JP2022135758A - Separation method and method for producing resin composition - Google Patents
Separation method and method for producing resin composition Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022135758A JP2022135758A JP2021035775A JP2021035775A JP2022135758A JP 2022135758 A JP2022135758 A JP 2022135758A JP 2021035775 A JP2021035775 A JP 2021035775A JP 2021035775 A JP2021035775 A JP 2021035775A JP 2022135758 A JP2022135758 A JP 2022135758A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin composition
- mixture
- resin
- polymer
- elastic body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
本発明は、分離方法および樹脂組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to a separation method and a method for producing a resin composition.
熱硬化性樹脂は高い耐熱性、機械的強度などの種々の優れた性質を持つため、様々な分野で使用されている。熱硬化性樹脂の中でもエポキシ樹脂は、例えば、電子回路封止剤、塗料、接着剤および繊維強化材料のマトリクス樹脂として幅広い用途に用いられている。エポキシ樹脂は耐熱性、耐薬品性、絶縁性などに優れているが、熱硬化性樹脂の特徴である耐衝撃性が不十分という問題を有している。熱硬化性樹脂の耐衝撃性を改善するために、熱硬化性樹脂にエラストマーを添加する方法が広く用いられている。 Thermosetting resins are used in various fields because they have various excellent properties such as high heat resistance and mechanical strength. Among thermosetting resins, epoxy resins are used in a wide range of applications, for example, as matrix resins for electronic circuit sealants, paints, adhesives, and fiber-reinforced materials. Epoxy resins are excellent in heat resistance, chemical resistance, insulation, etc., but have the problem of insufficient impact resistance, which is a characteristic of thermosetting resins. A method of adding an elastomer to a thermosetting resin is widely used to improve the impact resistance of the thermosetting resin.
前記エラストマーとしては、重合体微粒子(例えば架橋重合体微粒子)が挙げられる。重合体微粒子は、一般的に1μmより小さい粒子径を有し得る。ここで、1μmより小さい粒子径を有する重合体微粒子の1次粒子を幾つか集めて作製された重合体微粒子の粉粒体を2次粒子と称する。熱硬化性樹脂中に、重合体微粒子の2次粒子を分散させることは可能であるが、重合体微粒子の1次粒子を熱硬化性樹脂に分散させることは、工業レベルでは非常に難しい。 Examples of the elastomer include polymer microparticles (for example, crosslinked polymer microparticles). Polymer microparticles can generally have a particle size of less than 1 μm. Here, the polymer microparticle particles produced by collecting several primary particles of polymer microparticles having a particle diameter of less than 1 μm are referred to as secondary particles. Although it is possible to disperse the secondary particles of the polymer fine particles in the thermosetting resin, it is very difficult on an industrial level to disperse the primary particles of the polymer fine particles in the thermosetting resin.
上述のように、重合体微粒子の2次粒子(粉粒体)と熱硬化性樹脂とを機械的に混合して樹脂組成物を得る場合、樹脂組成物中で重合体微粒子の1次粒子同士は凝集したままである。そのため、得られた樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物の表面外観が非常に悪いという問題がある。そのため、熱硬化性樹脂へ重合体微粒子を1次粒子の状態で分散させる各種の製造方法が提案されている。 As described above, when a resin composition is obtained by mechanically mixing the secondary particles (granules) of the polymer fine particles and the thermosetting resin, the primary particles of the polymer fine particles are mixed in the resin composition. remains agglomerated. Therefore, there is a problem that the surface appearance of the cured product obtained by curing the obtained resin composition is very poor. Therefore, various production methods have been proposed in which fine polymer particles are dispersed in a thermosetting resin in the form of primary particles.
特許文献1には、ラテックスから凝集体として、樹脂中に重合体微粒子が1次粒子の状態で分散された樹脂組成物を製造する方法が開示されている。特許文献1の開示によると、前記凝集体を水で洗浄することにより、水溶性の不純物を洗い流すことができ、不純物の少ない樹脂組成物が得られる。 Patent Document 1 discloses a method for producing a resin composition in which fine polymer particles are dispersed in a resin in the form of primary particles as aggregates from latex. According to the disclosure of Patent Document 1, by washing the aggregate with water, water-soluble impurities can be washed away, and a resin composition with less impurities can be obtained.
しかしながら、上述のような従来技術は、不純物を含む水と樹脂組成物との分離を効率よく行う観点からは十分なものではなく、さらなる改善の余地があった。 However, the conventional techniques described above are not sufficient from the viewpoint of efficiently separating water containing impurities from the resin composition, and there is room for further improvement.
本発明の一実施形態は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的は、重合体微粒子および樹脂を含む樹脂組成物と、水系液体との混合物から、樹脂組成物と水系液体とを効率よく分離し得る、新規の方法を提供することである。 One embodiment of the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to efficiently separate a resin composition and an aqueous liquid from a mixture of a resin composition containing polymer fine particles and a resin and an aqueous liquid. The object is to provide a novel method that can be well separated.
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至った。 The present inventor has completed the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems.
すなわち本発明の一実施形態は、以下の構成を含むものである。 That is, one embodiment of the present invention includes the following configurations.
〔1〕重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む樹脂組成物と、水系液体との混合物から、前記樹脂組成物と前記水系液体とを分離する方法であって、
前記混合物は、前記水系液体の塊体を内包する前記樹脂組成物を含み、
前記混合物に応力を付与することにより、前記水系液体の塊体を破泡させる破泡工程を含む、分離方法。
〔2〕前記破泡工程は、前記混合物を薄膜化することにより前記混合物に応力を付与する工程、および、穴を有するノズルから前記混合物を押出すかまたは吸引することにより前記混合物に応力を付与する工程、からなる群より選択される、少なくともいずれかの工程を含む、〔1〕に記載の分離方法。
〔3〕前記混合物の粘度は、25℃において100mPa・s以上であり、前記水系液体の粘度は、25℃において100mPa・s未満である、〔1〕または〔2〕に記載の分離方法。
〔4〕前記重合体微粒子(A)は、弾性体と、当該弾性体に対してグラフト結合されたグラフト部と、を有するゴム含有グラフト共重合体である、〔1〕~〔3〕のいずれか1つに記載の分離方法。
〔5〕前記グラフト部は、構成単位として、芳香族ビニル単量体、ビニルシアン単量体、および(メタ)アクリレート単量体からなる群より選択される1種以上の単量体に由来する構成単位を含む重合体からなるものである、〔4〕に記載の分離方法。
〔6〕前記弾性体は、ジエン系ゴム、(メタ)アクリレート系ゴムおよびオルガノシロキサン系ゴムからなる群より選択される1種以上を含むものである、〔4〕または〔5〕に記載の分離方法。
〔7〕前記樹脂(B)は、25℃において100mPa・s~1,000,000mPa・sの粘度を有する液体であるか、半固体であるか、または固体である、〔1〕~〔6〕のいずれか1つに記載の分離方法。
〔8〕前記樹脂(B)は、エポキシ樹脂である、〔1〕~〔7〕のいずれか1つに記載の分離方法。
〔9〕〔1〕~〔8〕のいずれか1つに記載の分離方法を一工程として含む、重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む樹脂組成物の製造方法。
[1] A method of separating a resin composition and an aqueous liquid from a mixture of a resin composition containing polymer fine particles (A) and a resin (B) and an aqueous liquid,
The mixture includes the resin composition encapsulating the water-based liquid mass,
A separation method, comprising a foam-breaking step of breaking the lumps of the aqueous liquid by applying stress to the mixture.
[2] The foam breaking step includes applying stress to the mixture by thinning the mixture, and applying stress to the mixture by extruding or sucking the mixture through a nozzle having holes. The separation method according to [1], comprising at least one step selected from the group consisting of:
[3] The separation method according to [1] or [2], wherein the viscosity of the mixture is 100 mPa·s or more at 25°C, and the viscosity of the aqueous liquid is less than 100 mPa·s at 25°C.
[4] Any one of [1] to [3], wherein the fine polymer particles (A) are a rubber-containing graft copolymer having an elastic body and a graft portion graft-bonded to the elastic body. or the separation method according to one.
[5] The graft portion is derived, as a structural unit, from one or more monomers selected from the group consisting of aromatic vinyl monomers, vinyl cyanide monomers, and (meth)acrylate monomers. The separation method according to [4], wherein the polymer comprises a structural unit.
[6] The separation method according to [4] or [5], wherein the elastic body contains one or more selected from the group consisting of diene rubber, (meth)acrylate rubber and organosiloxane rubber.
[7] The resin (B) is a liquid, a semisolid, or a solid having a viscosity of 100 mPa·s to 1,000,000 mPa·s at 25° C. [1] to [6 ] The separation method according to any one of .
[8] The separation method according to any one of [1] to [7], wherein the resin (B) is an epoxy resin.
[9] A method for producing a resin composition containing fine polymer particles (A) and a resin (B), comprising the separation method according to any one of [1] to [8] as one step.
本発明の一態様によれば、重合体微粒子および樹脂を含む樹脂組成物と、水系液体との混合物から、樹脂組成物と水系液体とを効率よく分離し得る、新規の方法を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a novel method capable of efficiently separating a resin composition and an aqueous liquid from a mixture of a resin composition containing polymer fine particles and a resin and an aqueous liquid. can.
本発明の一実施形態について以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、以下に説明する各構成に限定されるものではなく、請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能である。また、異なる実施形態または実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態または実施例についても、本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。なお、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考文献として援用される。また、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A~B」は、「A以上(Aを含みかつAより大きい)B以下(Bを含みかつBより小さい)」を意図する。 An embodiment of the invention will be described below, but the invention is not limited thereto. The present invention is not limited to each configuration described below, and various modifications are possible within the scope of the claims. Further, embodiments or examples obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments or examples are also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, new technical features can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment. In addition, all the scientific literatures and patent documents described in this specification are used as references in this specification. In addition, unless otherwise specified in this specification, "A to B" representing a numerical range means "A or more (including A and greater than A) and B or less (including B and less than B)".
〔1.本発明の技術的思想〕
樹脂中に重合体微粒子が1次粒子の状態で分散された樹脂組成物の製造工程において、樹脂組成物と不純物を含む水(水系液体)との分離が必要とされる場合がある。この分離が適切になされない場合、最終的に樹脂組成物中に不純物を含む水が混入する場合がある。樹脂組成物中に存在する水系液体は、様々な分野において生産性および品質の低下を引き起こすことが知られている。
[1. Technical idea of the present invention]
In the process of producing a resin composition in which fine polymer particles are dispersed in a resin in the form of primary particles, it may be necessary to separate the resin composition from water (aqueous liquid) containing impurities. If this separation is not properly performed, water containing impurities may eventually be mixed into the resin composition. Aqueous liquids present in resin compositions are known to cause deterioration in productivity and quality in various fields.
重合体微粒子を含む樹脂組成物は粘度が高くなり得、特に、重合体微粒子を比較的高濃度で含む樹脂組成物(マスターバッチともいえる)は高粘度になり得る。また、重合体微粒子を含む樹脂組成物は粘性(付着性ともいえる)を有する場合があり、特に、重合体微粒子を比較的高濃度で含む樹脂組成物(マスターバッチともいえる)は高粘性(高付着性)になり得る。樹脂組成物と水系液体との分離は、一般的に、両者の粘度差および樹脂組成物の粘性が高くなるほど困難であるため、これらの分離方法は、特定の方法に限定される。 A resin composition containing fine polymer particles can have a high viscosity, and in particular, a resin composition containing a relatively high concentration of fine polymer particles (also referred to as a masterbatch) can have a high viscosity. In addition, a resin composition containing fine polymer particles may be viscous (also referred to as adhesiveness). adhesive). Separation of the resin composition and the water-based liquid is generally more difficult as the difference in viscosity between the two and the viscosity of the resin composition increases, so the separation method is limited to a specific method.
本発明者は、本発明の一実施形態に係る樹脂組成物のように高粘度かつ高粘性である樹脂組成物は、驚くべきことに、当該樹脂組成物内に水系液体を内包し得、樹脂組成物内に巻き込まれた水系液体は、当該樹脂組成物内で1または2以上の塊体として存在し得ることを独自に見出した。また、本発明者は、樹脂組成物内のこのような水系液体の塊体は、従来の方法では容易に分離できず、また、従来の各種洗浄工程の後も樹脂組成物中に内包されたままであり得、すなわち除去することが極めて困難であることを独自に見出した。 The present inventors found that, surprisingly, a highly viscous and highly viscous resin composition, such as the resin composition according to one embodiment of the present invention, can enclose a water-based liquid in the resin composition. We have independently found that the water-based liquid entrained within the composition can exist as one or more masses within the resin composition. In addition, the present inventors have found that such water-based liquid masses in the resin composition cannot be easily separated by conventional methods, and that they remain included in the resin composition even after various conventional washing processes. We have independently found that it can be up to, ie, very difficult to remove.
そこで、本発明者は、重合体微粒子および樹脂を含む樹脂組成物と、水系液体との混合物から、樹脂組成物と水系液体とを効率よく分離し得る、新規の方法を提供すべく鋭意検討を行った。より具体的には、樹脂組成物中に内包される水系液体の塊体を簡易な方法で除去し得る、新規の方法を提供すべく鋭意検討を行った。その結果、本発明者は、以下の知見を独自に見出し、本発明を完成するに至った:水系液体の塊体を内包する樹脂組成物に応力を付すことにより、当該塊体を破泡させて、樹脂組成物上に水系液体を表出させ得ること;樹脂組成物上に表出した水系液体は、容易に除去し得ること。 Therefore, the present inventors have made intensive studies to provide a novel method capable of efficiently separating a resin composition and an aqueous liquid from a mixture of a resin composition containing polymer fine particles and a resin and an aqueous liquid. gone. More specifically, the present inventors have made intensive studies to provide a novel method for easily removing lumps of water-based liquid contained in the resin composition. As a result, the present inventors have independently found the following knowledge and completed the present invention: By applying stress to a resin composition containing a mass of an aqueous liquid, the mass is broken. The water-based liquid exposed on the resin composition can be easily removed.
〔2.分離方法〕
本発明の一実施形態に係る分離方法は、重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む樹脂組成物と、水系液体との混合物から、前記樹脂組成物と前記水系液体とを分離する方法であって、前記混合物は、前記水系液体の塊体を内包する前記樹脂組成物を含み、前記混合物に応力を付与することにより、前記混合物中に含まれている前記水系液体の塊体を破泡させる破泡工程を含む。本発明の一実施形態に係る分離方法を、以下「本分離方法」と称する場合もある。
[2. Separation method]
A separation method according to one embodiment of the present invention is a method of separating a resin composition and an aqueous liquid from a mixture of a resin composition containing polymer fine particles (A) and a resin (B) and an aqueous liquid. wherein the mixture contains the resin composition enclosing the water-based liquid mass, and applying stress to the mixture breaks the water-based liquid mass contained in the mixture. Includes a foam-breaking step. The separation method according to one embodiment of the present invention may be hereinafter referred to as "this separation method".
