JPS6345686B2 - - Google Patents
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- JPS6345686B2 JPS6345686B2 JP15165780A JP15165780A JPS6345686B2 JP S6345686 B2 JPS6345686 B2 JP S6345686B2 JP 15165780 A JP15165780 A JP 15165780A JP 15165780 A JP15165780 A JP 15165780A JP S6345686 B2 JPS6345686 B2 JP S6345686B2
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- polyvinyl alcohol
- pva
- group
- lower alkyl
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Description
本発明は、アミノ系樹脂初期縮合物の組成物の
製造法に関し、更に詳しくはアミノ化合物とアル
デヒド類とを縮合反応するに際して、その縮合反
応前あるいは反応中あるいは縮合反応後に系にカ
チオン化ポリビニルアルコールを添加することを
特徴とするアミノ系樹脂初期縮合組成物の製造法
に関する。
尿素樹脂、メラミン樹脂等で代表されるアミノ
系樹脂初期縮合物は接着剤の他成形材料、紙加工
剤、繊維加工剤、塗料、土木用あるいは化粧板用
など広範囲な用途で使用せられ安価でかつ優れた
耐水性を有する材料として知られている。これれ
らの用途のうち、接着剤用途についてはその接着
後の接着性能もさることながら、接着剤としての
安定性、作業性に対する要求が特に高くなつきて
いる。すなわち、単にアミノ化合物とアルデヒド
類を縮合反応させたものは反応時の安定性が劣り
また接着作業時の仮接着力が低くまた保存安定性
が極めて悪い。これらの欠点を改良する目的で従
来より、縮合反応に際してカルボキシメチルセル
ロースやポリビニルアルコール(以下、単に
PVAと略記する)を少量添加することが実施さ
れているが、カルボキシメチルセルロースは増粘
効果はあるものの仮接着力の改善効果は小さく、
またPVAの添加によれば接着力の向上あるいは
水洗性の向上など優れた改善効果が認められる一
方で、放置により増粘したり、冬期低温時に流動
性が悪化するなどの難点があり、また水洗性もな
お満足するレベルにあるとはいえない。かかる観
点から近年より優れた性能を有するPVAを得る
目的で、アクリルアミド変性、カルボン酸変性、
アクロレイン変性あるいは疎水基変性などの化学
変性を施したPVAを使用してアミノ系樹脂接着
剤を製造する方法が提案されているが、これらは
各々、反応時の安定性、放置安定性、低温時の流
動性、仮接着力、耐水接着力、水洗性などの点で
いずれもなお一長一短があり、性能のバランス上
充分満足できるレベルにあるとはいえない。これ
らの化学変性したPVAのうちではクロトン酸変
性、無水マレイン酸変性、イタコン酸変性などの
カルボン酸変性PVAは水洗性、安定性、接着力
において、比較的良好な効果が得られるが反面耐
水接着力が損われるという欠点がある。
本発明者らは、PVAの化学変性に関してより
広範囲に検討を行い、得られた多くの変性PVA
を使用してアミノ系樹脂を製造した結果、カチオ
ン化PVAがかかる用途に優れた性能を付与する
ことを見出し、更に工業的に有利なPVAのカチ
オン変性方法を確立することにより本発明を完成
したものである。従来より、デンプンあるいはポ
リアクリルアミドなどの水溶性高分子においてカ
チオン変性する技術は知られており工業的にも製
造されているが、カチオン基で変性したPVAを
アミノ系樹脂の製造に使用する思想は全く知られ
ていない。これはカチオン基をPVAに付与する
方法がいくつか提唱されているが、いずれも変性
方法に難点があり工業的に製造することが困難で
あつたためこれをアミノ系樹脂の製造に応用する
ことは考えられなかつたためと考えられる。
以下、本発明を更に詳しく説明する。
本発明に使用されるカチオン化PVAに含まれ
るカチオン基とは、一級アミン、二級アミン、三
級アミン、四級アンモニウム塩、ピリジン、ピリ
ジニウム、イミダゾールまたはイミダゾリニウム
から選ばれる少くとも1種のカチオン基を示す。
これらは水溶液中で解離して正電荷に帯電するよ
うな化学構造単位である。これまで報告されてい
るカチオン変性PVAの製造法としてはビニルピ
リジンと酢酸ビニルを共重合後ケン化する方法、
N―ビニルフタルイミドあるいはN―ビニルコハ
クイミドと酢酸ビニルを共重合後ケン化し、更に
アルカリあるいはヒドラジンでイミド基を分解す
る方法、PVAを酸触媒のもとにアミノアセター
ル化あるいはアミノベンズアセタール化する方
法、PVAにアルコキシジメチルアミン、グリシ
ジルトリメチルアンモニウム塩酸塩あるいは3―
クロロ―2―ヒドロキシプロピルトリメチルアン
モニウム塩酸塩を反応させる方法、PVAにアク
リルアミドをマイクル付加した後ホフマン分解に
よりアミノ基を導入せしめる方法などが知られて
いる。これらの方法で合成したカチオン変性
PVAも本発明のアミノ系樹脂組成物の製造に使
用し得るが上述したカチオン変性PVAの製造法
は工業的に実施するにはカチオン化する工程自体
に種々の困難な問題がある。
これに対して、下記の一般式(),(),
()あるいは()で示される共重合単位を含
む変性ポリビニルアルコールはカチオン活性を示
すことは勿論、工業的にカチオン基の導入および
目的に応じたケン化度を得る方法が共に安定かつ
容易に実施可能である。
(ここで、R1,R2は水素原子または低級アル
キル基、Bは
The present invention relates to a method for producing a composition of an amino-based resin initial condensate, and more specifically, when an amino compound and an aldehyde are subjected to a condensation reaction, cationized polyvinyl alcohol is added to the system before, during, or after the condensation reaction. The present invention relates to a method for producing an amino-based resin initial condensation composition, which comprises adding. Initial condensates of amino resins, such as urea resins and melamine resins, are used in a wide range of applications such as adhesives, molding materials, paper processing agents, fiber processing agents, paints, civil engineering and decorative boards, and are inexpensive. It is also known as a material with excellent water resistance. Among these uses, for adhesive uses, there are particularly high demands on adhesive performance after adhesion, as well as stability and workability as an adhesive. That is, a product obtained by simply condensing an amino compound and an aldehyde has poor stability during the reaction, low temporary adhesive strength during bonding work, and extremely poor storage stability. In order to improve these drawbacks, carboxymethyl cellulose or polyvinyl alcohol (hereinafter simply referred to as
