JPS6245882B2

JPS6245882B2 -

Info

Publication number: JPS6245882B2
Application number: JP18551180A
Authority: JP
Inventors: Takeo Inagaki; Mitsuko Nakayama
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1980-12-27
Filing date: 1980-12-27
Publication date: 1987-09-29
Also published as: JPS57109803A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はアニオン性の乳化重合用乳化剤に関す
るものであつて、特に化学的安定性に優れ、しか
も耐水性の著しく改善された皮膜（フイルム）を
与えることができるエマルジヨンを製造する場合
に好適な乳化重合用乳化剤に係る。乳化重合用乳化剤としては、直鎖アルキル硫酸
塩、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオ
キシエチレンアルキルエーテル硫酸塩などのアニ
オン性界面活性剤や、ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフエニ
ルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステ
ル、プルロニツク型界面活性剤などの非イオン性
界面活性剤が従来から知られている。一般に乳化重合用乳化剤は、乳化重合において
重合を円滑に進める役割を果たすものであるが、
それだけでなく生成するエマルジヨンの機械的安
定性、化学的安定性、凍結安定性、顔料混和性、
貯蔵安定性にも影響を及ぼし、さらにエマルジヨ
ンを塗料乃至は接着剤に用いた場合には、その性
能をも左右するのが通例である。例えば、アニオ
ン性界面活性剤を用いて乳化重合を行なうと、生
成エマルジヨンは良好な機械的安定性を示すもの
の、化学的安定性に欠け、多価陽イオンの混入に
よつてエマルジヨンは容易に破壊される。また、
この種のエマルジヨンを塗料や接着剤に使用した
場合には、形成皮膜の耐水性が不充分であるた
め、接着不良や塗膜のふくれ、はがれを生じやす
いという欠点があつた。本発明者らは、従来のアニオン性乳化重合用乳
化剤に認められる上記の如き欠点を解消すべく鋭
意研究した結果、ある種のスルホコハク酸モノエ
ステル塩がアニオン性乳化重合用乳化剤として好
適であることを見い出した。而して本発明に係るアニオン性乳化重合用乳化
剤は、β―位に側鎖を有する炭素数８〜20の、好
ましくは10〜18の一級アルコール又は炭素数８〜
20の、好ましくは10〜18の二級アルコールに、炭
素数２〜４のアルキレンオキサイドを、典型的に
はエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド
を平均３〜100モル、好ましくは３〜20モル付加
させた形のアルキルエーテルのスルホコハク酸モ
ノエステル塩からなる。このスルホコハク酸モノエステル塩は、例えば
オキソ法、パラフインの酸化その他の合成法で得
られる一級アルコール（但し、β―位に側鎖を有
するもの）又は二級アルコールに所望量のアルキ
レンオキサイドを付加させて得られるアルキルエ
ーテルと、スルホコハク酸又はその誘導体とを反
応させるか、あるいは前記のアルキルエーテルに
無水マレイン酸又はフマル酸を反応させた後スル
ホン化する方法によつて容易に製造することがで
きる。スルホコハク酸モノエステル塩の対イオン
は、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、マグ
ネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛などの何
れでも差支えない。本発明のスルホコハク酸モノエステル塩は、勿
論単独でも乳化重合用乳化剤としての機能を充分
に発揮するが、必要に応じて非イオン性界面活性
剤と併用することもでき、またエマルジヨンの安
定剤（保護コロイド）として働く水溶性高分子物
質と併用することもできる。この場合の非イオン
性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアル
キルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフエ
ニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステ
ル、プルロニツク型界面活性剤などが使用可能で
あり、特にエチレンオキサイドの平均付加モル数
が８〜100、好ましくは８〜50のポリオキシエチ
レン系非イオン性界面活性剤が適している。また
水溶性高分子物質としてはポリビニルアルコー
ル、ヒドロキシエチルセルロースなどが使用でき
る。非イオン性界面活性剤及び／又は水溶性高分
子物質を本発明の乳化剤と併用する場合は、本発
明の乳化剤たるスルホコハク酸モノエステル塩１
重量部当りそれぞれ0.05〜20重量部が適当であ
る。本発明の乳化剤は各種単量体の乳化重合に使用
可能であつて、そうした単量体を例示すれば、ア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ブチル、アクリル酸２―エチルヘキシル、メタク
リル酸メチルなどアクリル酸又はメタクリル酸の
エステル；臭化ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリ
デンなどのハロゲン化ビニル；酢酸ビニル、プロ
ピオン酸ビニルなどのビニエステル；スチレン、
ビニルトルエンなどのビニル芳香族単量体；エチ
レン、ブタジエンなどのモノオレフイン又は共役
ジオレフイン類；アクリロニトリルなどのシアン
化ビニル類；アクリルアミドなどのα，β―不飽
和アミド類；アクリル酸、メタクリル酸、イタコ
ン酸、マレイン酸、フマール酸などのα，β―不
飽和カルボン酸類を挙げることができる。重合開
始剤としては過酸化水素、過硫酸カリウム、過硫
酸アンモニウムなどが使用され、必要に応じて亜
硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウムなどの
還元剤が併用されることもある。そして単量体を
乳化重合させるに当つては、従来公知の乳化重合
用乳化剤と全く同じ扱いで本発明の乳化剤を使用
することができ、例えば単量体の0.1〜10重量％
に相当する乳化剤の存在下に、単量体を20〜70重
量％の濃度に典型的には水に分散乳化させ、さら
に単量体の0.1〜２重量％に相当する重合開始剤
を加えれば、乳化重合を遂行させることができ
る。この場合、必要に応じてPH調整剤、重合度調
節剤、その他の補助添加剤が使用できることも従
来通りである。本発明の乳化剤を使用して単量体を乳化重合し
た場合の生成エマルジヨンは、従前のアニオン性
乳化剤を使用した場合の生成エマルジヨンに比較
して、著しくは化学的安定性に優れているばかり
でなく、皮膜の耐水性にも優れ、さらに貯蔵安定
性、凍結安定性、機械的安定性なども良好である
が、これらは下記の実施例で裏付けられる。実施例１温度計、撹拌棒、還流冷却器及び滴下ロートを
備えた反応容器に、炭素数12から14の二級アルコ
ールのエチレンオキサイド７モル付加物のスルホ
コハク酸モノエステルジソーダ３部（有効成分と
して）、炭酸水素ナトリウム0.1部、水140部を加
えて溶解し、系内を窒素ガスで置換した。これ
に、アクリル酸エチル10部、３％過硫酸カリウム
水溶液５部を加え、70℃で重合を開始させてか
ら、さらにアクリル酸エチル90重量部を１時間30
分かけて反応容器内に連続的に滴下した。途中モ
ノマーの半分が滴下し終つた時点で、３％過硫酸
カリウム水溶液５部を加えた。モノマーの滴下終
了後70℃で１時間30分熟成した。比較のために、ラウリル硫酸ソーダおよび他の
スルホコハク酸エステルについて、実施例１と同
様な条件で乳化重合を行つた。得られたエマルジヨンの物性を第１表に示す。

