JPH0198652A - アクリル樹脂エマルションならびにその製法 - Google Patents
アクリル樹脂エマルションならびにその製法Info
- Publication number
- JPH0198652A JPH0198652A JP25649287A JP25649287A JPH0198652A JP H0198652 A JPH0198652 A JP H0198652A JP 25649287 A JP25649287 A JP 25649287A JP 25649287 A JP25649287 A JP 25649287A JP H0198652 A JPH0198652 A JP H0198652A
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- JP
- Japan
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- emulsion
- acylethyleneimine
- alkyl
- contain
- carbon atoms
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- Pending
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Graft Or Block Polymers (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は経時安定性に優れ、塗料分野で有用なアクリル
樹脂エマルションならびにその製造法に関するものであ
る。
樹脂エマルションならびにその製造法に関するものであ
る。
従来技術
乳化剤のうちアニオン型、カチオン型のものは−・殻に
PH,溶媒、雑イオン、その他の構成成分などの影響を
受は易く、塗料用樹脂などの製造に使用された場合、耐
水性などの塗膜性能に悪影響を及ぼし、適用範囲が制限
せられる0両性イオン型乳化剤ではかかる欠点が軽減せ
られるが、加水分解を受は易く、経時安定性が悪いなど
、まだ充分なものではない、またポリエチレングリコー
ル、ポリエチレンイミンなどで代表せられるノニオン型
高分子乳化剤も知られているが、親木性/疎水性のバラ
ンスが取りに<<、安定した乳化能を得にくいことが指
摘されている。近時、ポリシロキサンにN−アシルエチ
レンイミンを組み入れたポリ(ドアシルエチレンイミン
)グラフトポリシロキサンが報告され(日本化学会第5
4春季年会講演予稿集II 、1557 (’87)三
枝武夫)、分子内にポリシロキサンの疎水部とポリN−
アシルエチレンイミンの親水部を有するところから、界
面活性剤、平滑剤あるいは樹脂相溶性改良剤などとして
の広範な用途が期待されている。
PH,溶媒、雑イオン、その他の構成成分などの影響を
受は易く、塗料用樹脂などの製造に使用された場合、耐
水性などの塗膜性能に悪影響を及ぼし、適用範囲が制限
せられる0両性イオン型乳化剤ではかかる欠点が軽減せ
られるが、加水分解を受は易く、経時安定性が悪いなど
、まだ充分なものではない、またポリエチレングリコー
ル、ポリエチレンイミンなどで代表せられるノニオン型
高分子乳化剤も知られているが、親木性/疎水性のバラ
ンスが取りに<<、安定した乳化能を得にくいことが指
摘されている。近時、ポリシロキサンにN−アシルエチ
レンイミンを組み入れたポリ(ドアシルエチレンイミン
)グラフトポリシロキサンが報告され(日本化学会第5
4春季年会講演予稿集II 、1557 (’87)三
枝武夫)、分子内にポリシロキサンの疎水部とポリN−
アシルエチレンイミンの親水部を有するところから、界
面活性剤、平滑剤あるいは樹脂相溶性改良剤などとして
の広範な用途が期待されている。
しかしながら、ポリシロキサンに白金触媒の存在下にN
−アシルエチレンイミン化合物を反応させ上記化合物を
得る製法自体の問題は別としても、該グラフトポリシロ
キサンにはN−アシルエチレンイミン以外の官能基が含
まれておらず、溶解性制御、機能性サイトの付与などの
目的で他の誘導体に導くことは極めて困難である。した
がって高分子乳化剤として使用するとしても、例えばエ
マルション樹脂あるいは硬化塗膜にアンカーされにくく
、塗膜中から溶出し、耐水性、その地膜物性に悪影響を
及ぼすことが懸念せられる。
−アシルエチレンイミン化合物を反応させ上記化合物を
得る製法自体の問題は別としても、該グラフトポリシロ
キサンにはN−アシルエチレンイミン以外の官能基が含
まれておらず、溶解性制御、機能性サイトの付与などの
目的で他の誘導体に導くことは極めて困難である。した
がって高分子乳化剤として使用するとしても、例えばエ
マルション樹脂あるいは硬化塗膜にアンカーされにくく
、塗膜中から溶出し、耐水性、その地膜物性に悪影響を
及ぼすことが懸念せられる。
発明が解決しようとする問題点
そこでpH1溶媒、雑イオンなどの影響を受けることが
ないノニオン型の高分子乳化剤で、且つ加水分解などの
化学変化、熱的変化を受は難いものを用いて得られる塗
料用のアクリル樹脂エマルションで、経時安定性に優れ
、しかも塗膜中に乳化剤自身も化学結合によりアンカー
され、塗膜から溶出したり、あるいは耐水性などの膜物
性を損なうことのないアクリル樹脂エマルションが要望
されており、かかる樹脂エマルションならびにその工業
的有利な製法を提供することが本発明目的である。
ないノニオン型の高分子乳化剤で、且つ加水分解などの
化学変化、熱的変化を受は難いものを用いて得られる塗
料用のアクリル樹脂エマルションで、経時安定性に優れ
、しかも塗膜中に乳化剤自身も化学結合によりアンカー
され、塗膜から溶出したり、あるいは耐水性などの膜物
性を損なうことのないアクリル樹脂エマルションが要望
