JPH10139812A - ポリビニルアセタール水性分散物 - Google Patents
ポリビニルアセタール水性分散物Info
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- JPH10139812A JPH10139812A JP9268708A JP26870897A JPH10139812A JP H10139812 A JPH10139812 A JP H10139812A JP 9268708 A JP9268708 A JP 9268708A JP 26870897 A JP26870897 A JP 26870897A JP H10139812 A JPH10139812 A JP H10139812A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 乳化剤不含で、易揮発性有機溶剤不含でそし
て非揮発性可塑剤不含のカルボキシル基含有ポリビニル
アセタールの水性分散物 【解決手段】 このポリビニルアセタール水性分散物
は、a)水酸基含有ポリビニルアセタールを無水ポリカ
ルボン酸と溶融状態でまたは高沸点溶剤中で反応させ、
b)得られる変性ポリビニルアセタール中に存在するカ
ルボキシル基の少なくとも一部を中和しそしてc)変性
ポリビニルアセタールの得られる塩を水に分散させるこ
とによって製造される。
て非揮発性可塑剤不含のカルボキシル基含有ポリビニル
アセタールの水性分散物 【解決手段】 このポリビニルアセタール水性分散物
は、a)水酸基含有ポリビニルアセタールを無水ポリカ
ルボン酸と溶融状態でまたは高沸点溶剤中で反応させ、
b)得られる変性ポリビニルアセタール中に存在するカ
ルボキシル基の少なくとも一部を中和しそしてc)変性
ポリビニルアセタールの得られる塩を水に分散させるこ
とによって製造される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水にポリビニルアセター
ルを分散させた分散物の製法およびその分散物を被覆剤
として用いることに関する。
ルを分散させた分散物の製法およびその分散物を被覆剤
として用いることに関する。
【0002】
【従来の技術】ポリビニルブチラールは紙および繊維の
ための被被剤としておよび塗料のバインダーとして理想
的に適している。これらの用途にとってこのポリマーは
一般に有機溶剤、例えばアルコールおよび芳香族炭化水
素に溶解する。有機溶剤を含有しない被覆剤が久しく求
められて、ポリビニルアセタールの水溶液または水性分
散分散物を製造する試みが尽くされてきた。
ための被被剤としておよび塗料のバインダーとして理想
的に適している。これらの用途にとってこのポリマーは
一般に有機溶剤、例えばアルコールおよび芳香族炭化水
素に溶解する。有機溶剤を含有しない被覆剤が久しく求
められて、ポリビニルアセタールの水溶液または水性分
散分散物を製造する試みが尽くされてきた。
【0003】アセタール基を持つ水溶性ポリマーが特開
平5−295016号公報および特開平7−12656
7号公報に開示されているが、それらの生成物はアセタ
ール化度が低いポリビニルアルコールである。それ故に
これらはポリビニルアセタールでなく変性ポリビニルア
ルコールと見なされるべきである。ポリビニルアセター
ルを水に分散させるために、従来には実質的に二つの方
法が開示されてる。第一の場合には、ポリビニルアルコ
ールとアルデヒド、特にブチルアルデヒドとの反応およ
び分散工程が一段階で実施されている(ドイツ特許出願
公開第2,752,054号明細書、ドイツ特許(B)
第2,817,231号明細書)。第二の方法による
と、ポリビニルアセタールを剪断条件のもとで雰囲気温
度または高温にて水と混合しそしてそれによって分散物
に変えている(英国特許出願公開第984,895号、
米国特許第2,532,223号明細書、同第2,61
1,755号明細書)。両方の方法においては、安定な
分散物を製造するために、乳化剤が添加することが必要
とされている。ドイツ特許第2,817,231号明細
書からは、乳化剤は分散物から生成される被覆物の耐水
性に害を及ぼすことが推定できる。
平5−295016号公報および特開平7−12656
7号公報に開示されているが、それらの生成物はアセタ
ール化度が低いポリビニルアルコールである。それ故に
これらはポリビニルアセタールでなく変性ポリビニルア
ルコールと見なされるべきである。ポリビニルアセター
ルを水に分散させるために、従来には実質的に二つの方
法が開示されてる。第一の場合には、ポリビニルアルコ
ールとアルデヒド、特にブチルアルデヒドとの反応およ
び分散工程が一段階で実施されている(ドイツ特許出願
公開第2,752,054号明細書、ドイツ特許(B)
第2,817,231号明細書)。第二の方法による
と、ポリビニルアセタールを剪断条件のもとで雰囲気温
度または高温にて水と混合しそしてそれによって分散物
に変えている(英国特許出願公開第984,895号、
米国特許第2,532,223号明細書、同第2,61
1,755号明細書)。両方の方法においては、安定な
分散物を製造するために、乳化剤が添加することが必要
とされている。ドイツ特許第2,817,231号明細
書からは、乳化剤は分散物から生成される被覆物の耐水
性に害を及ぼすことが推定できる。
【0004】剪断条件のもとで水に分散すべきポリビニ
ルアセタールは一般に、添加された可塑剤、例えばリシ
ノーレート類またはフタレート類を含有しており、それ
故に乾燥工程で滑らかな流動性の塗膜を生じる。可塑剤
は塗膜中に残留しそして塗膜の硬度を低下させる原因に
なる。他方、ドイツ特許出願公開第1,569,536
号明細書から、可塑化してないポリビニルブチラール分
散物が均展性の悪いチョーク様被覆物を生成することは
公知である。低分子量のアルコールを添加することによ
って水中へのポリビニルアセタールの分散を容易にする
ことが提案されている。この場合、アルデヒド成分中に
少なくとも6個の炭素原子を含有しているポリビニルア
セタールの場合にこの方法が有効であるということが明
確に指摘されている。
ルアセタールは一般に、添加された可塑剤、例えばリシ
ノーレート類またはフタレート類を含有しており、それ
故に乾燥工程で滑らかな流動性の塗膜を生じる。可塑剤
は塗膜中に残留しそして塗膜の硬度を低下させる原因に