本分離方法によれば、樹脂組成物と水系液体とを効率よく分離することができる。より具体的には、本分離方法によれば、樹脂組成物中に巻き込まれた状態で存在する水系液体(遊離水)の塊体を破泡することにより、簡易な方法で、効率よく、樹脂組成物と水系液体とを分離することができる。 According to this separation method, the resin composition and the aqueous liquid can be efficiently separated. More specifically, according to the present separation method, by breaking the bubbles of the water-based liquid (free water) that is present in a state of being caught in the resin composition, the resin can be efficiently separated by a simple method. The composition and water-based liquid can be separated.
以下、本分離方法において使用する重合体微粒子(A)、樹脂(B)、および、樹脂組成物と水系液体との混合物などについて詳説した後、本分離方法の各工程について説明する。 Hereinafter, the polymer fine particles (A), the resin (B), and the mixture of the resin composition and the aqueous liquid used in this separation method will be described in detail, and then each step of this separation method will be described.
(2-1.重合体微粒子(A))
重合体微粒子(A)は、重合により得られる微粒子である限り、その他の態様としては特に限定されない。
(2-1. Polymer microparticles (A))
Other aspects of the polymer microparticles (A) are not particularly limited as long as they are microparticles obtained by polymerization.
(グラフト部)
重合体微粒子(A)は、グラフト部を有することが好ましい。本明細書において、「グラフト部」とは、任意の重合体に対してグラフト結合された重合体を意図する。グラフト部を有する重合体微粒子(A)は、グラフト共重合体ともいえる。すなわち、重合体微粒子(A)は、グラフト共重合体であることが好ましい。
(Graft part)
The polymer microparticles (A) preferably have a graft portion. As used herein, the term "graft portion" intends a polymer grafted to any polymer. The polymer fine particles (A) having a graft portion can also be said to be a graft copolymer. That is, the fine polymer particles (A) are preferably graft copolymers.
グラフト部は、構成単位として、芳香族ビニル単量体、ビニルシアン単量体、および(メタ)アクリレート単量体からなる群より選択される1種以上の単量体に由来する構成単位を含む重合体である(を含む)ことが好ましい。前記構成を有するグラフト部は、種々の役割を担うことができる。「種々の役割」とは、例えば、(a)重合体微粒子(A)と、樹脂(B)との相溶性を向上させること、(b)樹脂(B)中における重合体微粒子(A)の分散性を向上させること、および(c)樹脂組成物またはその硬化物において重合体微粒子(A)が1次粒子の状態で分散することを可能にすること、などである。 The graft portion contains, as structural units, structural units derived from one or more monomers selected from the group consisting of aromatic vinyl monomers, vinyl cyanide monomers, and (meth)acrylate monomers. It is preferably (including) a polymer. A graft section having the above configuration can serve a variety of purposes. "Various roles" include, for example, (a) improving the compatibility between the polymer fine particles (A) and the resin (B), and (b) the performance of the polymer fine particles (A) in the resin (B). and (c) enabling the fine polymer particles (A) to be dispersed in the state of primary particles in the resin composition or its cured product.
芳香族ビニル単量体の具体例としては、スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、およびジビニルベンゼンなどが挙げられる。 Specific examples of aromatic vinyl monomers include styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, and divinylbenzene.
ビニルシアン単量体の具体例としては、アクリロニトリル、およびメタクリロニトリルなどが挙げられる。 Specific examples of vinyl cyan monomers include acrylonitrile and methacrylonitrile.
(メタ)アクリレート単量体の具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、およびヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。本明細書において(メタ)アクリレートとは、アクリレートおよび/またはメタクリレートを意図する。 Specific examples of (meth)acrylate monomers include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, hydroxyethyl (meth)acrylate, and hydroxybutyl (meth)acrylate. By (meth)acrylate is intended herein acrylate and/or methacrylate.
上述した、芳香族ビニル単量体、ビニルシアン単量体、および(メタ)アクリレート単量体からなる群より選択される1種以上の単量体は、1種類のみが用いられてもよく、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。 One or more monomers selected from the group consisting of the above-mentioned aromatic vinyl monomers, vinyl cyan monomers, and (meth)acrylate monomers may be used alone, Two or more kinds may be used in combination.
グラフト部は、構成単位として、芳香族ビニル単量体に由来する構成単位、ビニルシアン単量体に由来する構成単位および(メタ)アクリレート単量体に由来する構成単位を合計で、グラフト部100重量%中に、10~95重量%含むことが好ましく、30~92重量%含むことがより好ましく、50~90重量%含むことがさらに好ましく、60~87重量%含むことが特に好ましく、70~85重量%含むことが最も好ましい。 In the graft portion, as structural units, a structural unit derived from an aromatic vinyl monomer, a structural unit derived from a vinyl cyanide monomer, and a structural unit derived from a (meth)acrylate monomer are combined to form a graft portion 100 In % by weight, preferably 10 to 95% by weight, more preferably 30 to 92% by weight, more preferably 50 to 90% by weight, particularly preferably 60 to 87% by weight, 70 to Most preferably it contains 85% by weight.
グラフト部は、構成単位として、反応性基を有する単量体に由来する構成単位を含むことが好ましい。前記反応性基を有する単量体は、エポキシ基、オキセタン基、水酸基、アミノ基、イミド基、カルボン酸基、カルボン酸無水物基、環状エステル、環状アミド、ベンズオキサジン基、およびシアン酸エステル基からなる群から選択される1種以上の反応性基を有する単量体であることが好ましく、エポキシ基、水酸基、およびカルボン酸基からなる群から選択される1種以上の反応性基を有する単量体であることがより好ましく、エポキシ基を有する単量体であることが最も好ましい。前記構成によると、樹脂組成物中で重合体微粒子(A)のグラフト部と樹脂(B)(例えば熱硬化性樹脂)とを化学結合させることができる。これにより、樹脂組成物中またはその硬化物中で、重合体微粒子(A)を凝集させることなく、重合体微粒子(A)の良好な分散状態を維持することができる。 The graft portion preferably contains, as a structural unit, a structural unit derived from a monomer having a reactive group. The monomer having a reactive group includes an epoxy group, an oxetane group, a hydroxyl group, an amino group, an imide group, a carboxylic acid group, a carboxylic acid anhydride group, a cyclic ester, a cyclic amide, a benzoxazine group, and a cyanate ester group. It is preferably a monomer having one or more reactive groups selected from the group consisting of epoxy groups, hydroxyl groups, and having one or more reactive groups selected from the group consisting of carboxylic acid groups A monomer is more preferable, and a monomer having an epoxy group is most preferable. According to the above configuration, the grafted portion of the fine polymer particles (A) and the resin (B) (for example, thermosetting resin) can be chemically bonded in the resin composition. Thereby, the fine polymer particles (A) can be maintained in a good dispersed state without agglomeration of the fine polymer particles (A) in the resin composition or the cured product thereof.
エポキシ基を有する単量体の具体例としては、グリシジル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル、およびアリルグリシジルエーテルなどのグリシジル基含有ビニル単量体が挙げられる。 Specific examples of epoxy group-containing monomers include glycidyl group-containing vinyl monomers such as glycidyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate glycidyl ether, and allyl glycidyl ether.
水酸基を有する単量体の具体例としては、例えば、(a)2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシ直鎖アルキル(メタ)アクリレート(特に、ヒドロキシ直鎖C1-6アルキル(メタ)アクリレート);(b)カプロラクトン変性ヒドロキシ(メタ)アクリレート;(c)α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル、α-(ヒドロキシメチル)アクリル酸エチルなどのヒドロキシ分岐アルキル(メタ)アクリレート;(d)二価カルボン酸(フタル酸など)と二価アルコール(プロピレングリコールなど)とから得られるポリエステルジオール(特に飽和ポリエステルジオール)のモノ(メタ)アクリレートなどのヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート類、などが挙げられる。 Specific examples of monomers having a hydroxyl group include, for example, (a) 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate and other hydroxy straight-chain alkyl (meth)acrylates; Acrylates (especially hydroxy linear C1-6 alkyl (meth)acrylates); (b) caprolactone-modified hydroxy (meth)acrylates; (c) methyl α-(hydroxymethyl)acrylate, ethyl α-(hydroxymethyl)acrylate hydroxy-branched alkyl (meth)acrylates such as; (d) mono(meth)acrylates of polyester diols (particularly saturated polyester diols) obtained from dihydric carboxylic acids (such as phthalic acid) and dihydric alcohols (such as propylene glycol); hydroxyl group-containing (meth)acrylates, and the like.
カルボン酸基を有する単量体の具体例としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸およびクロトン酸などのモノカルボン酸、並びに、マレイン酸、フマル酸、およびイタコン酸などのジカルボン酸などが挙げられる。カルボン酸基を有する単量体としては、前記モノカルボン酸が好適に用いられる。 Specific examples of monomers having a carboxylic acid group include monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid, and dicarboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid and itaconic acid. As the monomer having a carboxylic acid group, the monocarboxylic acid is preferably used.
上述した反応性基を有する単量体は、1種類のみが用いられてもよく、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。 Only one type of the above-described monomer having a reactive group may be used, or two or more types may be used in combination.
グラフト部は、グラフト部100重量%中、反応性基を有する単量体に由来する構成単位を、0.5~90重量%含むことが好ましく、1~50重量%含むことがより好ましく、2~35重量%含むことがさらに好ましく、3~20重量%含むことが特に好ましい。グラフト部が、グラフト部100重量%中、反応性基を有する単量体に由来する構成単位を、(a)0.5重量%以上含む場合、得られる樹脂組成物は、十分な耐衝撃性を有する硬化物を提供することができ、(b)90重量%以下含む場合、得られる樹脂組成物は、十分な耐衝撃性を有する硬化物を提供することができ、かつ、当該樹脂組成物の貯蔵安定性が良好となるという利点を有する。 The graft portion preferably contains 0.5 to 90% by weight, more preferably 1 to 50% by weight, of structural units derived from a monomer having a reactive group in 100% by weight of the graft portion. It is more preferable to contain up to 35% by weight, particularly preferably 3 to 20% by weight. When the graft portion contains (a) 0.5% by weight or more of structural units derived from a monomer having a reactive group in 100% by weight of the graft portion, the resulting resin composition has sufficient impact resistance. and (b) when it contains 90% by weight or less, the resulting resin composition can provide a cured product having sufficient impact resistance, and the resin composition has the advantage of good storage stability.
反応性基を有する単量体に由来する構成単位は、グラフト部に含まれることが好ましく、グラフト部にのみ含まれることがより好ましい。 A structural unit derived from a monomer having a reactive group is preferably contained in the graft portion, and more preferably contained only in the graft portion.
グラフト部は、構成単位として、多官能性単量体に由来する構成単位を含んでいてもよい。グラフト部が、多官能性単量体に由来する構成単位を含む場合、(a)樹脂組成物中において重合体微粒子(A)の膨潤を防止することができる、(b)樹脂組成物の粘度が低くなるため、樹脂組成物の取扱い性が良好となる傾向がある、および(c)樹脂(D)(例えば、熱硬化性樹脂)における重合体微粒子(A)の分散性が向上する、などの利点を有する。 The graft part may contain a structural unit derived from a polyfunctional monomer as a structural unit. When the graft portion contains a structural unit derived from a polyfunctional monomer, (a) swelling of the polymer fine particles (A) in the resin composition can be prevented, and (b) viscosity of the resin composition (c) dispersibility of the fine polymer particles (A) in the resin (D) (e.g., thermosetting resin) is improved, etc. has the advantage of
グラフト部が多官能性単量体に由来する構成単位を含まない場合、グラフト部が多官能性単量体に由来する構成単位を含む場合と比較して、得られる樹脂組成物は、靱性および耐衝撃性により優れる硬化物を提供することができる。 When the graft portion does not contain a structural unit derived from a polyfunctional monomer, the obtained resin composition has better toughness and A cured product having better impact resistance can be provided.
多官能性単量体は、同一分子内にラジカル重合性反応基を2つ以上有する単量体ともいえる。前記ラジカル重合性反応基は、好ましくは炭素-炭素二重結合である。多官能性単量体としては、ブタジエンは含まれず、アリルアルキル(メタ)アクリレート類およびアリルオキシアルキル(メタ)アクリレート類のような、エチレン性不飽和二重結合を有する(メタ)アクリレートなどが例示される。(メタ)アクリル基を2つ有する単量体としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、およびポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート類が挙げられる。前記ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート類としては、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(600)ジ(メタ)アクリレートなどが例示される。また、3つの(メタ)アクリル基を有する単量体として、アルコキシレーテッドトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート類、グリセロールプロポキシトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレートなどが例示される。アルコキシレーテッドトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート類としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリエトキシトリ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。さらに、4つの(メタ)アクリル基を有する単量体として、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、などが例示される。またさらに、5つの(メタ)アクリル基を有する単量体として、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートなどが例示される。またさらに、6つの(メタ)アクリル基を有する単量体として、ジトリメチロールプロパンヘキサ(メタ)アクリレートなどが例示される。多官能性単量体としては、また、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジビニルベンゼンなども挙げられる。 A polyfunctional monomer can also be said to be a monomer having two or more radically polymerizable reactive groups in the same molecule. Said radically polymerizable reactive group is preferably a carbon-carbon double bond. Examples of polyfunctional monomers include (meth)acrylates having an ethylenically unsaturated double bond, such as allylalkyl (meth)acrylates and allyloxyalkyl (meth)acrylates, butadiene is not included. be done. Examples of monomers having two (meth)acrylic groups include ethylene glycol di(meth)acrylate, butylene glycol di(meth)acrylate, butanediol di(meth)acrylate, hexanediol di(meth)acrylate, and cyclohexanedimethanol. Di(meth)acrylates, and polyethylene glycol di(meth)acrylates. Examples of the polyethylene glycol di(meth)acrylates include triethylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol (600) di(meth)acrylate, and the like. are exemplified. Further, as monomers having three (meth)acrylic groups, alkoxylated trimethylolpropane tri(meth)acrylates, glycerolpropoxy tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, tris(2-hydroxy Ethyl)isocyanurate tri(meth)acrylate and the like are exemplified. Alkoxylated trimethylolpropane tri(meth)acrylates include trimethylolpropane tri(meth)acrylate and trimethylolpropane triethoxy tri(meth)acrylate. Furthermore, examples of monomers having four (meth)acrylic groups include pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, and the like. Furthermore, dipentaerythritol penta(meth)acrylate etc. are illustrated as a monomer which has five (meth)acrylic groups. Furthermore, examples of monomers having six (meth)acrylic groups include ditrimethylolpropane hexa(meth)acrylate. Polyfunctional monomers also include diallyl phthalate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, divinylbenzene, and the like.
上述の多官能性単量体の中でも、グラフト部の重合に好ましく用いられ得る多官能性単量体としては、アリルメタクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、およびポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート類が挙げられる。これら多官能性単量体は、1種類のみが用いられてもよく、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。 Among the polyfunctional monomers described above, polyfunctional monomers that can be preferably used for polymerization of the graft portion include allyl methacrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, butylene glycol di(meth)acrylate, and butanediol. Di(meth)acrylates, hexanediol di(meth)acrylates, cyclohexanedimethanol di(meth)acrylates, and polyethylene glycol di(meth)acrylates. Only one type of these polyfunctional monomers may be used, or two or more types may be used in combination.