However, although carboxymethylcellulose has a thickening effect, the effect of improving temporary adhesive strength is small;
In addition, although the addition of PVA has excellent improvement effects such as improved adhesive strength and water washability, it also has disadvantages such as thickening when left unused and poor fluidity at low temperatures in winter. Sexuality is still not at a satisfactory level. From this point of view, in order to obtain PVA with better performance than in recent years, acrylamide modification, carboxylic acid modification,
Methods have been proposed for producing amino resin adhesives using PVA that has been chemically modified such as acrolein modification or hydrophobic group modification, but these methods have different stability during reaction, storage stability, and low temperature stability. All of them have advantages and disadvantages in terms of fluidity, temporary adhesive strength, water-resistant adhesive strength, water washability, etc., and it cannot be said that they are at a fully satisfactory level in terms of performance balance. Among these chemically modified PVAs, carboxylic acid-modified PVAs such as crotonic acid-modified, maleic anhydride-modified, and itaconic acid-modified PVAs have relatively good effects in terms of washability, stability, and adhesive strength, but on the other hand, they have poor water-resistant adhesion. The disadvantage is that power is lost. The present inventors conducted a more extensive study on chemical modification of PVA, and obtained many modified PVA.
As a result of producing amino-based resins using PVA, it was discovered that cationized PVA provides excellent performance for such uses, and the present invention was completed by establishing an industrially advantageous method for cationic modification of PVA. It is something. The technology of cationically modifying water-soluble polymers such as starch or polyacrylamide has been known and has been produced industrially, but the concept of using PVA modified with cationic groups for the production of amino resins is still unclear. completely unknown. Several methods have been proposed for imparting cationic groups to PVA, but all of them have problems in their modification methods and are difficult to produce industrially, so it has not been possible to apply them to the production of amino resins. This is thought to be because it was impossible to think of it. The present invention will be explained in more detail below. The cationic group contained in the cationized PVA used in the present invention refers to at least one type selected from primary amine, secondary amine, tertiary amine, quaternary ammonium salt, pyridine, pyridinium, imidazole, or imidazolinium. Indicates a cationic group.
These are chemical structural units that dissociate in an aqueous solution and become positively charged. The methods for producing cationically modified PVA that have been reported so far include copolymerizing vinyl pyridine and vinyl acetate followed by saponification;
A method in which N-vinylphthalimide or N-vinylsuccinimide and vinyl acetate are copolymerized and then saponified, and the imide group is further decomposed with an alkali or hydrazine. A method in which PVA is converted into aminoacetal or aminobenzacetal under an acid catalyst. , PVA with alkoxydimethylamine, glycidyltrimethylammonium hydrochloride or 3-
Known methods include a method in which chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium hydrochloride is reacted, and a method in which acrylamide is added to PVA and then an amino group is introduced by Hofmann decomposition. Cation-modified compounds synthesized by these methods