なる。他方、ドイツ特許出願公開第1,569,536
号明細書から、可塑化してないポリビニルブチラール分
散物が均展性の悪いチョーク様被覆物を生成することは
公知である。低分子量のアルコールを添加することによ
って水中へのポリビニルアセタールの分散を容易にする
ことが提案されている。この場合、アルデヒド成分中に
少なくとも6個の炭素原子を含有しているポリビニルア
セタールの場合にこの方法が有効であるということが明
確に指摘されている。
【0005】また、基礎となるポリビニルアルコールを
化学的に変性することによって水にポリビニルアセター
ルを分散可能とすることも公知である。カルボキシル
基、例えばメタクリル酸、イタコン酸またはマレイン酸
の単位の状態の基(特開昭58−191701号公報お
よび特開平3−124734号公報)またはスルホナー
ト基(ヨーロッパ特許出願公開第0,654,464号
明細書、同第0,594,026号明細書)を含有する
コポリマーが開示されている。これらのコポリマーは慣
用の市販ポリビニルアセタールよりも一般に製造が困難
である。
化学的に変性することによって水にポリビニルアセター
ルを分散可能とすることも公知である。カルボキシル
基、例えばメタクリル酸、イタコン酸またはマレイン酸
の単位の状態の基(特開昭58−191701号公報お
よび特開平3−124734号公報)またはスルホナー
ト基(ヨーロッパ特許出願公開第0,654,464号
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コポリマーが開示されている。これらのコポリマーは慣
用の市販ポリビニルアセタールよりも一般に製造が困難
である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、乳化
剤および非揮発性可塑剤を添加せずに良好な均展性およ
び良好な耐水性を有する被覆物をもたらすポリビニルブ
チラールの安定な水性分散物を製造することである。
剤および非揮発性可塑剤を添加せずに良好な均展性およ
び良好な耐水性を有する被覆物をもたらすポリビニルブ
チラールの安定な水性分散物を製造することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題は、ポリビニル
アセタールを溶融状態または溶液状態で無水ポリカルボ
ン酸と、それのカルボキシル基の一部が反応しない様に
反応させ、次いで得られるポリマーのポリカルボン酸を
塩基で中和しそして最後に、生ずるポリマー塩を攪拌下
に水を混入することによって水性分散物を生成すること
によって達成される。
アセタールを溶融状態または溶液状態で無水ポリカルボ
ン酸と、それのカルボキシル基の一部が反応しない様に
反応させ、次いで得られるポリマーのポリカルボン酸を
塩基で中和しそして最後に、生ずるポリマー塩を攪拌下
に水を混入することによって水性分散物を生成すること
によって達成される。
【0008】本発明は、a)水酸基含有ポリビニルアセ
タールを無水ポリカルボン酸と溶融状態でまたは高沸点
溶剤中で反応させ、b)得られる変性ポリビニルアセタ
ール中に存在するカルボン酸基の少なくとも一部を中和
しそしてc)変性ポリビニルアセタールの得られた塩を
水に分散させることによって製造される、乳化剤不含
で、易揮発性有機溶剤不含でそして非揮発性可塑剤不含
のカルボキシル基含有ポリビニルアセタールの水性分散
物に関する。
タールを無水ポリカルボン酸と溶融状態でまたは高沸点
溶剤中で反応させ、b)得られる変性ポリビニルアセタ
ール中に存在するカルボン酸基の少なくとも一部を中和
しそしてc)変性ポリビニルアセタールの得られた塩を
水に分散させることによって製造される、乳化剤不含
で、易揮発性有機溶剤不含でそして非揮発性可塑剤不含
のカルボキシル基含有ポリビニルアセタールの水性分散
物に関する。
【0009】本発明の特別な実施態様において、無水ポ
リカルボン酸で変性されたポリビニルアセタールのカル
ボキシル基の一部をエポキシ基含有化合物と反応させ
る。新規の分散物の製造に使用されるポリビニルアセタ
ールは20,000〜11,000g/mol、特に3
0,000〜60,000g/molの分子量(Mw 、
ポリビニルアルコール前駆体のGPC測定で算出され
る) を有しているのが好ましい。
リカルボン酸で変性されたポリビニルアセタールのカル
ボキシル基の一部をエポキシ基含有化合物と反応させ
る。新規の分散物の製造に使用されるポリビニルアセタ
ールは20,000〜11,000g/mol、特に3
0,000〜60,000g/molの分子量(Mw 、
ポリビニルアルコール前駆体のGPC測定で算出され
る) を有しているのが好ましい。
【0010】使用するポリビニルアセタールは、好まし
くは10〜40重量% 、特に好ましくは12〜30重量
% 、なかでも15〜25重量% の未反応ポリビニルアル
コール単位および10重量% まで、好ましくは0.5〜
5重量% のポリビニルアセテート単位を有している。本
発明に従って使用されるポリビニルアセタール類は特に
好ましくはポリビニルブチラールである。これらのポリ
ビニルアセタールが一般に市販される生成物であること
が本発明の特に有利な長所である。しかしながら原則と
して、酢酸ビニルのコポリマーから製造されるポリビニ
ルアセタール類を用いることも可能である。
くは10〜40重量% 、特に好ましくは12〜30重量
% 、なかでも15〜25重量% の未反応ポリビニルアル
コール単位および10重量% まで、好ましくは0.5〜
5重量% のポリビニルアセテート単位を有している。本
発明に従って使用されるポリビニルアセタール類は特に
好ましくはポリビニルブチラールである。これらのポリ
ビニルアセタールが一般に市販される生成物であること
が本発明の特に有利な長所である。しかしながら原則と
して、酢酸ビニルのコポリマーから製造されるポリビニ
ルアセタール類を用いることも可能である。
【0011】適する無水ポリカルボン酸は合計して4つ
より多いアシル基を有していないものが有利である。こ
れらには脂肪族−、芳香族−またはヘテロ環式化合物、
例えば無水コハク酸、無水フタル酸または無水ピロメリ
ット酸がある。特に有利な無水ポリカルボン酸には無水
マレイン酸および無水トリメリット酸がある。1モルの
無水ポリカルボン酸当たり、ポリビニルアセタールの残