グラフト部は、グラフト部100重量%中、多官能性単量体に由来する構成単位を、1~20重量%含むことが好ましく、5~15重量%含むことがより好ましい。 The graft portion preferably contains 1 to 20% by weight, more preferably 5 to 15% by weight, of the structural unit derived from the polyfunctional monomer in 100% by weight of the graft portion.
グラフト部の重合において、上述した単量体は、1種類のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、グラフト部は、構成単位として、上述した単量体に由来する構成単位の他に、他の単量体に由来する構成単位を含んでいてもよい。 In the polymerization of the graft portion, the above monomers may be used alone or in combination of two or more. In addition, the graft portion may contain, as structural units, structural units derived from other monomers in addition to the structural units derived from the monomers described above.
また、グラフト部は、後述する弾性体に対してグラフト結合された重合体であることが好ましい。 Also, the graft portion is preferably a polymer graft-bonded to an elastic body, which will be described later.
(グラフト部のガラス転移温度)
グラフト部のガラス転移温度は、190℃以下が好ましく、160℃以下がより好ましく、140℃以下がより好ましく、120℃以下がより好ましく、80℃以下が好ましく、70℃以下がより好ましく、60℃以下がより好ましく、50℃以下がより好ましく、40℃以下がより好ましく、30℃以下がより好ましく、20℃以下がより好ましく、10℃以下がより好ましく、0℃以下がより好ましく、-20℃以下がより好ましく、-40℃以下がより好ましく、-45℃以下がより好ましく、-50℃以下がより好ましく、-55℃以下がより好ましく、-60℃以下がより好ましく、-65℃以下がより好ましく、-70℃以下がより好ましく、-75℃以下がより好ましく、-80℃以下がより好ましく、-85℃以下がより好ましく、-90℃以下がより好ましく、-95℃以下がより好ましく、-100℃以下がより好ましく、-105℃以下がより好ましく、-110℃以下がより好ましく、-115℃以下がより好ましく、-120℃以下がさらに好ましく、-125℃以下が特に好ましい。
(Glass transition temperature of graft portion)
The glass transition temperature of the graft portion is preferably 190°C or lower, more preferably 160°C or lower, more preferably 140°C or lower, more preferably 120°C or lower, preferably 80°C or lower, more preferably 70°C or lower, and 60°C. The following is more preferable, 50° C. or less is more preferable, 40° C. or less is more preferable, 30° C. or less is more preferable, 20° C. or less is more preferable, 10° C. or less is more preferable, 0° C. or less is more preferable, and −20° C. The following is more preferable, -40°C or less is more preferable, -45°C or less is more preferable, -50°C or less is more preferable, -55°C or less is more preferable, -60°C or less is more preferable, -65°C or less is More preferably -70°C or less, more preferably -75°C or less, more preferably -80°C or less, more preferably -85°C or less, more preferably -90°C or less, more preferably -95°C or less , -100°C or lower is more preferred, -105°C or lower is more preferred, -110°C or lower is more preferred, -115°C or lower is more preferred, -120°C or lower is even more preferred, and -125°C or lower is particularly preferred.
グラフト部のガラス転移温度は、0℃以上が好ましく、30℃以上がより好ましく、50℃以上がより好ましく、70℃以上がより好ましく、90℃以上がさらに好ましく、110℃以下であることが特に好ましい。 The glass transition temperature of the graft portion is preferably 0° C. or higher, more preferably 30° C. or higher, more preferably 50° C. or higher, more preferably 70° C. or higher, still more preferably 90° C. or higher, and particularly preferably 110° C. or lower. preferable.
グラフト部のTgは、グラフト部に含まれる構成単位の組成などによって、決定され得る。換言すれば、グラフト部を製造(重合)するときに使用する単量体の組成を変化させることにより、得られるグラフト部のTgを調整することができる。 The Tg of the graft portion can be determined by the composition of the constituent units contained in the graft portion. In other words, the Tg of the obtained graft portion can be adjusted by changing the composition of the monomers used when manufacturing (polymerizing) the graft portion.
グラフト部のTgは、重合体微粒子(A)からなる平面板を用いて、粘弾性測定を行うことによって得ることができる。具体的には、以下のようにしてTgを測定できる:(1)重合体微粒子(A)からなる平面板について、動的粘弾性測定装置(例えば、アイティー計測制御株式会社製、DVA-200)を用いて、引張条件で動的粘弾性測定を行い、tanδのグラフを得る;(2)得られたtanδのグラフについて、tanδのピーク温度をガラス転移温度とする。ここで、tanδのグラフにおいて、複数のピークが得られた場合には、最も高いピーク温度をグラフト部のガラス転移温度とする。 The Tg of the graft portion can be obtained by performing viscoelasticity measurement using a flat plate made of polymer fine particles (A). Specifically, Tg can be measured as follows: (1) For a flat plate made of polymer fine particles (A), a dynamic viscoelasticity measuring device (eg, DVA-200 manufactured by IT Keisoku Co., Ltd.) ) is used to perform dynamic viscoelasticity measurement under tensile conditions to obtain a tan δ graph; (2) Regarding the obtained tan δ graph, the tan δ peak temperature is taken as the glass transition temperature. Here, in the graph of tan δ, when a plurality of peaks are obtained, the highest peak temperature is taken as the glass transition temperature of the graft portion.
(グラフト部のグラフト率)
本発明の一実施形態において、重合体微粒子(A)は、グラフト部と同じ構成を有する重合体であり、かつ任意の重合体(例えば後述する弾性体)に対してグラフト結合されていない重合体を有していてもよい。本明細書において、「グラフト部と同じ構成を有する重合体であり、かつ任意の重合体に対してグラフト結合されていない重合体」を、非グラフト重合体とも称する。当該非グラフト重合体も、本発明の一実施形態に係る重合体微粒子(A)の一部を構成するものとする。前記非グラフト重合体は、グラフト部の重合において製造された重合体のうち、任意の重合体に対してグラフト結合していない重合体ともいえる。
(Graft ratio of graft part)
In one embodiment of the present invention, the polymer fine particle (A) is a polymer having the same structure as the graft portion and is not graft-bonded to any polymer (for example, an elastic body described later). may have In the present specification, "a polymer having the same structure as the graft portion and not grafted to any polymer" is also referred to as a non-grafted polymer. The non-grafted polymer also constitutes part of the fine polymer particles (A) according to one embodiment of the present invention. The non-graft polymer can also be said to be a polymer that is not graft-bonded to any polymer among the polymers produced in the polymerization of the graft portion.
本明細書において、グラフト部の重合において製造された重合体のうち、任意の重合体に対してグラフト結合された重合体、すなわちグラフト部の割合を、グラフト率と称する。グラフト率は、(グラフト部の重量)/{(グラフト部の重量)+(非グラフト重合体の重量)}×100で表される値、ともいえる。 In the present specification, the proportion of the polymer grafted to an arbitrary polymer, that is, the proportion of the grafted portion, among the polymers produced in the polymerization of the grafted portion is referred to as the graft rate. The graft ratio can also be said to be a value represented by (weight of grafted portion)/{(weight of grafted portion)+(weight of non-grafted polymer)}×100.
グラフト部のグラフト率は、70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。グラフト率が70%以上である場合、樹脂組成物の粘度が高くなりすぎないという利点を有する。 The graft ratio of the graft portion is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and even more preferably 90% or more. When the graft ratio is 70% or more, there is an advantage that the viscosity of the resin composition does not become too high.
本明細書において、グラフト率の算出方法は下記の通りである。先ず、重合体微粒子(A)を含有する水性ラテックスを得、次に、当該水性ラテックスから、重合体微粒子(A)の粉粒体を得る。水性ラテックスから重合体微粒子(A)の粉粒体を得る方法としては、具体的には、(a)前記水性ラテックス中の重合体微粒子(A)を凝析し、(b)得られる凝析物を脱水し、(c)さらに凝析物を乾燥することにより、重合体微粒子(A)の粉粒体を得る方法が挙げられる。次いで、重合体微粒子(A)の粉粒体2gをメチルエチルケトン(以下、MEKとも称する。)50mLに溶解する。その後、得られたMEK溶解物を、MEKに可溶な成分(MEK可溶分)とMEKに不溶な成分(MEK不溶分)とに分離する。具体的には、以下(1)~(3)を行う:(1)遠心分離機(日立工機(株)社製、CP60E)を用い、回転数30,000rpmにて1時間、得られたMEK溶解物を遠心分離に供し、当該溶解物を、MEK可溶分とMEK不溶分とに分離する;(2)得られたMEK可溶分とMEKとを混合し、得られたMEK混合物を上述の遠心分離機を用い、回転数30,000rpmにて1時間、遠心分離に供し、当該MEK混合物をMEK可溶分とMEK不溶分とに分離する;(3)上記(2)の操作を1回繰り返す(すなわち遠心分離作業は合計3回実施する)。かかる操作により濃縮したMEK可溶分を得る。次に、濃縮したMEK可溶分20mlをメタノール200mlと混合する。塩化カルシウム0.01gを水に溶かした塩化カルシウム水溶液を得られた混合物に添加し、得られた混合物を1時間撹拌する。その後、得られた混合物をメタノール可溶分とメタノール不溶分とに分離し、メタノール不溶分の重量をフリー重合体(FP)量とする。 In the present specification, the method for calculating the graft ratio is as follows. First, an aqueous latex containing the polymer microparticles (A) is obtained, and then powder particles of the polymer microparticles (A) are obtained from the aqueous latex. Specifically, the method for obtaining the powdery particles of the polymer microparticles (A) from the aqueous latex includes (a) coagulating the polymer microparticles (A) in the aqueous latex, and (b) obtaining the coagulated A method of dehydrating the substance and (c) further drying the coagulate to obtain powdery particles of the polymer fine particles (A) can be mentioned. Next, 2 g of powder particles of polymer fine particles (A) are dissolved in 50 mL of methyl ethyl ketone (hereinafter also referred to as MEK). After that, the obtained MEK melt is separated into a component soluble in MEK (MEK soluble matter) and a component insoluble in MEK (MEK insoluble matter). Specifically, the following (1) to (3) are performed: (1) Using a centrifuge (manufactured by Hitachi Koki Co., Ltd., CP60E), the rotation speed was 30,000 rpm for 1 hour. subjecting the MEK lysate to centrifugation to separate the lysate into MEK soluble and MEK insoluble; (2) mixing the obtained MEK soluble and MEK and separating the obtained MEK mixture Using the above-mentioned centrifuge, subjecting it to centrifugation at a rotation speed of 30,000 rpm for 1 hour to separate the MEK mixture into MEK soluble matter and MEK insoluble matter; (3) the operation of (2) above. Repeat once (i.e. perform a total of 3 centrifugation runs). A concentrated MEK soluble matter is obtained by such an operation. 20 ml of the concentrated MEK solubles are then mixed with 200 ml of methanol. An aqueous calcium chloride solution of 0.01 g of calcium chloride dissolved in water is added to the resulting mixture and the resulting mixture is stirred for 1 hour. Thereafter, the resulting mixture is separated into a methanol-soluble portion and a methanol-insoluble portion, and the weight of the methanol-insoluble portion is defined as the free polymer (FP) amount.
次式よりグラフト率を算出する。
グラフト率(%)=100-[(FP量)/{(FP量)+(MEK不溶分の重量)}]/(グラフト部の重合体の重量)×10,000。
The graft ratio is calculated from the following formula.
Graft rate (%)=100-[(FP amount)/{(FP amount)+(MEK-insoluble weight)}]/(weight of polymer in graft portion)×10,000.
なお、グラフト部以外の重合体の重量は、グラフト部以外の重合体を構成する単量体の仕込み量である。グラフト部以外の重合体は、例えば弾性体である。また、重合体微粒子(A)が後述する表面架橋重合体を含む場合、グラフト部以外の重合体は、弾性体および表面架橋重合体の両方を含む。グラフト部の重合体の重量は、グラフト部の重合体を構成する単量体の仕込み量である。また、グラフト率の算出において、重合体微粒子(A)を凝析する方法は特に限定されず、溶剤を用いる方法、凝析剤を用いる方法、水性ラテックスを噴霧する方法などが用いられ得る。 The weight of the polymer other than the graft portion is the charged amount of the monomer constituting the polymer other than the graft portion. A polymer other than the graft portion is, for example, an elastic body. Moreover, when the fine polymer particles (A) contain a surface-crosslinked polymer, which will be described later, the polymer other than the graft portion contains both the elastic body and the surface-crosslinked polymer. The weight of the polymer of the graft portion is the charged amount of the monomers constituting the polymer of the graft portion. In calculating the graft ratio, the method of coagulating the fine polymer particles (A) is not particularly limited, and a method using a solvent, a method using a coagulant, a method of spraying an aqueous latex, or the like can be used.
(グラフト部の変形例)
本発明の一実施形態において、グラフト部は、同一の組成の構成単位を有する1種のグラフト部のみからなってもよい。本発明の一実施形態において、グラフト部は、それぞれ異なる組成の構成単位を有する複数種のグラフト部からなってもよい。
(Modified example of graft part)
In one embodiment of the present invention, the graft portion may consist of only one type of graft portion having structural units of the same composition. In one embodiment of the present invention, the graft portion may consist of a plurality of types of graft portions each having a different composition of structural units.
本発明の一実施形態において、グラフト部が複数種のグラフト部からなる場合について説明する。この場合、複数種のグラフト部のそれぞれを、グラフト部1、グラフト部2、・・・、グラフト部nとする(nは2以上の整数)。グラフト部は、それぞれ別々に重合されたグラフト部1、グラフト部2、・・・、およびグラフト部nの複合体を含んでいてもよい。グラフト部は、グラフト部1、グラフト部2、・・・、およびグラフト部nをそれぞれ順に重合して得られる1つの重合体を含んでいてもよい。このように、複数の重合部(グラフト部)をそれぞれ順に重合することを、多段重合とも称する。複数種のグラフト部を多段重合して得られる重合体を、多段重合グラフト部とも称する。多段重合グラフト部の製造方法については、後に詳述する。 In one embodiment of the present invention, a case where the graft portion is composed of a plurality of types of graft portions will be described. In this case, each of the plurality of types of graft portions is designated as graft portion 1 , graft portion 2 , . . . , graft portion n (n is an integer of 2 or more). The graft portion may comprise a composite of graft portion 1 1 , graft portion 2 2 , . . . , and graft portion n , each polymerized separately. The graft portion may contain one polymer obtained by sequentially polymerizing graft portion 1 1 , graft portion 2 2 , . . . , and graft portion n . Such polymerization of a plurality of polymerized portions (graft portions) in order is also referred to as multi-stage polymerization. A polymer obtained by multistage polymerization of a plurality of types of graft portions is also referred to as a multistage polymerization graft portion. A method for producing the multistage polymerized graft portion will be described in detail later.
