成る混合物中に乳化し
たもの。 (c) 86.6gの水および0.875gのAAP。 重合は、1のステンレス製反応器に導入物a
を充填し、減圧下に置きそして3時間窒素ガスで
パージングすることによつて実施する。 2.50gのビニルアセテートを導入しそして温度
を75℃に上げる。反応器にエチレンを圧入して
350pisとしそして反応開始後30分でエチレン圧を
800psiに高め、一方導入物bおよびcをそれぞれ
5時間および5.5時間に亘つてゆつくりと別々に
ポンプ供給する。この混合物を2時間75℃に維持
し、冷却しそして取り出す。得られるラテツクス
は40.8%の固形分含有量である。 上記ラテツクスを異なる量の酢酸ナトリウムと
混合する。フイルムを金属板上でカスチング成形
によつて得、一晩乾燥しそして130℃で5分間炉
乾燥する。DMF中での還流下における不溶性成
分量を以下に示す: NaOACの重量% 不溶性成分量% 0 2.0 0.3 46.0 0.5* 46.0 1.0 41.0 *当量の塩 不溶性成分量(%)は、重合体が酢酸ナトリウ
ムによつて硬化することを示している。 実施例 この実施例は、圧感重合体ラテツクスと本発明
の潜在的硬化性の塩との混合が剪断接着力を改善
することを実証している。 重合体を、導入物dにおいて425.0gのEAおよ
び50.0gの2−EHAの代りに180.0gのEAおよび
295.0gの2−EHAを用いることを除いて、実施
例における如く製造する。得られるラテツクス
は58.0%の固形分含有量である。 このラテツクスを下記表に示す量の塩と混合
し、離型紙に被覆しそして5分間135℃(275〓)
で炉乾燥する。剪断接着試験の為にフイルムをマ
イラフイルム(Mylar film)に移し、3.2cm2(0.5
平方インチ)のマイラフイルムをスチール製パネ
ルに接着しそして1000gの重量を掛ける。インス
トロン(Instron)引張り試験機を用いて180°の
角度にてポンド/インチで測定される接着剥離
は、全てのラテツクスについて満足なものであ
り、20分後には1.7〜2.7の範囲そして24時間後に
は2.2〜4.0の範囲にある。剪断接着力の結果を以
下に示す。
【表】
結果は、潜在的硬化剤が剪断接着力を改善する
こと、蟻酸ナトリウムにて最も著しい改善がある
ことを示している。(C6までの)低級の酸から得
られるアニオンを含有するナトリウム塩は(C11
までの)高級の酸から得られるアニオンを含有す
るそれよりも幾分か良好である。この結果は多価
のカチオンの塩も有効であることを示している。
更にこの結果は強酸の無機−および有機塩(例え
ば塩化ナトリウムおよび修酸ナトリウム)が適し
ていないことを実証している。 実施例 IX この実施例では、(重大な粘度増加がないこと
によつて示される如き)貯蔵安定性および(加熱
硬化後の不溶性成分量%によつて示される如き)
硬化をラテツクスについて調べる。 A:カチオン系官能性単量体を含有するラテツク
スの貯蔵安定性 実施例のラテツクスであつて実施例におけ
る如く増粘していないものを、下記表に示す量の
塩と混合しそして23日間まで貯蔵する(120〓)。
時間に対する粘度の変化を以下に示す。
こと、蟻酸ナトリウムにて最も著しい改善がある
ことを示している。(C6までの)低級の酸から得
られるアニオンを含有するナトリウム塩は(C11
までの)高級の酸から得られるアニオンを含有す
るそれよりも幾分か良好である。この結果は多価
のカチオンの塩も有効であることを示している。
更にこの結果は強酸の無機−および有機塩(例え
ば塩化ナトリウムおよび修酸ナトリウム)が適し
ていないことを実証している。 実施例 IX この実施例では、(重大な粘度増加がないこと
によつて示される如き)貯蔵安定性および(加熱
硬化後の不溶性成分量%によつて示される如き)
硬化をラテツクスについて調べる。 A:カチオン系官能性単量体を含有するラテツク
スの貯蔵安定性 実施例のラテツクスであつて実施例におけ
る如く増粘していないものを、下記表に示す量の
塩と混合しそして23日間まで貯蔵する(120〓)。
時間に対する粘度の変化を以下に示す。
【表】
* 比較用
結果からは、(C3までの)低級の酸の塩が最良
の貯蔵安定性を示し、(C6までの)より高級な酸
の塩が貯蔵安定性においてセスキ炭酸ナトリウム
より良好であるが上記低級酸と同程度には良好で
ないことおよびC6より上の酸の塩は、ラテツク
スを混合の間に凝固させるので不満足なものであ
