JPS58129015A - 合成樹脂分散体の製造法 - 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】 本発明は、紙、セロファン、金属箔、プラスチックフィ
ルム、繊維製品などの表面加工、又は含浸加工において
バインダーとしての有用性をもつ新規な合成樹脂水性分
散体の製造法に関するものである。

一般に上記基材にバインダーとして使用せられる合成樹
脂分散体は、その処理皮膜が耐ブロッキング性であや、
基材に対する接着性、耐水性、耐油性、耐熱性、塗工作
業性、さら＆ｎはコスト的に優位なることが要求せられ
る。

ところが、塩化ビニル重合体は、耐水性、耐油性、耐薬
品性或いは機械的強度などく優れた処理皮膜を与えるけ
れども造膜性に乏しく、上記基材に対する密着性が不良
であり、又水分散体としての使用に際し、放置安定性が
不良である上に、耐熱性も充分なものではない。

これに対し、酢酸ビニル重合体は、被膜形成能や密着性
は優れているが、機械的強度、耐薬品性、耐熱性に劣る
という欠点をもっている−また従来、塩化ビニル、酢酸
ビニルおよびカルボキシル基含有モノマー又はヒドロキ
シル基含有モノマーからなる共重合体の分散体も知られ
ているが、前記バインダーとして充分な性能を有するに
は至っていない。

本発明者等は、巣独重合体としては前記のように諸物性
に問題を有する塩化ビニルと酢酸ビニルとの共重合体く
関して、バインダーとしての性能を向上させるべく鋭意
検討し九結果、本発明を見出した。

即ち、本発明は、（イ）塩化ビニル単量体３０〜７０重
量％、（ロ）酢酸ビニル単量体２９．８〜６９．８（式
中Ｒ，Ｒ’は水素原子又は炭素原子数１〜５のアルキル
基を表わし、ｎは１〜２の整数である。）で示される単
量体０．１〜５．０重量％およびに）メタリルスルホン
酸又はアリルスルホン酸（以下（メタ）アリルスルホン
酸と称する）のアルカリ金属塩０．１〜５．０重量％か
らなる単量体混合物を水性媒体中で共重合させることを
特徴とする合成樹脂水性分散体の製造法である。

バインダーは一般的には水性分散体としての使用が工業
的に有利である。しかしながら水性分散体の形態をとる
には長時間放置したり、機械的又は化学的な若干の悪条
件下でも容易に固形物を遊離させ得ない特性を有してい
る必要がある。この為には通常とられる手段としては乳
化剤或いは増粘剤の多量の投与の方法があるが、これら
の方法を採用すると、逆に接着性或いは耐水性などバイ
ンダーにとっては本質的な性質を失うことになる。

他方、バインダーとしては耐熱性即ち高温時の接着強度
を要求する用途分野が多い。この為には一般的には架橋
構造を与える必要があるが、水分散体の放置安定性、或
いは架橋密度の調整の観点から、煩しい２液型の取扱い
をする場合が多い。

上記のこれらの諸問題を合わせて解決し得喪のが本発明
であって、塩化ビニル及び酢酸ビニル単量体と共に特定
のパーオキシ炭酸エステル部分を有する単量体とさらに
（メタ）アリルスルホン酸のアルカリ金属塩とを四元共
重合させることにより、極めて良好なバインダーとして
の機能を有する合成樹脂の水分散体を得ることが出来た
。この理由として、本発明者等は次のよう（解している
。即ち、これらの特定のパーオキシ炭酸エステル部分を
有する箒量体とさらに（メタ）アリルスルホン酸のアル
カリ金属塩の存在により、塩化ビニルと酢酸ビニルとの
共重合体の水中分散性を高めると同時に、常温時に於い
ては安定であるが成膜後の加温時にこれら両極性基が相
互に反応を行い、架橋構造を付与することによると考え
られる。

本発明で使用する単量体は、（イ）塩化ビニル単量体、
（ロ）酢酸ビニル単量体、（ハ）前記一般式で示される
パーオキシ炭酸エステル部分を有する単量体およびに）
（メタ）アリルスルホン酸のアルカリ金属塩である。Ｉ
Ｉ＃貴体０今は、水性媒体中での分散性の点から前記一
般式で示される構造であることが必要であり、例えばｔ
−ブチルパーオキシアリルカーボネート、インプチルパ
　オキシアリルカーボネート、ｔ−プチルパーオキシイ
ソグロペニルカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ（３
−ブテニル）カーボネート等があげられる。＊量体に）
としては、例えば（メタ）アリルスルホン酸のナトリウ
ム塩、カリウム基環があげられる。