Although PVA can also be used in the production of the amino resin composition of the present invention, the above-mentioned method for producing cation-modified PVA has various problems in the cationization step itself in order to be carried out industrially. In contrast, the following general formulas (), (),
Modified polyvinyl alcohol containing the copolymerized units shown in () or () not only exhibits cationic activity, but also has a stable and easy industrial method for introducing cationic groups and obtaining a desired degree of saponification. It is possible. (Here, R 1 and R 2 are hydrogen atoms or lower alkyl groups, and B is
【式】または[expression] or
【式】R3,R4,R5は水素原子また
は低級アルキル基(置換基を含んでもよい)、X
はアニオン、AはB中の窒素原子とアミド基の窒
素原子と連結する基、をそれぞれ意味している。)
(ここで、R6,R7,R8は水素原子、低級アル
キル基、またはフエニル基、R9は低級アルキル
基、Xはアニオン、をそれぞれ意味している。)
(ここで、Bは[Formula] R 3 , R 4 , R 5 are hydrogen atoms or lower alkyl groups (which may contain substituents),
represents an anion, and A represents a group that connects with the nitrogen atom in B and the nitrogen atom of the amide group, respectively. ) (Here, R 6 , R 7 , and R 8 each represent a hydrogen atom, a lower alkyl group, or a phenyl group, R 9 represents a lower alkyl group, and X represents an anion.) (Here, B is
【式】または[expression] or
【式】R3,R4,R5は水素原子また
は低級アルキル基(置換基を含んでもよい)、X
はアニオン、DはB中の窒素原子とエーテル基の
酸素原子を連絡するアルキレン基、をそれぞれ意
味している。)
上記一般式()〜()で示された共重合単
位を含む変性PVAの製造はビニルエステルとり
わけ酢酸ビニルと次式(イ)〜(ニ)
(ここで、R1,2,R6〜R9,X,A,B,Dの
意味は前記と同一である。)で示される重合性単
量体とをラジカル重合開始剤の存在下に共重合さ
せ、しかる後に該共重合体のアルコール溶液にア
ルカリあるいは酸触媒を作用させて、共重合体中
のビニルエステル単位を目的に応じて部分的にあ
るいは高度にケン化せしめてビニルアルコール単
位とすることにより有効かつ簡便に製造される。
一般式(イ)で示される単量体においてはR1は水
素原子または低級アルキル基であるが、通常水素
原子またはメチル基が好ましく、更に酢酸ビニル
との共重合反応における重合速度が大である点で
水素原子であることが好ましい。R2もまた水素
原子また低級アルキル基であるが通常水素原子ま
たはメチル基が好ましい。Bはアミノ基
[Formula] R 3 , R 4 , R 5 are hydrogen atoms or lower alkyl groups (which may contain substituents),
represents an anion, and D represents an alkylene group connecting the nitrogen atom in B and the oxygen atom of the ether group. ) Modified PVA containing copolymerized units represented by the above general formulas () to () can be produced using vinyl esters, especially vinyl acetate, and the following formulas (a) to (d). (Here, the meanings of R 1 , 2 , R 6 to R 9 , X, A, B, and D are the same as above.) in the presence of a radical polymerization initiator. After copolymerization, the alcohol solution of the copolymer is treated with an alkali or acid catalyst to partially or highly saponify the vinyl ester units in the copolymer, depending on the purpose, to form vinyl alcohol units. It can be produced effectively and easily by. In the monomer represented by general formula (a), R 1 is a hydrogen atom or a lower alkyl group, but a hydrogen atom or a methyl group is usually preferred, and furthermore, the polymerization rate in the copolymerization reaction with vinyl acetate is high. In this respect, a hydrogen atom is preferable. R 2 is also a hydrogen atom or a lower alkyl group, but usually a hydrogen atom or a methyl group is preferred. B is an amino group
【式】または4級アンモニウム塩[Formula] or quaternary ammonium salt
【式】でありR3,R4,R5は水素原
子または置換基を含んでもよい低級アルキル基
を、Xはアニオンを示している。R3,R4,R5は
通常の目的ではすべてメチル基が好ましいが、特
殊な目的にはエチル基、プロピル基等の低級アル
キル基あるいは反応性を付与する目的でメチロー
ル基、あるいはカチオン基の密度を向上させる目
的でアミノアルキル基など置換基を含有した低級
アルキル基も用いられる。Xとしては塩素、シユ
ウ素、ヨウ素などのハロゲン原子または
CH3OSO3あるいはCH3C6H4SO3が好ましいが、
とりわけ塩素原子が、経済上、安全上、あるいは
変性PVAの物性上好ましい。Bは四級アンモニ
ウム塩の形である場合、変性PVAの製造の取扱
い易さにおいて好ましいが一級〜三級アミンでも
本発明の効果を発現させ得る。アミノ基B中の窒
素原子とアミド基の窒素原子を連結する基である
Aは安定な結合を含む基であれば何れも用いられ
るが、通常直鎖状または分岐した脂肪族の基が用
いられる。
上記一般式(イ)で示される単量体のうち三級アミ
ンの形のものの具体例として次のものが挙げられ
る。N―(2―ジメチルアミノエチル)アクリル
アミド,N―(2―ジメチルアミノエチル)メタ
クリルアミド,N―(3―ジメチルアミノプロピ
ル)アクリルアミド,N―(3―ジエチルアミノ
プロピル)アクリルアミド,N―(3―ジメチル
アミノプロピル)メタクリルアミド,N―(3―
ジエチルアミノプロピル)メタクリルアミド,N
―(1,1―ジメチル―3―ジメチルアミノプロ
ピル)アクリルアミド,N―(1,1―ジメチル
―3―ジメチルアミノプロピル)メタクリルアミ
ド,N―(1,1―ジエチル―3―ジメチルアミ
ノブチル)アクリルアミド,N―(1―メチル―
1,3―ジフエニル―3―ジエチルアミノプロピ
ル)メタクリルアミド,N―(3―ジメチルアミ
ノヘキシル)アクリルアミド,N―(3―メチル