ることが判る。これは、C6より上の酸塩の能力
が劣つているとを示す前述の実施例の剪断接着結
果と相関々係にある。 B:非イオン系官能単量体を含有するラテツクス
の不溶性の試験 ラテツクスを、導入物aおよびdが192.5gお
よび105.0gの水の代りに210.0gおよび115.0gの
水を含有することを除いて、実施例と同様に製
造する。このラテツクスを、下記表の塩と混合
し、フイルムにカスチング成形しそして図にお
ける如く硬化させる。炉乾燥したフイルムの
DMF中での環流下の不溶性成分量を測定する。
結果を以下に示す:
結果からは、(C3までの)低級の酸の塩が最良
の貯蔵安定性を示し、(C6までの)より高級な酸
の塩が貯蔵安定性においてセスキ炭酸ナトリウム
より良好であるが上記低級酸と同程度には良好で
ないことおよびC6より上の酸の塩は、ラテツク
スを混合の間に凝固させるので不満足なものであ
ることが判る。これは、C6より上の酸塩の能力
が劣つているとを示す前述の実施例の剪断接着結
果と相関々係にある。 B:非イオン系官能単量体を含有するラテツクス
の不溶性の試験 ラテツクスを、導入物aおよびdが192.5gお
よび105.0gの水の代りに210.0gおよび115.0gの
水を含有することを除いて、実施例と同様に製
造する。このラテツクスを、下記表の塩と混合
し、フイルムにカスチング成形しそして図にお
ける如く硬化させる。炉乾燥したフイルムの
DMF中での環流下の不溶性成分量を測定する。
結果を以下に示す:
【表】
【表】
結果は、高級の酸の塩は、対照より大きくない
不溶性成分量(%)によつて示される様に、重合
体を硬化させていない。酢酸ナトリウムを0.3%
および0.5%用いることが非常に有効であつた
(不溶性成分量20%および22.6%)。非イオン系単
量体を基準として等モルより多い0.8%用いると、
不溶性化しない。 実施例 この実施例はラテツクスが室温で硬化し得るこ
とを実証する。 A:アクリレートを基礎とする重合体ラテツクス 2.2gの酢酸ナトリウムが導入物d中に存在す
ることを除いて、実施例のBにおける如くラテ
ツクスを製造する。このラテツクスを金属製板上
でフイルムにカルチング成形する。1枚のフイル
ムを室温で一晩乾燥しそして130℃で5分間焼付
ける。別のフイルムを室温乾燥しそして室温で1
週間ねかせる。 炉乾燥したフイルムのDMF中での環流下の不
溶性成分量は25%であり、他方室温乾燥したフイ
ルムの不溶性成分量は66%である。 B:ビニルアセテートを基礎とする重合体ラテツ
クス 導入物c中においてAの単量体溶液を32.4gの
代りに190.0g用いそして1.5gの酢酸ナトリウム
が存在することを除いて実施例における如く、
ラテツクスを製造する。更に導入物e(5gの水
に0.5gの第3ーブチル−ヒドロゲン−パーオキ
シドの入つたもの)およびf(10gの水に0.5gの
異性重亜硫酸ナトリウムの入つたもの)を後から
添加する。導入物cおよびdは4.5時間に亘つて
別々にゆつくり添加する。この反応混合物を10分
間保持しそして導入物fを20分間に亘つて添加す
る。この反応混合物を10分間保持し、冷却しそし
て取り出す。カスチング成形でフイルムを得そし
て、空気乾燥したフイルムを一晩のみねかせるこ
とを除いて上記の如く乾燥させる。 炉乾燥したフイルムのDMF中での環流下の不
溶性成分量は62%であり、一方室温で硬化させた
フイルムの不溶性成分は55%である。 結果は、両方の重合体が大規模な硬化処理をし
なくとも、酢酸ナトリウムによつて室温で硬化す
ることを示している。 総括すれば、本発明は、アルカリ硬化性の自己
架橋性エマルジヨン重合体および、室温でさえ有
効である潜在的硬化剤としての選らばれた有機酸
塩を含有する貯蔵安定性の一成分系の硬化性水性
ラテツクスを提供している。
不溶性成分量(%)によつて示される様に、重合
体を硬化させていない。酢酸ナトリウムを0.3%
および0.5%用いることが非常に有効であつた
(不溶性成分量20%および22.6%)。非イオン系単
量体を基準として等モルより多い0.8%用いると、
不溶性化しない。 実施例 この実施例はラテツクスが室温で硬化し得るこ
とを実証する。 A:アクリレートを基礎とする重合体ラテツクス 2.2gの酢酸ナトリウムが導入物d中に存在す
ることを除いて、実施例のBにおける如くラテ
ツクスを製造する。このラテツクスを金属製板上
でフイルムにカルチング成形する。1枚のフイル
