JPH0745526B2 - カチオン性ラテツクスの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ．発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規なカチオン性ラテックスの製造方法に関す
る。更に詳しくは、紙、カーペット、不織布、水性塗
料、繊維処理、土木建築等の分野で用いられるカチオン
性ラテックスの新規な製造方法に関する。

〔従来の技術〕

脂肪族共役ジエン系単量体およびエチレン系不飽和カル
ボン酸単量体を単量体構成要素とするカチオン性ラテッ
クスは得られていない。

また、前記単量体およびカチオン性単量体、カチオン性
乳化剤を用いてカチオン性ラテックスを製造する方法は
示されていない。

脂肪族共役ジエン系単量体およびエチレン系不飽和カル
ボン酸単量体をアニオン性乳化剤を用いて重合を開始
し、重合後期にカチオン性単量体を添加し、カチオン性
ラテックスを得る方法は知られている。しかし、この方
法で得られたラテックスはアニオン性乳化剤を含んでお
り、カチオン性単量体の使用方法も限定されており、満
足なカチオン性ラテックスの製造方法とはいえない。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

脂肪族共役ジエン系単量体およびエチレン系不飽和カル
ボン酸単量体を含む単量体混合物に、カチオン性単量体
を添加し共重合させて、カチオン性ラテックスを製造す
る際、従来の通常のアニオン性乳化剤を用いて重合する
と重合中に凝固物が多量に発生し、満足なラテックスが
得られないという問題点があった。

本発明者らは、かかる問題点を解決すべく鋭意研究を行
った結果、本発明を完成するに至った。

ロ．発明の構成 〔本発明の構成〕 すなわち、本発明は、カチオン性単量体、エチレン系不
飽和カルボン酸単量体、脂肪族共役ジエン系単量体およ
びこれらと共重合可能なモノオレフィン系単量体をカチ
オン性乳化剤を用いて重合することを特徴とするカチオ
ン性ラテックスの製造方法を提供するものである。

本発明の製造方法によれば、重合中の凝固物の発生が極
めて少ないカチオン性ラテックスを得ることができる。

以下に本発明について更に詳しく説明する。

本発明にて使用されるカチオン性単量体としては、３−
（メタ）アクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピルトリ
メチルアンモニウムクロライド、３−（メタ）アクリル
オキシ−２−ヒドロキシプロピルトリエチルアンモニウ
ムクロライド、３−（メタ）アクリルオキシ−２−ヒド
ロキシプロピルトリブチルアンモニウムクロライド、３
−メタアクリルオキシ−２−ヒドロキシプロピルジメチ
ルフェニルアンモニウムクロライド、３−メタアクリル
オキシ−２−ヒドロキシプロピルピリジニウムクロライ
ド、２−（メタ）アクリルオキシエチルトリメチルアン
モニウムクロライド、ジメチルラウリル−４−ビニルベ
ンジルアンモニウムクロライド、アリルジメチルドデシ
ルアンモニウムクロライド、N,N−ジメチルアミノエチ
ル（メタ）アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル
（メタ）アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル
（メタ）アクリルアミド、N,N−ジエチルアミノエチル
（メタ）アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピ
ル（メタ）アクリルアミド、２−ビニルピリジン等があ
げられる。

これらカチオン性単量体は、１種または２種以上併用し
て使用することができる。

これらカチオン性単量体は、0.5〜20重量％で用いるこ
とが好ましい。カチオン性単量体が0.5重量％未満であ
ると得られるラテックスのカチオン性付与の面で不十分
となる傾向がみとめられ、また20重量％を越えると重合
中に凝固物が発生しやすくなる傾向がある。

エチレン系不飽和カルボン酸単量体としては、アクリル
酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸
等があげられる。

これらエチレン系不飽和カルボン酸単量体は、１種また
は２種以上併用して使用することができる。

これらエチレン系不飽和カルボン酸単量体は、0.5〜20
重量％で用いることが好ましい。エチレン系不飽和カル
ボン酸単量体が0.5重量％未満であると得られるラテッ
クスの機械的安定性が低下する傾向があり、また20重量
％を越えるとラテックスの粘度が高くなる傾向がある。