グラフト部が複数種のグラフト部からなる場合、これら複数種のグラフト部の全てが弾性体に対してグラフト結合されていなくてもよい。少なくとも1種のグラフト部の少なくとも一部が弾性体に対してグラフト結合されていればよく、その他の種(その他の複数種)のグラフト部は、弾性体に対してグラフト結合されているグラフト部にグラフト結合されていてもよい。また、グラフト部が複数種のグラフト部からなる場合、複数種のグラフト部と同じ構成を有する重合体であり、かつ弾性体に対してグラフト結合されていない複数種の重合体(複数種の非グラフト重合体)を有していてもよい。 When the graft portion is composed of multiple types of graft portions, not all of these multiple types of graft portions may be graft-bonded to the elastic body. At least a part of at least one type of graft portion may be graft-bonded to the elastic body, and other types (a plurality of other types) of graft portions are graft portions that are graft-bonded to the elastic body. may be grafted to. Further, when the graft portion is composed of a plurality of types of graft portions, a plurality of types of polymers that are polymers having the same configuration as the plurality of types of graft portions and are not graft-bonded to the elastic body graft polymer).
グラフト部1、グラフト部2、・・・、およびグラフト部nからなる多段重合グラフト部について説明する。当該多段重合グラフト部において、グラフト部nは、グラフト部n-1の少なくとも一部を被覆し得るか、またはグラフト部n-1の全体を被覆し得る。当該多段重合グラフト部において、グラフト部nの一部はグラフト部n-1の内側に入り込んでいることもある。 A multistage polymerized graft portion composed of graft portion 1 , graft portion 2 , . . . , and graft portion n will be described. In the multi-stage polymerized graft portion, the graft portion n may cover at least a portion of the graft portion n-1 , or may cover the entirety of the graft portion n-1 . In the multi-stage polymerized graft portion, a part of the graft portion n may be inside the graft portion n−1 .
多段重合グラフト部において、複数のグラフト部のそれぞれが、層構造を形成していてもよい。例えば、多段重合グラフト部が、グラフト部1、グラフト部2、およびグラフト部3からなる場合、グラフト部1がグラフト部における最内層を形成し、グラフト部1の外側にグラフト部2の層が形成され、さらにグラフト部2の層の外側にグラフト部3の層が最外層として形成される態様も、本発明の一態様である。このように、複数のグラフト部のそれぞれが層構造を形成している多段重合グラフト部は、多層グラフト部ともいえる。すなわち、本発明の一実施形態において、グラフト部は、(a)複数種のグラフト部の複合体、(b)多段重合グラフト部および/または(c)多層グラフト部を含んでいてもよい。 In the multi-stage polymerized graft portion, each of the plurality of graft portions may form a layered structure. For example, when the multistage polymerized graft portion is composed of graft portion 1 , graft portion 2 , and graft portion 3 , graft portion 1 forms the innermost layer in the graft portion, and graft portion 2 is formed on the outer side of graft portion 1 . Further, an aspect in which the layer of the graft portion 3 is formed as the outermost layer outside the layer of the graft portion 2 is also an aspect of the present invention. Thus, a multi-stage polymerized graft portion in which each of a plurality of graft portions forms a layered structure can also be called a multi-layer graft portion. That is, in one embodiment of the present invention, the graft portion may include (a) a composite of multiple types of graft portions, (b) a multi-stage polymerization graft portion and/or (c) a multi-layer graft portion.
重合体微粒子(A)の製造において任意の重合体(例えば後述する弾性体)とグラフト部とがこの順で重合される場合、得られる重合体微粒子(A)において、グラフト部の少なくとも一部分は、任意の重合体の少なくとも一部分を被覆し得る。任意の重合体とグラフト部とがこの順で重合されるとは、換言すれば、任意の重合体とグラフト部とが多段重合されるともいえる。任意の重合体とグラフト部とを多段重合して得られる重合体微粒子(A)は、多段重合体ともいえる。 When an arbitrary polymer (for example, an elastic body described later) and the graft portion are polymerized in this order in the production of the polymer fine particles (A), at least part of the graft portion in the resulting polymer fine particles (A) is At least a portion of any polymer may be coated. In other words, the arbitrary polymer and the graft portion are polymerized in this order, which means that the arbitrary polymer and the graft portion are polymerized in multiple stages. The polymer microparticles (A) obtained by multistage polymerization of an arbitrary polymer and a graft portion can also be said to be a multistage polymer.
重合体微粒子(A)が多段重合体である場合、グラフト部は任意の重合体(例えば後述する弾性体)の少なくとも一部を被覆し得るか、または任意の重合体の全体を被覆し得る。重合体微粒子(A)が多段重合体である場合、グラフト部の一部は任意の重合体の内側に入り込んでいることもある。グラフト部の少なくとも一部分は、弾性体の少なくとも一部分を被覆していることが好ましい。換言すれば、グラフト部の少なくとも一部分は、重合体微粒子(A)の最も外側に存在することが好ましい。 When the polymer microparticles (A) are a multistage polymer, the graft portion may coat at least a portion of any polymer (for example, an elastic body to be described later), or may entirely coat any polymer. When the polymer microparticles (A) are multi-stage polymers, part of the graft part may enter inside any polymer. At least a portion of the graft portion preferably covers at least a portion of the elastic body. In other words, at least part of the graft portion is preferably present on the outermost side of the fine polymer particles (A).
重合体微粒子(A)が多段重合体である場合、任意の重合体(例えば後述する弾性体)およびグラフト部が、層構造を形成していてもよい。例えば、弾性体が最内層(コア層とも称する。)を形成し、弾性体の外側にグラフト部の層が最外層(シェル層とも称する。)として形成される態様も、本発明の一態様である。弾性体をコア層とし、グラフト部をシェル層とする構造はコアシェル構造ともいえる。このように、弾性体およびグラフト部が層構造(コアシェル構造)を形成している重合体微粒子(A)は、多層重合体またはコアシェル重合体ともいえる。すなわち、本発明の一実施形態において、重合体微粒子(A)は、多段重合体であってもよく、かつ/または、多層重合体もしくはコアシェル重合体であってもよい。ただし、グラフト部を有している限り、重合体微粒子(A)は前記構成に制限されるわけではない。 When the fine polymer particles (A) are a multi-stage polymer, any polymer (for example, an elastic body to be described later) and the graft portion may form a layered structure. For example, an embodiment in which the elastic body forms the innermost layer (also referred to as a core layer) and the layer of the graft portion is formed as the outermost layer (also referred to as a shell layer) on the outside of the elastic body is also an aspect of the present invention. be. A structure in which an elastic body is used as a core layer and a graft portion is used as a shell layer can be called a core-shell structure. Thus, the polymer fine particles (A) in which the elastic body and the graft part form a layered structure (core-shell structure) can be called a multi-layered polymer or a core-shell polymer. That is, in one embodiment of the present invention, the polymer fine particle (A) may be a multi-stage polymer and/or a multi-layer polymer or core-shell polymer. However, the fine polymer particles (A) are not limited to the above configuration as long as they have a graft portion.
(弾性体)
重合体微粒子(A)は、さらに弾性体を有するものであることが好ましい。上述したグラフト部は、弾性体に対してグラフト結合された重合体であることが好ましい。すなわち、重合体微粒子(A)は、弾性体と、当該弾性体に対してグラフト結合されたグラフト部と、を有するゴム含有グラフト共重合体であることがより好ましい。重合体微粒子(A)がゴム含有グラフト共重合体である場合、樹脂組成物またはその硬化物において重合体微粒子(A)が1次粒子の状態で分散し得るという利点を有する。以下、重合体微粒子(A)がゴム含有グラフト共重合体である場合を例に挙げて、本発明の一実施形態を説明する。
(elastic body)
It is preferable that the polymer fine particles (A) further have an elastic body. The above-mentioned graft portion is preferably a polymer grafted to the elastic body. That is, the fine polymer particles (A) are more preferably a rubber-containing graft copolymer having an elastic body and a graft portion graft-bonded to the elastic body. When the polymer fine particles (A) are a rubber-containing graft copolymer, there is an advantage that the polymer fine particles (A) can be dispersed in the state of primary particles in the resin composition or its cured product. An embodiment of the present invention will be described below, taking as an example the case where the polymer fine particles (A) are a rubber-containing graft copolymer.
当該弾性体は、ジエン系ゴム、(メタ)アクリレート系ゴムおよびオルガノシロキサン系ゴムからなる群より選択される1種以上を含むことが好ましい。弾性体は、上述したゴム以外に、天然ゴムを含んでいてもよい。弾性体は、弾性部またはゴム粒子と言い換えることもできる。 The elastic body preferably contains one or more selected from the group consisting of diene rubber, (meth)acrylate rubber and organosiloxane rubber. The elastic body may contain natural rubber in addition to the rubbers described above. The elastic body can also be called an elastic portion or a rubber particle.
弾性体がジエン系ゴムを含む場合(場合A)について説明する。場合Aにおいて、得られる樹脂組成物は、靱性および耐衝撃性に優れる硬化物を提供することができる。靱性および/または耐衝撃性に優れる硬化物は、耐久性に優れる硬化物ともいえる。 A case (Case A) in which the elastic body contains a diene rubber will be described. In Case A, the resulting resin composition can provide a cured product with excellent toughness and impact resistance. A cured product having excellent toughness and/or impact resistance can also be said to be a cured product having excellent durability.
前記ジエン系ゴムは、構成単位として、ジエン系単量体に由来する構成単位を含む弾性体である。前記ジエン系単量体は、共役ジエン系単量体と言い換えることもできる。場合Aにおいて、ジエン系ゴムは、構成単位100重量%中、ジエン系単量体に由来する構成単位を50~100重量%、およびジエン系単量体と共重合可能なジエン系単量体以外のビニル系単量体に由来する構成単位を0~50重量%、含むものであってもよい。場合Aにおいて、ジエン系ゴムは、構成単位として、ジエン系単量体に由来する構成単位よりも少ない量において、(メタ)アクリレート系単量体に由来する構成単位を含んでいてもよい。 The diene-based rubber is an elastic body containing, as a structural unit, a structural unit derived from a diene-based monomer. The diene-based monomer can also be called a conjugated diene-based monomer. In case A, the diene rubber contains 50 to 100% by weight of structural units derived from a diene monomer out of 100% by weight of structural units, and a diene monomer other than a diene monomer copolymerizable with a diene monomer. 0 to 50% by weight of a structural unit derived from a vinyl-based monomer. In Case A, the diene-based rubber may contain structural units derived from (meth)acrylate-based monomers as structural units in an amount smaller than the structural units derived from diene-based monomers.
ジエン系単量体としては、例えば、1,3-ブタジエン、イソプレン(2-メチル-1,3-ブタジエン)、2-クロロ-1,3-ブタジエンなどが挙げられる。これらのジエン系単量体は、1種類のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of diene monomers include 1,3-butadiene, isoprene (2-methyl-1,3-butadiene) and 2-chloro-1,3-butadiene. These diene-based monomers may be used alone or in combination of two or more.
ジエン系単量体と共重合可能なジエン系単量体以外のビニル系単量体(以下、ビニル系単量体A、とも称する。)としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレンなどのビニルアレーン類;アクリル酸、メタクリル酸などのビニルカルボン酸類;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのビニルシアン類;塩化ビニル、臭化ビニル、クロロプレンなどのハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのアルケン類;ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジビニルベンゼンなどの多官能性単量体、などが挙げられる。上述した、ビニル系単量体Aは、1種類のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。上述した、ビニル系単量体Aの中でも、特に好ましくはスチレンである。なお、場合Aにおけるジエン系ゴムにおいて、ビニル系単量体Aに由来する構成単位は任意成分である。場合Aにおいて、ジエン系ゴムは、ジエン系単量体に由来する構成単位のみから構成されてもよい。 Vinyl-based monomers other than diene-based monomers copolymerizable with diene-based monomers (hereinafter also referred to as vinyl-based monomers A) include, for example, styrene, α-methylstyrene, and monochlorostyrene. Vinylarenes such as , dichlorostyrene; Vinylcarboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid; Vinyl cyanides such as acrylonitrile and methacrylonitrile; Vinyl halides such as vinyl chloride, vinyl bromide and chloroprene; , propylene, butylene, and isobutylene; and polyfunctional monomers such as diallyl phthalate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, and divinylbenzene. The vinyl-based monomer A described above may be used alone or in combination of two or more. Among the vinyl-based monomers A described above, styrene is particularly preferable. In addition, in the diene-based rubber in Case A, the structural unit derived from the vinyl-based monomer A is an optional component. In case A, the diene-based rubber may be composed only of structural units derived from diene-based monomers.
場合Aにおいて、ジエン系ゴムとしては、1,3-ブタジエンに由来する構成単位からなるブタジエンゴム(ポリブタジエンゴムとも称する。)、または、1,3-ブタジエンとスチレンとの共重合体であるブタジエン-スチレンゴム(ポリスチレン-ブタジエンとも称する。)が好ましく、ブタジエンゴムがより好ましい。前記構成によると、重合体微粒子(A)がジエン系ゴムを含むことによる所望の効果がより発揮され得る。また、ブタジエン-スチレンゴムは、屈折率の調整により、得られる硬化物の透明性を高めることができる点においても、より好ましい。 In Case A, the diene-based rubber may be butadiene rubber (also referred to as polybutadiene rubber) composed of structural units derived from 1,3-butadiene, or butadiene- Styrene rubber (also called polystyrene-butadiene) is preferred, and butadiene rubber is more preferred. According to the above configuration, the polymer fine particles (A) containing the diene rubber can more effectively exhibit the desired effects. In addition, butadiene-styrene rubber is more preferable in that the transparency of the resulting cured product can be enhanced by adjusting the refractive index.
弾性体が(メタ)アクリレート系ゴムを含む場合(場合B)について説明する。場合Bでは、多種の単量体の組合せにより、弾性体の幅広い重合体設計が可能となる。 A case (Case B) in which the elastic body contains (meth)acrylate rubber will be described. In case B, a wide variety of elastomeric polymer designs are possible by combining a wide variety of monomers.
前記(メタ)アクリレート系ゴムは、構成単位として、(メタ)アクリレート系単量体に由来する構成単位を含む弾性体である。場合Bにおいて、(メタ)アクリレート系ゴムは、構成単位100重量%中、(メタ)アクリレート系単量体に由来する構成単位を50~100重量%、および(メタ)アクリレート系単量体と共重合可能な(メタ)アクリレート系単量体以外のビニル系単量体に由来する構成単位を0~50重量%、含むものであってもよい。場合Bにおいて、(メタ)アクリレート系ゴムは、構成単位として、(メタ)アクリレート系単量体に由来する構成単位よりも少ない量において、ジエン系単量体に由来する構成単位を含んでいてもよい。 The (meth)acrylate rubber is an elastic body containing, as a structural unit, a structural unit derived from a (meth)acrylate monomer. In case B, the (meth)acrylate rubber contains 50 to 100% by weight of structural units derived from a (meth)acrylate monomer in 100% by weight of the structural units, and It may contain 0 to 50% by weight of constitutional units derived from vinyl monomers other than polymerizable (meth)acrylate monomers. In Case B, the (meth)acrylate-based rubber may contain structural units derived from a diene-based monomer in an amount smaller than the structural units derived from the (meth)acrylate-based monomer. good.