エチルアミノプロピル)メタクリルアミド,N―
メチル―N―(3―ジメチルアミノプロピル)ア
クリルアミド。
上記一般式(イ)で示される単量体のうち四級アン
モニウムの形のものは上述した三級アミン型単量
体を次のような四級化剤で四級化することにより
容易に得ることができる。硫酸ジアルキル,例え
ばジメチル硫酸,ジエチル硫酸,ジプロピル硫
酸,アルキルまたはアリールスルホン酸のC1〜
C4―エステル、例えばメタンスルホン酸,ベン
ゼンスルホン酸またはトルエンスルホン酸などの
メチル―,エチル―,プロピル―またはブチルエ
ステル,ハロゲン化ベンジル,例えば塩化ベンジ
ルまたは臭化ベンジル,ハロゲン化アルキル,例
えば塩化メチル,臭化メチル,ヨウ化メチル,塩
化エチル,臭化エチルまたはヨウ化エチルなどで
ある。
上記一般式(イ)で示される単量体として上述した
各種の例のうち次の4種類の単量体。
N―(1,1―ジメチル―3―ジメチルアミノ
プロピル)アクリルアミド
トリメチル―(3―アクリルアミド―3,3―
ジメチルプロピル)アンモニウムクロリド
N―(3―ジメチルアミノプロピル)メタクリ
ルアミド
トリメチル―(3―メタクリルアミド―プロピ
ル)アンモニウムクロリド
が本発明の変性PVAを製造する上で、重合速度
アミド基の安定性、単量体製造時の経済性の観点
から優れている。
また、上記(ロ)で示される単量体としては例えば
次のものが挙げられる。1―ビニルイミダゾー
ル、1―ビニル―2―メチルイミダゾール、1―
ビニル―2―エチルイミダゾール、1―ビニル―
2―フエニルイミダゾール、1―ビニル―2,
4,5―トリメチルイミダゾール。また上記一般
式(ハ)示される単量体は上記一般式(ロ)で示される単
量体に、前述した四級化剤で四級化することによ
り容易に得ることができる。
また上記一般式(ニ)で示される単量体としては例
えばジメチルアミノエチルビニルエーテル,ジメ
チルアミノプロピルビニルエーテルあるいはこら
れの四級化物あるいはビニロキシエチルアミン等
が挙げられる。
本発明において使用するカチオン化PVA中の
カチオン基の量は、0.01〜10モル%が必要であ
る。好ましい範囲は0.1〜5モル%である。ケン
化度あるいは重合度は目的に応じて適宜選択され
特に制限はないが、通常ケン化度は60〜100モル
%重合度は300〜3000の範囲から選ばれる。
本発明において使用されるカチオン化PVAは
アミノ化合物とアルデヒド類との縮合反応の開始
前あるいは反応途中の系に樹脂成分に対し通常
0.1〜15重量%添加すると効果的である。またカ
チオン化PVAを縮合反応後のアミノ系樹脂液に
加えても効果があるが、この場合は縮合反応前に
添加する方法に比較し、同等の効果を得るために
は添加量を多くする必要があり、一般的には経済
的に不利である。
本発明において、縮合反応に供されるアミノ化
合物としては、例えばメラミン、尿素、チオ尿
素、ジシアンジアミド、ベンゾグアナミン、アセ
トグアナミンなどがあげられ、これらは単独で或
いは2種以上を混合して使用することができる。
またアルデヒド類としてはホルムアルデヒドが水
溶液又はアルコール溶液の形で用いられ、そのほ
か縮合反応条件下においてホルムアルデヒドを発
生しうる化合物、例えばパラホルムアルデヒドな
どが同様に用いられる。
本発明方法により製造したアミノ系樹脂接着剤
を製糊する際は、従来公知の増量剤、充填剤、具
体的には小麦粉、脱脂大豆粉、木粉などを混和し
ても良い。
本発明の方法に従つて製造されたアミノ系樹脂
組成物は接着剤として用いたとき貯蔵安定性に優
れ、冬期においても良好な流動性を示し、冷圧時
の仮接着性に優れ、熱した時ゲルを生ぜず、熱硬
化によつてすぐれた耐水性が得られ、かつ糊液の
水洗性がよいので洗浄作業性に優れている。かよ
うに優れた効果が得られる理由は十分解明されて
いる訳ではないが、本発明の特徴であるカチオン
化PVAがアミノ系樹脂の一成分を構成し、安定
性、接着力および洗浄性に有効な作用を及ぼして
いるためと考えられる。以上は接着剤用途を中心
として説明してきたが、本発明の方法で製造され
たアミノ系樹脂組成物はその安定性およびカチオ
ン活性な特徴な利用して、紙加工剤、繊維加工
剤、塗料、土木用、成形物等広範囲な用途におい
て有用である。
以下実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施例により何等限
定されるものではない。また、部は重量部を意味
している。
実施例1 (尿素―ホルマリン樹脂)
トリメチル―(3―アクリルアミド―3,3―
ジメチルプロピル)アンモニウムクロリドと酢酸
ビニルとの共重合体をケン化してトリメチル―
(3―アクリルアミド―3,3―ジメチルプロピ
ル)アンモニウムクロリド単位を2モル%含有
し、酢酸ビニル単位のケン化度が98.5モル%、4
%水溶液の20℃における粘度(ブルツクフイール
ド型粘度計による。以下同様)が30cP(センチポ
イズ)のカチオン化PVAを合成した。次に、ホ
ルマリン(35.52%)268部と水45部中に上記カチ
オン化PVA粉末3部を入れこれに更にウロトロ
ピン1部、尿素100部を混合し室温で苛性ソーダ
水溶液(10%)を加えて系のPHを7.5に調整した
後、撹拌下に加熱し30分かけて90℃まで昇温して
縮合反応を開始した。90℃に昇温後この温度で更
に80分反応を継続した後、系(この時点でPH4)
に10%炭酸ナトリウム水溶液を添加しPHを7.5に
調整後室温まで冷却して尿素樹脂液を得た。この
樹脂液の安定性の試験結果を第1表に示す。
次に上記尿素樹脂液100部に小麦粉20部、水13
部および塩化アンモニウム1部を添加混合して合
板接着用糊剤を調製して木材―木材の接着力と糊
剤の水洗性を評価測定した。結果を1表に合わせ
て示す。
実施例 2〜4
実施例1のカチオン化PVAに代えて次のカチ
オン化PVAを使用した他は実施例1と同様にし
尿素樹脂液を製造し、更に実施例1と同様の糊剤
を調製した。評価結果を第1表に示す。
実施例2において使用したカチオン化PVA
トリメチル―(3―メタクリルアミド―プロピ
ル)アンモニウムクロリド単位を0.5モル%含有
し、酢酸ビニル単位のケン化度が86モル%、4%
水溶液の20℃における粘度が27cPのカチオン化
PVA。
実施例3において使用したカチオン化PVA
1―ビニル―2,3―ジメチルイミダゾリニウ
ムクロリド単位を1モル%含有し、酢酸ビニル単
位のケン化度が90モル%、4%水溶液の20℃にお
ける粘度が29cPのカチオン化PVA。
実施例4において使用したカチオン化PVA
トリメチル―(ビニロキシエチル)アンモニウ
ムクロリドと酢酸ビニルの共重合体をケン化して
得たトリメチル―(ビニロキシエチル)アンモニ
ウムクロリド単位を0.4モル%含有し、酢酸ビニ
ル単位のケン化度が99.9モル%、4%水溶液の20
℃における粘度が29cPのカチオン化PVA。
比較例 1〜3
実施例1のカチオン化PVAに代えて次のPVA
あるいは変性PVAを使用した他は実施例1と同
様にして尿素樹脂液を製造し、更に実施例1と同
様の糊剤を調製した。評価結果を第1表に示す。
比較例1において使用したPVA
ケン化度98.5モル%、4%水溶液の20℃におけ
る粘度が28cPのPVA。
比較例2において使用したPVA
ケン化度88モル%、4%水溶液の20℃における
粘度が22.5cPのPVA。
比較例3において使用した変性PVA
クロトン酸単位を3モル%、酢酸ビニル単位の
ケン化度99モル%、4%水溶液の20℃における粘
度が25cPの変性PVA。[Formula] where R 3 , R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or a lower alkyl group which may contain a substituent, and X represents an anion. R 3 , R 4 , and R 5 are all preferably methyl groups for normal purposes, but for special purposes, lower alkyl groups such as ethyl or propyl groups, or methylol groups or cationic groups are used for special purposes. Lower alkyl groups containing substituents such as aminoalkyl groups are also used for the purpose of improving density. X is a halogen atom such as chlorine, silium, iodine, or