ムを室温で一晩乾燥しそして130℃で5分間焼付
ける。別のフイルムを室温乾燥しそして室温で1
週間ねかせる。 炉乾燥したフイルムのDMF中での環流下の不
溶性成分量は25%であり、他方室温乾燥したフイ
ルムの不溶性成分量は66%である。 B:ビニルアセテートを基礎とする重合体ラテツ
クス 導入物c中においてAの単量体溶液を32.4gの
代りに190.0g用いそして1.5gの酢酸ナトリウム
が存在することを除いて実施例における如く、
ラテツクスを製造する。更に導入物e(5gの水
に0.5gの第3ーブチル−ヒドロゲン−パーオキ
シドの入つたもの)およびf(10gの水に0.5gの
異性重亜硫酸ナトリウムの入つたもの)を後から
添加する。導入物cおよびdは4.5時間に亘つて
別々にゆつくり添加する。この反応混合物を10分
間保持しそして導入物fを20分間に亘つて添加す
る。この反応混合物を10分間保持し、冷却しそし
て取り出す。カスチング成形でフイルムを得そし
て、空気乾燥したフイルムを一晩のみねかせるこ
とを除いて上記の如く乾燥させる。 炉乾燥したフイルムのDMF中での環流下の不
溶性成分量は62%であり、一方室温で硬化させた
フイルムの不溶性成分は55%である。 結果は、両方の重合体が大規模な硬化処理をし
なくとも、酢酸ナトリウムによつて室温で硬化す
ることを示している。 総括すれば、本発明は、アルカリ硬化性の自己
架橋性エマルジヨン重合体および、室温でさえ有
効である潜在的硬化剤としての選らばれた有機酸
塩を含有する貯蔵安定性の一成分系の硬化性水性
ラテツクスを提供している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 アルカリ硬化性の自己架橋性エマルジヨン重
合体を水および式 〔式中、RはHまたはC1〜C6の直鎖状−また
は−分枝状−アルキル基またはC2〜C6−アルケ
ニル基であり、Mはアルカリ−、アルカリ土類−
または重金属でありそしてnはMの原子価であ
る。〕 で表わされる有機酸塩に分散させた分散物より実
質的に構成されており、上記自己架橋性重合体が
約90〜99.9重量%の重合性のビニル系単量体と約
0.1〜10重量%の、ハロゲンヒドリン基含有のカ
チオン系−または非イオン系自己架橋性重合性単
量体とより成り、分散物を使用しそして該分散物
から水を除いた後に熱の使用下にまたは不使用下
に重合体を硬化させるのに有効な量で上記塩が存
在していることを特徴とする、貯蔵安定性の硬化
性一成分系ラテツクス。 2 塩が蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ヴア
レリアン酸またはカプロン酸のナトリウム−、カ
ルシウム−、アルミニウム−または鉛塩であり、
重合性のビニル系単量体がC6までの飽和脂肪族
モノカルボン酸:C1〜C16−アルコールとアクリ
ル酸またはメタアクリル酸とのエステル:アクリ
ルアミド、メタアクリルアミドまたはN−置換さ
れたそれらの誘導体;ビニルエーテル;N−ビニ
ル−ラクタム;ハロゲン化ビニル化合物;アルキ
ル−ビニル−ケトン;α,β−不飽和ジカルボン
酸のジエステル;飽和脂肪族モノカルボン酸のア
リル−またはメタアリル−エステル;ビニル−ピ
ロール類;スチレン;オレフインでありそして自
己架橋性単量体が式 で表わされるカチオン系第四アンモニウム単量体
および式 で表わされる非イオン系単量体であり、但し上記
両式中、R1およびR5は水素原子またはメチル基
であり;Aは−O−または【式】(R4は水素 原子またはC1〜C3−アルキル基である)であ
り;R2およびR3は任意にC1〜C6−アルキルであ
り;Xはハロゲンであり;Yはアニオンでありそ
してnは1〜4である特許請求の範囲第1項記載
のラテツクス。 3 塩が、重合体中に存在する自己架橋性単量体
のモル数を基準として大体等モル量存在している
特許請求の範囲第2項記載のラテツクス。 4 重合性のビニル系単量体がビニルエステル、
アルキルアクリレート、アルキルメタクリレー
ト、スチレンまたはエチレンであり、カチオン系
第四アンモニウム単量体がN,N−ジメチルアミ
ノプロピル−メタクリルアミドとエピクロロヒド
リンとの反応生成物またはN,N−ジメチルアミ
ノプロピル−メタクリレートとエピクロロヒドリ
ンとの反応生成物であり且つ約1〜5%の量で存
在しそして非イオン系単量体が3−クロロ−2−
ヒドロキシプロピル−メタクリレートまたは3−