(メタ)アクリレート系単量体としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレート類;フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートなどの芳香環含有(メタ)アクリレート類;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類;グリシジル(メタ)アクリレート、グリシジルアルキル(メタ)アクリレートなどのグリシジル(メタ)アクリレート類;アルコキシアルキル(メタ)アクリレート類;アリル(メタ)アクリレート、アリルアルキル(メタ)アクリレートなどのアリルアルキル(メタ)アクリレート類;モノエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレートなどの多官能性(メタ)アクリレート類などが挙げられる。これらの(メタ)アクリレート系単量体は、1種類のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの(メタ)アクリレート系単量体の中でも、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、および2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートが好ましく、ブチル(メタ)アクリレートがより好ましい。 Examples of (meth)acrylate monomers include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, and dodecyl (meth)acrylate. , Alkyl (meth)acrylates such as stearyl (meth)acrylate and behenyl (meth)acrylate; Aromatic ring-containing (meth)acrylates such as phenoxyethyl (meth)acrylate and benzyl (meth)acrylate; ) acrylate, hydroxyalkyl (meth)acrylates such as 4-hydroxybutyl (meth)acrylate; glycidyl (meth)acrylates such as glycidyl (meth)acrylate and glycidylalkyl (meth)acrylate; alkoxyalkyl (meth)acrylates; Allylalkyl (meth)acrylates such as allyl (meth)acrylate and allylalkyl (meth)acrylate; monoethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, etc. Examples include polyfunctional (meth)acrylates. These (meth)acrylate monomers may be used alone or in combination of two or more. Among these (meth)acrylate monomers, ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate and 2-ethylhexyl (meth)acrylate are preferred, and butyl (meth)acrylate is more preferred.
場合Bにおいて、(メタ)アクリレート系ゴムとしては、エチル(メタ)アクリレートゴム、ブチル(メタ)アクリレートゴムおよび2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートゴムからなる群より選択される1種以上であることが好ましく、ブチル(メタ)アクリレートゴムがより好ましい。エチル(メタ)アクリレートゴムはエチル(メタ)アクリレートに由来する構成単位からなるゴムであり、ブチル(メタ)アクリレートゴムはブチル(メタ)アクリレートに由来する構成単位からなるゴムであり、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートゴムは2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートに由来する構成単位からなるゴムである。当該構成によると、弾性体のガラス転移温度(Tg)が低くなるためTgが低い重合体微粒子(A)および樹脂組成物が得られる。その結果、(a)得られる樹脂組成物は、優れた靱性を有する硬化物を提供でき、かつ(b)当該樹脂組成物の粘度をより低くすることができる。 In Case B, the (meth)acrylate rubber is preferably one or more selected from the group consisting of ethyl (meth)acrylate rubber, butyl (meth)acrylate rubber and 2-ethylhexyl (meth)acrylate rubber. , butyl (meth)acrylate rubber is more preferred. Ethyl (meth)acrylate rubber is rubber composed of structural units derived from ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate rubber is rubber composed of structural units derived from butyl (meth)acrylate, and 2-ethylhexyl ( A meth)acrylate rubber is a rubber composed of structural units derived from 2-ethylhexyl (meth)acrylate. According to this configuration, the glass transition temperature (Tg) of the elastic body is lowered, so that the polymer fine particles (A) and the resin composition having a low Tg can be obtained. As a result, (a) the resulting resin composition can provide a cured product having excellent toughness, and (b) the viscosity of the resin composition can be made lower.
(メタ)アクリレート系単量体と共重合可能な(メタ)アクリレート系単量体以外のビニル系単量体(以下、ビニル系単量体B、とも称する。)としては、前記ビニル系単量体Aにおいて列挙した単量体が挙げられる。(ビニル系単量体Bは、1種類のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。ビニル系単量体Bの中でも、特に好ましくはスチレンである。なお、場合Bにおける(メタ)アクリレート系ゴムにおいて、ビニル系単量体Bに由来する構成単位は任意成分である。場合Bにおいて、(メタ)アクリレート系ゴムは、(メタ)アクリレート系単量体に由来する構成単位のみから構成されてもよい。 As the vinyl-based monomer other than the (meth)acrylate-based monomer copolymerizable with the (meth)acrylate-based monomer (hereinafter also referred to as vinyl-based monomer B), the vinyl-based monomer The monomers listed in Form A are included. (Only one type of vinyl-based monomer B may be used, or two or more types may be used in combination. Among vinyl-based monomers B, styrene is particularly preferable. Note that in case B, In the (meth)acrylate-based rubber, the structural unit derived from the vinyl-based monomer B is an optional component.In the case B, the (meth)acrylate-based rubber has a structural unit derived from the (meth)acrylate-based monomer. It may consist of only
弾性体がオルガノシロキサン系ゴムを含む場合(場合C)について説明する。場合Cにおいて、得られる樹脂組成物は、十分な耐熱性を有し、かつ低温での耐衝撃性に優れる硬化物を提供することができる。 A case (Case C) in which the elastic body contains an organosiloxane rubber will be described. In Case C, the resulting resin composition has sufficient heat resistance and can provide a cured product with excellent impact resistance at low temperatures.
オルガノシロキサン系ゴムとしては、例えば、(a)ジメチルシリルオキシ、ジエチルシリルオキシ、メチルフェニルシリルオキシ、ジフェニルシリルオキシ、ジメチルシリルオキシ-ジフェニルシリルオキシなどの、アルキルもしくはアリール2置換シリルオキシ単位から構成されるオルガノシロキサン系重合体、(b)側鎖のアルキルの一部が水素原子に置換されたオルガノハイドロジェンシリルオキシなどの、アルキルもしくはアリール1置換シリルオキシ単位から構成されるオルガノシロキサン系重合体、が挙げられる。これらのオルガノシロキサン系重合体は、1種類のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Organosiloxane-based rubbers include, for example, (a) dimethylsilyloxy, diethylsilyloxy, methylphenylsilyloxy, diphenylsilyloxy, dimethylsilyloxy-diphenylsilyloxy, etc., composed of alkyl- or aryl-disubstituted silyloxy units. Organosiloxane-based polymers, (b) organosiloxane-based polymers composed of alkyl or aryl monosubstituted silyloxy units such as organohydrogensilyloxy in which some of the side chain alkyl groups are substituted with hydrogen atoms; be done. These organosiloxane polymers may be used alone or in combination of two or more.
本明細書において、ジメチルシリルオキシ単位から構成される重合体をジメチルシリルオキシゴムと称し、メチルフェニルシリルオキシ単位から構成される重合体をメチルフェニルシリルオキシゴムと称し、ジメチルシリルオキシ単位とジフェニルシリルオキシ単位とから構成される重合体をジメチルシリルオキシ-ジフェニルシリルオキシゴムと称する。場合Cにおいて、オルガノシロキサン系ゴムとしては、(a)得られる粉粒体を含む樹脂組成物が耐熱性に優れる硬化物または成形体を提供することができることから、ジメチルシリルオキシゴム、メチルフェニルシリルオキシゴムおよびジメチルシリルオキシ-ジフェニルシリルオキシゴムからなる群より選択される1種以上であることが好ましく、(b)容易に入手できて経済的でもあることから、ジメチルシリルオキシゴムであることがより好ましい。 In this specification, a polymer composed of dimethylsilyloxy units is referred to as dimethylsilyloxy rubber, and a polymer composed of methylphenylsilyloxy units is referred to as methylphenylsilyloxy rubber. Polymers composed of oxy units are called dimethylsilyloxy-diphenylsilyloxy rubbers. In the case C, the organosiloxane-based rubbers include dimethylsilyloxy rubber and methylphenylsilyl, since the resin composition containing (a) the obtained granules can provide a cured product or a molded product having excellent heat resistance. It is preferably one or more selected from the group consisting of oxyrubber and dimethylsilyloxy-diphenylsilyloxyrubber, and (b) dimethylsilyloxyrubber is preferred because it is readily available and economical. more preferred.
場合Cにおいて、重合体微粒子(A)は、重合体微粒子(A)に含まれる弾性体100重量%中、オルガノシロキサン系ゴムを80重量%以上含有していることが好ましく、90重量%以上含有していることがより好ましい。前記構成によると、得られる樹脂組成物は、耐熱性に優れる硬化物を提供することができる。 In case C, the fine polymer particles (A) preferably contain 80% by weight or more, more preferably 90% by weight or more, of the organosiloxane rubber in 100% by weight of the elastic material contained in the fine polymer particles (A). It is more preferable to have According to the configuration, the obtained resin composition can provide a cured product having excellent heat resistance.
弾性体は、ジエン系ゴム、(メタ)アクリレート系ゴムおよびオルガノシロキサン系ゴム以外の弾性体をさらに含んでいてもよい。ジエン系ゴム、(メタ)アクリレート系ゴムおよびオルガノシロキサン系ゴム以外の弾性体としては、例えば天然ゴムが挙げられる。 The elastic body may further contain an elastic body other than diene rubber, (meth)acrylate rubber and organosiloxane rubber. Examples of elastic bodies other than diene-based rubbers, (meth)acrylate-based rubbers and organosiloxane-based rubbers include natural rubbers.
本発明の一実施形態において、弾性体は、ブタジエンゴム、ブタジエン-スチレンゴム、ブタジエン-(メタ)アクリレートゴム、エチル(メタ)アクリレートゴム、ブチル(メタ)アクリレートゴム、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートゴム、ジメチルシリルオキシゴム、メチルフェニルシリルオキシゴム、およびジメチルシリルオキシ-ジフェニルシリルオキシゴムからなる群より選択される1種以上であることが好ましく、ブタジエンゴム、ブタジエン-スチレンゴム、ブチル(メタ)アクリレートゴム、およびジメチルシリルオキシゴムからなる群より選択される1種以上であることがより好ましい。 In one embodiment of the present invention, the elastomer is butadiene rubber, butadiene-styrene rubber, butadiene-(meth)acrylate rubber, ethyl (meth)acrylate rubber, butyl (meth)acrylate rubber, 2-ethylhexyl (meth)acrylate rubber. , dimethylsilyloxy rubber, methylphenylsilyloxy rubber, and dimethylsilyloxy-diphenylsilyloxy rubber, preferably one or more selected from the group consisting of butadiene rubber, butadiene-styrene rubber, butyl (meth)acrylate It is more preferably one or more selected from the group consisting of rubber and dimethylsilyloxy rubber.
(弾性体の架橋構造)
重合体微粒子(A)の熱硬化性樹脂中での分散安定性を保持する観点から、弾性体には、架橋構造が導入されていることが好ましい。弾性体に対する架橋構造の導入方法としては、一般的に用いられる手法を採用することができ、例えば以下の方法が挙げられる。すなわち、弾性体の製造において、弾性体を構成し得る単量体に、多官能性単量体および/またはメルカプト基含有化合物などの架橋性単量体を混合し、次いで重合する方法が挙げられる。本明細書において、弾性体など重合体を製造することを、重合体を重合する、とも称する。
(Crosslinked structure of elastic body)
From the viewpoint of maintaining the dispersion stability of the polymer fine particles (A) in the thermosetting resin, it is preferable that a crosslinked structure is introduced into the elastic body. As a method for introducing a crosslinked structure into the elastic body, a generally used method can be adopted, and examples thereof include the following methods. That is, in the production of the elastic body, a monomer capable of constituting the elastic body is mixed with a cross-linkable monomer such as a polyfunctional monomer and/or a mercapto group-containing compound, and then polymerized. . In this specification, manufacturing a polymer such as an elastomer is also referred to as polymerizing the polymer.
また、オルガノシロキサン系ゴムに架橋構造を導入する方法としては、次のような方法も挙げられる:(A)オルガノシロキサン系ゴムを重合するときに、多官能性のアルコキシシラン化合物と他の材料とを併用する方法、(B)反応性基(例えば(a)メルカプト基および(b)反応性を有するビニル基、など)をオルガノシロキサン系ゴムに導入し、その後、得られた反応生成物に、(a)有機過酸化物または(b)重合性を有するビニル単量体などを添加してラジカル反応させる方法、または、(C)オルガノシロキサン系ゴムを重合するときに、多官能性単量体および/またはメルカプト基含有化合物などの架橋性単量体を他の材料と共に混合し、次いで重合を行う方法、など。 Methods for introducing a crosslinked structure into an organosiloxane rubber include the following methods: (A) when polymerizing an organosiloxane rubber, a polyfunctional alkoxysilane compound and another material are combined; (B) introducing a reactive group (e.g., (a) a mercapto group and (b) a reactive vinyl group, etc.) into an organosiloxane rubber, and then adding (a) a method of adding an organic peroxide or (b) a polymerizable vinyl monomer or the like for a radical reaction, or (C) a polyfunctional monomer when polymerizing an organosiloxane rubber; and/or a method of mixing a crosslinkable monomer such as a mercapto group-containing compound with other materials, followed by polymerization, and the like.
多官能性単量体としては、上述した(グラフト部)の項で例示した多官能性単量体が挙げられる。 Examples of the polyfunctional monomer include the polyfunctional monomers exemplified in the section of (graft portion) described above.
メルカプト基含有化合物としては、アルキル基置換メルカプタン、アリル基置換メルカプタン、アリール基置換メルカプタン、ヒドロキシ基置換メルカプタン、アルコキシ基置換メルカプタン、シアノ基置換メルカプタン、アミノ基置換メルカプタン、シリル基置換メルカプタン、酸基置換メルカプタン、ハロ基置換メルカプタンおよびアシル基置換メルカプタンなどが挙げられる。アルキル基置換メルカプタンとしては、炭素数1~20のアルキル基置換メルカプタンが好ましく、炭素数1~10のアルキル基置換メルカプタンがより好ましい。アリール基置換メルカプタンとしては、フェニル基置換メルカプタンが好ましい。アルコキシ基置換メルカプタンとしては、炭素数1~20のアルコキシ基置換メルカプタンが好ましく、炭素数1~10のアルコキシ基置換メルカプタンがより好ましい。酸基置換メルカプタンとしては、好ましくは、カルボキシル基を有する炭素数1~10のアルキル基置換メルカプタン、または、カルボキシル基を有する炭素数1~12のアリール基置換メルカプタン、である。 Mercapto group-containing compounds include alkyl group-substituted mercaptans, allyl group-substituted mercaptans, aryl group-substituted mercaptans, hydroxy group-substituted mercaptans, alkoxy group-substituted mercaptans, cyano group-substituted mercaptans, amino group-substituted mercaptans, silyl group-substituted mercaptans, and acid group-substituted mercaptans. mercaptans, halo group-substituted mercaptans, acyl group-substituted mercaptans, and the like. As the alkyl-substituted mercaptan, an alkyl-substituted mercaptan having 1 to 20 carbon atoms is preferable, and an alkyl-substituted mercaptan having 1 to 10 carbon atoms is more preferable. As the aryl group-substituted mercaptan, a phenyl group-substituted mercaptan is preferred. As the alkoxy-substituted mercaptan, an alkoxy-substituted mercaptan having 1 to 20 carbon atoms is preferable, and an alkoxy-substituted mercaptan having 1 to 10 carbon atoms is more preferable. The acid group-substituted mercaptan is preferably an alkyl group-substituted mercaptan having a carboxyl group and having 1 to 10 carbon atoms or an aryl group-substituted mercaptan having a carboxyl group and having 1 to 12 carbon atoms.
