JP2007238880A - Polyamide resin aqueous dispersion and its preparation process - Google Patents

Polyamide resin aqueous dispersion and its preparation process Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyamide resin aqueous dispersion which is excellent in mixing stability with an acid compound. <P>SOLUTION: The dispersion contains a polyamide resin of which the proportion of a terminal calboxyl group and a terminal amino group is: (terminal calboxyl group)/(terminal amino group)=40/60-0/100 in molar ratio and the acidic material of the proportion of 0.2-3 mol per one mol of the terminal amino group. The number average particle size of particles constituting the dispersion is 0.01-10 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポリアミド樹脂水性分散体およびその製造方法に関する。   The present invention relates to an aqueous polyamide resin dispersion and a method for producing the same.

ポリアミド樹脂の水性分散体は、基材に対してポリアミド樹脂のコーティング塗膜を形成することにより、耐油性、耐溶剤性、耐薬品性、耐磨耗性、気体遮断性、接着性等を付与することができることから、水性インキ、繊維処理剤、繊維目止め剤、紙処理剤、バインダー、潤滑剤、鋼板表面処理剤、表面改質剤および芯地接着などのホットメルト接着剤等に広く用いられている。   Aqueous dispersion of polyamide resin provides oil resistance, solvent resistance, chemical resistance, abrasion resistance, gas barrier properties, adhesion, etc. by forming a coating film of polyamide resin on the base material Can be widely used in water-based inks, fiber treatment agents, fiber sealants, paper treatment agents, binders, lubricants, steel sheet surface treatment agents, surface modifiers, hot melt adhesives such as interlining adhesives, etc. It has been.

ポリアミド樹脂は、製造プロセス上、乳化重合により製造できないため、それを水性媒体中に分散させたポリアミド樹脂水性分散体を得ることが行なわれている。このポリアミド樹脂水性分散体の製造方法については、従来より種々の提案がなされている。   Since a polyamide resin cannot be produced by emulsion polymerization in the production process, an aqueous polyamide resin dispersion in which the polyamide resin is dispersed in an aqueous medium has been obtained. About the manufacturing method of this polyamide resin aqueous dispersion, various proposals are made conventionally.

例えば、ポリアミド樹脂を有機溶剤に溶解し再沈殿した後、水溶媒に置換する製造方法が提案されている(特許文献1、特許文献2)。しかしながら、再沈殿により得られる粒子はその粒子径が大きく、また水溶媒に置換する際に粒子が再凝集する場合が多く、しかも製造プロセスが複雑である等の問題点を有する。   For example, a manufacturing method in which a polyamide resin is dissolved in an organic solvent and reprecipitated and then replaced with an aqueous solvent has been proposed (Patent Documents 1 and 2). However, the particles obtained by reprecipitation have a problem that the particle size is large, and the particles are often re-aggregated when replaced with an aqueous solvent, and the production process is complicated.

一方、水不溶性の有機溶剤に溶解したポリアミド樹脂溶体を、水性媒体中で乳化剤とともに、特殊な乳化装置を使用して高剪断力で撹拌乳化した後、有機溶剤を除去する、いわゆる後乳化法と呼ばれる製造方法も提案されている。しかしながら、ポリアミド樹脂は有機溶剤に対する溶解度が小さいため、後乳化法では非常に生産性が低く、経済的な方法とは言い難い。また、有機溶剤を除去する際の発泡の制御等、工程が複雑となり、経済的に不利となる。さらに、製品中に有機溶剤や乳化剤が残存したり、作業環境を悪化させたり、環境汚染を招いたりする恐れがあるなど、工業的に有利な方法とは言い難い。   On the other hand, a polyamide resin solution dissolved in a water-insoluble organic solvent is stirred and emulsified with a high shear force using a special emulsifier together with an emulsifier in an aqueous medium, and then the so-called post-emulsification method is used. A so-called manufacturing method has also been proposed. However, since the polyamide resin has a low solubility in an organic solvent, the post-emulsification method has very low productivity and is not an economical method. Further, the process such as control of foaming when removing the organic solvent is complicated, which is economically disadvantageous. Furthermore, it is difficult to say that this is an industrially advantageous method because there is a risk that an organic solvent or an emulsifier may remain in the product, the working environment may be deteriorated, or environmental pollution may be caused.

その改善対策として、特許文献3には、末端カルボキシル基と末端アミノ基の割合が60/40〜100/0であるポリアミド樹脂を、末端カルボキシル基1モル当たり0.2〜3モルの割合の塩基性物質を含む水性分散媒中に分散させることにより、質量平均粒子径0.1〜10μmのポリアミド樹脂を含むポリアミド樹脂水性分散体が得られることが記載されている。
特開昭61−223059号公報 特開昭63−186738号公報 特開2000−302966号公報
As a countermeasure for the improvement, Patent Document 3 discloses that a polyamide resin having a ratio of terminal carboxyl groups to terminal amino groups of 60/40 to 100/0 is a base having a ratio of 0.2 to 3 moles per mole of terminal carboxyl groups. It is described that a polyamide resin aqueous dispersion containing a polyamide resin having a mass average particle size of 0.1 to 10 μm can be obtained by dispersing in an aqueous dispersion medium containing a functional substance.
JP-A-61-223059 Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-186738 JP 2000-302966 A

しかしながら、特許文献3に記載された水性分散体は、アルカリ性領域では安定であるが、酸性化合物を添加した場合にゲル化してしまい、酸性化合物との併用には問題があった。   However, the aqueous dispersion described in Patent Document 3 is stable in the alkaline region, but gels when an acidic compound is added, and there is a problem in the combined use with the acidic compound.

そこで本発明は、酸化合物との混合安定性に優れたポリアミド樹脂水性分散体を得ることができるようにすることを目的とする。   Then, an object of this invention is to be able to obtain the polyamide resin aqueous dispersion excellent in mixing stability with an acid compound.

本発明者らは、鋭意検討した結果、特定のポリアミド樹脂を特定量の酸性物質を含む水性分散媒中に分散させると、ポリアミド樹脂中の末端アミノ基が親水性の塩となり、その結果、安定性に優れたポリアミド樹脂水性分散体が得られ、しかも酸性化合物との混合安定が非常に優れることを見出し、上記課題を解決した。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that when a specific polyamide resin is dispersed in an aqueous dispersion medium containing a specific amount of an acidic substance, the terminal amino group in the polyamide resin becomes a hydrophilic salt, resulting in stable An aqueous polyamide resin dispersion having excellent properties was obtained, and furthermore, it was found that mixing stability with an acidic compound was very excellent, and the above problems were solved.