されており、かかる樹脂エマルションならびにその工業
的有利な製法を提供することが本発明目的である。
問題点を解決するための手段
本発明に従えば、上記発明目的がα、β−不飽和単量体
を重合開始剤の存在下、乳化剤を含む水性媒体中で乳化
重合するに際し、前記乳化剤として、式 (式中R1はそれぞれ同一あるいは異なる炭素数1〜1
8のアルキル基またはアリール基;R3、R4、R5は
水酸基、アリロキシ基、炭素数1〜20のアルキル基、
炭素数1〜20のアルコキシ基、鎖中にエーテルおよび
/またはエステル結合を含みうる炭素数1〜!00の末
端ヒドロキシアルキル基から選ばれる同一あるいは異な
る1個有機基;R2は鎖中にエーテルおよび/まなはエ
ステル結合をきみうる炭素数1〜10Gのアルキレン鎖
;R6は水酸基を含むこともある炭素数1〜40のアル
キル基、アラルキル基もしくはアリール基;に、1およ
びnはそれぞれシロキサンの繰り返し単位数で、k>O
11≧1、n≧0.2≦に+j+n≦2000の関係を
満たす実数;PはN−アシルエチレンイミンの重合度を
表し、1≦p≦200の範囲内の実数)で表されるポリ
(N−アシルエチレンイミン)グラフトポリシロキサン
を用いる本発明方法により得られるアクリル樹脂エマル
ションにより達成せられる。
を重合開始剤の存在下、乳化剤を含む水性媒体中で乳化
重合するに際し、前記乳化剤として、式 (式中R1はそれぞれ同一あるいは異なる炭素数1〜1
8のアルキル基またはアリール基;R3、R4、R5は
水酸基、アリロキシ基、炭素数1〜20のアルキル基、
炭素数1〜20のアルコキシ基、鎖中にエーテルおよび
/またはエステル結合を含みうる炭素数1〜!00の末
端ヒドロキシアルキル基から選ばれる同一あるいは異な
る1個有機基;R2は鎖中にエーテルおよび/まなはエ
ステル結合をきみうる炭素数1〜10Gのアルキレン鎖
;R6は水酸基を含むこともある炭素数1〜40のアル
キル基、アラルキル基もしくはアリール基;に、1およ
びnはそれぞれシロキサンの繰り返し単位数で、k>O
11≧1、n≧0.2≦に+j+n≦2000の関係を
満たす実数;PはN−アシルエチレンイミンの重合度を
表し、1≦p≦200の範囲内の実数)で表されるポリ
(N−アシルエチレンイミン)グラフトポリシロキサン
を用いる本発明方法により得られるアクリル樹脂エマル
ションにより達成せられる。
すなわち本発明においては水性媒体中、乳化剤ならびに
重合開始剤を用いα、β−不飽和単量体を乳化重合せし
める通常のアクリル樹脂エマルションの製法が用いられ
るが、前記乳化剤として上記式で表されるポリ(N−ア
シルエチレンイミン)グラフトポリシロキサンを使用す
る点において新規であり、且つ得られたアクリル樹脂エ
マルションが従来の乳化剤を使用したものより経時安定
性に優れ、また塗膜化した際に該塗膜から乳化剤の溶出
がなく、耐水性など優れた膜物性の塗膜が得られ、工業
的に極めて有用なものである点において進歩性ある発明
を構成するものである。α、β−不飽和単量体としては
、従ってアクリル樹脂の製造に用いられる任意のα、β
−エチレン性不飽和単量体が用いられ、それらは下記の
如きグループに大別せられる。
重合開始剤を用いα、β−不飽和単量体を乳化重合せし
める通常のアクリル樹脂エマルションの製法が用いられ
るが、前記乳化剤として上記式で表されるポリ(N−ア
シルエチレンイミン)グラフトポリシロキサンを使用す
る点において新規であり、且つ得られたアクリル樹脂エ
マルションが従来の乳化剤を使用したものより経時安定
性に優れ、また塗膜化した際に該塗膜から乳化剤の溶出
がなく、耐水性など優れた膜物性の塗膜が得られ、工業
的に極めて有用なものである点において進歩性ある発明
を構成するものである。α、β−不飽和単量体としては
、従ってアクリル樹脂の製造に用いられる任意のα、β
−エチレン性不飽和単量体が用いられ、それらは下記の
如きグループに大別せられる。
すなわち単官能重合性単量体として:
■カルボキシル基含有単量体、たとえばアクリル酸、メ
タクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フ
マル酸など。
タクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フ
マル酸など。
■ヒドロキシル基含有単量体、例えば2−ヒドロキシエ
チルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロ
ピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、
ヒドロキシブチルメタクリレート、アリルアルコール、
メタアリルアルコールなど。
チルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロ
ピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、
ヒドロキシブチルメタクリレート、アリルアルコール、
メタアリルアルコールなど。
■含窒素アルキルアクリレートもしくはメタクリレート
、例えばジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチル
アミノエチルメタクリレートなど。
、例えばジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチル
アミノエチルメタクリレートなど。
■重合性アミド、例えばアクリル酸アミド、メタクリル
酸アミドなと。
酸アミドなと。
■重合性ニトリル、例えばアクリロニトリル、メタクリ
レートリルなど。
レートリルなど。
■アルキルアクリレートもしくはメタクリレート。
例えばメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エ
チルアクリレート、n−ブチルアクリレート。
チルアクリレート、n−ブチルアクリレート。
■−ブチルメタクリレート、2−エチルへキシルアクリ
レートなど。
レートなど。
■重合性グリシジル化合物、たとえばグリシジル(メタ
)アクリレートなど。
)アクリレートなど。
■重合性芳香族化合物、例えばスチレン、α−メチルス
チレン、ビニルトルエン、t−ブチルスチレンなど。
チレン、ビニルトルエン、t−ブチルスチレンなど。
■α−オレフィン、例えばエチレン、プロピレンなど。
[株]ビニル化合物、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニルなど。
ビニルなど。
■ジエン化合物、例えばブタジェン、イソプレンなど。
これらの単量体は単独または併用して使用される。
アクリル樹脂はまた架橋樹脂粒子エマルションとするこ
ともできるので、分子内に2コ以上のラジカル重合可能
なエチレン性不飽和基を11する単量体を含むこともで
き、それらは多価アルコールの重合性不飽和モノカルボ
ン酸エステル、多塩基酸の重合性不飽和アルコールエス
テル、および2個以上のビニル基で置換された芳香族化
合物などがあり、具体例としては以下のような化合物が
ある。
ともできるので、分子内に2コ以上のラジカル重合可能
なエチレン性不飽和基を11する単量体を含むこともで
き、それらは多価アルコールの重合性不飽和モノカルボ
ン酸エステル、多塩基酸の重合性不飽和アルコールエス
テル、および2個以上のビニル基で置換された芳香族化
合物などがあり、具体例としては以下のような化合物が
ある。
エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコー
ルジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタク
リレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート
、1.3−ブチレングリコールジメタクリレート、トリ
メチロールプロパントリアクリレート、トリメチロール
プロパントリメタクリレート、1.4−ブタンジオール
ジアクリレートネオペンチルグリコールジアクリレート
、1.6−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエ
リスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールト
リアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレ
ート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタ
エリスリトールトリメタクリレートペンタエリスリトー
ルテトラメタクリレート、グリセロールジメタクリレー
ト、グリセロールジアクリレート、グリセロールアリロ
キシジメタクリレート、1,1.1−トリスヒドロキシ
メチルエタンジアクリレート、1,1.1−トリスヒド
ロキシメチルエタントリアクリレート、1.1.1トリ
スヒドロキシメチルエタンジメタクリレート、1.1.
ll−リスヒドロキシメチルエタントリメタクリレート
、!、l。
ルジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタク
リレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート
、1.3−ブチレングリコールジメタクリレート、トリ
メチロールプロパントリアクリレート、トリメチロール
プロパントリメタクリレート、1.4−ブタンジオール
ジアクリレートネオペンチルグリコールジアクリレート
、1.6−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエ
リスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールト
リアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレ
ート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタ
エリスリトールトリメタクリレートペンタエリスリトー
ルテトラメタクリレート、グリセロールジメタクリレー
ト、グリセロールジアクリレート、グリセロールアリロ
キシジメタクリレート、1,1.1−トリスヒドロキシ
メチルエタンジアクリレート、1,1.1−トリスヒド
ロキシメチルエタントリアクリレート、1.1.1トリ
スヒドロキシメチルエタンジメタクリレート、1.1.
ll−リスヒドロキシメチルエタントリメタクリレート
、!、l。
l−トリスヒドロキシメチルプロパンジアクリレート、
1.1.iトリスヒドロキシメチルプロパントリアクリ
レート、1.1.1−1−リスヒドロキシメチルプロパ
ンジメタクリレ−1・、+、t、t−トリスヒドロキシ
メチルプロパントリメタクリレート、トリアリルシアヌ
レート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリ
メリテート、ジアリルテレフタレート、ジアリルフタレ
ートおよびジビニルベンゼン。
1.1.iトリスヒドロキシメチルプロパントリアクリ
レート、1.1.1−1−リスヒドロキシメチルプロパ
ンジメタクリレ−1・、+、t、t−トリスヒドロキシ
メチルプロパントリメタクリレート、トリアリルシアヌ
レート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリ
メリテート、ジアリルテレフタレート、ジアリルフタレ
ートおよびジビニルベンゼン。
重合開始剤としては通常アクリル樹脂エマルションの製
造に用いられる任意の化合物、例えば過酸化ベンゾイル
、t−ブチルパーオキシド、クメンハイドロパーオキシ
ドなどの有機過酸化物:アゾビスシアノ吉草酸、アゾビ
スイソブチロニトリルアゾビス(2,4−ジメチル)バ
レロニトリル、アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸
塩などの有機アゾ化合物;過硫酸カリウム、過硫酸アン
モニウム過硫酸ナトリウム、過酸化水素などの無機水溶
性ラジカル開始剤、無機水溶性ラジカル開始剤とピロ亜
硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、2価の鉄イオ
ンなどとの組み合わせからなるレドックス系開始剤など
が好適に使用され、また反応媒体の水には所望により水
混和性有機溶媒を含有せしめうる。
造に用いられる任意の化合物、例えば過酸化ベンゾイル
、t−ブチルパーオキシド、クメンハイドロパーオキシ
ドなどの有機過酸化物:アゾビスシアノ吉草酸、アゾビ
スイソブチロニトリルアゾビス(2,4−ジメチル)バ
レロニトリル、アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸
塩などの有機アゾ化合物;過硫酸カリウム、過硫酸アン
モニウム過硫酸ナトリウム、過酸化水素などの無機水溶
性ラジカル開始剤、無機水溶性ラジカル開始剤とピロ亜
硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、2価の鉄イオ
ンなどとの組み合わせからなるレドックス系開始剤など
が好適に使用され、また反応媒体の水には所望により水
混和性有機溶媒を含有せしめうる。
本発明の最も特徴的なポリ(N−アシルエチレンイミン
)グラフトポリシロキサンは本発明者らにより合成され
た新規高分子乳化剤であり、同一出願人の昭和62年5
月 8日付特許出願(発明の名称「ポリ(N−アシルエ
チレンイミン)グラフトポリシロキサンならびにその製
造法」)明細書に記載の如く、式 (式中R,はそれぞれ同一あるいは異なる炭素数1〜1
8のアルキル基またはアリール基;R3、R4、R9は
水酸基、アリロキシ基、炭素数1〜20のアルキル基、
炭素数1〜20のアルコキシ基、鎖中に工一チルおよび
/またはエステル結合を含みうる炭素数1〜100の末
端ヒドロキシアルキル基から選ばれる同一あるいは異な
る1個有機基;R2は鎖中にエーテルおよび/またはエ
ステル結合を含みうる炭素数1〜100のアルキレン鎖
;mとnは夫々シロキサンの繰り返し単位数で、m≧1
、■≧0.2≦m+n≦2000の関係を満たす実数)
で表されるアルコール性水酸基含有ポリシロキサンのア
ルコール性水酸基の全部もしくは一部をスルホン酸エス
テル化する工程、および上記反応生成物に、式 (式中R6は水酸基を含むこともある炭素数1〜40の
アルキル基、アラルキル基、もしくはアリール基) で表される2−オキサゾリン類を開環重合せしめる工程
の組み合わせにより容易かつ工業的有利に製造せられる
。尚、上記方法で出発物質として用いられる式(II)
のポリシロキサンは、例えば式で表されるポリシロキサ
ンにmモルのアルケンオキシトリメチルシランを白金酸
触媒の存在下に反応させ、付加反応により、式 %式%(3 で表される化合物となし、次いで加水分解することによ
り、容易に製造せられる。上記付加反応においてはアル
ケンオキシトリアルキルシランに反応阻害となる水酸基
が含まれておらず、またポリマー同志の付加反応ではな
いため反応条件の設定も極めて容易で、高収率でもって
原料ポリシロキサンが提供せられる。
)グラフトポリシロキサンは本発明者らにより合成され
た新規高分子乳化剤であり、同一出願人の昭和62年5
月 8日付特許出願(発明の名称「ポリ(N−アシルエ
チレンイミン)グラフトポリシロキサンならびにその製
造法」)明細書に記載の如く、式 (式中R,はそれぞれ同一あるいは異なる炭素数1〜1
8のアルキル基またはアリール基;R3、R4、R9は
水酸基、アリロキシ基、炭素数1〜20のアルキル基、
炭素数1〜20のアルコキシ基、鎖中に工一チルおよび
/またはエステル結合を含みうる炭素数1〜100の末
端ヒドロキシアルキル基から選ばれる同一あるいは異な
る1個有機基;R2は鎖中にエーテルおよび/またはエ
ステル結合を含みうる炭素数1〜100のアルキレン鎖
;mとnは夫々シロキサンの繰り返し単位数で、m≧1
、■≧0.2≦m+n≦2000の関係を満たす実数)
で表されるアルコール性水酸基含有ポリシロキサンのア
ルコール性水酸基の全部もしくは一部をスルホン酸エス
テル化する工程、および上記反応生成物に、式 (式中R6は水酸基を含むこともある炭素数1〜40の
アルキル基、アラルキル基、もしくはアリール基) で表される2−オキサゾリン類を開環重合せしめる工程
の組み合わせにより容易かつ工業的有利に製造せられる
。尚、上記方法で出発物質として用いられる式(II)
のポリシロキサンは、例えば式で表されるポリシロキサ
ンにmモルのアルケンオキシトリメチルシランを白金酸
触媒の存在下に反応させ、付加反応により、式 %式%(3 で表される化合物となし、次いで加水分解することによ
り、容易に製造せられる。上記付加反応においてはアル
ケンオキシトリアルキルシランに反応阻害となる水酸基
が含まれておらず、またポリマー同志の付加反応ではな
いため反応条件の設定も極めて容易で、高収率でもって
原料ポリシロキサンが提供せられる。
アルコール性水酸基を有するポリシロキサンのスルホン
酸エステル化は、スルホン酸もしくはスルホン酸の反応
性誘導体を使用するそれ自体公知の任意の手法により実
