JP2000219758A - 疎水性高分子成形品のグラフト重合加工品及びその製造方法 - Google Patents
疎水性高分子成形品のグラフト重合加工品及びその製造方法Info
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Abstract
酸を均一で効率よく、かつ副生成重合体の膠着が生じな
いようグラフト重合して成形品を得ること。 【解決手段】 疎水性ラジカル開始剤、N−アルキルフ
タルイミド系化合物及びエチレン性不飽和有機酸を含む
水性乳化液中に疎水性高分子成形品を浸漬、加熱処理す
るグラフト重合加工においてかつアルカリ金属化合物に
より室温でのpHが2.5以上3.5以下になるように
調整された水性乳化液を用いることを特徴とする副生成
重合体の膠着がない疎水性高分子成形品のグラフト重合
加工方法およびそれにより得られた成形品。
Description
品のグラフト重合加工品に関し、エチレン性不飽和有機
酸を均一かつ効率よくグラフト重合し、しかも副生重合
体の膠着が生じないグラフト重合加工方法に関する。
的性質を有している為に、極めて広い用途を有している
が、その反面帯電し易い、油汚れが落ちにくい、溶融し
て孔があき易い、また繊維成形物とし特に衣料として用
いる場合、吸水性、吸湿性がないためにべとつき、蒸し
暑いと言った欠点を有している。従来これらの欠点を改
良するために、疎水性合成重合体に親水性不飽和重合体
をグラフト重合する方法が提案されている。しかしなが
ら、一般に疎水性高分子成形品にアクリル酸、メタクリ
ル酸のような親水性不飽和単量体をグラフト重合する場
合、グラフト重合効率が著しく低く、また不均一になり
やすい欠点を有している。
ラジカル開始剤、開始剤の溶液、疎水性重合体の膨潤剤
及び乳化剤を配合した水系乳化分散液を疎水性重合体に
付着させ加熱、水洗して該重合体に重合活性中心を導入
した後、ラジカル重合によって重合し得る二重結合を有
する単量体を作用させる二浴法(特公昭45−502号
公報)、芳香族ポリエステル成型物を、疎水性有機溶
剤、疎水性ラジカル開始剤、ラジカル重合によって重合
し得る二重結合を有する親水性単量体及び、乳化剤から
なる水性分散液で処理する一浴法(特公昭48−277
43号公報)等が提案されている。しかし、前者の方法
は活性化処理工程とグラフト重合工程との二工程からな
り、操作が煩雑で時間を必要とするばかりか、グラフト
率の変動、グラフト重合の不均一化を生じて常に安定し
た均一グラフト重合を得ることが困難である。また、後
者の方法は単一工程という利点はあるが、グラフト重合
の均一性に欠けること、重合効率が低い等の欠点を有し
ている。
効率を高めるために、疎水性重合体の膨潤剤としてキャ
リヤーを用いることが知られているが、用いられるキャ
リヤーの臭気が非常に特徴的でなおかつ強く、最終製品
にまで臭気が残り、問題である。
を解決して、疎水性高分子成形品にエチレン性不飽和酸
を均一かつ高い効率で、しかも副生成物の膠着を生じ
ず、最終製品として臭気が残らないようにグラフト重合
する方法につき鋭意研究の結果、本発明に到達した。
フト重合における副生成重合体の膠着が実験的に防止さ
れた疎水性高分子成形品のグラフト重合加工品であり、
さらに疎水性ラジカル開始剤、フタルイミド系の化合物
及びエチレン性不飽和有機酸を含む水性乳化液中に疎水
性高分子成形品を浸漬、加熱処理するグラフト重合方法
において、エチレン性不飽和有機酸濃度が0.5重量%
以上10重量%であり、かつアルカリ金属化合物により
室温でのpHが2.5以上3.5以下になるように調整
された水性乳化液を用いることを特徴とするグラフト重
合加工品の製造方法である。
く、均一性が優れ、高反応率でグラフト重合された疎水
性高分分子成形品が得られるばかりでなく、これらによ
り作られた製品からの臭気は非常に少ない。更に、グラ
フト重合率の再現性も高く、副生成重合体の除去も容易
であり、抽出処理工程を削減しても、実用上問題ない等
の工業化における大きな利点を有する。
はポリエステル系、ポリアミド系、ポリアクリル系、ポ