すなわち、本発明の要旨は以下のとおりである。
(1)末端カルボキシル基と末端アミノ基の割合が、モル比で、(末端カルボキシル基)/(末端アミノ基)=40/60〜0/100であるポリアミド樹脂と、前記末端アミノ基1モル当たり0.2〜3モルの割合の酸性物質と、水性媒体とを含んだ分散体であり、前記分散体を構成する粒子の数平均粒子径が0.01〜10μmであることを特徴とするポリアミド樹脂水性分散体。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) The ratio of the terminal carboxyl group to the terminal amino group is a molar ratio of (terminal carboxyl group) / (terminal amino group) = 40/60 to 0/100, and per mole of the terminal amino group A polyamide comprising a dispersion containing an acidic substance in an amount of 0.2 to 3 mol and an aqueous medium, wherein the number-average particle diameter of the particles constituting the dispersion is 0.01 to 10 μm Resin aqueous dispersion.

(2)ポリアミド樹脂が、   (2) The polyamide resin is

Figure 2007238880
Figure 2007238880

からなる群より選ばれた少なくとも1種を構造単位としているものであることを特徴とする(1)のポリアミド樹脂水性分散体。 The aqueous polyamide resin dispersion according to (1), wherein the structural unit is at least one selected from the group consisting of:

(3)末端カルボキシル基と末端アミノ基の割合が、モル比で、(末端カルボキシル基)/(末端アミノ基)=40/60〜0/100であるポリアミド樹脂と、末端アミノ基1モル当たり0.2〜3モルの割合の酸性物質と、水性媒体とを、密閉容器中で70〜280℃の温度で加熱、撹拌することを特徴とするポリアミド樹脂水性分散体の製造方法。   (3) The ratio between the terminal carboxyl group and the terminal amino group in terms of molar ratio is (terminal carboxyl group) / (terminal amino group) = 40/60 to 0/100, and 0 per mol of terminal amino group. A method for producing an aqueous dispersion of polyamide resin, comprising heating and stirring an acidic substance in a proportion of 2 to 3 mol and an aqueous medium at a temperature of 70 to 280 ° C. in a closed container.

本発明のポリアミド樹脂水性分散体は、ポリアミド樹脂中のアミノ基を酸性物質で中和することで、樹脂を水性媒体中に微細かつ安定に分散させることができ、このため従来は併用できなかった酸性化合物やカチオン化合物とも安定に混合でき使用することができる。   The aqueous dispersion of polyamide resin of the present invention can finely and stably disperse the resin in the aqueous medium by neutralizing the amino group in the polyamide resin with an acidic substance. An acidic compound and a cationic compound can be mixed and used stably.

以下本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられるポリアミド樹脂は、末端カルボキシル基と末端アミノ基の割合が、モル比で、(末端カルボキシル基)/(末端アミノ基)=40/60〜0/100であることが必要である。この範囲から外れて末端カルボキシル基の割合が高く末端アミノ基の割合が低いと、ポリアミド樹脂の水性分散化が困難になり、良好な分散体が得られなくなる。
The present invention will be described in detail below.
In the polyamide resin used in the present invention, it is necessary that the ratio of the terminal carboxyl group and the terminal amino group is (terminal carboxyl group) / (terminal amino group) = 40/60 to 0/100 in molar ratio. . If the proportion of the terminal carboxyl group is high and the proportion of the terminal amino group is low, the aqueous dispersion of the polyamide resin becomes difficult and a good dispersion cannot be obtained.

このようなポリアミド樹脂の製造方法としては、公知の方法が用いられる。例えば、ジアミン、ジカルボン酸、ω−アミノ−ω′カルボン酸の重縮合または環状ラクタムの開環重合等の方法が挙げられる。この場合において、重縮合または開環重合の際に、重合調節剤として、トリアミン、ジアミン、モノアミンを所定量用いることにより、容易に、末端カルボキシル基と末端アミノ基の割合が、モル比で、(末端カルボキシル基)/(末端アミノ基)=40/60〜0/100であるポリアミド樹脂を製造することができる。   A known method is used as a method for producing such a polyamide resin. For example, methods such as polycondensation of diamine, dicarboxylic acid, ω-amino-ω ′ carboxylic acid or ring-opening polymerization of cyclic lactam can be mentioned. In this case, at the time of polycondensation or ring-opening polymerization, by using a predetermined amount of triamine, diamine, or monoamine as a polymerization regulator, the ratio between the terminal carboxyl group and the terminal amino group can be easily expressed in molar ratio ( A polyamide resin in which (terminal carboxyl group) / (terminal amino group) = 40/60 to 0/100 can be produced.

上記したポリアミド樹脂の製造に用いられるジアミンの具体例としては、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、フェニレンジアミン、メタキシリレンジアミン等が挙げられる。   Specific examples of the diamine used in the production of the above polyamide resin include ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1, Examples include 9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, phenylenediamine, and metaxylylenediamine.

同ポリアミド樹脂の製造に用いられるジカルボン酸の具体例としては、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、テトラデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸、フマル酸、フタル酸、キシリレンジカルボン酸等が挙げられる。   Specific examples of the dicarboxylic acid used for producing the polyamide resin include glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, nonanedicarboxylic acid, decanedicarboxylic acid, tetradecanedicarboxylic acid, octadecanedicarboxylic acid, Examples thereof include fumaric acid, phthalic acid, xylylene dicarboxylic acid and the like.

同ポリアミド樹脂の製造に用いられるω−アミノ−ω′カルボン酸の具体例としては、6−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、9−アミノノナン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸等が挙げられる。   Specific examples of the ω-amino-ω ′ carboxylic acid used in the production of the polyamide resin include 6-aminocaproic acid, 7-aminoheptanoic acid, 9-aminononanoic acid, 11-aminoundecanoic acid, 12-aminododecanoic acid and the like. Is mentioned.

同ポリアミド樹脂の製造に用いられる環状ラクタムの具体例としては、ε−カプロラクタム、ω−エナントラクタム、ω−ラウリルラクタム等が挙げられる。
上記した重合調節剤として用いられるジアミンの具体例としては、前記のジアミンと同様のもの挙げられる。また、モノアミンの具体例としては、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン等が挙げられる。
Specific examples of the cyclic lactam used for the production of the polyamide resin include ε-caprolactam, ω-enantolactam, ω-lauryl lactam, and the like.
Specific examples of the diamine used as the polymerization regulator described above include the same diamines as described above. Specific examples of monoamines include hexylamine, octylamine, dodecylamine and the like.

本発明において好ましく用いられるポリアミド樹脂としては、上記した方法で得られるポリアミド樹脂のうち、特に、   As the polyamide resin preferably used in the present invention, among the polyamide resins obtained by the above-described method,

Figure 2007238880
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からなる群より選ばれた少なくとも1種を構造単位とするポリアミド樹脂が挙げられる。 And a polyamide resin having at least one selected from the group consisting of structural units as a structural unit.