施することができる。特に好ましい方法はp−トルエン
スルホン酸ハライド、メタンスルホン酸ハライド、トリ
フルオロメタンスルホン酸ハライドなどのスルホン酸ハ
ライド、特にクロライドを塩基、例えばピリジンなどの
存在下に反応せしめることにより、極めて容易に進行す
る。この場合、スルホン酸もしくはその反応性誘導体の
使用割合、反応条件などを制御することによりアルコー
ル性水酸基の全部もしくは任意の所望割合をスルホン酸
エステル化することが可能である。
酸エステル化は、スルホン酸もしくはスルホン酸の反応
性誘導体を使用するそれ自体公知の任意の手法により実
施することができる。特に好ましい方法はp−トルエン
スルホン酸ハライド、メタンスルホン酸ハライド、トリ
フルオロメタンスルホン酸ハライドなどのスルホン酸ハ
ライド、特にクロライドを塩基、例えばピリジンなどの
存在下に反応せしめることにより、極めて容易に進行す
る。この場合、スルホン酸もしくはその反応性誘導体の
使用割合、反応条件などを制御することによりアルコー
ル性水酸基の全部もしくは任意の所望割合をスルホン酸
エステル化することが可能である。
次に上記のスルホン酸エステル化されたポリシロキサン
を開始剤ポリマーとして用い、式で示される2−オキサ
ゾリンの開環重合が実施せられる。反応は適当な溶剤、
たとえばアセトニトリル、クロロホルム中で両者を単に
加熱するだけで極めて容易に進行する。この反応ではス
ルホン酸が副生ずるので所望により、例えば適当な水酸
基型アニオン交換樹脂を用いてのイオン交換でかかる酸
根を除去することができる。しかしながら本発明におい
ては目的物を水媒体中で使用するのでアニオン残渣が問
題にならない時は精製の必要はない。
を開始剤ポリマーとして用い、式で示される2−オキサ
ゾリンの開環重合が実施せられる。反応は適当な溶剤、
たとえばアセトニトリル、クロロホルム中で両者を単に
加熱するだけで極めて容易に進行する。この反応ではス
ルホン酸が副生ずるので所望により、例えば適当な水酸
基型アニオン交換樹脂を用いてのイオン交換でかかる酸
根を除去することができる。しかしながら本発明におい
ては目的物を水媒体中で使用するのでアニオン残渣が問
題にならない時は精製の必要はない。
このように本発明においては疎水部のポリシロキサンと
親水部のポリN−アシルエチレンイミンを含み、極めて
有用な乳化能を有する高分子乳化剤として用いられ、し
かも該乳化剤には反応性に富むアルコール性水酸基が含
まれているため、適当な反応性単量体を選択することに
よりエマルション樹脂に乳化剤を化学結合せしめたり、
あるいは抵当な硬化剤との反応で塗膜中に乳化剤を化学
結合で取り入れることが可能であって、従来のエマルシ
ョン樹脂に単に吸着されている乳化剤と異なり、塗膜中
から溶出することがなく、従って耐水性などの点で極め
て優れた塗膜を与えることができる。また本発明で用い
られる乳化剤は化学的に安定な高分子乳化剤でpH,雑
イオンなど外的環境の変化に影響されず、加水分解、熱
分解を受は難く、加熱時もしくは経時の分散安定性に優
れ、経時安定性に特段に優れたエマルションを与えるこ
とができる。
親水部のポリN−アシルエチレンイミンを含み、極めて
有用な乳化能を有する高分子乳化剤として用いられ、し
かも該乳化剤には反応性に富むアルコール性水酸基が含
まれているため、適当な反応性単量体を選択することに
よりエマルション樹脂に乳化剤を化学結合せしめたり、
あるいは抵当な硬化剤との反応で塗膜中に乳化剤を化学
結合で取り入れることが可能であって、従来のエマルシ
ョン樹脂に単に吸着されている乳化剤と異なり、塗膜中
から溶出することがなく、従って耐水性などの点で極め
て優れた塗膜を与えることができる。また本発明で用い
られる乳化剤は化学的に安定な高分子乳化剤でpH,雑
イオンなど外的環境の変化に影響されず、加水分解、熱
分解を受は難く、加熱時もしくは経時の分散安定性に優
れ、経時安定性に特段に優れたエマルションを与えるこ
とができる。
尚、本発明者らはポリ(N−アシルエチレンイミン)グ
ラフトポリシロキサンをα、β−不飽和単量体100重
量部に対し0.1〜200重量部使用し、不揮発分60
重量%以下のエマルションを得ることが塗料目的に特に
好ましいことも見出している。
ラフトポリシロキサンをα、β−不飽和単量体100重
量部に対し0.1〜200重量部使用し、不揮発分60
重量%以下のエマルションを得ることが塗料目的に特に
好ましいことも見出している。
以下実施例により本発明を説明する。尚、下記において
特にことわりなき限り、部および%は重量による。
特にことわりなき限り、部および%は重量による。
参考例1
構造式
で表されるアルコール性水酸基含有ポリシロキサン(シ
ロキサンAとする) 10.0gをよく乾燥したクロロ
ホルム30’、Omj、ピリジン20.Omj)に溶解
し、塩化4−トルエンスルホニル3.4gを反応温度を
10℃以下に保ちながら加えた後、−晩室温で攪拌した
。クロロホルム、ピリジンを減圧留去し、エーテル抽出
した。得られた有機層を留去して、粘稠なポリシロキサ
ンのスルホン酸エステル化物を得た。この開始剤ポリシ
ロキサン4.0gと2−メチル−2−オキサゾリン4.
Ogをアセトニトリル8.Omλに溶解し窒素雰囲気下
90℃で5時間反応させた。
ロキサンAとする) 10.0gをよく乾燥したクロロ
ホルム30’、Omj、ピリジン20.Omj)に溶解
し、塩化4−トルエンスルホニル3.4gを反応温度を
10℃以下に保ちながら加えた後、−晩室温で攪拌した
。クロロホルム、ピリジンを減圧留去し、エーテル抽出
した。得られた有機層を留去して、粘稠なポリシロキサ
ンのスルホン酸エステル化物を得た。この開始剤ポリシ
ロキサン4.0gと2−メチル−2−オキサゾリン4.