CH 3 OSO 3 or CH 3 C 6 H 4 SO 3 is preferred, but
In particular, a chlorine atom is preferable from the viewpoint of economy, safety, or physical properties of modified PVA. When B is in the form of a quaternary ammonium salt, the effects of the present invention can be exhibited even with primary to tertiary amines, which are preferable for ease of handling in the production of modified PVA. As the group A that connects the nitrogen atom in the amino group B and the nitrogen atom of the amide group, any group containing a stable bond can be used, but a linear or branched aliphatic group is usually used. . Among the monomers represented by the above general formula (A), the following are specific examples of monomers in the form of tertiary amines. N-(2-dimethylaminoethyl)acrylamide, N-(2-dimethylaminoethyl)methacrylamide, N-(3-dimethylaminopropyl)acrylamide, N-(3-diethylaminopropyl)acrylamide, N-(3-dimethyl aminopropyl) methacrylamide, N-(3-
diethylaminopropyl) methacrylamide, N
-(1,1-dimethyl-3-dimethylaminopropyl)acrylamide, N-(1,1-dimethyl-3-dimethylaminopropyl)methacrylamide, N-(1,1-diethyl-3-dimethylaminobutyl)acrylamide ,N-(1-methyl-
1,3-diphenyl-3-diethylaminopropyl)methacrylamide, N-(3-dimethylaminohexyl)acrylamide, N-(3-methylethylaminopropyl)methacrylamide, N-
Methyl-N-(3-dimethylaminopropyl)acrylamide. Among the monomers represented by the above general formula (a), those in the form of quaternary ammonium can be easily obtained by quaternizing the above-mentioned tertiary amine type monomer with the following quaternizing agent. be able to. Dialkyl sulfate, e.g. dimethyl sulfate, diethyl sulfate, dipropyl sulfate, C 1 ~ of alkyl or arylsulfonic acid
C 4 -esters, such as methyl-, ethyl-, propyl- or butyl esters, such as methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid or toluenesulfonic acid, benzyl halides, such as benzyl chloride or benzyl bromide, alkyl halides, such as methyl chloride. , methyl bromide, methyl iodide, ethyl chloride, ethyl bromide or ethyl iodide. The following four types of monomers among the various examples mentioned above as monomers represented by the above general formula (A). N-(1,1-dimethyl-3-dimethylaminopropyl)acrylamide Trimethyl-(3-acrylamide-3,3-
dimethylpropyl) ammonium chloride N-(3-dimethylaminopropyl)methacrylamide Trimethyl-(3-methacrylamidopropyl)ammonium chloride is superior in producing the modified PVA of the present invention from the viewpoints of polymerization rate, stability of the amide group, and economic efficiency during monomer production. Further, examples of the monomer shown in (b) above include the following. 1-vinylimidazole, 1-vinyl-2-methylimidazole, 1-
Vinyl-2-ethylimidazole, 1-vinyl-
2-phenylimidazole, 1-vinyl-2,
4,5-trimethylimidazole. Further, the monomer represented by the above general formula (c) can be easily obtained by quaternizing the monomer represented by the above general formula (b) with the above-mentioned quaternizing agent. Examples of the monomer represented by the above general formula (2) include dimethylaminoethyl vinyl ether, dimethylaminopropyl vinyl ether, quaternized products thereof, and vinyloxyethylamine. The amount of cationic groups in the cationized PVA used in the present invention is required to be 0.01 to 10 mol%. The preferred range is 0.1-5 mol%. The saponification degree or polymerization degree is appropriately selected depending on the purpose and is not particularly limited, but the saponification degree is usually selected from the range of 60 to 100 mol%, and the polymerization degree is selected from the range of 300 to 3000. The cationized PVA used in the present invention is usually added to the resin component before or during the condensation reaction between the amino compound and the aldehyde.