留ポリビニルアルコールに1つだけのエステル結合を形
成するのが有利である。使用されるポリビニルアセター
ル中の水酸基と使用される無水ポリカルボン酸とのモル
比は好ましくは1:0.008〜1:0.3、特に好ま
しくは1:0.01〜1:0.15、中でも1:0.0
13〜1:0.13である。
より多いアシル基を有していないものが有利である。こ
れらには脂肪族−、芳香族−またはヘテロ環式化合物、
例えば無水コハク酸、無水フタル酸または無水ピロメリ
ット酸がある。特に有利な無水ポリカルボン酸には無水
マレイン酸および無水トリメリット酸がある。1モルの
無水ポリカルボン酸当たり、ポリビニルアセタールの残
留ポリビニルアルコールに1つだけのエステル結合を形
成するのが有利である。使用されるポリビニルアセター
ル中の水酸基と使用される無水ポリカルボン酸とのモル
比は好ましくは1:0.008〜1:0.3、特に好ま
しくは1:0.01〜1:0.15、中でも1:0.0
13〜1:0.13である。
【0012】ポリビニルアセタールと無水ポリカルボン
酸との反応に適する高沸点溶剤には、酸無水物と反応す
る官能基を有さず、かつ更に分散物を製造する条件のも
とで少なくとも部分的に水と混和しそして新規の分散物
で製造される被覆物を乾燥する間に蒸発するものであ
る。適する例にはジメチルホルムアミド、グリコールエ
ーテル、グリコールエーテルのエステルがある。これら
の溶剤は100g のポリビニルアセタール当たり100
g まで、特に90g まで、なかでも10〜75gの量で
使用するのが有利である。
酸との反応に適する高沸点溶剤には、酸無水物と反応す
る官能基を有さず、かつ更に分散物を製造する条件のも
とで少なくとも部分的に水と混和しそして新規の分散物
で製造される被覆物を乾燥する間に蒸発するものであ
る。適する例にはジメチルホルムアミド、グリコールエ
ーテル、グリコールエーテルのエステルがある。これら
の溶剤は100g のポリビニルアセタール当たり100
g まで、特に90g まで、なかでも10〜75gの量で
使用するのが有利である。
【0013】本発明の特に有利な一つの実施態様に従っ
てポリマーのポリカルボン酸の未反応酸基の一部と付加
反応させられるエポキシ基含有化合物は、例えば単官能
性のグリシジルエステルまたはグリシジルエーテルであ
る。脂肪族モノカルボン酸のグリシジルエステルが有利
である。特に有利なのは、比較的長鎖のα位分岐のある
モノカルボン酸のグリシジルエステルである。かゝる化
合物の例には (R)Cardura E10の商標を有す
るイソデカン酸のグリシジルエステルである。
てポリマーのポリカルボン酸の未反応酸基の一部と付加
反応させられるエポキシ基含有化合物は、例えば単官能
性のグリシジルエステルまたはグリシジルエーテルであ
る。脂肪族モノカルボン酸のグリシジルエステルが有利
である。特に有利なのは、比較的長鎖のα位分岐のある
モノカルボン酸のグリシジルエステルである。かゝる化
合物の例には (R)Cardura E10の商標を有す
るイソデカン酸のグリシジルエステルである。
【0014】遊離カルボン酸を中和するためには、あら
ゆる単官能性の有機−または無機塩基を使用することが
できる。アミン類およびアンモニアも特に適しており、
中でも未置換のまたはアルキル−またはアリール基で置
換されたヒドロキシアルキルアミン類が有利である。本
発明は、a)水酸基含有ポリビニルアセタールを無水ポ
リカルボン酸と溶融状態でまたは高沸点溶剤中で反応さ
せ、b)得られる変性ポリビニルアセタール中に存在す
るカルボン酸基の少なくとも一部を中和しそしてc)変
性ポリビニルアセタールの得られた塩を水に分散させる
ことによって、乳化剤不含で、易揮発性有機溶剤不含で
そして非揮発性可塑剤不含のカルボキシル基含有ポリビ
ニルアセタールの水性分散物を製造する方法にも関す
る。
ゆる単官能性の有機−または無機塩基を使用することが
できる。アミン類およびアンモニアも特に適しており、
中でも未置換のまたはアルキル−またはアリール基で置
換されたヒドロキシアルキルアミン類が有利である。本
発明は、a)水酸基含有ポリビニルアセタールを無水ポ
リカルボン酸と溶融状態でまたは高沸点溶剤中で反応さ
せ、b)得られる変性ポリビニルアセタール中に存在す
るカルボン酸基の少なくとも一部を中和しそしてc)変
性ポリビニルアセタールの得られた塩を水に分散させる
ことによって、乳化剤不含で、易揮発性有機溶剤不含で
そして非揮発性可塑剤不含のカルボキシル基含有ポリビ
ニルアセタールの水性分散物を製造する方法にも関す
る。
【0015】本発明の特に有利な実施形態においては、
a)段階で生成するカルボキシル基含有ポリビニルアセ
タールまたはそれとエポキシ基含有化合物との反応生成
を中和段階b)の前、間または後に、ポリビニルアセタ
ールと酸無水物との反応をその中で実施してもよい溶剤
とは相違する低沸点の水溶性補助溶剤で希釈する。適す
る低沸点溶剤の例にはアセトン、メタノールおよびイソ
プロパノール、特にエタノールがある。この溶剤は水性
分散物の製造後に留去する。
a)段階で生成するカルボキシル基含有ポリビニルアセ
タールまたはそれとエポキシ基含有化合物との反応生成
を中和段階b)の前、間または後に、ポリビニルアセタ
ールと酸無水物との反応をその中で実施してもよい溶剤
とは相違する低沸点の水溶性補助溶剤で希釈する。適す
る低沸点溶剤の例にはアセトン、メタノールおよびイソ
プロパノール、特にエタノールがある。この溶剤は水性
分散物の製造後に留去する。
【0016】ポリビニルアセタールと無水カルボン酸と
の反応は好ましくは、実質的に酸無水物環だけがポリマ
ー中の水酸基と反応し、従って遊離カルボキシル基は反
応しない条件のもとで実施するのが有利である。反応成
分の粘度を低下させるために、ポリビニルアセタールを
上述の量で高沸点溶剤、好ましくはグリシジルエーテル
のエステル、特にジエチレングリコール−ジアルキルエ
ーテルまたはジプロピレングリコール−ジアルキルエス
テル、特に有利なのはそれらのジメチルエステルと混合
するのが有利である。
の反応は好ましくは、実質的に酸無水物環だけがポリマ
ー中の水酸基と反応し、従って遊離カルボキシル基は反
応しない条件のもとで実施するのが有利である。反応成
分の粘度を低下させるために、ポリビニルアセタールを
上述の量で高沸点溶剤、好ましくはグリシジルエーテル