それらの具体例としては、6−ナイロン、66−ナイロン、46−ナイロン、610−ナイロン、11−ナイロン、12−ナイロン、6/66共重合ナイロン、6/610共重合ナイロン、6/11共重合ナイロン、6/12共重合ナイロン、6/66/11共重合ナイロン、6/66/12共重合ナイロン、6/66/11/12共重合ナイロン、6/66/610/11/12共重合ナイロンなどが挙げられる。これらの重合体または共重合体は、単独であっても2種以上の混合物であってもよい。   Specific examples thereof include 6-nylon, 66-nylon, 46-nylon, 610-nylon, 11-nylon, 12-nylon, 6/66 copolymer nylon, 6/610 copolymer nylon, and 6/11 copolymer. Nylon, 6/12 copolymer nylon, 6/66/11 copolymer nylon, 6/66/12 copolymer nylon, 6/66/11/12 copolymer nylon, 6/66/610/11/12 copolymer nylon Etc. These polymers or copolymers may be used alone or as a mixture of two or more.

本発明に用いられる酸性物質としては、ぎ酸、酢酸、プロピオン酸などの有機酸や、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸などの無機酸が挙げられる。
この酸性物質の使用量は、ポリアミド樹脂の末端アミノ基1モル当たり0.2〜3モルであることが必要で、好ましくは0.4〜2モル、さらに好ましくは0.6〜1.5モルである。酸性物質の使用量が0.2モル未満では、ポリアミド樹脂の水性分散体を得るのが困難であり、反対に酸性物質の使用量が3モルを越えると、得られる水性分散体が強酸性となり実用的でなくなる。
Examples of the acidic substance used in the present invention include organic acids such as formic acid, acetic acid and propionic acid, and inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid and phosphoric acid.
The amount of the acidic substance used is required to be 0.2 to 3 mol per mol of terminal amino group of the polyamide resin, preferably 0.4 to 2 mol, more preferably 0.6 to 1.5 mol. It is. If the amount of acidic substance used is less than 0.2 mol, it is difficult to obtain an aqueous dispersion of polyamide resin. Conversely, if the amount of acidic substance used exceeds 3 mol, the resulting aqueous dispersion becomes strongly acidic. It becomes impractical.

末端アミノ基の量は、特に限定されないが、ポリアミド樹脂1kg当たり20〜3000ミリモルの範囲であることが好ましく、50〜2000ミリモルの範囲であることがさらに好ましく、100〜2000ミリモルの範囲であることが特に好ましい。末端アミノ基の多い方が、粒子径の小さい、安定な水分散体が得られる傾向がある。   The amount of the terminal amino group is not particularly limited, but is preferably in the range of 20 to 3000 mmol, more preferably in the range of 50 to 2000 mmol, and more preferably in the range of 100 to 2000 mmol per kg of the polyamide resin. Is particularly preferred. A more terminal amino group tends to provide a stable aqueous dispersion with a smaller particle size.

本発明のポリアミド樹脂水性分散体には、その物性を損なわない範囲で、前記した各物質のほかに、ノニオン性乳化剤、両性乳化剤、保護コロイド化合物等の添加剤を用いても良い。また、酸化防止剤等の各種添加剤を添加することもできる。   In the aqueous dispersion of polyamide resin of the present invention, additives such as a nonionic emulsifier, an amphoteric emulsifier, a protective colloid compound, etc. may be used in addition to the above-mentioned substances as long as the physical properties are not impaired. Moreover, various additives, such as antioxidant, can also be added.

これらのうち、ノニオン性乳化剤としては、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ェニルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、エチレンオキサイドプロピレンオキサイドブロック共重合体、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体などのポリオキシエチレン構造を有する化合物や、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどのソルビタン誘導体等が挙げられる。両性乳化剤としては、ラウリルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド等が挙げられる。保護コロイド作用化合物としては、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、変性デンプン、ポリビニルピロリドン、アミノ基を有する水溶性アクリル系共重合体、ゼラチン、アラビアゴム、カゼイン等、一般に微粒子の分散安定剤として用いられている化合物が挙げられる。   Among these, nonionic emulsifiers include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyethylene glycol fatty acid ester, ethylene oxide propylene oxide block copolymer, polyoxyethylene fatty acid amide, ethylene oxide-propylene oxide copolymer. Examples thereof include compounds having a polyoxyethylene structure such as coalescence, sorbitan derivatives such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, and the like. Examples of amphoteric emulsifiers include lauryl betaine and lauryl dimethylamine oxide. Protective colloidal compounds include polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, modified starch, polyvinyl pyrrolidone, water-soluble acrylic copolymers having amino groups, gelatin, gum arabic, casein, etc. The compound currently used is mentioned.

本発明に用いられる水性媒体とは、水を主とする媒体のことであり、分散媒として用いられるものである。この水性媒体は、酸性化合物や、後述する有機溶剤を含んでいてもよい。このように分散媒として用いられる水の量は、通常、ポリアミド樹脂100質量部に対して30〜1500質量部であることが好ましく、100〜500質量部であることがより好ましい。水の使用量が30質量部未満であると、ポリアミド樹脂が充分に水中に分散できず、また1500質量部を超えて使用して場合は、得られるポリアミド樹脂水性分散体の濃度が薄くなり、その利用上好ましくない。   The aqueous medium used in the present invention is a medium mainly composed of water, and is used as a dispersion medium. This aqueous medium may contain an acidic compound and an organic solvent described later. Thus, the amount of water used as the dispersion medium is usually preferably 30 to 1500 parts by mass, more preferably 100 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin. When the amount of water used is less than 30 parts by mass, the polyamide resin cannot be sufficiently dispersed in water, and when used in excess of 1500 parts by mass, the concentration of the resulting polyamide resin aqueous dispersion becomes thin, It is not preferable for its use.

本発明のポリアミド樹脂水性分散体は、分散体を構成する粒子の数平均粒子径が、0.01〜10μmであることが必要である。同粒子の数平均粒子径が0.01μm未満であると、分散体を用いて得られる塗膜の耐水性が悪化する。反対に同粒子の数平均粒子径が10μmを超えると、水性分散体の安定性が悪化したり、塗膜の平滑性が悪化したりする。   In the aqueous polyamide resin dispersion of the present invention, the number average particle diameter of the particles constituting the dispersion is required to be 0.01 to 10 μm. When the number average particle diameter of the particles is less than 0.01 μm, the water resistance of the coating film obtained using the dispersion is deteriorated. On the other hand, if the number average particle diameter of the particles exceeds 10 μm, the stability of the aqueous dispersion deteriorates or the smoothness of the coating film deteriorates.