It is effective to add 0.1 to 15% by weight. It is also effective to add cationized PVA to the amino resin solution after the condensation reaction, but in this case, compared to the method of adding it before the condensation reaction, it is necessary to add a larger amount to obtain the same effect. Generally speaking, it is economically disadvantageous. In the present invention, examples of the amino compound to be subjected to the condensation reaction include melamine, urea, thiourea, dicyandiamide, benzoguanamine, and acetoguanamine, and these may be used alone or in combination of two or more. can.
As the aldehyde, formaldehyde is used in the form of an aqueous solution or an alcoholic solution, and other compounds that can generate formaldehyde under condensation reaction conditions, such as paraformaldehyde, are also used. When the amino resin adhesive produced by the method of the present invention is made into a paste, conventionally known extenders and fillers, such as wheat flour, defatted soybean flour, and wood flour, may be mixed. The amino resin composition produced according to the method of the present invention has excellent storage stability when used as an adhesive, shows good fluidity even in winter, has excellent temporary adhesion during cold pressing, and has excellent adhesive properties when heated. It does not form a gel when heated, has excellent water resistance through heat curing, and has good washability of the size solution with water, so it has excellent cleaning workability. The reason why such excellent effects are obtained is not fully understood, but the cationized PVA, which is a feature of the present invention, constitutes one component of the amino-based resin, and has excellent stability, adhesive strength, and cleanability. This is thought to be because it has an effective effect. The above explanation has focused on adhesive applications, but the amino resin composition produced by the method of the present invention can be used in paper processing agents, fiber processing agents, paints, etc. by taking advantage of its stability and cationic activity. It is useful in a wide range of applications such as civil engineering and molded products. EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to Examples below, but the present invention is not limited to these Examples in any way. Moreover, parts mean parts by weight. Example 1 (Urea-formalin resin) Trimethyl-(3-acrylamide-3,3-
Saponifying a copolymer of dimethylpropyl) ammonium chloride and vinyl acetate to form trimethyl-
(3-acrylamide-3,3-dimethylpropyl) Contains 2 mol% of ammonium chloride units, and the degree of saponification of vinyl acetate units is 98.5 mol%.
Cationized PVA with a viscosity of 30 cP (centipoise) in an aqueous solution at 20°C (as measured by a Bruckfield viscometer; the same applies hereinafter) was synthesized. Next, add 3 parts of the above cationized PVA powder to 268 parts of formalin (35.52%) and 45 parts of water, mix 1 part of urotropin and 100 parts of urea, and add aqueous solution of caustic soda (10%) at room temperature. After adjusting the pH of the mixture to 7.5, the mixture was heated with stirring and raised to 90°C over 30 minutes to start the condensation reaction. After raising the temperature to 90℃ and continuing the reaction at this temperature for another 80 minutes, the system (PH4 at this point)
A 10% aqueous sodium carbonate solution was added to adjust the pH to 7.5, and the mixture was cooled to room temperature to obtain a urea resin liquid. The stability test results of this resin liquid are shown in Table 1. Next, add 100 parts of the above urea resin solution, 20 parts of flour, and 13 parts of water.
A glue for adhering plywood was prepared by adding and mixing 1 part of ammonium chloride and 1 part of ammonium chloride, and the wood-to-wood adhesion strength and washability of the glue were evaluated and measured. The results are shown in Table 1. Examples 2 to 4 A urea resin liquid was produced in the same manner as in Example 1, except that the following cationized PVA was used in place of the cationized PVA in Example 1, and a sizing agent was also prepared in the same manner as in Example 1. . The evaluation results are shown in Table 1. The cationized PVA used in Example 2 contains 0.5 mol% of trimethyl-(3-methacrylamidopropyl)ammonium chloride units, and the degree of saponification of vinyl acetate units is 86 mol% and 4%.
