JPH10120713A - ポリマ−ラテックスの製造方法 - Google Patents
ポリマ−ラテックスの製造方法Info
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- JPH10120713A JPH10120713A JP29728296A JP29728296A JPH10120713A JP H10120713 A JPH10120713 A JP H10120713A JP 29728296 A JP29728296 A JP 29728296A JP 29728296 A JP29728296 A JP 29728296A JP H10120713 A JPH10120713 A JP H10120713A
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- emulsifier
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
- C08F2/16—Aqueous medium
- C08F2/22—Emulsion polymerisation
- C08F2/24—Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐水性、耐溶剤性に優れた高濃度のポリマー
ラテックスの安定的な製造方法を提供する。 【解決手段】 モノマ−を乳化剤及び、改質剤の存在下
で反応させるポリマーラテックスの製造において、該乳
化剤が一般式（１）で示される化合物であり、かつ該改
質剤が一般式（２）で表される化合物であることを特徴
とするポリマーラテックスの製造方法。 【化１】 【化２】
ラテックスの安定的な製造方法を提供する。 【解決手段】 モノマ−を乳化剤及び、改質剤の存在下
で反応させるポリマーラテックスの製造において、該乳
化剤が一般式（１）で示される化合物であり、かつ該改
質剤が一般式（２）で表される化合物であることを特徴
とするポリマーラテックスの製造方法。 【化１】 【化２】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマーラテック
スを製造するための乳化剤及び改質剤に関するものであ
る。
スを製造するための乳化剤及び改質剤に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ポリマーラテックスは、塗料、接着剤、
紙・繊維加工など多くの分野に広く使われ、年々新しい
用途展開が図られている。特に、近年大気汚染、作業環
境の規制から制限を受けてきた有機溶剤系塗料及び接着
剤の代替品として水系のエマルション塗料、ポリマーラ
テックス等が注目されてきている。
紙・繊維加工など多くの分野に広く使われ、年々新しい
用途展開が図られている。特に、近年大気汚染、作業環
境の規制から制限を受けてきた有機溶剤系塗料及び接着
剤の代替品として水系のエマルション塗料、ポリマーラ
テックス等が注目されてきている。
【０００３】ところが、これは製造時に水を使用するた
めに、主として界面活性剤の影響により、耐水性の悪
さ、また耐溶剤性の悪さが指摘されてきた。この改良手
段として、ポリマーラテックスの粒子径を０．１μｍ以
下の超微粒子で且つこの粒子内に部分的三次元架橋を形
成させることにより、これら欠点が改良されることが判
った。
めに、主として界面活性剤の影響により、耐水性の悪
さ、また耐溶剤性の悪さが指摘されてきた。この改良手
段として、ポリマーラテックスの粒子径を０．１μｍ以
下の超微粒子で且つこの粒子内に部分的三次元架橋を形
成させることにより、これら欠点が改良されることが判
った。
【０００４】従来からミクロゲルの合成法としては、ジ
ビニルベンゼンやフタール酸ジアリル等の２官能性以上
の架橋性モノマーを重合もしくは共重合する方法が多数
報告されている。これらの架橋性モノマーを用いた場合
は、ポリマーラテックス粒子内に三次元網目構造を導入
でき、ポリマーラテックスの耐水性、耐溶剤性の向上な
どを図ることができるという特徴がある。
ビニルベンゼンやフタール酸ジアリル等の２官能性以上
の架橋性モノマーを重合もしくは共重合する方法が多数