本発明のポリアミド樹脂水性分散体の製造方法を説明する。この製造方法としては、
(1)所定量のポリアミド樹脂と、酸性物質と、水性媒体と、好ましくはポリアミド樹脂の分散を十分に行なうための後述の有機溶剤とを一括して分散槽中に供給し、毎分100〜1000回転で撹拌しながら、ポリアミド樹脂が分散媒としての水性媒体中で軟化する温度まで加熱し、引き続き、ポリアミド樹脂が水性分散媒中で軟化する温度以上に保持して、毎分100〜1000回転で10〜60分程度撹拌することにより剪断力を加えて水性分散体を得る方法や、
The manufacturing method of the polyamide resin aqueous dispersion of this invention is demonstrated. As this manufacturing method,
(1) A predetermined amount of polyamide resin, an acidic substance, an aqueous medium, and preferably an organic solvent described later for sufficiently dispersing the polyamide resin are collectively fed into a dispersion tank, While stirring at 1000 rpm, the polyamide resin is heated to a temperature at which it softens in an aqueous medium as a dispersion medium. Subsequently, the temperature is maintained at a temperature higher than the temperature at which the polyamide resin is softened in an aqueous dispersion medium. And a method of obtaining an aqueous dispersion by applying a shearing force by stirring for about 10 to 60 minutes,

(2)分散槽をポリアミド樹脂が水性分散媒中で軟化する温度以上に加熱しかつ加圧しておき、この分散槽に、所定量の溶融させたポリアミド樹脂と、酸性物質と、水性媒体と、好ましくは上述の有機溶剤とを、毎分100〜1000回転で撹拌しながらそれぞれ圧入し、引き続き、ポリアミド樹脂が水性分散媒中で軟化する温度以上に保持して、毎分100〜1000回転で10〜60分程度撹拌することにより剪断力を加えて水性分散体を得る方法などが挙げられる。   (2) The dispersion tank is heated and pressurized to a temperature higher than the temperature at which the polyamide resin softens in the aqueous dispersion medium, and a predetermined amount of the melted polyamide resin, the acidic substance, the aqueous medium, Preferably, the above-mentioned organic solvent is press-fitted while stirring at 100 to 1000 revolutions per minute, and subsequently maintained at a temperature higher than the temperature at which the polyamide resin softens in the aqueous dispersion medium, and 10 to 100 revolutions per minute at 10 to 1000 revolutions. Examples include a method of applying an shearing force by stirring for about 60 minutes to obtain an aqueous dispersion.

ここにいうポリアミド樹脂が水性分散媒中で軟化する温度以上の温度とは、70℃〜280℃であることが必要である。好ましくは90℃〜230℃である。この範囲の温度条件で製造を行なうと良い結果が得られる。70℃より低い温度では、ポリアミド樹脂の水性分散媒中での軟化が十分でないため、均一な分散ができない。また280℃より高い温度では、ポリアミド樹脂の劣化が起こる。   The temperature above the temperature at which the polyamide resin softens in the aqueous dispersion medium needs to be 70 ° C. to 280 ° C. Preferably it is 90 to 230 ° C. Good results can be obtained if the production is carried out under this temperature range. When the temperature is lower than 70 ° C., the polyamide resin is not sufficiently softened in the aqueous dispersion medium, so that uniform dispersion cannot be achieved. Further, at a temperature higher than 280 ° C., the polyamide resin is deteriorated.

さらに、撹拌して剪断力を加えることによって、ポリアミド樹脂の分散を十分に行なうことが必要である。撹拌手段としては、例えば回転式の撹拌羽根等を挙げることができる。撹拌羽根の回転数は、通常、毎分100〜1000回転であることが好適である。毎分100回転より少ない回転では分散が十分に行なわれず、また1000回転より多くてもそれに伴う効果が見られず経済的に不利である。   Furthermore, it is necessary to sufficiently disperse the polyamide resin by applying a shearing force with stirring. Examples of the stirring means include a rotary stirring blade. The rotation speed of the stirring blade is usually preferably 100 to 1000 rotations per minute. If the rotation is less than 100 revolutions per minute, the dispersion is not sufficiently performed, and if it exceeds 1000 revolutions, the accompanying effect is not seen, which is economically disadvantageous.

本発明においては、ポリアミド樹脂の分散を十分に行なうために、水性分散化の際に有機溶剤を添加することが好ましい。水性分散化の際に用いる有機溶剤の添加量は、水性分散体100質量部に対して1〜40質量部であることが好ましく、2〜30質量部であることがより好ましく、3〜20質量部であることが特に好ましい。有機溶剤の添加量が20質量部を超える場合には、後述するストリッピングにより、分散化の後に有機溶剤の含有量を低減させることが望ましい。有機溶剤の添加量が40質量部を超えると、ストリッピングの時間が長くなる等の問題を生じる。有機溶剤の添加量が1質量部未満であると、場合によっては、樹脂の水性化が困難になったり、樹脂を水性化するために系内の温度を上げる必要がありそのため樹脂の主鎖が分解して分子量が低下したりすることがある。   In the present invention, in order to sufficiently disperse the polyamide resin, it is preferable to add an organic solvent at the time of aqueous dispersion. The amount of the organic solvent used in the aqueous dispersion is preferably 1 to 40 parts by weight, more preferably 2 to 30 parts by weight, and 3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aqueous dispersion. Part is particularly preferred. When the addition amount of the organic solvent exceeds 20 parts by mass, it is desirable to reduce the content of the organic solvent after the dispersion by stripping described later. When the addition amount of the organic solvent exceeds 40 parts by mass, problems such as a long stripping time occur. If the addition amount of the organic solvent is less than 1 part by mass, it may be difficult to make the resin water-soluble, or the temperature in the system needs to be raised in order to make the resin water-soluble. It may decompose and lower the molecular weight.

有機溶剤は、常圧または減圧下で水性分散体を撹拌しながら加熱することで留去して、その一部または全てを系外へ除去(ストリッピング)することができる。最終的に水性分散体に残る有機溶剤の量は、水性分散体100質量部に対して30質量部以下が好ましく、20質量部以下がより好ましく、10質量部以下がさらに好ましく、5質量部以下が特に好ましい。有機溶剤の含有率が30質量部を超える場合には、水性化の本来の目的から外れてしまうだけでなく、水性分散体の安定性が低下してしまう場合がある。有機溶剤の含有率は0.01質量部未満(測定に使用する分析機器の検出限界)とすることが可能であるが、そのためには溶剤を留去する装置の減圧度を高めたり、操業時間を長くするなどの処置が必要となるので、生産性を考慮すると、有機溶剤の含有率は0.01質量%以上であってもよい。   The organic solvent can be distilled off by heating the aqueous dispersion with stirring under normal pressure or reduced pressure, and part or all of the organic solvent can be removed (stripped) out of the system. The amount of the organic solvent finally remaining in the aqueous dispersion is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, further preferably 10 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the aqueous dispersion. Is particularly preferred. When the content of the organic solvent exceeds 30 parts by mass, not only the original purpose of making the aqueous solution is lost, but also the stability of the aqueous dispersion may be lowered. The content of the organic solvent can be less than 0.01 parts by mass (the detection limit of the analytical instrument used for the measurement). For this purpose, the degree of pressure reduction of the apparatus for distilling off the solvent is increased, or the operation time is increased. In view of productivity, the content of the organic solvent may be 0.01% by mass or more.