Cationization of aqueous solution with viscosity of 27cP at 20℃
PVA. The cationized PVA used in Example 3 contains 1 mol% of 1-vinyl-2,3-dimethylimidazolinium chloride units, the degree of saponification of vinyl acetate units is 90 mol%, and the viscosity at 20°C of a 4% aqueous solution Cationized PVA with 29cP. The cationized PVA used in Example 4 contains 0.4 mol% of trimethyl-(vinyloxyethyl) ammonium chloride units obtained by saponifying a copolymer of trimethyl-(vinyloxyethyl) ammonium chloride and vinyl acetate, and saponified vinyl acetate units. 99.9 mol%, 4% aqueous solution of 20
Cationized PVA with a viscosity of 29 cP at °C. Comparative Examples 1 to 3 The following PVA was used in place of the cationized PVA of Example 1.
Alternatively, a urea resin liquid was produced in the same manner as in Example 1, except that modified PVA was used, and a sizing agent in the same manner as in Example 1 was also prepared. The evaluation results are shown in Table 1. The PVA used in Comparative Example 1 had a degree of saponification of 98.5 mol% and a 4% aqueous solution with a viscosity of 28 cP at 20°C. The PVA used in Comparative Example 2 had a saponification degree of 88 mol% and a 4% aqueous solution with a viscosity of 22.5 cP at 20°C. Modified PVA used in Comparative Example 3 A modified PVA containing 3 mol% of crotonic acid units, 99 mol% of saponification of vinyl acetate units, and a 4% aqueous solution having a viscosity of 25 cP at 20°C.
【表】【table】
【表】
実施例5 (尿素―メラミン―ホルマリン樹脂)
N―(1,1―ジメチル―3―ジメチルアミノ
プロピル)アクリルアミドと酢酸ビニルとの共重
合体をケン化してN―(1,1―ジメチル―3―
ジメチルアミノプロピル)アクリルアミドを1モ
ル%含有し酢酸ビニル単位のケン化度が88モル
%、4%水溶液の20℃における粘度が24cPのカ
チオン化PVAを合成した。次にホルマリン
(35.52%)317部に上記カチオン化PVA粉末を3
部入れこれに更にウロトロピン1部、尿素50部お
よびメラミン50部を混合し、室温で苛性ソーダ水
溶液(10%)を加えて系のPHを7.5に調整した後、
撹拌下に加熱し30分かけて75℃に昇温後この温度
で50分間反応を継続した後、系(この時点でPH
4.5)に10%炭酸ナトリウム水溶液を添加しPHを
7.5に調整後室温まで冷却して尿素―メラミン共
縮合樹脂液を得た。この樹脂液の安定性の試験結
果を第2表に示す。
次に上記尿素樹脂液100部に小麦粉20部、水27
部および塩化アンモニウム1部を添加混合して合
板接着剤用糊剤を調製して木材―木材の接着力と
糊剤の水洗性を評価測定した。結果を第2表に合
わせて示す。なお、貼合せ条件、試験条件などは
第1表の注に準じて実施した。
実施例 6
実施例2で使用したカチオン化PVAを使用し
た他は実施例5と同様にして樹脂液の糊剤を調製
した。評価結果は第2表に示す。
比較例 4〜6
実施例5のカチオン化PVAに代えて次のPVA
あるいは変性PVAを使用した他は実施例5と同
様にして樹脂液と糊剤を調製した。評価結果を第
2表に示す。
比較例4において使用したPVA:
ケン化度98.5モル%、4%水溶液の20℃におけ
る粘度が28cPのPVA
比較例5において使用したPVA:
ケン化度88モル%、4%水溶液の20℃における
粘度が22.5cPのPVA
比較例6において使用した変性PVA:
クロトン酸単位を3モル%、酢酸ビニル単位の
ケン化度99モル%、4%水溶液の20℃における粘
度が25cPの変性PVA[Table] Example 5 (Urea-melamine-formalin resin) A copolymer of N-(1,1-dimethyl-3-dimethylaminopropyl)acrylamide and vinyl acetate was saponified to produce N-(1,1-dimethyl -3-
A cationized PVA containing 1 mol% of (dimethylaminopropyl) acrylamide, a degree of saponification of vinyl acetate units of 88 mol%, and a 4% aqueous solution having a viscosity of 24 cP at 20°C was synthesized. Next, add 3 parts of the above cationized PVA powder to 317 parts of formalin (35.52%).
Add 1 part of urotropin, 50 parts of urea, and 50 parts of melamine to this mixture, and adjust the pH of the system to 7.5 by adding an aqueous solution of caustic soda (10%) at room temperature.
The temperature was raised to 75°C over 30 minutes with stirring, and the reaction was continued at this temperature for 50 minutes.
Add 10% sodium carbonate aqueous solution to 4.5) to adjust the pH.
After adjusting the temperature to 7.5, the mixture was cooled to room temperature to obtain a urea-melamine cocondensation resin liquid. The stability test results of this resin liquid are shown in Table 2. Next, add 100 parts of the above urea resin solution, 20 parts of flour, and 27 parts of water.