のエステル、特にジエチレングリコール−ジアルキルエ
ーテルまたはジプロピレングリコール−ジアルキルエス
テル、特に有利なのはそれらのジメチルエステルと混合
するのが有利である。
【0017】無水ポリカルボン酸とポリビニルアセター
ルとの付加反応は0〜155℃、好ましくは50〜15
0℃、特に好ましくは120〜145℃の温度で行うの
が有利である。特に有利な温度範囲では反応は2時間よ
り少ない時間内に殆ど定量的に進行する。定量的という
言葉は、酸無水物基の1つのカルボキシル基だけがポリ
マーに結合すること、および最終生成物の酸価が反応期
間の最後に算出値に相当することを意味する。反応を比
較的低い温度、例えば50〜100℃で実施する場合に
は、反応が定量的に進行するように反応時間を延長す
る。
ルとの付加反応は0〜155℃、好ましくは50〜15
0℃、特に好ましくは120〜145℃の温度で行うの
が有利である。特に有利な温度範囲では反応は2時間よ
り少ない時間内に殆ど定量的に進行する。定量的という
言葉は、酸無水物基の1つのカルボキシル基だけがポリ
マーに結合すること、および最終生成物の酸価が反応期
間の最後に算出値に相当することを意味する。反応を比
較的低い温度、例えば50〜100℃で実施する場合に
は、反応が定量的に進行するように反応時間を延長す
る。
【0018】エポキシ基含有化合物とa)段階で無水ポ
リカルボン酸で変性されたポリビニルアセタールのカル
ボキシル基の一部との任意の付加反応は、中和段階b)
の前に、好ましくは100〜155℃、殊に好ましくは
110〜150℃、特に好ましくは120〜145℃の
温度で行う。この温度は、反応混合物中のエポキシ基が
殆ど消費し尽くされるまで維持するのが好ましい。上記
の反応条件での反応時間は一般に60〜120分であ
り、この場合、温度が低ければ低いほど、反応に長い時
間が掛かる。
リカルボン酸で変性されたポリビニルアセタールのカル
ボキシル基の一部との任意の付加反応は、中和段階b)
の前に、好ましくは100〜155℃、殊に好ましくは
110〜150℃、特に好ましくは120〜145℃の
温度で行う。この温度は、反応混合物中のエポキシ基が
殆ど消費し尽くされるまで維持するのが好ましい。上記
の反応条件での反応時間は一般に60〜120分であ
り、この場合、温度が低ければ低いほど、反応に長い時
間が掛かる。
【0019】酸基を含有する変性ポリビニルアセタール
の中和は、好ましくは本発明に従って、化学量論量の塩
基をポリマー溶融物またはポリマー溶液中に60〜12
0℃、特に70〜100℃で攪拌混入することによって
実施する。中和温度は、反応混合物が容易に攪拌できる
様に選択する。特に有利な方法は、塩基を低沸点の水混
和性補助溶剤、例えばアルコールまたはケトンに溶解す
るかまたはかゝる補助溶剤と一緒にポリマー溶融物また
はポリマー溶液に添加する。何故ならばこれによって塩
基の均一な分散および後からの水の添加および分散が容
易に成る。使用される新規の有機補助溶剤の量は使用さ
れるポリビニルアセタールを基準として20〜65重量
% 、好ましくは25〜60重量% である。
の中和は、好ましくは本発明に従って、化学量論量の塩
基をポリマー溶融物またはポリマー溶液中に60〜12
0℃、特に70〜100℃で攪拌混入することによって
実施する。中和温度は、反応混合物が容易に攪拌できる
様に選択する。特に有利な方法は、塩基を低沸点の水混
和性補助溶剤、例えばアルコールまたはケトンに溶解す
るかまたはかゝる補助溶剤と一緒にポリマー溶融物また
はポリマー溶液に添加する。何故ならばこれによって塩
基の均一な分散および後からの水の添加および分散が容
易に成る。使用される新規の有機補助溶剤の量は使用さ
れるポリビニルアセタールを基準として20〜65重量
% 、好ましくは25〜60重量% である。
【0020】変性ポリビニルアセタールの塩の分散段階
c)は新規の方法に従って、攪拌下に水を好ましくは5
0〜100℃、特に55〜95℃、中でも60〜91℃
の温度で行う。100℃以上、例えば130℃まで、好
ましくは120℃までの温度で、水および溶剤の蒸発を
抑制するための加圧下に添加することも可能である。添
加すべき水の量は100g のポリビニルブチラール当た
り好ましくは300〜600mL、特に好ましくは33
0〜550mLであるのが有利である。水中に中和ポリ
マーを分散させる過程の攪拌速度は75〜300回転/
分、好ましくは100〜250回転/分である。上記の
攪拌機速度より早い攪拌機速度は分散物の製造に必要な
い。
c)は新規の方法に従って、攪拌下に水を好ましくは5
0〜100℃、特に55〜95℃、中でも60〜91℃
の温度で行う。100℃以上、例えば130℃まで、好
ましくは120℃までの温度で、水および溶剤の蒸発を
抑制するための加圧下に添加することも可能である。添
加すべき水の量は100g のポリビニルブチラール当た
り好ましくは300〜600mL、特に好ましくは33
0〜550mLであるのが有利である。水中に中和ポリ
マーを分散させる過程の攪拌速度は75〜300回転/
分、好ましくは100〜250回転/分である。上記の
攪拌機速度より早い攪拌機速度は分散物の製造に必要な
い。
【0021】最後に、中和の過程で場合によって添加さ
れる補助溶剤は減圧下に、例えば50〜300mba
r、好ましくは50〜150mbarで完全に留去す
る。分散物の固形分含有量を増やすために、添加した水
の一部を上記の条件のもとで留去することも同様に可能
である。新規の水性分散物は18〜40重量% 、好まし
くは20〜35重量% 、特に好ましくは23〜30重量
% の固形分含有量を有している。この分散物は低い粘度
の微細分散物であり、沈澱物を生成しない。
れる補助溶剤は減圧下に、例えば50〜300mba
r、好ましくは50〜150mbarで完全に留去す
る。分散物の固形分含有量を増やすために、添加した水
の一部を上記の条件のもとで留去することも同様に可能
である。新規の水性分散物は18〜40重量% 、好まし
くは20〜35重量% 、特に好ましくは23〜30重量
% の固形分含有量を有している。この分散物は低い粘度
の微細分散物であり、沈澱物を生成しない。
【0022】分散したポリマー粒子は好ましくは<20
0nm、殊に<160nm、特に30〜120nm〔重