報告されている。これらの架橋性モノマーを用いた場合
は、ポリマーラテックス粒子内に三次元網目構造を導入
でき、ポリマーラテックスの耐水性、耐溶剤性の向上な
どを図ることができるという特徴がある。
【０００５】更に、この架橋性モノマーは三次元構造を
作るのみならず、二重結合の一部が粒子表面に残存し、
その二重結合はいろいろの反応に利用できるという特徴
を有し、ポリマーラテックスの化学反応による改質も可
能であり、研究対象として興味あるものである。
作るのみならず、二重結合の一部が粒子表面に残存し、
その二重結合はいろいろの反応に利用できるという特徴
を有し、ポリマーラテックスの化学反応による改質も可
能であり、研究対象として興味あるものである。
【０００６】しかし、反応性の二重結合の存在のため
に、生成したポリマーラテックス粒子は相互に凝集しや
すく、ドデシル硫酸ナトリウムのようなアニオン界面活
性剤を１０％以上の高濃度使用しても、固形分濃度が１
６％位で凝集するために、実用上必要な４０％以上の高
濃度のポリマーラテックスを製造することは、非常に困
難であった。
に、生成したポリマーラテックス粒子は相互に凝集しや
すく、ドデシル硫酸ナトリウムのようなアニオン界面活
性剤を１０％以上の高濃度使用しても、固形分濃度が１
６％位で凝集するために、実用上必要な４０％以上の高
濃度のポリマーラテックスを製造することは、非常に困
難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決して、耐水性、耐溶剤性に優れたポリマーラテ
ックスの安定的な製造方法を提供することである。
点を解決して、耐水性、耐溶剤性に優れたポリマーラテ
ックスの安定的な製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、モノマ−を乳化剤及び、改質剤の存在下で反応させ
るポリマーラテックスの製造において、該乳化剤が一般
式（１）で示される化合物（以下、乳化剤という）であ
り、かつ該改質剤が一般式（２）で表される化合物（以
下、改質剤という）であることを特徴とするポリマーラ
テックスの製造方法である。
は、モノマ−を乳化剤及び、改質剤の存在下で反応させ
るポリマーラテックスの製造において、該乳化剤が一般
式（１）で示される化合物（以下、乳化剤という）であ
り、かつ該改質剤が一般式（２）で表される化合物（以
下、改質剤という）であることを特徴とするポリマーラ
テックスの製造方法である。
【０００９】
【化３】
【００１０】
【化４】
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態に基づき
重要事項を項分して説明する。
重要事項を項分して説明する。
【００１２】（１）モノマ− 本発明の乳化剤、改質剤を適用するモノマーは、アクリ
ル系モノマー、芳香族モノマー、その他ビニル系モノマ
ー等である。
ル系モノマー、芳香族モノマー、その他ビニル系モノマ
ー等である。
【００１３】アクリル系モノマーとしては、アクリル酸
ナトリウム、メタクリル酸ナトリウム等の（メタ）アク
リル酸塩類、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチ
ル、メタクリル酸メチルエステル、メタクリル酸エチル
エステル、メタクリル酸イソプロピルエステル、メタク
リル酸ｎーブチルエステル、メタクリル酸２ーエチルヘ
キシルエステル、メタクリル酸ラウリルエステル、メタ
クリル酸フェニルエステル、メタクリル酸２−ヒドロキ
シエチルエステル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピ
ルエステル、メタクリル酸メトキシポリエチレングリコ
ールエステル、メタクリル酸ポリエチレングリコールモ
ノエステル、メタクリル酸ポリプロピレングリコールモ
ノエステル、メタクリル酸ジメチルアミノエチルエステ
ル、メタクリル酸２−スルホエチルエステルＮａ塩等の
（メタ）アクリル酸エステル類が挙げられる。
ナトリウム、メタクリル酸ナトリウム等の（メタ）アク
リル酸塩類、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチ
ル、メタクリル酸メチルエステル、メタクリル酸エチル
エステル、メタクリル酸イソプロピルエステル、メタク
リル酸ｎーブチルエステル、メタクリル酸２ーエチルヘ
キシルエステル、メタクリル酸ラウリルエステル、メタ
クリル酸フェニルエステル、メタクリル酸２−ヒドロキ
シエチルエステル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピ
ルエステル、メタクリル酸メトキシポリエチレングリコ
ールエステル、メタクリル酸ポリエチレングリコールモ
ノエステル、メタクリル酸ポリプロピレングリコールモ
ノエステル、メタクリル酸ジメチルアミノエチルエステ
ル、メタクリル酸２−スルホエチルエステルＮａ塩等の
（メタ）アクリル酸エステル類が挙げられる。
【００１４】芳香族モノマーとしては、スチレン、α−
メチルスチレン、エチルビニルベンゼン等のスチレン系
モノマ−類が挙げられる。
メチルスチレン、エチルビニルベンゼン等のスチレン系
モノマ−類が挙げられる。
【００１５】その他ビニル系モノマーとしては、マレイ
ン酸ジエチルエステル、マレイン酸ジブチルエステル、
マレイン酸ジー２−エチルヘキシルエステル等のマレイ
ン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチル
エーテル、ビニルイソプロピルエーテル、フェニルビニ
ルエーテル、フェニルビニルケトン、Ｎ−ビニルピロリ
ドン、４−ビニルピリジン、酢酸ビニル等のビニル系モ
ノマ−類、ブタジエン、エチレン、アクリロニトリル等
が挙げられる。
ン酸ジエチルエステル、マレイン酸ジブチルエステル、
マレイン酸ジー２−エチルヘキシルエステル等のマレイ
ン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチル
エーテル、ビニルイソプロピルエーテル、フェニルビニ
ルエーテル、フェニルビニルケトン、Ｎ−ビニルピロリ
ドン、４−ビニルピリジン、酢酸ビニル等のビニル系モ
ノマ−類、ブタジエン、エチレン、アクリロニトリル等
が挙げられる。
【００１６】なお、本発明は、これらのモノマーの１種
あるいは２種以上を組み合わせて使用することもでき
る。
あるいは２種以上を組み合わせて使用することもでき
る。
【００１７】（２）乳化剤 本発明の乳化剤としては、例えば以下の化合物Ａ〜Ｅの
単独または２種以上の混合物が挙げられる。
単独または２種以上の混合物が挙げられる。
【００１８】
【化５】
【００１９】
【化６】
【００２０】
【化７】
【００２１】
【化８】
【００２２】
【化９】
【００２３】（３）改質剤 本発明の改質剤としては、例えば以下の化合物イ〜ニの
単独または２種以上の混合物が挙げられる。
単独または２種以上の混合物が挙げられる。
【００２４】
【化１０】
【００２５】
【化１１】
【００２６】
【化１２】
【００２７】
【化１３】
【００２８】（４）重合開始剤 本発明の反応に使用される重合開始剤としては、例えば
過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、アゾビスイソブ
チロニトリル、アゾビスバレロニトリル、ベンゾイルパ
ーオキシド等の１種以上が挙げられる。なお、使用量
は、適宜任意に選択されるものである。
過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、アゾビスイソブ
チロニトリル、アゾビスバレロニトリル、ベンゾイルパ
ーオキシド等の１種以上が挙げられる。なお、使用量
は、適宜任意に選択されるものである。
【００２９】（５）ポリマーラテックスの製造 本発明のポリマーラテックスの製造方法としては、次の
ような方法が挙げられる。すなわち、水に乳化剤を溶解
し、次に所定温度まで昇温する。次に所定量のモノマー
と重合開始剤を加えて先行重合させた後、所定量の改質
剤とモノマーの混合液を滴下してさらに重合を行う。次
に、その温度にて１時間熟成した後に冷却し、生成した
エマルションを取り出し、ポリマーラテックスを得る。
ような方法が挙げられる。すなわち、水に乳化剤を溶解
し、次に所定温度まで昇温する。次に所定量のモノマー
と重合開始剤を加えて先行重合させた後、所定量の改質