クロロ−2−ヒドロキシプロピル−アクリレート
であり且つ約0.05〜5%の量で存在する、特許請
求の範囲第2項記載のラテツクス。 5 ビニルエステルまたはアクリレート単量体が
少なくとも約5%であり、エチレン系単量体が約
0.5〜40%の量で存在しそしてビニルエステルが
ビニルアセテートであり且つ約89.5%までの量で
存在する特許請求の範囲第4項記載のラテツク
ス。 6 更に実質的に増粘剤より成る特許請求の範囲
第1項記載のラテツクス。 7 増粘剤が水溶性セルロース誘導体、ポリビニ
ルアルコール類およびポリアクリルアミド類より
成る群から選択される特許請求の範囲第6項記載
のラテツクス。 8 重合性のビニル系単量体がビニルアセテート
またはこのものとエチルアクリレート、ブチルア
クリレートおよび/または2−エチルヘキシル−
アクリレートとの混合物;エチルアクリレート、
ブチルアクリレート、2−エチルヘキシル−アク
リレートまたはこれらの混合物;またはエチレン
およびビニルアセテートであり、自己架橋性単量
体がN,N−ジメチルアミノプロピル−メタクリ
ルアミドとエピクロロヒドリンとの反応生成物、
N,N−ジメチルアミノプロピル−メタクリレー
トとエピクロロヒドリンとの反応生成物;3−ク
ロロ−2−ヒドロキシプロピル−アクリレート;
または3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル−メ
タクリレートであり、塩が蟻酸−、酢酸−、プロ
ピオン酸−、酪酸−、ヴアレリアン酸−またはカ
プロン酸ナトリウム;酢酸カルシウム;酢酸アル
ミニウムまたは酢酸鉛である特許請求の範囲第1
項記載のラテツクス。 9 アルカリ硬化性の自己架橋性エマルジヨン重
合体を水および式 〔式中、RはHまたはC1〜C6の直鎖状−また
は−分枝状−アルキル基またはC2〜C6−アルケ
ニル基であり、Mはアルカリ−、アルカリ土類−
または重金属でありそしてnはMの原子価であ
る。〕 で表わされる有機酸塩に分散させた分散物より実
質的に構成されており、上記自己架橋性重合体が
約90〜99.9重量%の重合性のビニル系単量体と約
0.1〜10重量%の、ハロゲンヒドリン基含有のカ
チオン系−または非イオン系自己架橋性重合性単
量体とより成り、分散物を使用しそして該分散物
から水を除いた後に熱の使用下にまたは不使用下
に重合体を硬化させるのに有効な量で上記塩が存
在している、貯蔵安定性の硬化性ー成分系ラテツ
クスを製造するに当つて、重合性のビニル系単量
体と自己架橋性単量体とを水中で乳化重合するこ
とで得られる水性ラテツクスに有効量の有機酸塩
を加えることを特徴とする、上記ラテツクスの製
造方法。 10 アルカリ硬化性の自己架橋性エマルジヨン
重合体を水および式 〔式中、RはHまたはC1〜C6の直鎖状−また
は−分枝状−アルキル基またはC2〜C6−アルケ
ニル基であり、Mはアルカリ−、アルカリ土類−
または重金属でありそしてnはMの原子価であ
る。〕 で表わされる有機酸塩に分散させた分散物より実
質的に構成されており、上記自己架橋性重合体が
約90〜99.9重量%の重合性のビニル系単量体と約
0.1〜10重量%の、ハロゲンヒドリン基含有のカ
チオン系−または非イオン系自己架橋性重合性単
量体とより成り、分散物を使用しそして該分散物
から水を除いた後に熱の使用下にまたは不使用下
に重合体を硬化させるのに有効な量で上記塩が存
在している、貯蔵安定性の硬化性ー成分系ラテツ
クスを製造するに当つて、ラジカル開始剤、有効
量の有機酸塩およびエマルジヨンを安定化する量
の相溶性界面活性剤を含有する水性エマルジヨン
中で重合性のビニル系単量体および自己架橋性単
量体を重合することを特徴とする、上記ラテツク
スの製造方法。
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| US06/636,899 US4546140A (en) | 1984-08-02 | 1984-08-02 | One-package aqueous latices containing alkaline-curable self-crosslinking polymers |
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|---|---|
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