量平均、光子補正光分法(photon correl
ation spectroscopy)によって測
定〕の直径を有している。新規の分散物は低沸点有機溶
剤を含有していないが、10重量% まで、好ましくは<
8重量% および特に好ましくは<6重量% の高沸点溶剤
を含有していてもよい。
0nm、殊に<160nm、特に30〜120nm〔重
量平均、光子補正光分法(photon correl
ation spectroscopy)によって測
定〕の直径を有している。新規の分散物は低沸点有機溶
剤を含有していないが、10重量% まで、好ましくは<
8重量% および特に好ましくは<6重量% の高沸点溶剤
を含有していてもよい。
【0023】これらの分散物の塗布物は乾燥すると、非
常に良好な耐水性および硬度を有する滑らかな固体被覆
物を形成する。したがって本発明は、紙および繊維のた
めの塗被剤としておよび塗料のバインダーとしてポリビ
ニルアセタール水性分散物を使用することにも関する。
以下の実施例にて新規の分散物の製法およびそれの性質
を説明する。実施例中の部および百分率は他に指摘がな
い限り重要に関する。
常に良好な耐水性および硬度を有する滑らかな固体被覆
物を形成する。したがって本発明は、紙および繊維のた
めの塗被剤としておよび塗料のバインダーとしてポリビ
ニルアセタール水性分散物を使用することにも関する。
以下の実施例にて新規の分散物の製法およびそれの性質
を説明する。実施例中の部および百分率は他に指摘がな
い限り重要に関する。
【0024】
【実施例】実施例1 54,500の重量平均分子量(Mw )および19.5
% の残留ポリビニルアルコール含有量を有する150g
のポリビニルブチラールを、64.5g のジエチレング
リコールジメチルエーテルと混合し、この混合物を8.
1g の無水トリメリット酸と125〜134℃で2時間
反応させる。95℃に冷却した後に45mLの25% 濃
度アンモニア水および65mLのエタノールの混合物を
添加する。次いで505g の水を激しい攪拌下に添加
し、その間に温度が60℃に低下する。得られた分散物
から50℃、100mbarで蒸留することによってエ
タノールを完全に除く。
% の残留ポリビニルアルコール含有量を有する150g
のポリビニルブチラールを、64.5g のジエチレング
リコールジメチルエーテルと混合し、この混合物を8.
1g の無水トリメリット酸と125〜134℃で2時間
反応させる。95℃に冷却した後に45mLの25% 濃
度アンモニア水および65mLのエタノールの混合物を
添加する。次いで505g の水を激しい攪拌下に添加
し、その間に温度が60℃に低下する。得られた分散物
から50℃、100mbarで蒸留することによってエ
タノールを完全に除く。
【0025】最終生成物は以下の性質を有する分散物で
ある: 固形分含有量: 28% pH: 6.6 粘度(ブルックフィールド法) 70mPa.s 粒度(重量平均): 146nm この分散物は、数ケ月貯蔵した後にも析出物を生じな
い。この分散物の薄い層は完全に透明で、固体で柔軟性
のある塗膜を形成する。
ある: 固形分含有量: 28% pH: 6.6 粘度(ブルックフィールド法) 70mPa.s 粒度(重量平均): 146nm この分散物は、数ケ月貯蔵した後にも析出物を生じな
い。この分散物の薄い層は完全に透明で、固体で柔軟性
のある塗膜を形成する。
【0026】実施例2 54,500の重量平均分子量(Mw )および19.5
% の残留ポリビニルアルコール含有量を有する75g の
ポリビニルブチラールを、53g のジエチレングリコー
ルジメチルエーテルと125℃に加熱しながら混合し、
この混合物を4.5g の無水トリメリット酸と130〜
135℃で2時間反応させる。100℃に冷却した後に
3g のジメチルアミノエタノールを添加する。最後に1
85mLの水を、中和されたポリマーカルボン酸中に攪
拌下に90℃で導入する。
% の残留ポリビニルアルコール含有量を有する75g の
ポリビニルブチラールを、53g のジエチレングリコー
ルジメチルエーテルと125℃に加熱しながら混合し、
この混合物を4.5g の無水トリメリット酸と130〜
135℃で2時間反応させる。100℃に冷却した後に
3g のジメチルアミノエタノールを添加する。最後に1
85mLの水を、中和されたポリマーカルボン酸中に攪
拌下に90℃で導入する。
【0027】分散物は以下の性質を有する: 固形分含有量: 25.5% pH: 7.2 粘度(ブルックフィールド法) 130mPa.s 粒度(重量平均): 165nm実施例3 54,500の重量平均分子量(Mw )および19.5
% の残留ポリビニルアルコール含有量を有する75g の
ポリビニルブチラールを、53g のジエチレングリコー
ルジメチルエーテルと、125℃に加熱しながら混合
し、この混合物を2.25g の無水トリメリット酸と1
30〜135℃で2時間反応させる。100℃に冷却し
た後に1.5g のジメチルアミノエタノールを添加す
る。最後に180mLの水を、中和されたポリマーカル
ボン酸中に攪拌下に90℃で導入する。
% の残留ポリビニルアルコール含有量を有する75g の
ポリビニルブチラールを、53g のジエチレングリコー
ルジメチルエーテルと、125℃に加熱しながら混合
し、この混合物を2.25g の無水トリメリット酸と1
30〜135℃で2時間反応させる。100℃に冷却し
た後に1.5g のジメチルアミノエタノールを添加す
る。最後に180mLの水を、中和されたポリマーカル
ボン酸中に攪拌下に90℃で導入する。
【0028】この分散物は次の性質を有している: 固形分含有量: 25.4% pH: 7.0 粘度(ブルックフィールド法) 100mPa.s 粒度(重量平均): 180nm実施例4 54,500の重量平均分子量(Mw )および19.5
% の残留ポリビニルアルコール含有量を有する75g の
ポリビニルブチラールを、41g のジエチレングリコー
ルジメチルエーテルと、125℃に加熱しながら混合
し、この混合物を4.5g の無水トリメリット酸と12
5〜134℃で4時間反応させる。次いでα位分岐のあ
るモノカルボン酸のグリシジルエステル(Cardur
a E10)の12.5g を添加し、この混合物を12
9〜134℃の温度に1.5時間維持する。この時間の
後に、エポキシ基は反応混合物中の分析によってもはや