有機溶剤としては、20℃のもとでの水に対する溶解性が5g/L以上のものが好ましく用いられ、さらに好ましくは10g/L以上である。溶解性が5g/L未満のものは、相分離がおこるなど安定性に問題がある。中でも、沸点が30〜250℃のものが好ましく、50〜200℃のものが特に好ましい。有機溶剤の沸点が30℃未満の場合は、樹脂の水性化時に揮発する割合が多くなって、水性化が完全に進行しないことがある。沸点が250℃を超える有機溶剤は、樹脂被膜から乾燥によって飛散することが困難であり、これにより被膜の耐水性が悪化する場合がある。   As the organic solvent, those having a solubility in water at 20 ° C. of 5 g / L or more are preferably used, and more preferably 10 g / L or more. Those having a solubility of less than 5 g / L have problems in stability such as phase separation. Especially, a thing with a boiling point of 30-250 degreeC is preferable, and a 50-200 degreeC thing is especially preferable. When the boiling point of the organic solvent is less than 30 ° C., the rate of volatilization when the resin is made aqueous increases and the aqueous formation may not proceed completely. An organic solvent having a boiling point exceeding 250 ° C. is difficult to scatter from the resin film by drying, which may deteriorate the water resistance of the film.

本発明において使用することができる有機溶剤の具体例としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、n−アミルアルコール、イソアミルアルコール、sec−アミルアルコール、tert−アミルアルコール、1−エチル−1−プロパノール、2−メチル−1−ブタノール、n−ヘキサノール、シクロヘキサノール等のアルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸−sec−ブチル、酢酸−3−メトキシブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、炭酸ジエチル、炭酸ジメチル等のエステル類、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等のグリコール誘導体、さらには、3−メトキシ−3−メチルブタノール、3−メトキシブタノール、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジアセトンアルコール、アセト酢酸エチル等が挙げられる。上記の有機溶剤の中でも、樹脂の水性化がし易く、しかも水性媒体中から有機溶剤を除去し易いという点から、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルが好ましく、低温乾燥性の点からイソプロパノールが特に好ましい。これらの有機溶剤は2種以上を混合して使用してもよい。   Specific examples of the organic solvent that can be used in the present invention include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, n-amyl alcohol, isoamyl alcohol, sec. -Alcohols such as amyl alcohol, tert-amyl alcohol, 1-ethyl-1-propanol, 2-methyl-1-butanol, n-hexanol, cyclohexanol, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl butyl ketone, cyclohexanone, isophorone, etc. Ketones, ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, sec-butyl acetate, acetic acid Esters such as 3-methoxybutyl, methyl propionate, ethyl propionate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol Glycosyl such as ethyl ether acetate, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol methyl ether acetate Le derivatives, furthermore, 3-methoxy-3-methylbutanol, 3-methoxybutanol, acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide, diacetone alcohol, ethyl acetoacetate, and the like. Among the above organic solvents, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, dioxane, and the like can be easily formed into an aqueous resin and easily removed from the aqueous medium. Ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, and ethylene glycol monobutyl ether are preferred, and isopropanol is particularly preferred from the viewpoint of low temperature drying property. These organic solvents may be used in combination of two or more.

本発明の製造方法によれば、得られた水性分散体を室温まで冷却することにより、その過程で何ら凝集することなく、数平均粒子径0.01〜10μmの微細なポリアミド樹脂水性分散体が得られる。   According to the production method of the present invention, by cooling the obtained aqueous dispersion to room temperature, a fine polyamide resin aqueous dispersion having a number average particle size of 0.01 to 10 μm can be obtained without aggregation in the process. can get.

前述の分散槽としては、ポリアミド樹脂が水性分散媒中で軟化する温度以上の温度に加熱できる手段と、内容物に剪断力を与えることのできる撹拌手段とを備えた耐圧容器であれば、特に限定されない。例えば、撹拌機付き耐圧オートクレーブ等を使用することができる。   As the above-mentioned dispersion tank, particularly if it is a pressure vessel provided with a means capable of heating to a temperature higher than the temperature at which the polyamide resin softens in an aqueous dispersion medium and a stirring means capable of giving a shearing force to the contents, It is not limited. For example, a pressure-resistant autoclave with a stirrer can be used.

本発明においては、水性分散媒中で軟化したポリアミド樹脂は、撹拌により、剪断力を受けるとともに、酸性物質の作用で樹脂中の末端アミノ基が親水性の塩となって水中での安定な乳化剤の役割を果たすため、数平均粒子径が0.01〜10μmの微細な樹脂体滴の分散体となる。   In the present invention, the polyamide resin softened in the aqueous dispersion medium is subjected to shearing force by stirring, and the terminal amino group in the resin becomes a hydrophilic salt by the action of an acidic substance, and is a stable emulsifier in water. Therefore, a dispersion of fine resin droplets having a number average particle diameter of 0.01 to 10 μm is obtained.

得られたポリアミド樹脂水性分散体は、半透膜等の適当な濃縮手段を用いて、任意の濃度に調整してもよい。   The obtained aqueous polyamide resin dispersion may be adjusted to an arbitrary concentration using an appropriate concentration means such as a semipermeable membrane.

耐水性、耐溶剤性などの各種の塗膜性能をさらに向上させるために、水性分散体中のポリアミド樹脂100質量部に対して、架橋剤を0.01〜100質量部、好ましくは0.1〜60質量部添加することができる。架橋剤の添加量が0.01質量部未満の場合は塗膜性能の向上の程度が小さく、100質量部を超える場合は加工性等の性能が低下してしまう。架橋剤としては、自己架橋性を有する架橋剤、カルボキシル基と反応する官能基を分子内に複数個有する化合物、多価の配位座を有する金属錯体等を用いることができる。具体的には、イソシアネート化合物、メラミン化合物、尿素化合物、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン基含有化合物、ジルコニウム塩化合物、シランカップリング剤等が好ましい。また、これらの架橋剤を組み合わせて使用しても良い。   In order to further improve various coating film performances such as water resistance and solvent resistance, 0.01 to 100 parts by mass, preferably 0.1 to 0.1 parts by mass of the crosslinking agent with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin in the aqueous dispersion. -60 mass parts can be added. When the addition amount of the crosslinking agent is less than 0.01 parts by mass, the degree of improvement of the coating film performance is small, and when it exceeds 100 parts by mass, the performance such as workability is deteriorated. As the crosslinking agent, a crosslinking agent having self-crosslinking property, a compound having a plurality of functional groups that react with a carboxyl group in the molecule, a metal complex having a polyvalent coordination site, and the like can be used. Specifically, isocyanate compounds, melamine compounds, urea compounds, epoxy compounds, carbodiimide compounds, oxazoline group-containing compounds, zirconium salt compounds, silane coupling agents and the like are preferable. Moreover, you may use combining these crosslinking agents.