Ogをアセトニトリル8.Omλに溶解し窒素雰囲気下
90℃で5時間反応させた。
反応液の加熱残分(105℃X 3 hrs)は理論通
りであり、2−メチル−2−オキサゾリンが100%重
合したことを確認した。冷却後、流動性のほとんどない
透明淡黄色ポリマーとしてポリ(N−アセチルエチレン
イミン)グラフトポリシロキサンを得た。
りであり、2−メチル−2−オキサゾリンが100%重
合したことを確認した。冷却後、流動性のほとんどない
透明淡黄色ポリマーとしてポリ(N−アセチルエチレン
イミン)グラフトポリシロキサンを得た。
参考例2
参考例1と同様にして2−メチル−2−オキサゾリン8
.0gを反応させて、流動性のほとんどない透明淡黄色
ポリマーとしてポリ(N−アセチルエチレンイミン)グ
ラフトポリシロキサンを得た。
.0gを反応させて、流動性のほとんどない透明淡黄色
ポリマーとしてポリ(N−アセチルエチレンイミン)グ
ラフトポリシロキサンを得た。
実施例1
攪拌機、冷却器、温度制御装置と滴下ロートを具備しな
2アの反応容器に脱イオン水852部、参考例1で得た
グラフトポリシロキサン4部を仕込み、攪拌下、温度を
80℃に保持しながら溶解し、これにメチルメタクリレ
ート 108部、n−ブチルアクリレート 144部、
スチレン104部および2−ヒドロキシエチルアクリレ
ート44部からなる混合液とV−50(和光純薬工業■
製、2,2°−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイ
ドロクロライド)4部を脱イオン水80部に溶解したも
のを各々同時に60分かけて滴下した。滴下後30分し
て、さらにV −501部を脱イオン水20部に溶解し
たものを30分かけて滴下して、80℃で90分間攪拌
を続けたところ、不揮発分30.6%、pH6,粘度4
.2cps (25℃)、粒子径0.155μのアクリ
ル樹脂エマルションが得られた。
2アの反応容器に脱イオン水852部、参考例1で得た
グラフトポリシロキサン4部を仕込み、攪拌下、温度を
80℃に保持しながら溶解し、これにメチルメタクリレ
ート 108部、n−ブチルアクリレート 144部、
スチレン104部および2−ヒドロキシエチルアクリレ
ート44部からなる混合液とV−50(和光純薬工業■
製、2,2°−アゾビス(2−アミジノプロパン)ハイ
ドロクロライド)4部を脱イオン水80部に溶解したも
のを各々同時に60分かけて滴下した。滴下後30分し
て、さらにV −501部を脱イオン水20部に溶解し
たものを30分かけて滴下して、80℃で90分間攪拌
を続けたところ、不揮発分30.6%、pH6,粘度4
.2cps (25℃)、粒子径0.155μのアクリ
ル樹脂エマルションが得られた。
かかるエマルションを400メツシユの金網で濾過した
際の不通過物は0.3%(対仕込みモノマー重量比)で
あり、′a集物の生成は極めて微量であった。さらにか
かるエマルションは室温、2ケ月貯蔵後も凝集、沈澱は
なく、良好な経時安定性を示していた。
際の不通過物は0.3%(対仕込みモノマー重量比)で
あり、′a集物の生成は極めて微量であった。さらにか
かるエマルションは室温、2ケ月貯蔵後も凝集、沈澱は
なく、良好な経時安定性を示していた。
実施例2ご5
実施例1のエマルションの製造方法において、乳化剤と
して第1表に示す如く参考例1.2のグラフトポリシロ
キサンを用い、第1表記載の原料組成を用い、同様な手
法および条件にしたがって各種エマルションを得た。
して第1表に示す如く参考例1.2のグラフトポリシロ
キサンを用い、第1表記載の原料組成を用い、同様な手
法および条件にしたがって各種エマルションを得た。
かかるエマルションの性状、400メツシュ金網不通過
分および室温2ケ月後の経時安定性を第2表に示す。
分および室温2ケ月後の経時安定性を第2表に示す。
実施例6
実施例1のエマルションの製造方法において、開始剤と
してASP (和光純薬工業■製、過硫酸アンモニウム
)を用いる以外は同様な手法および条件にしたがってエ
マルションを得た。
してASP (和光純薬工業■製、過硫酸アンモニウム
)を用いる以外は同様な手法および条件にしたがってエ
マルションを得た。
かかるエマルションの性状、400メツシュ金網不通過
分および室温2ケ月後の経時安定性を第2表に示す。
分および室温2ケ月後の経時安定性を第2表に示す。
実施例7
攪拌機、冷却器、温度制御装置、滴下ロートを具備した
1又の反応容器に脱イオン水240部を仕込み80°C
に加熱した。そこに参考例1で得たグラフトポリシロキ
サ218部、メチルメタクリレート44部、n−ブチル
アクリレート58部、スチレン42部2−ヒドロキシエ
チルアクリレ−)18部および脱イオン水162部を予
め分散混合したものと、■−50(和光純薬工業■製)
0,9部を脱イオン水18部に溶解したものを各々同時
に60分かけて滴下した。
1又の反応容器に脱イオン水240部を仕込み80°C
に加熱した。そこに参考例1で得たグラフトポリシロキ
サ218部、メチルメタクリレート44部、n−ブチル
アクリレート58部、スチレン42部2−ヒドロキシエ
チルアクリレ−)18部および脱イオン水162部を予
め分散混合したものと、■−50(和光純薬工業■製)
0,9部を脱イオン水18部に溶解したものを各々同時
に60分かけて滴下した。
滴下後30分して、さらにV−500,2部を脱イオン
水4部に溶解したものを30分かけて滴下して、80℃
で90分間攪拌を続けたところ不揮発分29.6%、p
H6、粘度6.1cps (25℃)、粒子径0.26
μのアクリル樹脂エマルションが得られた。
水4部に溶解したものを30分かけて滴下して、80℃
で90分間攪拌を続けたところ不揮発分29.6%、p
H6、粘度6.1cps (25℃)、粒子径0.26
μのアクリル樹脂エマルションが得られた。
かかるエマルションを400メツシユの金網で濾過した
際の不通過物は0.3%(対仕込みモノマー重量比)で
あり、凝集物の生成は極めて微量であった。さらにかか