(弾性体のガラス転移温度)
弾性体のガラス転移温度は、80℃以下が好ましく、70℃以下がより好ましく、60℃以下がより好ましく、50℃以下がより好ましく、40℃以下がより好ましく、30℃以下がより好ましく、20℃以下がより好ましく、10℃以下がより好ましく、0℃以下がより好ましく、-20℃以下がより好ましく、-40℃以下がより好ましく、-45℃以下がより好ましく、-50℃以下がより好ましく、-55℃以下がより好ましく、-60℃以下がより好ましく、-65℃以下がより好ましく、-70℃以下がより好ましく、-75℃以下がより好ましく、-80℃以下がより好ましく、-85℃以下がより好ましく、-90℃以下がより好ましく、-95℃以下がより好ましく、-100℃以下がより好ましく、-105℃以下がより好ましく、-110℃以下がより好ましく、-115℃以下がより好ましく、-120℃以下がさらに好ましく、-125℃以下が特に好ましい。本明細書において、「ガラス転移温度」を「Tg」と称する場合もある。当該構成によると、低いTgを有する重合体微粒子(A)、および、低いTgを有する樹脂組成物を得ることができる。その結果、得られる樹脂組成物は、優れた靱性を有する硬化物を提供できる。また、当該構成によると、得られる樹脂組成物の粘度を、より低くすることができる。弾性体のTgは、重合体微粒子(A)からなる平面板を用いて、粘弾性測定を行うことによって得ることができる。具体的には、以下のようにしてTgを測定できる:(1)重合体微粒子(A)からなる平面板について、動的粘弾性測定装置(例えば、アイティー計測制御株式会社製、DVA-200)を用いて、引張条件で動的粘弾性測定を行い、tanδのグラフを得る;(2)得られたtanδのグラフについて、tanδのピーク温度をガラス転移温度とする。ここで、tanδのグラフにおいて、複数のピークが得られた場合には、最も低いピーク温度を弾性体のガラス転移温度とする。
(Glass transition temperature of elastic body)
The glass transition temperature of the elastic body is preferably 80° C. or lower, more preferably 70° C. or lower, more preferably 60° C. or lower, more preferably 50° C. or lower, more preferably 40° C. or lower, more preferably 30° C. or lower. ° C. or lower is more preferred, 10 ° C. or lower is more preferred, 0 ° C. or lower is more preferred, -20 ° C. or lower is more preferred, -40 ° C. or lower is more preferred, -45 ° C. or lower is more preferred, and -50 ° C. or lower is more preferred. preferably -55°C or lower, more preferably -60°C or lower, more preferably -65°C or lower, more preferably -70°C or lower, more preferably -75°C or lower, more preferably -80°C or lower, -85°C or lower is more preferred, -90°C or lower is more preferred, -95°C or lower is more preferred, -100°C or lower is more preferred, -105°C or lower is more preferred, -110°C or lower is more preferred, -115 °C or lower is more preferred, -120°C or lower is even more preferred, and -125°C or lower is particularly preferred. In this specification, "glass transition temperature" may be referred to as "Tg". According to this configuration, polymer fine particles (A) having a low Tg and a resin composition having a low Tg can be obtained. As a result, the obtained resin composition can provide a cured product having excellent toughness. Moreover, according to the said structure, the viscosity of the resin composition obtained can be made lower. The Tg of the elastic body can be obtained by performing viscoelasticity measurement using a flat plate made of polymer fine particles (A). Specifically, Tg can be measured as follows: (1) For a flat plate made of polymer fine particles (A), a dynamic viscoelasticity measuring device (eg, DVA-200 manufactured by IT Keisoku Co., Ltd.) ) is used to perform dynamic viscoelasticity measurement under tensile conditions to obtain a tan δ graph; (2) Regarding the obtained tan δ graph, the tan δ peak temperature is taken as the glass transition temperature. Here, in the graph of tan δ, when a plurality of peaks are obtained, the lowest peak temperature is taken as the glass transition temperature of the elastic body.
一方、得られる硬化物の弾性率(剛性)の低下を抑制することができる、すなわち十分な弾性率(剛性)を有する硬化物が得られることから、弾性体のTgは、0℃よりも大きいことが好ましく、20℃以上であることがより好ましく、50℃以上であることがさらに好ましく、80℃以上であることが特に好ましく、120℃以上であることが最も好ましい。 On the other hand, the elastic modulus (rigidity) of the resulting cured product can be suppressed from decreasing, that is, a cured product having a sufficient elastic modulus (rigidity) can be obtained. 20° C. or higher is more preferred, 50° C. or higher is even more preferred, 80° C. or higher is particularly preferred, and 120° C. or higher is most preferred.
弾性体のTgは、弾性体に含まれる構成単位の組成などによって、決定され得る。換言すれば、弾性体を製造(重合)するときに使用する単量体の組成を変化させることにより、得られる弾性体のTgを調整することができる。 The Tg of the elastic body can be determined by the composition of the constituent units contained in the elastic body. In other words, the Tg of the resulting elastic body can be adjusted by changing the composition of the monomers used when manufacturing (polymerizing) the elastic body.
ここで、1種類の単量体のみを重合させてなる単独重合体としたとき、0℃よりも大きいTgを有する単独重合体を提供する単量体の群を、単量体群aとする。また、1種類の単量体のみを重合させてなる単独重合体としたとき、0℃未満のTgを有する単独重合体を提供する単量体の群を、単量体群bとする。単量体群aから選択される少なくとも1種の単量体に由来する構成単位を50~100重量%(より好ましくは、65~99重量%)、および単量体群bから選択される少なくとも1種の単量体に由来する構成単位を0~50重量%(より好ましくは、1~35重量%)含む弾性体を、弾性体Gとする。弾性体Gは、Tgが0℃よりも大きい。また、弾性体が弾性体Gを含む場合、得られる樹脂組成物は、十分な剛性を有する硬化物を提供することができる。 Here, when a homopolymer obtained by polymerizing only one type of monomer, a group of monomers that provide a homopolymer having a Tg greater than 0 ° C. is referred to as a monomer group a. . A group of monomers that provide a homopolymer having a Tg of less than 0° C. when only one type of monomer is polymerized is referred to as a monomer group b. 50 to 100% by weight (more preferably 65 to 99% by weight) of structural units derived from at least one monomer selected from monomer group a, and at least selected from monomer group b An elastic body G is defined as an elastic body containing 0 to 50% by weight (more preferably 1 to 35% by weight) of structural units derived from one type of monomer. The elastic body G has a Tg greater than 0°C. Moreover, when the elastic body contains the elastic body G, the obtained resin composition can provide a cured product having sufficient rigidity.
弾性体のTgが0℃よりも大きい場合も、弾性体に架橋構造が導入されていることが好ましい。架橋構造の導入方法としては、前記の方法が挙げられる。 Even when the Tg of the elastic body is higher than 0° C., it is preferable to introduce a crosslinked structure into the elastic body. Methods for introducing the crosslinked structure include the methods described above.
前記単量体群aに含まれ得る単量体としては、以下に限るものではないが、例えば、スチレン、2-ビニルナフタレンなどの無置換ビニル芳香族化合物類;α-メチルスチレンなどのビニル置換芳香族化合物類;3-メチルスチレン、4-メチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、2,5-ジメチルスチレン、3,5-ジメチルスチレン、2,4,6-トリメチルスチレンなどの環アルキル化ビニル芳香族化合物類;4-メトキシスチレン、4-エトキシスチレンなどの環アルコキシル化ビニル芳香族化合物類;2-クロロスチレン、3-クロロスチレンなどの環ハロゲン化ビニル芳香族化合物類;4-アセトキシスチレンなどの環エステル置換ビニル芳香族化合物類;4-ヒトロキシスチレンなどの環ヒドロキシル化ビニル芳香族化合物類;ビニルベンゾエート、ビニルシクロヘキサノエートなどのビニルエステル類;塩化ビニルなどのビニルハロゲン化物類;アセナフタレン、インデンなどの芳香族単量体類;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレートなどのアルキルメタクリレート類;フェニルメタクリレートなどの芳香族メタクリレート;イソボルニルメタクリレート、トリメチルシリルメタクリレートなどのメタクリレート類;メタクリロニトリルなどのメタクリル酸誘導体を含むメタクリル単量体;イソボルニルアクリレート、tert-ブチルアクリレートなどのある種のアクリル酸エステル;アクリロニトリルなどのアクリル酸誘導体を含むアクリル単量体、などが挙げられる。さらに、前記単量体群aに含まれ得る単量体としては、アクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、N-ビニルピロリドン、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、2-メチル-2-アダマンチルメタクリレート、1-アダマンチルアクリレート及び1-アダマンチルメタクリレート、など、単独重合体としたとき120℃以上のTgを有する単独重合体を提供し得る単量体が挙げられる。これらの単量体aは、1種類のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of monomers that can be included in the monomer group a include, but are not limited to, styrene, unsubstituted vinyl aromatic compounds such as 2-vinylnaphthalene; vinyl-substituted compounds such as α-methylstyrene; Aromatic compounds; ring-alkylated vinyls such as 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 2,5-dimethylstyrene, 3,5-dimethylstyrene and 2,4,6-trimethylstyrene Aromatic compounds; Ring alkoxylated vinyl aromatic compounds such as 4-methoxystyrene and 4-ethoxystyrene; Ring halogenated vinyl aromatic compounds such as 2-chlorostyrene and 3-chlorostyrene; 4-acetoxystyrene and the like ring-ester-substituted vinyl aromatic compounds; ring hydroxylated vinyl aromatic compounds such as 4-hydroxystyrene; vinyl esters such as vinyl benzoate and vinyl cyclohexanoate; vinyl halides such as vinyl chloride; , indene; alkyl methacrylates such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate and isopropyl methacrylate; aromatic methacrylates such as phenyl methacrylate; methacrylates such as isobornyl methacrylate and trimethylsilyl methacrylate; methacrylic monomers including methacrylic acid derivatives; certain acrylic acid esters such as isobornyl acrylate and tert-butyl acrylate; acrylic monomers including acrylic acid derivatives such as acrylonitrile; Further, monomers that can be included in the monomer group a include acrylamide, isopropylacrylamide, N-vinylpyrrolidone, isobornyl methacrylate, dicyclopentanyl methacrylate, 2-methyl-2-adamantyl methacrylate, 1- Monomers such as adamantyl acrylate and 1-adamantyl methacrylate that can provide a homopolymer having a Tg of 120° C. or higher when converted to a homopolymer are included. These monomers a may be used alone or in combination of two or more.
前記単量体bとしては、エチルアクリレート、ブチルアクリレート(別名:アクリル酸ブチル)、2-エチルヘキシルアクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレートなどが挙げられる。これらの単量体bは、1種類のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの単量体bの中でも、特に好ましくは、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、および2-エチルヘキシルアクリレートである。 Examples of the monomer b include ethyl acrylate, butyl acrylate (also known as butyl acrylate), 2-ethylhexyl acrylate, octyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, and the like. is mentioned. These monomers b may be used alone or in combination of two or more. Among these monomers b, particularly preferred are ethyl acrylate, butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate.
(弾性体の体積平均粒子径)
弾性体の体積平均粒子径は、0.03μm~50.00μmが好ましく、0.05μm~10.00μmがより好ましく、0.08μm~2.00μmがより好ましく、0.10μm~1.00μmがさらに好ましく、0.10μm~0.80μmがよりさらに好ましく、0.10μm~0.50μmが特に好ましい。弾性体の体積平均粒子径が(a)0.03μm以上である場合、所望の体積平均粒子径を有する弾性体を安定的に得ることができ、(b)50.00μm以下である場合、得られる硬化物または成形体の耐熱性および耐衝撃性が良好となる。弾性体の体積平均粒子径は、弾性体を含む水性ラテックスを試料として、動的光散乱式粒子径分布測定装置などを用いて、測定することができる。弾性体の体積平均粒子径の測定方法については、下記実施例にて詳述する。
(Volume average particle size of elastic body)
The volume average particle diameter of the elastic body is preferably 0.03 μm to 50.00 μm, more preferably 0.05 μm to 10.00 μm, more preferably 0.08 μm to 2.00 μm, and further preferably 0.10 μm to 1.00 μm. It is preferably 0.10 μm to 0.80 μm, and particularly preferably 0.10 μm to 0.50 μm. When the volume average particle diameter of the elastic body is (a) 0.03 μm or more, an elastic body having a desired volume average particle diameter can be stably obtained. The heat resistance and impact resistance of the cured product or molded product to be obtained are improved. The volume average particle size of the elastic body can be measured by using an aqueous latex containing the elastic body as a sample and using a dynamic light scattering particle size distribution analyzer or the like. A method for measuring the volume average particle size of the elastic body will be described in detail in Examples below.
(弾性体の割合)
重合体微粒子(A)中に占める弾性体の割合は、重合体微粒子(A)全体を100重量%として、40~97重量%が好ましく、60~95重量%がより好ましく、70~93重量%がさらに好ましい。弾性体の前記割合が、(a)40重量%以上である場合、得られる樹脂組成物は、靱性および耐衝撃性に優れる硬化物を提供することができ、(b)97重量%以下である場合、重合体微粒子(A)は容易には凝集しないため、樹脂組成物が高粘度となることがなく、その結果、得られる樹脂組成物は取り扱いに優れたものとなり得る。
(Proportion of elastic body)
The proportion of the elastic body in the polymer fine particles (A) is preferably 40 to 97 wt%, more preferably 60 to 95 wt%, and 70 to 93 wt%, based on 100 wt% of the polymer fine particles (A) as a whole. is more preferred. When the proportion of the elastic body is (a) 40% by weight or more, the obtained resin composition can provide a cured product having excellent toughness and impact resistance, and (b) is 97% by weight or less. In this case, since the polymer fine particles (A) do not easily aggregate, the resin composition does not become highly viscous, and as a result, the obtained resin composition can be excellent in handling.
(弾性体のゲル含量)
弾性体は、適切な溶媒に対して膨潤し得るが、実質的には溶解しないものであることが好ましい。弾性体は、使用する熱硬化性樹脂に対して、不溶であることが好ましい。
(Gel content of elastic body)
Preferably, the elastomer is swellable in a suitable solvent, but substantially insoluble. The elastic body is preferably insoluble in the thermosetting resin used.
弾性体は、ゲル含量が60重量%以上であることが好ましく、80重量%以上であることがより好ましく、90重量%以上であることがさらに好ましく、95重量%以上であることが特に好ましい。弾性体のゲル含量が前記範囲内である場合、得られる樹脂組成物は、靱性に優れる硬化物を提供できる。 The elastic body preferably has a gel content of 60% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, even more preferably 90% by weight or more, and particularly preferably 95% by weight or more. When the gel content of the elastic body is within the above range, the obtained resin composition can provide a cured product having excellent toughness.