また、本発明では（イ）〜に）以外の単量体を併用する
こともできる。

上記（イ）〜に）以外の単量体として使用可能なエチレ
ン截単量体としては、目的とする重合体物性に応じ適宜
使用せられるが、一般的にはガラス転移温度、溶解性パ
ラメーター、架橋密度などの調整の為に、下記の単量体
を適宜採用することが出来る。例えばアクリル酸エステ
ルとして、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘ
キシル、アクリル酸エトキシエチル、アクリル酸メトキ
シプロピル等が挙げられる０ビニルアルキルエーテルと
してハ、ペンチルビニルエーテル、オクチルビニルエー
テル、ラウリルビニルエーテル、セチルビニルエーテル
などが挙げられる。飽和脂肪酸のビニルエステルとして
は、吉草酸ビニルエステル、カプリル酸ビニルエスチル
、カプリン酸ビニルエステル、ラウリン酸ビニルエステ
ルなどが挙げられる。又ハロゲンを含む単量体として、
塩化ビニリデン、臭化ビニル、塩化メタアリル、クロル
酢酸ビニルなどが挙げられる。他の官能基を与える単量
体としては、アクリル酸、メタクリル酸、メタクリル酸
グリシジルエステル、アクリルアミド、Ｎ−メチロール
アクリルアミドなどが挙げられる。

次に単量体の使用量の条件は次の如くである。

（イ）塩化ビニル単量体＃ｉ３０〜７０重量％であり、
（ロ）酢酸ビニル本量体は２９．８〜６９．８重量％で
あることが前述の塩化ビニル重合体及び酢酸ビニル重合
体の各特性を有効に発揮させるために必要であ妙、塩化
ビニル本量体３５〜６０重量％、酢酸ビニル単量体３５
〜６５重量−が望ましい。さらに前記（ハ）で示される
パーオキシ炭酸エステル部分を有する本量体の使用量は
０．１〜５．０重量−であることが必要である。０．１
重量−未満の場合は、その使用の効果が認められず、５
．０重量％を越えると得られる共重合体の熱安定性が著
しく不良とな抄、不適当である。より望ましい割合は０
．２〜２．０重量−である。又、に）で示される（メタ
）アリルスルホン酸アルカリ金属塩の使用量は０．１〜
５．０重量−であることが必要である。０．１重量−未
満の場合はその使用の効果はなく　、５−０　＊量Ｓｔ
越えると、得られる樹脂分散体をバインダーとして使用
した場合著しく耐水性が不良となると同時に、成膜時に
著しい架橋反応を呈し不適当であり、０．５〜２．０重
量％がさらに望ましい。又、（イ）〜に）で示される単
量体以外の本量体の使用量は全檗量体中の３０重量％以
下が望ましい。特に他の反応性の犬なる官能基を有する
単量体、例えばアクリル酸、メタクリル酸、Ｎ−メチロ
ールアクリルアミドなどの使用にあたっては、使用量が
多いと重合反応中ゲル分を生成し易いので、２，０重量
−以下が望ましい。

本発明の合成樹脂水性分散体は前述の各成分を所定量配
合し、これらを常法により水性媒体中で共重合させるこ
とにより得られる。この際、分散剤乃至は乳化剤を常法
に従い使用することができる。例えば、アルキルセルロ
ース、ヒドロキシアルキルセルロース、ゼラチンなどの
分散剤、アルキルアリルスルホン酸塩、アルキル硫酸塩
、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオ
キシエチレンアリール硫酸塩、スルホコハク酸エステル
アルカリ金属塩などの乳化剤を適宜使用することが出来
る。触媒としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウ
ム、過酸化水素などの水溶性化合物、過酸化ベンゾイル
、アゾビスイソブチロニトリル、ジ・−２−エチルヘキ
シルパーオキシジカーボネート、過酸化ラウロイルなど
の油溶性化合物が目的とする重合方式に応じ選択して用
いることができる。

本発明により得られる合成樹脂水性分散体をバインダー
として使用する場合の使用方法としては、例えば該分散
体を繊維布に塗布し塩化ビニル軟質レザーをはり合せ加
熱して水分を除去すると共に該分散体を成膜させ、さら
に加熱、加圧して両基材を密着させる方法があげられる
。