るエマルションは室温、2ケ月貯蔵後も′a集、沈澱は
なく、良好な経時安定性を示した。
際の不通過物は0.3%(対仕込みモノマー重量比)で
あり、凝集物の生成は極めて微量であった。さらにかか
るエマルションは室温、2ケ月貯蔵後も′a集、沈澱は
なく、良好な経時安定性を示した。
(以下余白)
尚、比較目的でポリエステル樹脂乳化剤を用いてアクリ
ル樹脂エマルションを下記の如く作り、その貯安性を調
べた。
ル樹脂エマルションを下記の如く作り、その貯安性を調
べた。
攪拌器、窒素導入管、温度制御装置、コンデンサー、デ
カンタ−を備えた21コルベンに、ビスヒドロキシエチ
ルタウリン134部、ネオペンチルグリコール130部
、アゼライン酸236部、無水フタル酸1g6部および
キシレン27部を仕込み、昇温する0反応により生成す
る水をキシレンと共沸還流させ、除去する。還流開始よ
り約2時間かけて温度を 190℃にし、カルボン酸相
当の酸価が145になるまで攪拌と脱水を継続し、14
0℃まで冷却する。次いで、反応温度を 140℃に保
持し、「カージュラEIOJ (シェル社製のパーサ
ティック酸グリシジルエステル)314部を30分で滴
下し、その後2時間攪拌を継続し、反応を終了する。得
られたポリエステル樹脂は酸価59、水酸基価90、M
τ1054であった。
カンタ−を備えた21コルベンに、ビスヒドロキシエチ
ルタウリン134部、ネオペンチルグリコール130部
、アゼライン酸236部、無水フタル酸1g6部および
キシレン27部を仕込み、昇温する0反応により生成す
る水をキシレンと共沸還流させ、除去する。還流開始よ
り約2時間かけて温度を 190℃にし、カルボン酸相
当の酸価が145になるまで攪拌と脱水を継続し、14
0℃まで冷却する。次いで、反応温度を 140℃に保
持し、「カージュラEIOJ (シェル社製のパーサ
ティック酸グリシジルエステル)314部を30分で滴
下し、その後2時間攪拌を継続し、反応を終了する。得
られたポリエステル樹脂は酸価59、水酸基価90、M
τ1054であった。
攪拌機、冷却器、温度制御装置を具備した1文反応容器
に脱イオン水306部、上記で得たポリエステル樹脂3
部およびジメチルエタノールアミン1部を仕込み、攪拌
上温度を80℃に保持しながら溶解し、これにアゾビス
シアノ吉草酸4.5部を脱イオン水45部とジェタノー
ルアミン4.3部に溶解したものを添加する。次いで、
メチルメタクリレート72部、■−ブチルアクリレート
96部、スチレン72部および2−しドロキシエチルア
クリレート30部からなる混合溶液を60分間を要して
滴下する。滴下後、さらにアゾビスシアノ吉草酸1.5
部を脱イオン水15部とジェタノールアミン 1.4部
に溶解したものを添加して80℃で60分間攪拌を続け
たところ、不揮発分41%、pH7、粘度34cps
(25°C)、粒子径0.204μのアクリル樹脂エマ
ルションが得られた。
に脱イオン水306部、上記で得たポリエステル樹脂3
部およびジメチルエタノールアミン1部を仕込み、攪拌
上温度を80℃に保持しながら溶解し、これにアゾビス
シアノ吉草酸4.5部を脱イオン水45部とジェタノー
ルアミン4.3部に溶解したものを添加する。次いで、
メチルメタクリレート72部、■−ブチルアクリレート
96部、スチレン72部および2−しドロキシエチルア
クリレート30部からなる混合溶液を60分間を要して
滴下する。滴下後、さらにアゾビスシアノ吉草酸1.5
部を脱イオン水15部とジェタノールアミン 1.4部
に溶解したものを添加して80℃で60分間攪拌を続け
たところ、不揮発分41%、pH7、粘度34cps
(25°C)、粒子径0.204μのアクリル樹脂エマ
ルションが得られた。
かかるエマルションを400メツシユの金網で濾過した
際の不通過の凝集物は3.4%(対仕込みモノマー重量
比)であった。さらに、がかるエマルションは室温、2
ケ月貯蔵後、プリン状に凝気した。
際の不通過の凝集物は3.4%(対仕込みモノマー重量
比)であった。さらに、がかるエマルションは室温、2
ケ月貯蔵後、プリン状に凝気した。
特許出願代理人
Claims (8)
- (1)α,β−不飽和単量体の重合体が乳化剤により水
性媒体中に安定に分散されてなるアクリル樹脂エマルシ
ョンにおいて、上記乳化剤が、式▲数式、化学式、表等
があります▼ (式中R_1はそれぞれ同一あるいは異なる炭素数1〜
18のアルキル基またはアリール基;R_3、R_4、
R_5は水酸基、アリロキシ基、炭素数1〜20のアル
キル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、鎖中にエーテ
ルおよび/またはエステル結合を含みうる炭素数1〜1
00の末端ヒドロキシアルキル基から選ばれる同一ある
いは異なる1価有機基;R_2は鎖中にエーテルおよび
/またはエステル結合を含みうる炭素数1〜100のア
ルキレン鎖;R_6は水酸基を含むこともある炭素数1
〜40のアルキル基、アラルキル基もしくはアリール基
;k、lおよびnはそれぞれシロキサンの繰り返し単位
数で、k>0、l≧1、n≧0、2≦k+l+n≦20
00の関係を満たす実数;pはN−アシルエチレンイミ
ンの重合度を表し、1≦p≦200の範囲内の実数)で
表されるポリ(N−アシルエチレンイミン)グラフトポ
リシロキサンであることを特徴とするアクリル樹脂エマ
ルション。 - (2)不揮発分濃度が60重量%以下である特許請求の
範囲第1項記載のエマルション。 - (3)ポリ(N−アシルエチレンイミン)グラフトポリ
シロキサンの使用量が、α,β−不飽和単量体100重
量部に対して0.1〜200重量部である特許請求の範
囲第1項記載のエマルション。 - (4)α,β−不飽和単量体を重合開始剤の存在下、水
性媒体中で乳化重合することからなるアクリル樹脂エマ
ルションの製造法において、乳化剤として、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中R_1はそれぞれ同一あるいは異なる炭素数1〜