本明細書においてゲル含量の算出方法は下記の通りである。先ず、重合体微粒子(A)を含有する水性ラテックスを得、次に、当該水性ラテックスから、重合体微粒子(A)の粉粒体を得る。水性ラテックスから重合体微粒子(A)の粉粒体を得る方法としては、特に限定されないが、例えば、(a)当該水性ラテックス中の重合体微粒子(A)を凝集させ、(b)得られる凝集物を脱水し、(c)さらに凝集物を乾燥することにより、重合体微粒子(A)の粉粒体を得る方法が挙げられる。次いで、重合体微粒子(A)の粉粒体2.0gをメチルエチルケトン(MEK)50mLに溶解する。その後、得られたMEK溶解物を、MEKに可溶な成分(MEK可溶分)とMEKに不溶な成分(MEK不溶分)とに分離する。具体的には、遠心分離機(日立工機(株)社製、CP60E)を用い、回転数30,000rpmにて1時間、得られたMEK溶解物を遠心分離に供し、当該溶解物を、MEK可溶分とMEK不溶分とに分離する。ここで、遠心分離作業は合計3セット実施する。得られたMEK可溶分とMEK不溶分との重量を測定し、次式よりゲル含量を算出する。
ゲル含量(%)=(メチルエチルケトン不溶分の重量)/{(メチルエチルケトン不溶分の重量)+(メチルエチルケトン可溶分の重量)}×100
(弾性体の変形例)
本発明の一実施形態において、重合体微粒子(A)の「弾性体」は、構成単位の組成が同一である1種類の弾性体、のみからなってもよい。この場合、重合体微粒子(A)の「弾性体」は、ジエン系ゴム、(メタ)アクリレート系ゴムおよびオルガノシロキサン系ゴムからなる群より選択される1種類である。
In the present specification, the method for calculating the gel content is as follows. First, an aqueous latex containing the polymer microparticles (A) is obtained, and then powder particles of the polymer microparticles (A) are obtained from the aqueous latex. The method for obtaining powdery particles of the polymer fine particles (A) from the aqueous latex is not particularly limited. For example, (a) the polymer fine particles (A) in the aqueous latex are aggregated, A method of dehydrating the substance and (c) further drying the agglomerate to obtain powdery particles of the polymer fine particles (A) can be mentioned. Next, 2.0 g of powder particles of polymer fine particles (A) are dissolved in 50 mL of methyl ethyl ketone (MEK). After that, the obtained MEK melt is separated into a component soluble in MEK (MEK soluble matter) and a component insoluble in MEK (MEK insoluble matter). Specifically, using a centrifuge (manufactured by Hitachi Koki Co., Ltd., CP60E), the obtained MEK lysate was subjected to centrifugation for 1 hour at a rotation speed of 30,000 rpm, and the lysate was Separation into MEK soluble matter and MEK insoluble matter. Here, a total of 3 sets of centrifugation operations are carried out. The weights of the obtained MEK soluble matter and MEK insoluble matter are measured, and the gel content is calculated from the following formula.
Gel content (%) = (weight of insoluble portion in methyl ethyl ketone)/{(weight of insoluble portion in methyl ethyl ketone) + (weight of soluble portion in methyl ethyl ketone)} x 100
(Modified example of elastic body)
In one embodiment of the present invention, the "elastic body" of the fine polymer particles (A) may consist of only one type of elastic body having the same composition of structural units. In this case, the "elastic body" of the fine polymer particles (A) is one selected from the group consisting of diene-based rubbers, (meth)acrylate-based rubbers and organosiloxane-based rubbers.
本発明の一実施形態において、重合体微粒子(A)の「弾性体」は、構成単位の組成がそれぞれ異なる複数種の弾性体からなってもよい。この場合、重合体微粒子(A)の「弾性体」は、ジエン系ゴム、(メタ)アクリレート系ゴムおよびオルガノシロキサン系ゴムからなる群より選択される2種類以上であってもよい。また、この場合、重合体微粒子(A)の「弾性体」は、ジエン系ゴム、(メタ)アクリレート系ゴムおよびオルガノシロキサン系ゴムからなる群より選択される1種類であってもよい。換言すれば、重合体微粒子(A)の「弾性体」は、構成単位の組成がそれぞれ異なる複数種のジエン系ゴム、(メタ)アクリレート系ゴムまたはオルガノシロキサン系ゴムであってもよい。 In one embodiment of the present invention, the "elastic body" of the fine polymer particles (A) may consist of a plurality of types of elastic bodies each having a different composition of structural units. In this case, the "elastic body" of the fine polymer particles (A) may be two or more selected from the group consisting of diene-based rubbers, (meth)acrylate-based rubbers and organosiloxane-based rubbers. In this case, the "elastic body" of the fine polymer particles (A) may be one selected from the group consisting of diene-based rubbers, (meth)acrylate-based rubbers and organosiloxane-based rubbers. In other words, the "elastic body" of the fine polymer particles (A) may be a plurality of types of diene-based rubbers, (meth)acrylate-based rubbers, or organosiloxane-based rubbers each having a different composition of structural units.
本発明の一実施形態において、重合体微粒子(A)の「弾性体」が、構成単位の組成がそれぞれ異なる複数種の弾性体からなる場合について説明する。この場合、複数種の弾性体のそれぞれを、弾性体1、弾性体2、・・・、および弾性体nとする。ここで、nは2以上の整数である。重合体微粒子(A)の「弾性体」は、それぞれ別々に重合された弾性体1、弾性体2、・・・、および弾性体nの複合体を含んでいてもよい。重合体微粒子(A)の「弾性体」は、弾性体1、弾性体2、・・・、および弾性体nをそれぞれ順に重合して得られる1つの弾性体を含んでいてもよい。このように、複数の弾性体(重合体)をそれぞれ順に重合することを、多段重合とも称する。複数種の弾性体を多段重合して得られる1つの弾性体を、多段重合弾性体とも称する。多段重合弾性体の製造方法については、後に詳述する。 In one embodiment of the present invention, the case where the "elastic body" of the fine polymer particles (A) is composed of a plurality of types of elastic bodies having different compositions of structural units will be described. In this case, each of the plurality of types of elastic bodies is defined as elastic body 1 , elastic body 2 , . . . , and elastic body n . Here, n is an integer of 2 or more. The "elastic body" of the fine polymer particles (A) may include a composite of separately polymerized elastic bodies 1 , 2 , . . . , and elastic body n . The "elastic body" of the fine polymer particles (A) may include one elastic body obtained by polymerizing the elastic body 1 , the elastic body 2 , . . . and the elastic body n in order. Such polymerization of a plurality of elastic bodies (polymers) in order is also called multistage polymerization. A single elastic body obtained by multi-stage polymerization of a plurality of types of elastic bodies is also referred to as a multi-stage polymerized elastic body. A method for producing the multi-stage polymer elastic body will be described in detail later.
弾性体1、弾性体2、・・・、および弾性体nからなる多段重合弾性体について説明する。当該多段重合弾性体において、弾性体nは、弾性体n-1の少なくとも一部を被覆し得るか、または弾性体n-1の全体を被覆し得る。当該多段重合弾性体において、弾性体nの一部は弾性体n-1の内側に入り込んでいることもある。 A multistage polymerized elastic body composed of elastic body 1 , elastic body 2 , . . . , and elastic body n will be described. In the multi-stage polymer elastic body, the elastic body n may cover at least a portion of the elastic body n - 1, or may cover the entirety of the elastic body n-1 . In the multi-stage polymerized elastic body, part of the elastic body n may be inside the elastic body n-1 .
多段重合弾性体において、複数の弾性体のそれぞれが、層構造を形成していてもよい。例えば、多段重合弾性体が、弾性体1、弾性体2、および弾性体3からなる場合、弾性体1が最内層を形成し、弾性体1の外側に弾性体2の層が形成され、さらに弾性体2の層の外側に弾性体3の層が弾性体における最外層として形成される態様も、本発明の一態様である。このように、複数の弾性体のそれぞれが層構造を形成している多段重合弾性体は、多層弾性体ともいえる。すなわち、本発明の一実施形態において、重合体微粒子(A)の「弾性体」は、(a)複数種の弾性体の複合体、(b)多段重合弾性体および/または(c)多層弾性体を含んでいてもよい。 In the multi-stage polymer elastic body, each of the plurality of elastic bodies may form a layered structure. For example, when the multi-stage polymerized elastic body is composed of elastic body 1 , elastic body 2 , and elastic body 3 , the elastic body 1 forms the innermost layer, the elastic body 2 layer is formed on the outer side of the elastic body 1 , and A mode in which the layer of the elastic body 3 is formed as the outermost layer of the elastic body outside the layer of the elastic body 2 is also one mode of the present invention. Thus, a multi-stage polymerized elastic body in which each of a plurality of elastic bodies forms a layered structure can also be called a multi-layered elastic body. That is, in one embodiment of the present invention, the “elastic body” of the fine polymer particles (A) is (a) a composite of multiple types of elastic bodies, (b) a multi-stage polymerized elastic body and/or (c) a multi-layered elastic It may contain a body.
(表面架橋重合体)
ゴム含有グラフト共重合体は、弾性体、および、当該弾性体に対してグラフト結合されたグラフト部以外に、表面架橋重合体をさらに有することが好ましい。換言すれば、重合体微粒子(A)は、弾性体、および、当該弾性体に対してグラフト結合されたグラフト部以外に、表面架橋重合体をさらに有することが好ましい。以下、重合体微粒子(A)(例えばゴム含有グラフト共重合体)が、表面架橋重合体をさらに有する場合を例に挙げて、本発明の一実施形態を説明する。この場合、(a)重合体微粒子(A)の製造において、耐ブロッキング性を改善することができるとともに、(b)熱硬化性樹脂における重合体微粒子(A)の分散性がより良好となる。これらの理由としては、特に限定されないが、以下のように推測され得る:表面架橋重合体が弾性体の少なくとも一部を被覆することにより、重合体微粒子(A)の弾性体部分の露出が減り、その結果、弾性体同士が引っ付きにくくなるため、重合体微粒子(A)の分散性が向上する。
(Surface cross-linked polymer)
The rubber-containing graft copolymer preferably further has a surface-crosslinked polymer in addition to the elastic body and the graft portion graft-bonded to the elastic body. In other words, the fine polymer particles (A) preferably further have a surface-crosslinked polymer in addition to the elastic body and the graft portion graft-bonded to the elastic body. An embodiment of the present invention will be described below, taking as an example the case where the polymer fine particles (A) (for example, a rubber-containing graft copolymer) further has a surface-crosslinked polymer. In this case, (a) blocking resistance can be improved in the production of the fine polymer particles (A), and (b) dispersibility of the fine polymer particles (A) in the thermosetting resin is improved. These reasons are not particularly limited, but can be presumed as follows: By covering at least a part of the elastic body with the surface cross-linked polymer, the exposure of the elastic part of the fine polymer particles (A) is reduced. As a result, the elastic bodies are less likely to stick to each other, thereby improving the dispersibility of the fine polymer particles (A).
重合体微粒子(A)が表面架橋重合体を有する場合、さらに以下の効果も有し得る:(a)樹脂組成物の粘度を低下させる効果、(b)弾性体における架橋密度を上げる効果、および(c)グラフト部のグラフト効率を高める効果。弾性体における架橋密度とは、弾性体全体における架橋構造の数の程度を意図する。 When the polymer microparticles (A) have a surface-crosslinked polymer, the following effects can also be obtained: (a) the effect of reducing the viscosity of the resin composition, (b) the effect of increasing the crosslink density in the elastic body, and (c) The effect of increasing the graft efficiency of the graft portion. The crosslink density in the elastic means the degree of the number of crosslink structures in the whole elastic.
表面架橋重合体は、構成単位として、多官能性単量体に由来する構成単位を30~100重量%、およびその他のビニル系単量体に由来する構成単位を0~70重量%、合計100重量%含む重合体からなる。 The surface-crosslinked polymer contains, as structural units, 30 to 100% by weight of structural units derived from a polyfunctional monomer and 0 to 70% by weight of structural units derived from other vinyl monomers, a total of 100 % by weight of the polymer.
表面架橋重合体の重合に用いられ得る多官能性単量体としては、上述の多官能性単量体と同じ単量体が挙げられる。それら多官能性単量体の中でも、表面架橋重合体の重合に好ましく用いられ得る多官能性単量体としては、アリルメタクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート(例えばジメタクリル酸1,3-ブチレングリコールなど)、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、およびポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート類が挙げられる。これら多官能性単量体は、1種類のみが用いられてもよく、2種以上が組み合わせて用いられてもよい。 Polyfunctional monomers that can be used to polymerize the surface-crosslinked polymer include the same polyfunctional monomers as described above. Among these polyfunctional monomers, polyfunctional monomers that can be preferably used for polymerization of the surface-crosslinked polymer include allyl methacrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, butylene glycol di(meth)acrylate (e.g. 1,3-butylene glycol dimethacrylate), butanediol di(meth)acrylate, hexanediol di(meth)acrylate, cyclohexanedimethanol di(meth)acrylate, and polyethylene glycol di(meth)acrylates. Only one type of these polyfunctional monomers may be used, or two or more types may be used in combination.
重合体微粒子(A)は、ゴム含有グラフト共重合体の重合とは独立して重合された表面架橋重合体を含んでいてもよく、または、ゴム含有グラフト共重合体と共に重合された表面架橋重合体を含んでいてもよい。重合体微粒子(A)は、弾性体と表面架橋重合体とグラフト部とをこの順に多段重合して得られる多段重合体であってもよい。これらいずれの態様においても、表面架橋重合体は弾性体の少なくとも一部を被覆し得る。 The polymer microparticles (A) may contain a surface-crosslinked polymer polymerized independently of the polymerization of the rubber-containing graft copolymer, or may contain a surface-crosslinked polymer polymerized together with the rubber-containing graft copolymer. May include coalescing. The fine polymer particles (A) may be a multi-stage polymer obtained by multi-stage polymerization of an elastic body, a surface-crosslinked polymer and a graft portion in this order. In any of these embodiments, the surface-crosslinked polymer can cover at least a portion of the elastic body.
表面架橋重合体は、弾性体の一部とみなすこともできる。換言すれば、表面架橋重合体は、ゴム含有グラフト共重合体の一部とみなすこともでき、表面架橋重合部ともいえる。重合体微粒子(A)が表面架橋重合体を含む場合、グラフト部は、(a)表面架橋重合体以外の弾性体に対してグラフト結合されていてもよく、(b)表面架橋重合体に対してグラフト結合されていてもよく、(c)表面架橋重合体以外の弾性体および表面架橋重合体の両方に対してグラフト結合されていてもよい。重合体微粒子(A)が表面架橋重合体を含む場合、上述した弾性体の体積平均粒子径とは、表面架橋重合体を含む弾性体の体積平均粒子径を意図する。 Surface cross-linked polymers can also be considered part of the elastomer. In other words, the surface-crosslinked polymer can also be regarded as a part of the rubber-containing graft copolymer, and can also be said to be a surface-crosslinked polymer portion. When the polymer microparticles (A) contain a surface-crosslinked polymer, the graft portion may be (a) graft-bonded to an elastic body other than the surface-crosslinked polymer, and (b) to the surface-crosslinked polymer. (c) may be graft-bonded to both the elastic body other than the surface-crosslinked polymer and the surface-crosslinked polymer. When the polymer fine particles (A) contain a surface-crosslinked polymer, the volume-average particle diameter of the elastic body mentioned above means the volume-average particle diameter of the elastic body containing the surface-crosslinked polymer.