A paste for plywood adhesive was prepared by adding and mixing 1 part of ammonium chloride and 1 part of ammonium chloride, and the wood-to-wood adhesion strength and washability of the paste were evaluated and measured. The results are also shown in Table 2. Note that the bonding conditions, test conditions, etc. were carried out according to the notes in Table 1. Example 6 A resin liquid paste was prepared in the same manner as in Example 5, except that the cationized PVA used in Example 2 was used. The evaluation results are shown in Table 2. Comparative Examples 4 to 6 The following PVA was used in place of the cationized PVA of Example 5.
Alternatively, a resin liquid and a sizing agent were prepared in the same manner as in Example 5 except that modified PVA was used. The evaluation results are shown in Table 2. PVA used in Comparative Example 4: PVA with saponification degree of 98.5 mol%, viscosity at 20°C of 4% aqueous solution is 28 cP PVA used in Comparative Example 5: Saponification degree of 88 mol%, viscosity at 20°C of 4% aqueous solution Modified PVA used in Comparative Example 6: Modified PVA with 3 mol% crotonic acid units, 99 mol% saponification degree of vinyl acetate units, and a 4% aqueous solution with a viscosity of 25 cP at 20°C.
【表】
以上の結果から本発明のアミノ系樹脂組成物は
安定性に優れ、接着力が高く、水洗性にも極めて
すぐれていることがわかる。[Table] From the above results, it can be seen that the amino resin composition of the present invention has excellent stability, high adhesive strength, and extremely excellent water washability.
Claims (1)
るに際し、または縮合反応後、一級アミン、二級
アミン、三級アミン、四級アンモニウム塩、ピリ
ジン、ピリジニウム、イミダゾールまたはイミダ
ゾリニウムから選ばれる少くとも1種のカチオン
基を0.01モル%〜10モル%含有するカチオン化ポ
リビニルアルコールを添加することを特徴とする
アミノ系樹脂組成物の製造法。 2 カチオン化ポリビニルアルコールが下記一般
式()で示される共重合単位を含む変性ポリビ
ニルアルコールである特許請求の範囲第1項に記
載の製造法。 (ここでR1、R2は水素原子または低級アルキ
ル基、Bは【式】または【式】 R3、R4、R5は水素原子または低級アルキル基
(置換基を含んでもよい)、Xはアニオン、AはB
中の窒素原子とアミド基の窒素原子を連結する
基、をそれぞれ意味している。) 3 カチオン化ポリビニルアルコールが下記一般
式()または()で示される共重合単位を含
む変性ポリビニルアルコールである特許請求の範
囲第1項に記載の製造法。 (ここで、R6、R7、R8は水素原子、低級アル
キル基またはフエニル基、R9は低級アルキル基、
Xはアニオン、をそれぞれ意味している。) 4 カチオン化ポリビニルアルコールが下記一般
式()で示される共重合単位を含む変性ポリビ
ニルアルコールである特許請求の範囲第1項に記
載の製造法。 (ここで、Bは【式】または 【式】R3、R4、R5は水素原子また は低級アルキル基(置換基を含んでもよい)、X
はアニオン、DはB中の窒素原子とエーテル基の
酸素原子を連結するアルキレン基、をそれぞれ意
味している。)[Scope of Claims] 1. During or after the condensation reaction between an amino compound and an aldehyde, from a primary amine, secondary amine, tertiary amine, quaternary ammonium salt, pyridine, pyridinium, imidazole or imidazolinium A method for producing an amino resin composition, which comprises adding cationized polyvinyl alcohol containing 0.01 mol% to 10 mol% of at least one selected cationic group. 2. The production method according to claim 1, wherein the cationized polyvinyl alcohol is a modified polyvinyl alcohol containing a copolymerized unit represented by the following general formula (). (Here, R 1 and R 2 are hydrogen atoms or lower alkyl groups, B is [Formula] or [Formula] R 3 , R 4 , and R 5 are hydrogen atoms or lower alkyl groups (which may contain substituents), is an anion, A is B
and a group connecting the nitrogen atom of the amide group and the nitrogen atom of the amide group, respectively. ) 3. The manufacturing method according to claim 1, wherein the cationized polyvinyl alcohol is a modified polyvinyl alcohol containing a copolymerized unit represented by the following general formula () or (). (Here, R 6 , R 7 , R 8 are hydrogen atoms, lower alkyl groups or phenyl groups, R 9 is lower alkyl groups,
Each X represents an anion. ) 4 The manufacturing method according to claim 1, wherein the cationized polyvinyl alcohol is a modified polyvinyl alcohol containing a copolymerized unit represented by the following general formula (). (Here, B is [Formula] or [Formula] R 3 , R 4 , R 5 is a hydrogen atom or a lower alkyl group (which may contain a substituent),
represents an anion, and D represents an alkylene group connecting the nitrogen atom in B and the oxygen atom of the ether group. )
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15165780A JPS5774322A (en) | 1980-10-28 | 1980-10-28 | Production of amino resin composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15165780A JPS5774322A (en) | 1980-10-28 | 1980-10-28 | Production of amino resin composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5774322A JPS5774322A (en) | 1982-05-10 |
| JPS6345686B2 true JPS6345686B2 (en) | 1988-09-12 |
Family
ID=15523359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15165780A Granted JPS5774322A (en) | 1980-10-28 | 1980-10-28 | Production of amino resin composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5774322A (en) |
-
1980
- 1980-10-28 JP JP15165780A patent/JPS5774322A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5774322A (en) | 1982-05-10 |
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