【表】 (1) 凝塊物量エマルジヨンを80メツシユの金網で濾過し、
濾過残査を水で洗浄後、乾燥して得た凝塊物量
の使用モノマーに対する重量％で表わした。 (2) 化学的安定性(A) エマルジヨンを0.5％に希釈し、10c.c.をビー
カーにとり0.5モル／の濃度のCaCl₂水溶液を
滴下し、エマルジヨンが凝固し始める時の
CaCl₂濃度をミリモル／で表わした。 (3) フイルムの耐水性肉眼判定した。実施例２実施例１と同様の反応容器に、炭素数12から14
の二級アルコールのエチレンオキサイド12モル付
加物のスルホコハク酸モノエステルジソーダ３
部、炭酸水素ナトリウム0.1部、水140部を加えて
溶解し、系内を窒素ガスで置換した。これに酢酸
ビニル10部、３％過硫酸カリウム水溶液５部を加
え、70℃で重合を開始させてから、さらに酢酸ビ
ニル90部を１時間30分かけて反応容器内に連続的
に滴下した。途中モノマーの半分が滴下し終つた
時点で３％過硫酸カリウム水溶液５部を加えた。
モノマーの滴下終了後、80℃で１時間30分熟成し
た。実施例３実施例１で用いたものと同じ乳化剤３部を用
い、実施例２と同様な条件で酢酸ビニルの乳化重
合を行つた。比較のために他の２種のアニオン活性剤につい
て実施例２，３と同様な条件で乳化重合を行つ
た。得られたエマルジヨンの物性を第２表に示
す。

【表】 (1) 化学的安定性(B) エマルジヨンを0.5％に希釈し、10c.c.をビー
カーにとり１モル／の濃度のNa₂SO₄水溶液
を滴下し、エマルジヨンが凝固し始める時の
Na₂SO₄濃度をミリモル／で表わした。 (2) フイルムの耐水性 JISK―6828に準じて、８ポイント活字が読
めなくなるまでの時間を測定した。また、フイルムを20℃の水に浸漬した時の３
時間後のフイルム状態を観察した。実施例４〜５乳化剤として、炭素数11〜15の直鎖率55％のオ
キソアルコールのエチレンオキサイド９モル付加
物のスルホコハク酸モノエステルジソーダ（実施
例４）および炭素数12〜14の二級アルコールのエ
チレンオキサイド３モル付加物のスルホコハク酸
モノエステルジソーダ（実施例５）を用い、実施
例１と全く同様にしてアクリル酸エチルの乳化重
合を行つた。得られたエマルジヨンの物性を第３
表に示す。

【表】実施例６実施例１と同様の反応容器に、実施例１と同様
の乳化剤１部、炭素水素ナトリウム0.1部、水140
部を加えて溶解し系内を窒素ガスで置換した。別
に、アクリル酸ｎ―ブチル50部とスチレン50部と
のモノマー混合物を作り、このうちの10部と３％
過硫酸カリウム水溶液５部を加え、70℃で重合を
開始させてから、残りのモノマー混合物90部を１
時間30分かけて反応容器内に連続的に滴下した。
途中モノマー混合物の半分が滴下し終つた時点
で、３％過硫酸カリウム水溶液５部を加えた。モ
ノマー混合物の滴下終了後70℃で１時間30分熟成
した。得られたエマルジヨンは固形分40.4％、重合中
の凝塊物生成量は0.12％、化学的安定性(A)は23で
あつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１ β―位に側鎖を有する炭素数８〜20の一級ア
ルコール又は炭素数８〜20の二級アルコールに、
炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを平均３〜
100モル付加させた形のアルキルエーテルのスル
ホコハク酸モノエステル塩からなる乳化重合用乳
化剤。