剤とモノマーの混合液を滴下してさらに重合を行う。次
に、その温度にて１時間熟成した後に冷却し、生成した
エマルションを取り出し、ポリマーラテックスを得る。
【００３０】なお、乳化剤の使用量は、全モノマー使用
量に対して、０．１〜２０重量％、好ましくは０．２〜
５重量％であり、改質剤の使用量は、全モノマー使用量
に対して、０．１〜５０重量％、好ましくは０．５〜１
０重量％である。これらの範囲を超えると、得られたポ
リマーラテックスの物性が劣ることもあり、少ないと分
散安定性に劣り、凝集することもある。
量に対して、０．１〜２０重量％、好ましくは０．２〜
５重量％であり、改質剤の使用量は、全モノマー使用量
に対して、０．１〜５０重量％、好ましくは０．５〜１
０重量％である。これらの範囲を超えると、得られたポ
リマーラテックスの物性が劣ることもあり、少ないと分
散安定性に劣り、凝集することもある。
【００３１】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明をより
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。
【００３２】実施例１〜７．水２９５ｇに乳化剤の所定
量を溶解し、７０℃まで昇温した。次にモノマー２０ｇ
と過硫酸アンモニウム０．５ｇを加えて先行重合させ、
重合開始１０分後から３時間を要して、改質剤の所定量
とモノマー１８０ｇの混合液を滴下して重合を行った。
量を溶解し、７０℃まで昇温した。次にモノマー２０ｇ
と過硫酸アンモニウム０．５ｇを加えて先行重合させ、
重合開始１０分後から３時間を要して、改質剤の所定量
とモノマー１８０ｇの混合液を滴下して重合を行った。
【００３３】次に、その温度にて１時間熟成した後に冷
却し、得られたエマルションを取り出して供試サンプル
とした。さらに、この供試サンプルをガラス板に塗布し
て常温で２４時間乾燥し、ポリマーフィルムを作成し
た。
却し、得られたエマルションを取り出して供試サンプル
とした。さらに、この供試サンプルをガラス板に塗布し
て常温で２４時間乾燥し、ポリマーフィルムを作成し
た。
【００３４】比較例１〜５．実施例と同様にして行っ
た。
た。
【００３５】実施例及び比較例で得た、エマルションの
安定性（重合安定性、機械安定性）、ポリマーフィルム
の耐水性及び耐溶剤性を表１に示す。なお、重合安定
性、機械安定性、ポリマーフィルムの耐水性及び耐溶剤
性は以下の様にして評価した。
安定性（重合安定性、機械安定性）、ポリマーフィルム
の耐水性及び耐溶剤性を表１に示す。なお、重合安定
性、機械安定性、ポリマーフィルムの耐水性及び耐溶剤
性は以下の様にして評価した。
【００３６】〔重合安定性〕重合終了後、エマルション
を１５０メッシュステンレス網で濾過し、網上に残った
凝塊物を充分水洗した後に重量を測定した。この重量を
モノマー使用量に対する百分率によって評価した。 ０．５％以下のとき：◎ ０．５〜２％のとき：○ ２〜５％のとき ：△ ５％以上のとき ：×
を１５０メッシュステンレス網で濾過し、網上に残った
凝塊物を充分水洗した後に重量を測定した。この重量を
モノマー使用量に対する百分率によって評価した。 ０．５％以下のとき：◎ ０．５〜２％のとき：○ ２〜５％のとき ：△ ５％以上のとき ：×
【００３７】〔機械安定性〕マーロン型機械安定性試験
機にて、１０ｋｇ／ｃｍ２、１０００ｒｐｍの条件で５
分間エマルションを処理した後、凝析物を８０メッシュ
のステンレス網で濾過し、網上に残った凝析物を充分水
洗し、その重量を測定した。この重量をモノマー使用量
に対する百分率によって評価した。 ０．５％以下のとき：◎ ０．５〜２％のとき：○ ２〜５％のとき ：△ ５％以上のとき ：×
機にて、１０ｋｇ／ｃｍ２、１０００ｒｐｍの条件で５
分間エマルションを処理した後、凝析物を８０メッシュ
のステンレス網で濾過し、網上に残った凝析物を充分水
洗し、その重量を測定した。この重量をモノマー使用量
に対する百分率によって評価した。 ０．５％以下のとき：◎ ０．５〜２％のとき：○ ２〜５％のとき ：△ ５％以上のとき ：×
【００３８】〔ポリマーフィルムの耐水性〕ガラス板上
に作成したポリマーフィルムを水中に浸漬し、フィルム