検出できない。100℃に冷却した後に3.3g のジメ
チルエタノールアミンを添加する。次いで250g の水
を攪拌下に、中和されたポリマーカルボン酸中に混入す
る。
% の残留ポリビニルアルコール含有量を有する75g の
ポリビニルブチラールを、41g のジエチレングリコー
ルジメチルエーテルと、125℃に加熱しながら混合
し、この混合物を4.5g の無水トリメリット酸と12
5〜134℃で4時間反応させる。次いでα位分岐のあ
るモノカルボン酸のグリシジルエステル(Cardur
a E10)の12.5g を添加し、この混合物を12
9〜134℃の温度に1.5時間維持する。この時間の
後に、エポキシ基は反応混合物中の分析によってもはや
検出できない。100℃に冷却した後に3.3g のジメ
チルエタノールアミンを添加する。次いで250g の水
を攪拌下に、中和されたポリマーカルボン酸中に混入す
る。
【0029】生じる分散物は以下の性質を有している: 固形分含有量: 24.7% pH: 7.5 粘度(ブルックフィールド法) 350mPa.s 粒度(重量平均): 159nm この分散物は、数ケ月貯蔵した後にも析出物を生じな
い。この分散物の薄い層は完全に透明で、固体で柔軟性
のある塗膜を形成する。
い。この分散物の薄い層は完全に透明で、固体で柔軟性
のある塗膜を形成する。
【0030】実施例5 54,500の重量平均分子量(Mw )および19.5
% の残留ポリビニルアルコール含有量を有する150g
のポリビニルブチラールを、89g のジエチレングリコ
ールジメチルエーテルと、125℃に加熱しながら混合
し、この混合物を8.1g の無水トリメリット酸と12
5〜135℃で2時間反応させる。次いでα位分岐のあ
るモノカルボン酸のグリシジルエステル(Cardur
a E10)の24.6g を添加し、この混合物を13
1〜135℃の温度に1.5時間維持する。この時間の
後に、エポキシ基は反応混合物中の分析によってもはや
検出できない。100℃に冷却した後に92mLのエタ
ノールに7.25g のジメチルアミノエタノールを溶解
した溶液を添加する。次いで770mLの水を攪拌下
に、中和されたポリマーカルボン酸中に混入する。その
間に温度を連続的に70℃に下げる。実施例1に記載の
条件のもとで蒸留することによって、エタノールおよび
僅かな量の水を留去する。その間に温度を85℃に連続
的に下げる。
% の残留ポリビニルアルコール含有量を有する150g
のポリビニルブチラールを、89g のジエチレングリコ
ールジメチルエーテルと、125℃に加熱しながら混合
し、この混合物を8.1g の無水トリメリット酸と12
5〜135℃で2時間反応させる。次いでα位分岐のあ
るモノカルボン酸のグリシジルエステル(Cardur
a E10)の24.6g を添加し、この混合物を13
1〜135℃の温度に1.5時間維持する。この時間の
後に、エポキシ基は反応混合物中の分析によってもはや
検出できない。100℃に冷却した後に92mLのエタ
ノールに7.25g のジメチルアミノエタノールを溶解
した溶液を添加する。次いで770mLの水を攪拌下
に、中和されたポリマーカルボン酸中に混入する。その
間に温度を連続的に70℃に下げる。実施例1に記載の
条件のもとで蒸留することによって、エタノールおよび
僅かな量の水を留去する。その間に温度を85℃に連続
的に下げる。
【0031】生じる分散物は以下の性質を有している: 固形分含有量: 24.7% pH: 9.15 粘度(ブルックフィールド法) 16mPa.s この分散物は、数ケ月貯蔵した後にも析出物を生じな
い。この分散物の薄い層は完全に透明で、固体で柔軟性
のある塗膜を形成する。
い。この分散物の薄い層は完全に透明で、固体で柔軟性
のある塗膜を形成する。
【0032】実施例6 42,500の重量平均分子量(Mw )および19.5
% の残留ポリビニルアルコール含有量を有する100g
のポリビニルブチラールを、43g のジエチレングリコ
ールジメチルエーテルと、125℃に加熱しながら混合
し、この混合物を5.53g の無水トリメリット酸と1
32〜135℃で2時間反応させる。次いでα位分岐の
あるモノカルボン酸のグリシジルエステル(Cardu
ra E10)の16.1g を添加し、この混合物を1
29〜135℃の温度に1.5時間維持する。この時間
の後に、エポキシ基は反応混合物中の分析によってもは
や検出できない。99℃に冷却した後に55mLのエタ
ノールと36.5g のアンモニア(25% 濃度水溶液)
との混合物を、反応混合物に攪拌下に添加する。次いで
500g の水を攪拌下に、中和されたポリマーカルボン
酸中に混入する。その間に温度を連続的に63℃に下げ
る。実施例1に記載の条件のもとで蒸留することによっ
て、エタノールおよび水の一部を得られた分散物から留
去する。
% の残留ポリビニルアルコール含有量を有する100g
のポリビニルブチラールを、43g のジエチレングリコ
ールジメチルエーテルと、125℃に加熱しながら混合
し、この混合物を5.53g の無水トリメリット酸と1
32〜135℃で2時間反応させる。次いでα位分岐の
あるモノカルボン酸のグリシジルエステル(Cardu
ra E10)の16.1g を添加し、この混合物を1
29〜135℃の温度に1.5時間維持する。この時間
の後に、エポキシ基は反応混合物中の分析によってもは
や検出できない。99℃に冷却した後に55mLのエタ
ノールと36.5g のアンモニア(25% 濃度水溶液)
との混合物を、反応混合物に攪拌下に添加する。次いで
500g の水を攪拌下に、中和されたポリマーカルボン
酸中に混入する。その間に温度を連続的に63℃に下げ
る。実施例1に記載の条件のもとで蒸留することによっ
て、エタノールおよび水の一部を得られた分散物から留
去する。
【0033】こうして製造される分散物は以下の性質を
有している: 固形分含有量: 27.4% pH: 7.1 粘度(ブルックフィールド法) 26mPa.s 粒度(重量平均): 112nm この分散物は、数ケ月貯蔵した後にも析出物を生じな
い。
有している: 固形分含有量: 27.4% pH: 7.1 粘度(ブルックフィールド法) 26mPa.s 粒度(重量平均): 112nm この分散物は、数ケ月貯蔵した後にも析出物を生じな
い。
【0034】実施例7 42,500の重量平均分子量(Mw )および19.5