本発明の水性分散体には、必要に応じて、レベリング剤、消泡剤、ワキ防止剤、顔料分散剤、紫外線吸収剤等の各種薬剤や、酸化チタン、亜鉛華、カーボンブラック等の顔料あるいは染料を添加することも可能である。   In the aqueous dispersion of the present invention, various agents such as a leveling agent, an antifoaming agent, an anti-waxing agent, a pigment dispersant, an ultraviolet absorber, a pigment such as titanium oxide, zinc white, and carbon black, or It is also possible to add dyes.

得られたポリアミド樹脂水性分散体は、そのまま使用することができるほかに、遠心分離や濾過により固体分離した後、噴霧乾燥等の乾燥手段によって微粉末化して使用することもできる。   The obtained aqueous dispersion of polyamide resin can be used as it is, or can be used after being solid-separated by centrifugation or filtration and then pulverized by a drying means such as spray drying.

以下に実施例によって本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。   The present invention will be specifically described below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

以下の実施例、比較例において、水性分散体の特性は、下記の方法によって測定または評価した。   In the following examples and comparative examples, the characteristics of the aqueous dispersion were measured or evaluated by the following methods.

(1)水性化収率[%]
水性化後の水性分散体を、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)を用いて空気圧0.2MPaで加圧濾過した際に、フィルター上に残存する樹脂質量を測定し、その測定値と仕込み樹脂質量とから収率を算出した。
(1) Aqueous yield [%]
When the aqueous dispersion after hydrophilization was pressure filtered at a pneumatic pressure of 0.2 MPa using a 300 mesh stainless steel filter (wire diameter 0.035 mm, plain weave), the resin mass remaining on the filter was measured, The yield was calculated from the measured value and the charged resin mass.

(2)水性分散体の固形分濃度[質量%]
水性分散体を適量秤量し、これを150℃で残存物(固形分)の質量が恒量に達するまで加熱して、固形分濃度を求めた。
(2) Solid content concentration of aqueous dispersion [% by mass]
An appropriate amount of the aqueous dispersion was weighed and heated at 150 ° C. until the mass of the residue (solid content) reached a constant weight to obtain the solid content concentration.

(3)水性分散体の平均粒子径[μm]
日機装社製のマイクロトラック粒度分布計 UPA150(MODEL No.9340、動的光散乱法)を用いて、数平均粒子径および重量平均粒子径を求めた。
(3) Average particle diameter of the aqueous dispersion [μm]
The number average particle size and the weight average particle size were determined using a Microtrac particle size distribution analyzer UPA150 (MODEL No. 9340, dynamic light scattering method) manufactured by Nikkiso Co., Ltd.

(4)水性分散体のポットライフ
水性分散体を室温で30日放置した後に、その外観を次の3段階で評価した。
○:外観に変化なし
△:増粘がみられる
×:固化、凝集や沈殿物の発生が見られる
(4) Pot life of aqueous dispersion After the aqueous dispersion was allowed to stand at room temperature for 30 days, its appearance was evaluated in the following three stages.
○: No change in appearance △: Thickening is observed ×: Solidification, aggregation and generation of precipitates are observed

(5)混合安定性
水性分散体30gに酢酸を1g添加し撹拌したときの外観の変化を、次の3段階で評価した。
(5) Mixing stability Changes in appearance when 1 g of acetic acid was added to 30 g of the aqueous dispersion and stirred were evaluated in the following three stages.

○:外観に変化なし
△:増粘がみられる
×:固化、凝集や沈殿物の発生が見られる
[実施例1]
○: No change in appearance Δ: Thickening is observed ×: Solidification, aggregation and precipitation are observed [Example 1]

ヒーター付きで密閉できる耐圧構造の1リットルのオートクレーブ中に、6/66/12共重合ナイロン[末端カルボキシル基と末端アミノ基の割合が、モル比で、(末端カルボキシル基)/(末端アミノ基)=10/90、末端アミノ基180ミリモル/kg]100.0gと、35%塩酸2.0g[1.07モル倍/アミノ基]と、有機溶剤としてのエチレングリコールモノブチルエーテル50.0gと、水348.0gとを仕込み、密閉した。次に、撹拌機を始動し毎分300回転で撹拌しながら、オートクレーブ内部を150℃まで昇温した。そして、内温を150℃に保ちながら、さらに30分間撹拌した後、内容物を30℃まで冷却し、オートクレーブより取り出して、実施例1のポリアミド樹脂水性分散体を得た。この水性分散体の各種特性を表1に示す。
[実施例2]
In a 1 liter autoclave with a pressure-resistant structure that can be sealed with a heater, 6/66/12 copolymer nylon [the ratio of terminal carboxyl group to terminal amino group is (terminal carboxyl group) / (terminal amino group) in molar ratio = 10/90, terminal amino group 180 mmol / kg] 100.0 g, 2.0 g of 35% hydrochloric acid [1.07 mol times / amino group], ethylene glycol monobutyl ether 50.0 g as an organic solvent, water 348.0 g was charged and sealed. Next, the inside of the autoclave was heated up to 150 ° C. while starting the stirrer and stirring at 300 rpm. Then, the mixture was further stirred for 30 minutes while maintaining the internal temperature at 150 ° C., and then the contents were cooled to 30 ° C. and taken out from the autoclave to obtain an aqueous polyamide resin dispersion of Example 1. Various characteristics of this aqueous dispersion are shown in Table 1.
[Example 2]

