JPS61223051A - 不織物用の結合剤組成物 - Google Patents

不織物用の結合剤組成物

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JPS61223051A
JPS61223051A JP60058623A JP5862385A JPS61223051A JP S61223051 A JPS61223051 A JP S61223051A JP 60058623 A JP60058623 A JP 60058623A JP 5862385 A JP5862385 A JP 5862385A JP S61223051 A JPS61223051 A JP S61223051A
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

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】 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、空気又は油フィルタ
ーのためP紙をつくる際の紙飽和剤のような不織物(n
onwoven)のための結合剤としてである。塩化ビ
ニル重合体飽和剤と結合され。
ひだをつけられている前記のフィルターは1層割れ及び
引き裂きに抵抗性のめるものであるべきである。もう1
つの要件社、ぬれ強さである。
繊維性の基質の飽和(saturation)の際、塩
化ビニルのような塩素含有エマルジョン重合体の使用に
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、エマルジョンへのメラミン−ホルムア
ルデヒド樹脂の添加が1重合体のぬれ強さtall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1曲げ強さの不良なもろい製品が得られ
た。飽和された繊維性の基質の層割れ抵抗・も不良であ
り九。
その外、樹脂のホルムアルデヒド含有は、毒性があシう
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t−要するという理由で、産業において反
対があった。
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って、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3,41 Q、811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1
5こ米温の炭素原子を有する脂肪族モノー及びポリアミ
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AC反応させることに
よって製造される。顆粒状の、ポリ塩化ビニルをベース
にし友隘イオン交換樹脂が開示されている。
米国特許4854531及び米国特許へ968,317
は、シアリルアミン重合体及びエビクロロヒドリンのよ
うなエビ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4,167.610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
環部分金含有する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、繊維の不織ウェブに施用し、硬
化させる時、次の利点が得られる:メラミンーホルムア
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って、もろいマトリックスの生at
避けるこ七ができるので、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ポリアミンの交
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1
層割れ及び分裂に抵抗性がある。ま九 強化され几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2紙並びに空気及び油フィルターの製造の際1
紙飽和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複素壌基、即ちピロリジン及びピはリジン
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って、その性質は
改善される。
前記アミン重合体は1式 (式中Rは、水素又はCi −04アルキル基であ凱R
′は、水素又はメチル基である)の、少なくとも1種の
ジアリルアミン全重合させることによって得ることがで
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′−ジインプチルジ了りルアミン、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2.92へ161及
びム700,623(これらは、参考文献として組入れ
られる)参湘。
製造されるジアリルアミン重合体は1次の式の単位を含
有する: 及び (式中R及びR′は、上に定義され九とおりである)。
これらの式は、それぞれ、1合体のピロリジン及びピペ
リジン部分t−表わ丁。ピペリジンは1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70,000〜12μ000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1″!1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
おる。
本発明の結合剤組成物を製造する際、約25重量S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ョンと混合する(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ョン
は、塩化ビニル単独重合体及び共重合体、特に5〜35
重量慢重量子レンを含有する。塩化ビニル−エチレン共
1合体、ビニリデン重合体及び塩素化アクリル酸重合体
を包含する。前記の重合体を製造するための、崩該技術
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ョン及び5及び(又は)6員N
複素環含有ポリアミンは、単に前記の割合で配合され、
噴S、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重量慢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
然繊維の不織ウェブに施用される。
塩素含有重合体中塩素原子との、N複素環基部分の比較
的高い反応性の几めに、この重合体組成物の交叉結合は
室温においておこυ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1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攪拌下、1リツトルのビーカー
に脱イオン水(300F)及びジアリルアミンC300
t)”を添加しfc、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(150t)の絡加によ
って固形物パーセント全40俤に下げ、 pHを2.0
に再調節した。
1リットル水ジャケッ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九。
この間1機械攪拌器金用いて200 rpmでこの混合