18のアルキル基またはアリール基;R_3、R_4、
R_5は水酸基、アリロキシ基、炭素数1〜20のアル
キル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、鎖中にエーテ
ルおよび/またはエステル結合を含みうる炭素数1〜1
00の末端ヒドロキシアルキル基から選ばれる同一ある
いは異なる1価有機基;R_2は鎖中にエーテルおよび
/またはエステル結合を含みうる炭素数1〜100のア
ルキレン鎖;R_6は水酸基を含むこともある炭素数1
〜40のアルキル基、アラルキル基もしくはアリール基
;k、lおよびnはそれぞれシロキサンの繰り返し単位
数で、k>0、l≧1、n≧0、2≦k+l+n≦20
00の関係を満たす実数;pはN−アシルエチレンイミ
ンの重合度を表し、1≦p≦200の範囲内の実数)で
表されるポリ(N−アシルエチレンイミン)グラフトポ
リシロキサンを使用することを特徴とするアクリル樹脂
エマルションの製造方法。 - (5)エマルションの不揮発分を60重量%以下に設定
する特許請求の範囲第4項記載の方法。 - (6)ポリ(N−アシルエチレンイミン)グラフトポリ
シロキサンの使用量が、α,β−不飽和単量体100重
量部に対して0.1〜200重量部である特許請求の範
囲第4項記載の方法。 - (7)水性媒体が、水または水−水混和性有機溶媒混合
系にポリ(N−アシルエチレンイミン)グラフトポリシ
ロキサンを溶解せしめたものである特許請求の範囲第4
項記載の方法。 - (8)α,β−不飽和単量体にポリ(N−アシルエチレ
ンイミン)グラフトポリシロキサンおよび水性媒体を予
備混合せしめ、これを水性媒体中で乳化重合する特許請
求の範囲第4項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25649287A JPH0198652A (ja) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | アクリル樹脂エマルションならびにその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25649287A JPH0198652A (ja) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | アクリル樹脂エマルションならびにその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0198652A true JPH0198652A (ja) | 1989-04-17 |
Family
ID=17293391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25649287A Pending JPH0198652A (ja) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | アクリル樹脂エマルションならびにその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0198652A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5807944A (en) * | 1996-06-27 | 1998-09-15 | Ciba Vision Corporation | Amphiphilic, segmented copolymer of controlled morphology and ophthalmic devices including contact lenses made therefrom |
| JP2015502424A (ja) * | 2011-11-14 | 2015-01-22 | ベーイプシロンカー ヘミー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクターハフトゥング | 塗装材料組成物および成形材料における変性ポリシロキサンの使用 |
-
1987
- 1987-10-12 JP JP25649287A patent/JPH0198652A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5807944A (en) * | 1996-06-27 | 1998-09-15 | Ciba Vision Corporation | Amphiphilic, segmented copolymer of controlled morphology and ophthalmic devices including contact lenses made therefrom |
| JP2015502424A (ja) * | 2011-11-14 | 2015-01-22 | ベーイプシロンカー ヘミー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクターハフトゥング | 塗装材料組成物および成形材料における変性ポリシロキサンの使用 |
| US9453143B2 (en) | 2011-11-14 | 2016-09-27 | Byk-Chemie Gmbh | Use of modified polysiloxanes in coating material compositions and molding materials |
| JP2017082214A (ja) * | 2011-11-14 | 2017-05-18 | ベーイプシロンカー ヘミー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクター ハフトゥング | 塗装材料組成物および成形材料における変性ポリシロキサンの使用 |
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