ヒーター付きで密閉できる耐圧構造の1リットルのオートクレーブ中に、6/66/11/12共重合ナイロン[末端カルボキシル基と末端アミノ基の割合が、モル比で、(末端カルボキシル基)/(末端アミノ基)=2/98、末端アミノ基270ミリモル/kg]100.0gと、35%塩酸3.0g[1.07モル倍/アミノ基]と、水397.0gとを仕込み、密閉した。次に、撹拌機を始動し毎分300回転で撹拌しながら、オートクレーブ内部を170℃まで昇温した。そして、内温を170℃に保ちながら、さらに30分間撹拌した後、内容物を30℃まで冷却し、オートクレーブより取り出して、実施例2のポリアミド樹脂水性分散体を得た。この水性分散体の各種特性を表1に示す。
[実施例3]
6/66/11/12 copolymer nylon [The ratio of terminal carboxyl group to terminal amino group is (terminal carboxyl group) / (terminal amino group) in a molar ratio. Group) = 2/98, terminal amino group 270 mmol / kg] 100.0 g, 35% hydrochloric acid 3.0 g [1.07 mol times / amino group] and water 397.0 g were charged and sealed. Next, the inside of the autoclave was heated up to 170 ° C. while starting the stirrer and stirring at 300 rpm. Then, the mixture was further stirred for 30 minutes while maintaining the internal temperature at 170 ° C., and then the contents were cooled to 30 ° C. and taken out from the autoclave to obtain an aqueous polyamide resin dispersion of Example 2. Various characteristics of this aqueous dispersion are shown in Table 1.
[Example 3]

ヒーター付きで密閉できる耐圧構造の1リットルのオートクレーブ中に、12−ナイロン[末端カルボキシル基と末端アミノ基の割合が、モル比で、(末端カルボキシル基)/(末端アミノ基)=35/65、末端アミノ基100ミリモル/kg]100.0gと、35%塩酸1.5g[1.4モル倍/アミノ基]と、有機溶剤としてのエチレングリコールモノブチルエーテル50.0gと、水348.5gとを仕込み、密閉した。次に、撹拌機を始動し毎分300回転で撹拌しながら、オートクレーブ内部を200℃まで昇温した。そして内温を200℃に保ちながら、さらに30分間撹拌した後、内容物を30℃まで冷却し、オートクレーブより取り出して、実施例3のポリアミド樹脂水性分散体を得た。この水性分散体の各種特性を表1に示す。
[実施例4]
In a 1 liter autoclave having a pressure-resistant structure that can be sealed with a heater, 12-nylon [the ratio of terminal carboxyl groups to terminal amino groups is (terminal carboxyl group) / (terminal amino group) = 35/65 in terms of molar ratio, Terminal amino group 100 mmol / kg] 100.0 g, 35% hydrochloric acid 1.5 g [1.4 mol times / amino group], ethylene glycol monobutyl ether 50.0 g as an organic solvent, and water 348.5 g Charged and sealed. Next, the inside of the autoclave was heated to 200 ° C. while starting the stirrer and stirring at 300 rpm. The mixture was further stirred for 30 minutes while maintaining the internal temperature at 200 ° C., and then the contents were cooled to 30 ° C. and taken out from the autoclave to obtain an aqueous polyamide resin dispersion of Example 3. Various characteristics of this aqueous dispersion are shown in Table 1.
[Example 4]

実施例1で得られた水性分散体の樹脂100質量部に対して架橋剤であるメラニン化合物(三井サイテック社製、サイメル325)を20質量部添加して、実施例4のポリアミド樹脂水性分散体を得た。この水性分散体の各種特性を表1に示す。
[比較例1]
20 parts by mass of a melanin compound (Mitsui Cytec Co., Ltd., Cymel 325) as a crosslinking agent is added to 100 parts by mass of the resin of the aqueous dispersion obtained in Example 1, and the aqueous polyamide resin dispersion of Example 4 is added. Got. Various characteristics of this aqueous dispersion are shown in Table 1.
[Comparative Example 1]

ヒーター付きで密閉できる耐圧構造の1リットルのオートクレーブ中に、6/66/12共重合ナイロン[末端カルボキシル基と末端アミノ基の割合が、モル比で、(末端カルボキシル基)/(末端アミノ基)=10/90、末端アミノ基180ミリモル/kg]100.0gと、35%塩酸0.2g[0.1モル倍/アミノ基]と、有機溶剤としてのエチレングリコールモノブチルエーテル50.0gと、水349.8gとを仕込み、密閉した。次に、撹拌機を始動し毎分300回転で撹拌しながら、オートクレーブ内部を150℃まで昇温した。そして内温を150℃に保ちながら、さらに30分間撹拌した後、内容物を30℃まで冷却し、オートクレーブより取り出した。しかし、取り出したポリアミド樹脂は塊状であり、水性分散体は得られなかった。
[比較例2]
In a 1 liter autoclave with a pressure-resistant structure that can be sealed with a heater, 6/66/12 copolymer nylon [the ratio of terminal carboxyl group to terminal amino group is (terminal carboxyl group) / (terminal amino group) in molar ratio = 10/90, terminal amino group 180 mmol / kg] 100.0 g, 35% hydrochloric acid 0.2 g [0.1 mol times / amino group], ethylene glycol monobutyl ether 50.0 g as an organic solvent, water 349.8 g was charged and sealed. Next, the inside of the autoclave was heated up to 150 ° C. while starting the stirrer and stirring at 300 rpm. The mixture was further stirred for 30 minutes while maintaining the internal temperature at 150 ° C., and then the contents were cooled to 30 ° C. and taken out from the autoclave. However, the taken-out polyamide resin was massive and an aqueous dispersion could not be obtained.
[Comparative Example 2]

ヒーター付きで密閉できる耐圧構造の1リットルのオートクレーブ中に、6/66/12共重合ナイロン[末端カルボキシル基と末端アミノ基の割合が、モル比で、(末端カルボキシル基)/(末端アミノ基)=87/13、末端アミノ基19.4ミリモル/kg]100.0gと、35%塩酸0.3g[1.5モル倍/アミノ基]と、有機溶剤としてのエチレングリコールモノブチルエーテル50.0gと、水349.7gとを仕込み、密閉した。次に、撹拌機を始動し毎分300回転で撹拌しながら、オートクレーブ内部を150℃まで昇温した。そして内温を150℃に保ちながら、さらに30分間撹拌した後、内容物を30℃まで冷却し、オートクレーブより取り出した。しかし、取り出したポリアミド樹脂は塊状であり、水性分散体は得られなかった。
[比較例3]
In a 1 liter autoclave with a pressure-resistant structure that can be sealed with a heater, 6/66/12 copolymer nylon [the ratio of terminal carboxyl group to terminal amino group is (terminal carboxyl group) / (terminal amino group) in molar ratio = 87/13, terminal amino group 19.4 mmol / kg] 100.0 g, 0.3 g of 35% hydrochloric acid [1.5 mol times / amino group], and 50.0 g of ethylene glycol monobutyl ether as an organic solvent And 349.7 g of water were charged and sealed. Next, the inside of the autoclave was heated up to 150 ° C. while starting the stirrer and stirring at 300 rpm. The mixture was further stirred for 30 minutes while maintaining the internal temperature at 150 ° C., and then the contents were cooled to 30 ° C. and taken out from the autoclave. However, the taken-out polyamide resin was massive and an aqueous dispersion could not be obtained.
[Comparative Example 3]