本発明によれば塩化ビニル樹脂と酢酸ビニル樹脂との各
々の長所であるすぐれた接着性、機械的強度、耐熱性、
耐水性、耐油性及び成膜性などの重要な特性を兼備した
合成樹脂分散体が得られ、これは紙、セロファン、金属
箔、プラスチックフィルム、繊維製品などの基材に対す
る良好なバインダーとして利用出来る。また、前記本量
体ビラおよびに）を使用したことにより、バインダーと
して用いた場合特に加温時のヒートシール強度が優れて
いる。この場合、特に可塑剤、熱安定化剤或いは不飽和
結合又は他穐の架橋性官能基を含む架橋補助剤を水性分
散体に添加して使用する方法が有効である。添加後攪拌
により架橋補助剤は容易に共重合体に吸着する。添加、
吸着させる方法としては、可塑剤などのように重合反応
上、差程支障をきたさない化合物の場合は、予め重合系
に存在させて重合反応を為さしめる方法を採用すると好
結果をもたらす。斯る可塑剤としては、エポキシ化ダイ
ズ油、エポキシ化アマニ油、ジグチル７タレ−ト、ジイ
ソデシルフタレートなどが挙げられる。

又架橋補助剤の添加方法は、予め得られた共重合体の水
分散体に対して溶液状又は水分散状態で吸着させる方法
が望ましい。

これらの架橋補助剤としては、ジアリルフタレート、ト
リメチロールプロパントリアクリレート、水溶性アミン
樹脂又はブタジェン−アクリロニトリル共重合体の水性
分散体等を適宜使用することが出来る。

次に実施例並びに比較例をあげ、本発明をさらに具体的
Ｋｍ明する。なお、各側における物性の測定は次の方法
に従った。

（１）ヒートシール強度 テトロン／木綿（６５／３５　）の混紡布に水性分散体
を均一に、固形分として１５〜２０ｇ／−で散布し、こ
れに塩化ビニル軟質レザーを合わせ、１５０℃Ｘ　５ｋ
ｇ／ｃ！ｉＸ　１０秒間の条件でヒートシールし、幅２
０％の剥離強度を２５℃及び８０℃の環境下で測定した
０ （２）引裂強度 ヒートシール強度の測定の為に調整せられた試験基材（
厚さ０．８〜１．０％）に切口を入れ、１８０℃で引裂
いた場合の強度をみた。

（値は負荷重を厚さで除して求めた。）（３）耐水性 ヒートシール強度の測定の為に調製せられた試験基材を
２０℃純水中に３日間浸漬後、剥離強度を測定し、同強
度を浸漬前の強度で除し、保持率を求めた。

（４）最低成膜温度 熱傾斜式成膜形成温度測定試験機で水性分散体から一様
なフィルムを形成する最低温度を測定した。

（５）放置安定性 得られた水性分散体を４０℃×２週間放置し、ケーキ状
固形物の遊離の有無を観察した。

実施例１〜７および比較例１〜３ ５ｔのステンレス製重合器に純水１４０重量部および表
１の単量体組成の条件下で全単量体として１００重量部
、分散剤としてＰＶＡ−２１７（平均重合度：１７３０
．ケン化度；８８モルチ、クラレ（株）製）０．７重量
部、及びレベノールＷＺ（アニオン系乳化剤、花王アト
ラス（株）製）１．０重量部、触媒として過硫酸カリウ
ム０．３重量部を添加して、常温にて７０　Ｏｒｐｍで
３０分間予備撹拌後、６０℃ｘ　２００　ｒｐｍ　Ｘ２
０Ｈｒ重合じ、固形分４０重ｉ％の水性分散体を得た。

この水性分散体を前記の方法に従って基材に塗布し、各
試験を実施した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（イ）塩化ビニλ単量体３０〜７０重量％、（ロ）
   酢酸ビニル薬量体２９．８〜６９．８重量％、ｅ→−Ｃ
   Ｈ，＝Ｃ−妖ＣＨ２鱈針Ｃつ−「 （式中Ｒ１には水素原子又は炭素原子数１〜５のアルキ
   ル基を表わし、ｎは１〜２の整数である。）で示される
   単量体０．１〜５．０重量嘔およびに）メタリルスルホ
   ン酸又はアリルスルホン酸のアルカリ金属塩０．１〜５
   ．０重量−からなる本量体混合物を水性媒体中で共重合
   させることを特徴とする合成樹脂水性分散体の製造法。