物を攪拌し穴。次に攪拌を30 Orpmに増大させ、
5s水性過酸化水素及び10チ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(ある時間に亘っての増分的添加)を使用して、55
℃において重合を開始維持させ友。等温線が下り九時、
@化還元系の添加を中止し、この時5qb過酸化水素6
〇−及びナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート
80−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
次。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1次に空気でパージして
残留単重体を除去した。
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・プロダクツ・アンド・ケミカルズ・イン
コーホレーテッドによって市販されている。共重合体を
基にして5〇−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。エアフレックス0−
45141合体エマルジョンのための交叉結合剤として
比較し友。乾燥基準で5重量俤の水準で、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ョンと
ブレンドし九。次にこのブレンドされた組成物t−,テ
フロンクートに施用し、硬化させた。拘束のないフィル
ムを。
溶媒浸漬又はツクスレー抽出により、膨潤係数(溶媒膨
潤S/乾燥粂)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
れ九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  1 例 1     2日室温  DMF   2.5PE
ニー12    2日室温  DMF   4.6レジ
メン8412日室温  DMF   溶解例 1   
  1過室温  THF   7.2  40.2p1
[1xs2     1過室1i[THF   226
  32.7レジメン841   1週室温  THF
   12.4  313例 1   35分300″
F  THF   五3 5&2PI[!ニー1235
分30昨 THF   8.9 47.5レジメン84
1  35分300″F   THF   20.9 
 37.6PiCニー12は、アセト・ケミカル・カン
ノセニーによっ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ハ、モンサンド・コーボーレーションに
よって市販されているメラミン−ホルムアルデヒドであ
る。
DMF ニ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1重合体フィルムを溶媒と3分間接触さ
せ、木製トング・デプレッサーを用いて溶媒浸漬フィル
ムを摩滅させることによって計価し几。表2は、ジアリ
ルアミン重合体含有組成物が、#!媒侵襲に対して比較
的大きな抵抗音間らかに示すフィルム音生じたことを示
す。
我   2 例 1    2分2501”   DMF  4LI
P良P!!!ニ一122分250T DMF 不良レジ
メ7841   2分250”F   DMP   き
わめて不良例12分350T−DMF良 Pffiffミニ−12分 350T−DMF  やや
良レジメン8412分350T  DMF  不良例 
1       6日室温  トルエンやや良PICI
−126日室温   トルエン きわめて不良レジメン
841   6日室温   トルエン きわめて不良塩
化ビニル−エチレン共重合体エマルジョン。
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、市販のフィル
ター・ストックに施用され。
300″F′において7分間硬化させて、10チの固形
物の水準において繊細和剤として評価した。
表   3 アト・オンパーセン)    16    16   
 16    17引張り強さ、pll 横機械方向 乾式試kA9.8  10.8  10.2  115
湿式試験  8・3988・3117 M工Tフォールド 650  610  670  4
10スコツトボンド 横機械方向  70  84  70  69表5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
の飽和の性質忙おいてポリエチレンイミン含有組成物よ
!lIまさり1M工Tフォールド(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っていることを示す。M工Tフォ
ールド社。
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?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ョン會凝固てせる。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1例1の重合体を使用する飽和のデータの多くは、
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1紙の強さを低下させ、水抵抗を悪くす
る。
例1によって製造されたジアリルアミン重合体の2al
iの試料、23%の固形物の倉において、−それぞれ1
0 ape及び19 apeの程度を有する。
低分子−tr重合体及び高分子童憲曾体を、エア・プロ
ダクツ・アンド・ケミカルズ・インコーホレーテッドに
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−のエチレン全含有する。tIA化ビエ
ビニルチレン共重合体エマルジョンであるエアフレック
ス■−4530と配合した。
表   4 アト−オン−1313131415過 過湿式 t2五
13.03.1五6 トルエン 1.6  五6 4;1 4.0 5.4 
ア アムレン破裂、p81             
     プ プ乾式 2827273032 龜式 04.〇五45.28.9 M工Tフメー)レド  290  350  270 
 290  490スコツト・ボンド  43  51
  50  52  78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−エチレンエマルジョンJC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−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1
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暢の
ポリビニルアルコールを含有してい次。
表   5 アト・オンペーセント      12.7     
   14.4       15.8引張り強さ、p
H,XIJD 乾式  1t9  12.3 15.3湿 式(1))
    4.5    5.0    5.3トルエン
(0)     5.5     6.2     6
.4MBK(C)         5.4     
   5.9        h1工PA(0)   
      9.S         99     
 1 tI熱(d)       3.7     4
.3    4・3ムレン破裂、p81 乾式  25  26  37 湿 式(b)    10    14   14ガー
レイ−〇 乾式  1510 1280 1470湿 式(b) 
   370    490    390MXT7.