% の残留ポリビニルアルコール含有量を有する100g
のポリビニルブチラールを、36g のジプロピレングリ
コールジメチルエーテルと、125℃に加熱しながら混
合し、この混合物を4.65g の無水トリメリット酸と
137〜145℃で2時間反応させる。次いでα位分岐
のあるモノカルボン酸のグリシジルエステル(Card
uraE10)の7.02g を添加し、この混合物を1
37〜145℃の温度に1.5時間維持する。この時間
の後に、エポキシ基は反応混合物中の分析によってもは
や検出できない。58℃に冷却した後に31mLのエタ
ノールと3.8g のジメチルアミノエタノールとの混合
物を反応混合物に攪拌下に添加する。次いで246mL
の水を攪拌下に、中和されたポリマーカルボン酸中に8
1〜78℃で混入する。実施例1に記載の条件のもとで
蒸留することによって、エタノールおよび水の一部を得
られた分散物から留去する。
% の残留ポリビニルアルコール含有量を有する100g
のポリビニルブチラールを、36g のジプロピレングリ
コールジメチルエーテルと、125℃に加熱しながら混
合し、この混合物を4.65g の無水トリメリット酸と
137〜145℃で2時間反応させる。次いでα位分岐
のあるモノカルボン酸のグリシジルエステル(Card
uraE10)の7.02g を添加し、この混合物を1
37〜145℃の温度に1.5時間維持する。この時間
の後に、エポキシ基は反応混合物中の分析によってもは
や検出できない。58℃に冷却した後に31mLのエタ
ノールと3.8g のジメチルアミノエタノールとの混合
物を反応混合物に攪拌下に添加する。次いで246mL
の水を攪拌下に、中和されたポリマーカルボン酸中に8
1〜78℃で混入する。実施例1に記載の条件のもとで
蒸留することによって、エタノールおよび水の一部を得
られた分散物から留去する。
【0035】こうして製造される分散物は以下の性質を
有している: 固形分含有量: 24.8% pH: 7.82 粘度(ブルックフィールド法) 86mPa.s 粒度(重量平均): 86nm この分散物は析出物を生じない。
有している: 固形分含有量: 24.8% pH: 7.82 粘度(ブルックフィールド法) 86mPa.s 粒度(重量平均): 86nm この分散物は析出物を生じない。
【0036】実施例8 42,500の重量平均分子量(Mw )および19.5
% の残留ポリビニルアルコール含有量を有する100g
のポリビニルブチラールを、36g のジプロピレングリ
コールジメチルエーテルと、125℃に加熱しながら混
合し、この混合物を4.65g の無水トリメリット酸と
137〜145℃で2時間反応させる。次いでα位分岐
のあるモノカルボン酸のグリシジルエステル(Card
uraE10)の7.02g を添加し、この混合物を1
37〜145℃の温度に1.5時間維持する。この時間
の後に、エポキシ基は反応混合物では分析によってもは
や検出できない。84℃に冷却した後に38mLのエタ
ノールと4g のジメチルアミノエタノールを反応混合物
に攪拌下に添加する。次いで246mLの水を攪拌下
に、中和されたポリマーカルボン酸中に混入する。その
間に温度は74℃にまで連続的に低下させる。実施例1
に記載の条件のもとで蒸留することによって、エタノー
ルおよび水の一部を得られた分散物から留去する。
% の残留ポリビニルアルコール含有量を有する100g
のポリビニルブチラールを、36g のジプロピレングリ
コールジメチルエーテルと、125℃に加熱しながら混
合し、この混合物を4.65g の無水トリメリット酸と
137〜145℃で2時間反応させる。次いでα位分岐
のあるモノカルボン酸のグリシジルエステル(Card
uraE10)の7.02g を添加し、この混合物を1
37〜145℃の温度に1.5時間維持する。この時間
の後に、エポキシ基は反応混合物では分析によってもは
や検出できない。84℃に冷却した後に38mLのエタ
ノールと4g のジメチルアミノエタノールを反応混合物
に攪拌下に添加する。次いで246mLの水を攪拌下
に、中和されたポリマーカルボン酸中に混入する。その
間に温度は74℃にまで連続的に低下させる。実施例1
に記載の条件のもとで蒸留することによって、エタノー
ルおよび水の一部を得られた分散物から留去する。
【0037】こうして製造される分散物は以下の性質を
有している: 固形分含有量: 30.0% pH: 7.55 粘度(ブルックフィールド法) 91mPa.s 粒度(重量平均): 112nm この分散物は貯蔵した後にも析出物を生じない。
有している: 固形分含有量: 30.0% pH: 7.55 粘度(ブルックフィールド法) 91mPa.s 粒度(重量平均): 112nm この分散物は貯蔵した後にも析出物を生じない。
Claims (13)
- 【請求項1】 a)水酸基含有ポリビニルアセタールを
無水ポリカルボン酸と溶融状態でまたは高沸点溶剤中で
反応させ、b)得られた変性ポリビニルアセタール中に
存在するカルボン酸基の少なくとも一部を中和しそして
c)変性ポリビニルアセタールの得られた塩を水に分散
させることによって製造される、乳化剤不含で、易揮発
性有機溶剤不含でそして非揮発性可塑剤不含のカルボキ
シル基含有ポリビニルアセタールの水性分散物。 - 【請求項2】 無水ポリカルボン酸−変性ポリビニルア
セタールのカルボキシル基の一部をエポキシ基含有化合
物と反応させる請求項1に記載の水性分散物。 - 【請求項3】 使用されるポリビニルアセタアールが1
0〜40重量% のビニルアルコール−モノマー単位を含
有する、請求項1に記載の水性分散物。 - 【請求項4】 無水ポリカルボン酸が4つより多いアシ
ル基を有していない請求項1に記載の水性分散物。 - 【請求項5】 使用されるポリビニルアセタールの水酸
基と使用される無水ポリカルボン酸の酸無水物基とのモ
ル比が1:0.008〜1:0.3である請求項1に記
載の水性分散物。 - 【請求項6】 高沸点溶剤がジメチルホルムアミド、グ
リコールエーテルおよびグリコールエーテルのエステル
より成る群から選択されている請求項1に記載の水性分
散物。 - 【請求項7】 エポキシ基含有化合物が脂肪族カルボン
酸の単官能性グリシジルエステルである請求項1に記載
の水性分散物。 - 【請求項8】 a)水酸基含有ポリビニルアセタールを