リオレフィン系などであり、その成形品の形態はわた、
トウ、糸、織編物、フィルム、合成紙、不織布、敷物な
どいずれでもよい。
ンゾイルパーオキサイド、トルイルパーオキサイド、芳
香族アルキルパーオキサイド系化合物、ジクロルベンゾ
イルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、アゾビ
スイソブチロニトリル、キュメンハイドロパーオキサイ
ド、過安息香酸、過安息香酸エステル等があげられる。
その使用量は一般にグラフト重合浴に対し0.01重量
%以上5重量%以下である。
ミド基を有する化合物であり、フタルイミドのN基に脂
肪族もしくは芳香族のアルキル基を有するN置換フタル
イミド化合物が好ましく、加工処理後の製品への残存
量、臭気、安全性、取り扱い性から、メチル、エチル、
プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル等の低分
子量脂肪族アルキル基を有するN−アルキルフタルイミ
ド系化合物がより好ましい。また、これらの化合物は単
独で用いても、数種類混合して用いても良い。
ラフト重合浴に対し、0.01重量%以上2.0重量%
以下が望ましい。これより少ないと、均一にグラフト重
合が行われず、重合率も上がらない。また、これ以上使
用量を増やしても、反応効率は良くならず、最終製品に
残存するフタルイミド化合物の量も多くなり、臭気が残
り、消費特性上好ましくない。また、安全性、処理液コ
スト、反応性の点から、より好ましくは0.1重量%以
上1.0重量%以下である。
るフタルイミド系化合物の量は2000ppm以下であ
る事が望ましい。これ以上残存量が多くなると臭気が残
るだけでなく、消費特性上も好ましくない。これらは、
最終製品5gを充てん管に入れ、180℃で15分間熱
処理し、発生したガスをクロロホルムで抽出し、ガスク
ロマトグラフィーを用いて測定することができる。ま
た、最終製品におけるフタルイミド系化合物の量を20
00ppmにするためには、フルタルイミド系化合物の
使用量にもよるが、反応後の製品乾燥もしくは成形工程
にて、140℃以上の温度で処理してやればよい。
る界面活性剤としては、非イオン型界面活性剤、アニオ
ン型界面活性剤、カチオン型界面活性剤、両性界面活性
剤、非イオンアニオン型界面活性剤、非イオンカチオン
型界面活性剤などが用いられ、これらは単独又は場合に
よっては2種以上の併用で用いられるが、乳化系の安定
性及びグラフト重合の効率の面からは、非イオン系界面
活性剤、非イオンアニオン型界面活性剤又は非イオン型
界面活性剤とアニオン型活性剤の混合物が好ましい。
してはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコ
ン酸、スチレンスルホン酸、クロトン酸、ブテントリカ
ルボン酸等が例示され、各各単独または混合物としてグ
ラフト重合に用いられるが、特にアクリル酸及び/又は
メタクリル酸が好ましい。また、不飽和有機酸以外のエ
チレン性不飽和単量体を共存させても良い。これらの不
飽和単量体の例としては、不飽和有機酸エステル類、こ
れらのフッ素や臭素の置換体、リンや硫黄含有化合物な
ど各種の機能性を付与できる化合物が挙げられる。
飽和有機酸の濃度は0.5重量%以上10重量%が好ま
しく、0.5〜5重量%がより好ましい。これらのモノ
マー濃度が10重量%を超えると、非グラフト重合体で
ある副生成重合体が多くなる傾向があるが通常2〜10
0%のグラフト率を得ることが可能である。本発明にお
けるグラフト重合率は、好ましくは10%以上、より好
ましくは12%以上、さらに好ましくは15%以上であ
る。吸湿性を高める上ではグラフト率が高い方がよい
が、高すぎると繊維の強度低下が大きくなるため、グラ
フト率は30%程度までが実用性の点で好ましい。
フト重合浴の室温におけるpHが2.5以上3.5以下
となるようにアルカリ金属化合物によりpH調整するこ
とが重要である。pHが2.5未満ではグラフト率が低
下し、非グラフト重合体の副生成物が増加し、高分子成
形品の表面に膠着する上、機械的特性の低下も見られ
る。pHが3.5をこえると、副生成重合体の膠着は生