オールド     1270        980 
    25602(コツト−yt5>1’、XMO1
53123183熱油抵抗M工T 2かiシトによる(el       111(a) 
 すべての飽和剤は、9fpmの水準でキーガン・サイ
ズ・プレスによって施用され、300”Fにおいて乾燥
された。飽和剤は、10!l&の固形−の水準であり次
。処方は、乾燥重合体に対して乾燥物の基準である。ベ
ース・ストックは、市販のフィルターの等級であった。
(b)  湿った試料を、試験の前10分沸とうさせた
(c)  試験の前溶媒中3分浸漬し′fI−6(a)
  強制鳳空気ガンで175″Fに加熱した。
(e)  そ−ター油中300″Fにおいて96時間浸
漬した。
MJIIK :メチルエチルケトン IFム=イン−76ピルアルコ一ル XMD=m機械方向 MD=機械方向 ダリオキサール40は、5−ニオン・カーバイドによっ
て市販されているグリオキシアルデヒドである。
7カート4040は、アメリカン・シアナミドによって
市販されているp−)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
エマルジョ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。M工Tフォールド及びス
コツト・ボンドは、ジアリルアミン重合体の場合の方が
良好であった。メラミン−ホルムアルデヒド交叉結合剤
の13重ii−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お
る。
本発明は、不織物の几めの結合剤として塩素含有重合体
及び25恵jli優までのNil素猿含有ポリアミンの
混合物を提供するものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)塩素含有重合体及びアミン交叉結合剤よりなる、不
    織布のための結合剤組成物において、アミン交叉結合剤
    が25重量%までの量の5又は6員のN複素環基部分を
    含有するポリアミン重合体より成ることを改良点とする
    上記結合剤組成物。 2)ポリアミンが、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Rは、水素又はC_1〜C_4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
    のジアリルアミンの重合生成物である特許請求の範囲第
    1項記載の結合剤組成物。 3)ポリアミンが、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。 4)ポリアミンが、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。 5)ポリアミンが、1〜10重量%の量で存在する特許
    請求の範囲第1項記載の結合剤組成物。 6)特許請求の範囲第1項記載の組成物と結合されてい
    る不織製品。 7)特許請求の範囲第2項記載の組成物で結合されてい
    る不織製品。 8)特許請求の範囲第3項記載の組成物で結合されてい
    る不織製品。 9)特許請求の範囲第4項記載の組成物で結合されてい
    る不織製品。 10)特許請求の範囲第5項記載の組成物で結合されて
    いる不織製品。 11)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。 12)ポリアミンが、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Rは、水素又はC_1〜C_4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
    のジアリルアミンの重合生成物である特許請求の範囲第
    11項記載の結合剤組成物。 13)ポリアミンが、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11項記載の結合剤組成物
    。 14)ポリアミンが、ポリ(アリルアミン)である特許
    請求の範囲第11項記載の結合剤組成物。 15)ポリアミンが、1〜10重量%の量で存在する特
    許請求の範囲第11項記載の結合剤組成物。 16)特許請求の範囲第11項記載の結合剤組成物と結
    合されている不織製品。 17)特許請求の範囲第12項記載の結合剤組成物と結
    合されている不織製品。 18)特許請求の範囲第13項記載の結合剤組成物と結
    合されている不織製品。 19)特許請求の範囲第14項記載の結合剤組成物と結
    合されている不織製品。 20)特許請求の範囲第15項記載の結合剤組成物と結
    合されている不織製品。
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