の白化状況を評価した。 １時間経過後、全く白化なし：◎ １時間経過後、やや白化：○ １０〜３０分で白化 ：△ 直ちに白化 ：×
に作成したポリマーフィルムを水中に浸漬し、フィルム
の白化状況を評価した。 １時間経過後、全く白化なし：◎ １時間経過後、やや白化：○ １０〜３０分で白化 ：△ 直ちに白化 ：×
【００３９】〔ポリマーフィルムの耐溶剤水性〕ガラス
板上に作成したポリマーフィルム上に５ｍＬの氷酢酸、
あるいはエタノールをたらし、シャーレの底を上にして
かぶせ、１２時間放置する。その後、水でふき取り、乾
燥させ、表面状態を調べる。 全く変化なし ：◎ 膨潤するのみで穴はあいていない：○ 塗膜が劣化している：△ 塗膜が溶けている ：×
板上に作成したポリマーフィルム上に５ｍＬの氷酢酸、
あるいはエタノールをたらし、シャーレの底を上にして
かぶせ、１２時間放置する。その後、水でふき取り、乾
燥させ、表面状態を調べる。 全く変化なし ：◎ 膨潤するのみで穴はあいていない：○ 塗膜が劣化している：△ 塗膜が溶けている ：×
【００４０】
【表１】
【００４１】
【発明の効果】本発明の製造方法に従えば、改質剤が被
乳化重合モノマーと反応し、改質剤構造中の酸性燐酸エ
ステル部分が重合物粒子表面に配位し、更に化学構造的
に同類の乳化剤が重合粒子表面に付着し、重合粒子の分
散安定性に優れたポリマーラテックスが得られる。さら
に得られたポリマーラテックスは、実用上必要な高濃度
に調整することができ、かつ安定性に優れ、耐水性、耐
溶剤性に良好という優れた効果を有するものであり、接
着剤、塗料、含浸補強剤等として、木材、金属、紙、
布、その他コンクリート等に使用することができる。
乳化重合モノマーと反応し、改質剤構造中の酸性燐酸エ
ステル部分が重合物粒子表面に配位し、更に化学構造的
に同類の乳化剤が重合粒子表面に付着し、重合粒子の分
散安定性に優れたポリマーラテックスが得られる。さら
に得られたポリマーラテックスは、実用上必要な高濃度
に調整することができ、かつ安定性に優れ、耐水性、耐
溶剤性に良好という優れた効果を有するものであり、接
着剤、塗料、含浸補強剤等として、木材、金属、紙、
布、その他コンクリート等に使用することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 モノマ−を乳化剤及び、改質剤の存在下
で反応させるポリマーラテックスの製造において、該乳
化剤が一般式（１）で示される化合物であり、かつ該改
質剤が一般式（２）で表される化合物であることを特徴
とするポリマーラテックスの製造方法。 【化１】 【化２】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29728296A JPH10120713A (ja) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | ポリマ−ラテックスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29728296A JPH10120713A (ja) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | ポリマ−ラテックスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10120713A true JPH10120713A (ja) | 1998-05-12 |
Family
ID=17844508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29728296A Pending JPH10120713A (ja) | 1996-10-17 | 1996-10-17 | ポリマ−ラテックスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10120713A (ja) |
-
1996
- 1996-10-17 JP JP29728296A patent/JPH10120713A/ja active Pending
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