じないがグラフト率が低下する。グラフト率が10%未
満では膠着は比較的生じにくいが、グラフト率が10%
以上では膠着し易く、本発明におけるpH調整が重要で
ある。
化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
水酸化リチウム、炭酸カリウムのようなアルカリ金属炭
酸塩等の他、リン酸−2−ナトリウム、リン酸−3−ナ
トリウム、ピロリン酸ナトリウム、トリリン酸ナトリウ
ム、リン酸ー3−カリウムのような無機弱酸のアルカリ金属
塩、酢酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム、アクリ
ル酸ナトリウム、メタクリル酸ナトリウムのような、有
機酸のアルカリ金属塩等の水に溶解してアルカリ性を示
す広範囲の化合物がしようできるが、特に無機弱酸のア
ルカリ金属塩が使用しやすい。
浴中に疎水性高分子成型品を浸漬して加熱処理するが、
処理条件は通常50℃から150℃で5分から3時間で
あり、好ましくは70℃から130℃で30から120
分間である。雰囲気としては窒素ガス雰囲気が好まし
い。
性、帯電防止性、耐熱性、接着性、アンモニア消臭性、
アルカリガス吸着性、pHバランス性、染色性等の他、
他の化合物との反応性、金属蒸着性、メッキ性等の多く
の改善された性質を有する。
ル開始剤としてベンゾイルパーオキサイドを0.1重量
%を使用し、表1に示したようにN−ブチルフタルイミ
ドを添加し、さらにポリエチレングリコールとアニオン
系の界面活性剤を加えて乳化水性液とし、さらにアクリ
ル酸とメタクリル酸の等量混合モノマーを3重量%にな
るように加え、さらに炭酸ナトリウムを加えてグラフト
重合浴のpHを表1のように調整し、このグラフト重合
浴の1/15重量のポリエチレンテレフタレートフィラ
メント加工糸編物(75d/36f)をグラフト重合浴
に浸漬して、窒素ガス雰囲気下、100℃で1時間グラ
フト重合を行った。その後、沸騰水で30分洗浄し、乾
燥機を用いて乾燥させ(150℃×5分)最終製品を得
た。
ナイロン6フィラメント加工糸編物(75d/36f)
を用いた以外は、実施例1と同様の方法で最終製品を得
た。
品について、グラフト重合後の副生成ポリカルボン酸の
膠着状態とグラフト率(初期重量に対する重量増加
率)、N−アルキルフタルイミド残存量、および最終製
品の臭気を調べた。この結果を表1に示す。
の膠着が無く、均一性に優れ、高反応率でグラフト重合
された疎水性高分子成形品が得られる。また、これらに
より作られた製品からの臭気は非常に少なく、消費特性
上好ましい。更に、グラフト重合率の再現性も高く、副
生成重合体の除去も容易であり、抽出処理工程を削減し
ても、実用上問題ない等の工業化における大きな利点を
有する。
Claims (3)
- 【請求項1】副生成重合体の膠着が実質的に防止された
疎水性高分子成形品のグラフト重合加工品。 - 【請求項2】 疎水性ラジカル開始剤、フタルイミド系
化合物及びエチレン性不飽和有機酸を含む水性乳化液中
に疎水性高分子成形品を浸漬、加熱処理するグラフト重
合加工において、かつアルカリ金属化合物により室温で
のpHが2.5以上3.5以下になるように調整された
水性乳化液を用いることを特徴とするグラフト重合加工
品の製造方法。 - 【請求項3】 フタルイミド系化合物の残存量が200
0ppm以下である事を特徴とする請求項1又は3記載
の疎水性高分子成形品。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002069844A (ja) * | 2000-08-21 | 2002-03-08 | Nippon Sanmou Senshoku Kk | 改質ポリエステル繊維およびその製造方法 |
-
1999
- 1999-02-01 JP JP02380399A patent/JP4243882B2/ja not_active Expired - Fee Related
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