ヒーター付きで密閉できる耐圧構造の1リットルのオートクレーブ中に、6/66/12共重合ナイロン[末端カルボキシル基と末端アミノ基の割合が、モル比で、(末端カルボキシル基)/(末端アミノ基)=92/8、末端カルボキシル基165ミリモル/kg]100.0gと、10%水酸化ナトリウム水溶液7.0g[1.06モル倍/カルボキシル基]と、有機溶剤としてのエチレングリコールモノブチルエーテル50.0gと、水343.0gとを仕込み、密閉した。次に、撹拌機を始動し毎分300回転で撹拌しながら、オートクレーブ内部を150℃まで昇温した。そして内温を150℃に保ちながら、さらに30分間撹拌した後、内容物を30℃まで冷却し、オートクレーブより取り出し、比較例3のポリアミド樹脂水性分散体を得た。この水性分散体の各種特性を表1に示す。
[比較例4]
In a 1 liter autoclave with a pressure-resistant structure that can be sealed with a heater, 6/66/12 copolymer nylon [the ratio of terminal carboxyl group to terminal amino group is (terminal carboxyl group) / (terminal amino group) in molar ratio = 92/8, terminal carboxyl group 165 mmol / kg] 100.0 g, 10% sodium hydroxide aqueous solution 7.0 g [1.06 mol times / carboxyl group], and ethylene glycol monobutyl ether 50.0 g as an organic solvent And 343.0 g of water were charged and sealed. Next, the inside of the autoclave was heated up to 150 ° C. while starting the stirrer and stirring at 300 rpm. The mixture was further stirred for 30 minutes while maintaining the internal temperature at 150 ° C., and then the contents were cooled to 30 ° C. and taken out from the autoclave to obtain a polyamide resin aqueous dispersion of Comparative Example 3. Various characteristics of this aqueous dispersion are shown in Table 1.
[Comparative Example 4]

実施例1において、加える塩酸量を9.4g[5モル倍/アミノ基]とした。そして、それ以外は実施例1と同様の操作を行なった。しかし、ポリアミド術水性分散体は得られたものの、そのpHは1以下(強酸)となり、実用的なものではなかった。   In Example 1, the amount of hydrochloric acid added was 9.4 g [5 moles / amino group]. Otherwise, the same operation as in Example 1 was performed. However, although an aqueous polyamide surgical dispersion was obtained, its pH was 1 or less (strong acid), which was not practical.

Figure 2007238880
Figure 2007238880

表1に示すように、本発明にもとづき、特定範囲の末端基を有するポリアミド樹脂に特定範囲の酸性物質を添加することにより、微細かつ安定に水性媒体中に分散した水性分散体を得ることができた。さらに得られた水性分散体のポットライフは良好であり、酸性化合物との混合安定性も良好であった(実施例1〜4)。   As shown in Table 1, according to the present invention, an aqueous dispersion finely and stably dispersed in an aqueous medium can be obtained by adding an acidic substance in a specific range to a polyamide resin having a specific range of end groups. did it. Furthermore, the pot life of the obtained aqueous dispersion was good, and the mixing stability with the acidic compound was also good (Examples 1 to 4).

しかし、添加する酸性物質の量が本発明の範囲を外れて少なかった場合は、水性分散体が得られなかった(比較例1)。また、用いるポリアミド樹脂の末端組成が本発明の範囲外であり末端カルボキシル基が多過ぎる場合も、水性分散体が得られなかった(比較例2)。また、本発明外の樹脂であるカルボキシル基末端が多過ぎるポリアミド樹脂は、アルカリを添加する従来の方法を用いることで水性分散体は得られたが、その水性分散体は酸性化合物との混合安定性が悪く、酸性化合物との併用のできないものであった(比較例3)。また、添加する酸性物質の量が本発明の範囲を外れて多かった場合は、水性分散体は得られたが、そのpHは1以下(強酸)となり、実用的なものではなかった。   However, when the amount of the acidic substance added was small outside the range of the present invention, an aqueous dispersion was not obtained (Comparative Example 1). Also, when the terminal composition of the polyamide resin used was outside the scope of the present invention and the terminal carboxyl group was too much, an aqueous dispersion was not obtained (Comparative Example 2). In addition, the polyamide resin having too many carboxyl group ends, which is a resin outside of the present invention, was obtained as an aqueous dispersion by using a conventional method of adding an alkali, but the aqueous dispersion was mixed and stabilized with an acidic compound. The properties were poor and could not be used in combination with acidic compounds (Comparative Example 3). Further, when the amount of the acidic substance to be added was too large outside the range of the present invention, an aqueous dispersion was obtained, but its pH was 1 or less (strong acid), which was not practical.

Claims (3)

末端カルボキシル基と末端アミノ基の割合が、モル比で、(末端カルボキシル基)/(末端アミノ基)=40/60〜0/100であるポリアミド樹脂と、
前記末端アミノ基1モル当たり0.2〜3モルの割合の酸性物質と、
水性媒体とを含んだ分散体であり、
前記分散体を構成する粒子の数平均粒子径が0.01〜10μmであることを特徴とするポリアミド樹脂水性分散体。
The ratio of the terminal carboxyl group and the terminal amino group in terms of molar ratio, (terminal carboxyl group) / (terminal amino group) = 40/60 to 0/100,
An acidic substance in a proportion of 0.2 to 3 mol per mol of the terminal amino group;
A dispersion containing an aqueous medium,
A polyamide resin aqueous dispersion, wherein the number average particle diameter of the particles constituting the dispersion is 0.01 to 10 μm.
ポリアミド樹脂が、
Figure 2007238880
からなる群より選ばれた少なくとも1種を構造単位としているものであることを特徴とする請求項1記載のポリアミド樹脂水性分散体。
Polyamide resin
Figure 2007238880
The aqueous polyamide resin dispersion according to claim 1, wherein at least one selected from the group consisting of:
末端カルボキシル基と末端アミノ基の割合が、モル比で、(末端カルボキシル基)/(末端アミノ基)=40/60〜0/100であるポリアミド樹脂と、
末端アミノ基1モル当たり0.2〜3モルの割合の酸性物質と、
水性媒体とを、
密閉容器中で70〜280℃の温度で加熱、撹拌することを特徴とするポリアミド樹脂水性分散体の製造方法。
The ratio of the terminal carboxyl group and the terminal amino group in terms of molar ratio, (terminal carboxyl group) / (terminal amino group) = 40/60 to 0/100,
0.2 to 3 moles of acidic material per mole of terminal amino groups;
An aqueous medium,
A method for producing an aqueous polyamide resin dispersion, which comprises heating and stirring in a sealed container at a temperature of 70 to 280 ° C.
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