脂肪族共役ジエン系単量体としては、1,3−ブタジエ
ン、２−メチル−1,3−ブタジエン、２−クロロ−1,3−
ブタジエン、２−シアノ−1,3−ブタジエン、等があげ
られる。

これら脂肪族共役ジエン系単量体は、１種または２種以
上併用して使用することができる。

これら脂肪族共役ジエン系単量体は、１〜80重量％で用
いることが好ましい。脂肪族共役ジエン系単量体が１重
量％未満であると得られるラテックスにゴム的性能を付
与するうえで不十分になる傾向がみとめられ、また80重
量％を越えると重合中に凝固物が発生しやすくなる傾向
がある。

モノオレフィン系単量体としては、アルケニル芳香族単
量体、不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体、ヒド
ロキシアルキル基を含有する不飽和単量体、シアン化ビ
ニル単量体、エチレン系不飽和カルボン酸アミド単量体
等があげられる。

アルケニル芳香族単量体としては、スチレン、アルファ
メチルスチレン、メチルアルファメチルスチレン、ビニ
ルトルエン等があげられる。不飽和カルボン酸アルキル
エステル単量体としては、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、エチルメタクリ
レート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアク
リレート、グリシジルメタクリレート、ジメチルフマレ
ート、ジメチルマレエート、ジエチルマレエート、ジメ
チルイタコネート、モノメチルフマレート等があげられ
る。

ヒドロキシアルキル基を含有する不飽和単量体として
は、β−ヒドロキシエチルアクリレート、β−ヒドロキ
シエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレ
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、３−クロロ−２−ヒドロキシブチルメタクリレー
ト、ジ−（エチレングリコール）マレエート、ジ−（エ
チレングリコール）イタコネート、２−ヒドロキシエチ
ルマレエート、ビス（２−ヒドロキシエチル）マレエー
ト、２−ヒドロキシエチルフマレート等があげられる。

シアン化ビニル単量体としては、アクリロニトリル、α
−クロルアクリロニトリル、メタアクリロニトリル、α
−エチルアクリロニトリル等があげられる。

エチレン系不飽和カルボン酸アミド単量体としては、ア
クリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアク
リルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、N,N−
ジメチルアクリルアミド等があげられる。

これらモノオレフィン系単量体は、１種または２種以上
併用して使用することができる。これらモノオレフィン
系単量体は、７〜98重量％で用いることが好ましい。

本発明にて使用されるカチオン性乳化剤としては、ステ
アリルアミンアセテート、ステアリルアミン塩酸塩、ラ
ウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリル
トリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルジステア
リルアンモニウムクロライド等があげられる。

これらカチオン性乳化剤は、１種または２種以上併用し
て使用することができる。

これらカチオン性乳化剤は、単量体混合物100重量部に
対して、0.1〜10重量部で用いることが好ましい。カチ
オン性乳化剤が0.1重量部未満であると重合中に凝固物
が増加する傾向にあり、また10重量部を越えると経済的
に不利となる。

本発明にて使用される乳化重合用開始剤としては、通
常、乳化重合に用いられる重合開始剤を用いることがで
きるが、とりわけカチオン性重合開始剤またはアニオン
性重合開始剤である過硫酸塩が好ましい。

カチオン性重合開始剤としては、2,2′−アゾビス−
（アミジノプロパン）塩酸塩、2,2′−アゾビス−
（２′−イソプロピルイミダゾリニウム塩酸塩）、2,
2′−アゾビス−（２−アミノエタン）塩酸塩等があげ
られる。

これらカチオン性重合開始剤は、１種または２種以上併
用して使用することができる。

過硫酸塩としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウ
ム、過硫酸ナトリウム等があげられる。これら過硫酸塩
は、１種または２種以上併用して使用することができ
る。

また、カチオン性重合開始剤は、単量体混合物100重量
部に対して0.01〜５重量部で用いることが好ましい。カ
チオン性重合開始剤が0.01重量部未満であると重合が進
まず、また５重量部を越えると重合中に凝固物が増加す
る傾向がある。更に、過硫酸塩は、カチオン性単量体お
よびカチオン性乳化剤の合計１モルに対し、0.002〜0.0
4モルの割合で用いることが好ましい。