無水ポリカルボン酸と溶融状態でまたは高沸点溶剤中で
反応させ、b)得られる変性ポリビニルアセタール中に
存在するカルボン酸基の少なくとも一部を中和しそして
c)変性ポリビニルアセタールの得られた塩を水に分散
させることによって、乳化剤不含で、易揮発性有機溶剤
不含でそして非揮発性可塑剤不含のカルボキシル基含有
ポリビニルアセタールの水性分散物を製造する方法。 - 【請求項9】 ポリビニルアセタールと無水ポリカルボ
ン酸との反応を50〜150℃の温度で行う請求項8に
記載の方法。 - 【請求項10】 a)段階において無水ポリカルボン酸
で変性されたポリビニルアセタールのカルボキシル基
を、中和段階b)で中和する前にエポキシ基含有化合物
と100〜155℃の温度で反応させる、請求項8に記
載の方法。 - 【請求項11】 a)段階で生じるカルボキシル基含有
ポリビニルアセタールに、中和段階b)の前、間または
後で低沸点水溶性溶剤を添加し、そしてこの溶剤を分散
段階(c)の後に留去する請求項8に記載の方法。 - 【請求項12】 請求項1に記載の水性分散物を紙およ
び繊維の塗被剤として用いる方法。 - 【請求項13】 請求項1に記載の水性分散物よりなる
塗料用バインダー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19640731A DE19640731A1 (de) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Wäßrige Polyvinylacetal-Dispersionen |
| DE19640731:1 | 1996-10-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10139812A true JPH10139812A (ja) | 1998-05-26 |
Family
ID=7807727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9268708A Withdrawn JPH10139812A (ja) | 1996-10-02 | 1997-10-01 | ポリビニルアセタール水性分散物 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6121349A (ja) |
| EP (1) | EP0834520A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10139812A (ja) |
| DE (1) | DE19640731A1 (ja) |
| TW (1) | TW387918B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| WO2014050795A1 (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | 積水化学工業株式会社 | 水系分散液用ポリビニルアセタール微粒子 |
| JP2015021121A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 積水化学工業株式会社 | セラミックグリーンシート形成用水性分散液 |
| WO2015020107A1 (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-12 | 旭硝子株式会社 | 粉体塗料の製造方法、塗装物品およびその製造方法、ならびにカルボキシ基含有フッ素樹脂の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US20040157078A1 (en) * | 2001-01-25 | 2004-08-12 | Takahiro Yoshida | Polyvinyl acetal, polyvinyl acetal composition, ink coating material, dispersant, heat-developable photosensitive material,ceramic green sheet, primer for plastic lens, recording agent for water-based ink and adhesive for metal foil |
| EP1396576A1 (en) * | 2002-09-04 | 2004-03-10 | Raisio Chemicals Oy | Coating composition |
| DE10253046A1 (de) | 2002-11-14 | 2004-06-03 | Wacker Polymer Systems Gmbh & Co. Kg | Schutzkolloidstabilisierte Polymerisate in Form deren wässrigen Dispersionen und in Wasser redispergierbaren Pulver |
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| FI118183B (fi) * | 2003-05-16 | 2007-08-15 | Ciba Sc Holding Ag | Paperinvalmistuksessa käyttökelpoinen komponentti ja sen käyttö |
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| CN103965382A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-08-06 | 浙江杭州鑫富药业股份有限公司 | 一种复合催化体系及使用该复合催化体系的pvb树脂生产方法 |
| CN107210444B (zh) | 2015-09-17 | 2021-01-15 | 积水化学工业株式会社 | 蓄电器件电极用粘合剂 |
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1997
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041207 |