アニオン性過硫酸塩が0.002モル未満では重合が進ま
ず、また0.04モルを越えると重合中に凝固物が増加する
傾向がある。

本発明の乳化重合における各種成分の添加方法は、特に
制限はなく、一括添加方法、分割添加方法、連続添加方
法のいずれでも用いることができる。また、途中で単量
体組成を変更するいわゆる二段重合方法およびパワーフ
ィード重合方法でもよい。

さらに、本発明の乳化重合を行うに際し、通常使用され
る電解質、重合促進剤、連鎖移動剤、キレート剤等を使
用しても差しつかえない。

本発明にて得られるカチオン性ラテックスには、利用さ
れる用途に応じて、PH調節剤、老化防止剤、消泡剤、防
腐剤、増粘剤、充てん剤、粘着性付与剤、発泡剤等の種
々の添加剤を添加することができる。

本発明にて得られるラテックスは、ゼータ電位がプラス
の値を示す。PHをある程度以上にアルカリ性にすると、
ゼータ電位はマイナスの値を示す。なお、ゼータ電位は
PHにより可逆的に変化する。故に、本発明にて得られる
ラテックスを前記産業分野に適用すると従来にない新規
な効果が期待できる。

〔実 施 例〕

以下に、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、
本発明はこれら実施例によって何ら制限されるものでは
ない。

なお、実施例中の部および％は、断わりのない限り全て
重量部および重量％を意味する。

実施例−１ あらかじめ窒素置換したオートクレーブに、イオン交換
水100部、および表−Ｉに示した単量体、連鎖移動剤、
乳化剤、重合開始剤を仕込み、撹拌しながら50℃に昇温
した。

単量体の重合転化率が80％に達したところで、60℃に昇
温した。単量体の重合転化率が99％に達したところで冷
却し、ラテックス中の未反応単量体をストリッピングに
より除去し、ラテックスＡ〜Ｉを得た。

比較例−１ カチオン性乳化剤の代わりに、アニオン性乳化剤である
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを用い、表−Ｉ
に示す組成および部数にて、実施例−１と同様な方法で
重合を行ったが、重合中に全量凝固しラテックスを得る
ことができなかった。

ハ．発明の効果 〔本発明の効果〕 本発明の製造方法を用いることにより、重合中に凝固物
の発生が少なく、生産性、経済性を共に満足するカチオ
ン性ラテックスが得られる。また、本発明によって得ら
れるカチオン性ラテックスは、ゼータ電位がPHにより可
逆的に変化するので、ラテックスの安定性と被着体との
電位的反応を共に満足する新規な効果が期待できる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カチオン性単量体、エチレン系不飽和カル
   ボン酸単量体、脂肪族共役ジエン系単量体およびこれら
   と共重合可能なモノオレフィン系単量体をカチオン性乳
   化剤を用いて重合することを特徴とするカチオン性ラテ
   ックスの製造方法。
2. 【請求項２】乳化重合用開示剤として、カチオン性重合
   開始剤を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のカチオン性ラテックスの製造方法。
3. 【請求項３】単量体混合物100重量部に対し、カチオン
   性重合開始剤が0.01〜５重量部である特許請求の範囲第
   ２項記載のカチオン性ラテックスの製造方法。
4. 【請求項４】カチオン性単量体が0.5〜20重量％、エチ
   レン系不飽和カルボン酸単量体が0.5〜20重量％、脂肪
   族共役ジエン系単量体が１〜80重量％およびモノオレフ
   ィン系単量体が７〜98重量％からなる単量体混合物100
   重量部に対し、カチオン性乳化剤が0.1〜10重量部であ
   る特許請求の範囲第１項記載のカチオン性ラテックスの
   製造方法。
5. 【請求項５】カチオン性単量体およびカチオン性乳化剤
   の合計１モルに対し、乳化重合用開始剤としてアニオン
   性過硫酸塩0.002〜0.04モルの割合で用いることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項もしくは第４項記載のカチ
   オン性ラテックスの製造方法。