重合体微粒子(A)が、弾性体と表面架橋重合体とグラフト部とをこの順に多段重合して得られる多段重合体である場合(場合D)について説明する。場合Dにおいて、表面架橋重合体は、弾性体の一部を被覆し得るか、または弾性体の全体を被覆し得る。場合Dにおいて、表面架橋重合体の一部は弾性体の内側に入り込んでいることもある。場合Dにおいて、グラフト部は、表面架橋重合体の一部を被覆し得るか、または表面架橋重合体の全体を被覆し得る。場合Dにおいて、グラフト部の一部は表面架橋重合体の内側に入り込んでいることもある。場合Dにおいて、弾性体、表面架橋重合体およびグラフト部が、層構造を有していてもよい。例えば、弾性体を最内層(コア層)とし、弾性体の外側に表面架橋重合体の層が中間層として存在し、表面架橋重合体の外側にグラフト部の層が最外層(シェル層)として存在する態様も、本発明の一態様である。 A case (Case D) in which the fine polymer particles (A) are a multi-stage polymer obtained by multi-stage polymerization of an elastic body, a surface-crosslinked polymer and a graft portion in this order will be described. In Case D, the surface cross-linked polymer may cover a portion of the elastic or may cover the entire elastic. In case D, part of the surface-crosslinked polymer may be embedded inside the elastic body. In Case D, the graft portion may cover a portion of the surface cross-linked polymer or may cover the entire surface cross-linked polymer. In Case D, part of the graft portion may be embedded inside the surface-crosslinked polymer. In Case D, the elastic body, the surface-crosslinked polymer and the graft portion may have a layered structure. For example, the elastic body is the innermost layer (core layer), the surface-crosslinked polymer layer is present as an intermediate layer outside the elastic body, and the graft portion layer is the outermost layer (shell layer) outside the surface-crosslinked polymer. The present aspect is also an aspect of the invention.
(重合体微粒子(A)の体積平均粒子径(Mv))
重合体微粒子(A)の体積平均粒子径(Mv)は、所望の粘度を有し、かつ高度に安定した樹脂組成物を得ることができることから、0.03μm~50.00μmが好ましく、0.05μm~10.00μmがより好ましく、0.08μm~2.00μmがより好ましく、0.10μm~1.00μmがさらに好ましく、0.10μm~0.80μmがよりさらに好ましく、0.10μm~0.50μmが特に好ましい。重合体微粒子(A)の体積平均粒子径(Mv)が前記範囲内である場合、樹脂(B)(例えば、熱硬化性樹脂)における重合体微粒子(A)の分散性が良好となるという利点も有する。なお、本明細書において、「重合体微粒子(A)の体積平均粒子径(Mv)」とは、特に言及する場合を除き、重合体微粒子(A)の1次粒子の体積平均粒子径を意図する。重合体微粒子(A)の体積平均粒子径は、重合体微粒子(A)を含む水性ラテックスを試料として、動的光散乱式粒子径分布測定装置などを用いて、測定することができる。
(Volume average particle diameter (Mv) of polymer microparticles (A))
The volume average particle diameter (Mv) of the fine polymer particles (A) is preferably from 0.03 μm to 50.00 μm, since a highly stable resin composition having a desired viscosity can be obtained. 05 μm to 10.00 μm is more preferable, 0.08 μm to 2.00 μm is more preferable, 0.10 μm to 1.00 μm is still more preferable, 0.10 μm to 0.80 μm is even more preferable, and 0.10 μm to 0.50 μm is particularly preferred. When the volume average particle diameter (Mv) of the polymer fine particles (A) is within the above range, the advantage is that the polymer fine particles (A) have good dispersibility in the resin (B) (for example, thermosetting resin). also have In the present specification, the "volume average particle diameter (Mv) of the polymer microparticles (A)" is intended to be the volume average particle diameter of the primary particles of the polymer microparticles (A), unless otherwise specified. do. The volume average particle size of the polymer fine particles (A) can be measured using a dynamic light scattering particle size distribution analyzer or the like using an aqueous latex containing the polymer fine particles (A) as a sample.
(2-2.重合体微粒子(A)の製造方法)
以下、重合体微粒子(A)が、弾性体と、当該弾性体に対してグラフト結合されたグラフト部と、を有するゴム含有グラフト共重合体を含む場合を例に挙げて、重合体微粒子(A)の製造方法の一例を説明する。重合体微粒子(A)は、例えば、弾性体を重合した後、当該弾性体の存在下にて当該弾性体に対してグラフト部を構成する重合体をグラフト重合することによって、製造できる。
(2-2. Method for producing polymer microparticles (A))
Hereinafter, a case in which the polymer fine particles (A) contain a rubber-containing graft copolymer having an elastic body and a graft portion graft-bonded to the elastic body will be taken as an example, and the polymer fine particles (A ) will be described below. The fine polymer particles (A) can be produced, for example, by polymerizing an elastic body and then graft-polymerizing a polymer forming a graft portion to the elastic body in the presence of the elastic body.
重合体微粒子(A)は、公知の方法、例えば、乳化重合法、懸濁重合法、マイクロサスペンジョン重合法などの方法により製造することができる。具体的には、重合体微粒子(A)における弾性体の重合、グラフト部の重合(グラフト重合)、および表面架橋重合体の重合は、公知の方法、例えば、乳化重合法、懸濁重合法、マイクロサスペンジョン重合法などの方法により実施することができる。これらの中でも特に、重合体微粒子(A)の製造方法としては、乳化重合法が好ましい。乳化重合法によると、(a)重合体微粒子(A)の組成設計が容易である、および(b)重合体微粒子(A)の工業生産が容易である、という利点を有する。以下、重合体微粒子(A)に含まれ得る弾性体、グラフト部、および任意の構成である表面架橋重合体の製造方法について、説明する。 Polymer microparticles (A) can be produced by known methods such as emulsion polymerization, suspension polymerization, and microsuspension polymerization. Specifically, the polymerization of the elastic body, the polymerization of the graft portion (graft polymerization), and the polymerization of the surface-crosslinked polymer in the fine polymer particles (A) are performed by known methods such as emulsion polymerization, suspension polymerization, It can be carried out by a method such as a microsuspension polymerization method. Among these, the emulsion polymerization method is particularly preferable as the method for producing the polymer fine particles (A). The emulsion polymerization method has the advantages of (a) facilitating compositional design of the polymer microparticles (A) and (b) facilitating industrial production of the polymer microparticles (A). Hereinafter, the method for producing the elastic body, the graft portion, and the surface-crosslinked polymer having any configuration that can be contained in the fine polymer particles (A) will be described.
(弾性体の製造方法)
弾性体が、ジエン系ゴムおよび(メタ)アクリレート系ゴムからなる群より選択される少なくとも1種以上を含む場合を考える。この場合、弾性体は、例えば、乳化重合、懸濁重合、マイクロサスペンジョン重合などの方法により製造することができ、その製造方法としては、例えばWO2005/028546号公報に記載の方法を用いることができる。
(Manufacturing method of elastic body)
Consider the case where the elastic body contains at least one selected from the group consisting of diene-based rubbers and (meth)acrylate-based rubbers. In this case, the elastic body can be produced, for example, by a method such as emulsion polymerization, suspension polymerization, or microsuspension polymerization. .
弾性体が、オルガノシロキサン系ゴムを含む場合を考える。この場合、弾性体は、例えば、乳化重合、懸濁重合、マイクロサスペンジョン重合などの方法により製造することができ、その製造方法としては、例えばWO2006/070664号公報に記載の方法を用いることができる。 Consider the case where the elastic body contains an organosiloxane rubber. In this case, the elastic body can be produced, for example, by a method such as emulsion polymerization, suspension polymerization, or microsuspension polymerization. .
重合体微粒子(A)の「弾性体」が複数種の弾性体(例えば弾性体1、弾性体2、・・・、弾性体n)からなる場合について説明する。この場合、弾性体1、弾性体2、・・・、弾性体nは、それぞれ別々に上述の方法により重合され、その後混合されて複合化されることにより、複数種の弾性体からなる複合体が製造されてもよい。または、弾性体1、弾性体2、・・・、弾性体nは、それぞれ順に多段重合され、複数種の弾性体からなる1つの弾性体が製造されてもよい。 A case where the "elastic body" of the fine polymer particles (A) consists of a plurality of types of elastic bodies (eg, elastic body 1 , elastic body 2 , . . . , elastic body n ) will be described. In this case, the elastic bodies 1 1 , 2 2 , . may be produced. Alternatively , elastic body 1 1 , elastic body 2 2 , .
弾性体の多段重合について、具体的に説明する。例えば、以下、(1)~(4)の工程を順に行うことにより、多段重合弾性体を得ることができる:(1)弾性体1を重合して弾性体1を得る;(2)次いで弾性体1の存在下にて弾性体2を重合して2段弾性体1+2を得る;(3)次いで弾性体1+2の存在下にて弾性体3を重合して3段弾性体1+2+3を得る;(4)以下、同様に行った後、弾性体1+2+・・・+(n-1)の存在下にて弾性体nを重合して多段重合弾性体1+2+・・・+nを得る。 A specific description will be given of the multi-stage polymerization of the elastic body. For example, a multi-stage polymerized elastic body can be obtained by sequentially performing the following steps (1) to (4): (1) elastic body 1 is polymerized to obtain elastic body 1 ; ( 3) Polymerize elastic 3 in the presence of elastic 1 + 2 to obtain three-step elastic 1+2+3 ; ( 4) Thereafter, following the same procedure, the elastic body n is polymerized in the presence of the elastic body 1+2+...+(n-1) to obtain the multi-stage polymerized elastic body 1+2+...+n .
(グラフト部の製造方法)
グラフト部は、例えば、グラフト部の形成に用いる単量体を、任意の重合体(例えば弾性体)の存在下、公知のラジカル重合により重合することによって形成することができる。(a)弾性体、または(b)弾性体および表面架橋重合体を含む重合体微粒子前駆体、を水性ラテックスとして得た場合には、グラフト部の重合は乳化重合法により行うことが好ましい。グラフト部は、例えば、WO2005/028546号公報に記載の方法に従って製造することができる。
(Manufacturing method of graft portion)
The graft portion can be formed, for example, by polymerizing a monomer used for forming the graft portion by known radical polymerization in the presence of an arbitrary polymer (for example, an elastic body). When (a) the elastic body or (b) the polymer fine particle precursor containing the elastic body and the surface-crosslinked polymer is obtained as an aqueous latex, the polymerization of the graft portion is preferably carried out by an emulsion polymerization method. The graft portion can be manufactured, for example, according to the method described in WO2005/028546.
グラフト部が複数種のグラフト部(例えばグラフト部1、グラフト部2、・・・、グラフト部n)からなる場合の、グラフト部の製造方法について説明する。この場合、グラフト部1、グラフト部2、・・・、グラフト部nは、それぞれ別々に上述の方法により重合され、その後混合されて複合化されることにより、複数種のグラフト部からなるグラフト部(複合体)が製造されてもよい。または、グラフト部1、グラフト部2、・・・、グラフト部nは、それぞれ順に多段重合され、複数種のグラフト部からなる1つのグラフト部が製造されてもよい。 A method of manufacturing a graft portion when the graft portion is composed of a plurality of types of graft portions (for example, graft portion 1 1 , graft portion 2 2 , . . . , graft portion n 2 ) will be described. In this case, the graft portion 1 1 , the graft portion 2 2 , . (composite) may be produced. Alternatively, the graft portion 1 1 , the graft portion 2 2 , .
グラフト部の多段重合について、具体的に説明する。例えば、以下、(1)~(4)の工程を順に行うことにより、多段重合グラフト部を得ることができる:(1)グラフト部1を重合してグラフト部1を得る;(2)次いでグラフト部1の存在下にてグラフト部2を重合して2段グラフト部1+2を得る;(3)次いでグラフト部1+2の存在下にてグラフト部3を重合して3段グラフト部1+2+3を得る;(4)以下、同様に行った後、グラフト部1+2+・・・+(n-1)の存在下にてグラフト部nを重合して多段重合グラフト部1+2+・・・+nを得る。 The multi-stage polymerization of the graft portion will be specifically described. For example, a multi-stage polymerized graft portion can be obtained by sequentially performing the steps (1) to (4) below: (1) Graft portion 1 is polymerized to obtain graft portion 1 ; ( 3) then polymerize graft portion 3 in the presence of graft portion 1 + 2 to obtain three-step graft portion 1+2+3 ; ( 4) Thereafter, after performing the same procedure, the graft portion n is polymerized in the presence of the graft portion 1 + 2+ .
グラフト部が複数種のグラフト部からなる場合、複数種のグラフト部を有するグラフト部を重合した後、弾性体にそれらグラフト部をグラフト重合して、重合体微粒子(A)を製造してもよい。弾性体の存在下にて、弾性体に対して、グラフト部を構成する複数種の重合体を順に多段グラフト重合して、重合体微粒子(A)を製造してもよい。 When the graft portion is composed of a plurality of types of graft portions, the polymer microparticles (A) may be produced by polymerizing the graft portions having a plurality of types of graft portions and then graft-polymerizing the graft portions onto the elastic body. . The polymer microparticles (A) may be produced by sequentially carrying out multistage graft polymerization of a plurality of types of polymers constituting the graft portion to the elastic body in the presence of the elastic body.
(表面架橋重合体の製造方法)
表面架橋重合体は、表面架橋重合体の形成に用いる単量体を、任意の重合体(例えば弾性体)の存在下、公知のラジカル重合により重合することによって形成することができる。弾性体を水性ラテックスとして得た場合には、表面架橋重合体の重合は乳化重合法により行うことが好ましい。
(Method for producing surface-crosslinked polymer)
A surface-crosslinked polymer can be formed by polymerizing a monomer used for forming the surface-crosslinked polymer by known radical polymerization in the presence of an arbitrary polymer (for example, an elastic body). When the elastic body is obtained as an aqueous latex, the polymerization of the surface-crosslinked polymer is preferably carried out by an emulsion polymerization method.
重合体微粒子(A)の製造方法として、乳化重合法を採用する場合、重合体微粒子(A)の製造には、乳化剤(分散剤)として、公知の乳化剤(分散剤)を用いることができる。 When an emulsion polymerization method is employed as the method for producing the polymer fine particles (A), a known emulsifier (dispersant) can be used as an emulsifier (dispersant) in the production of the polymer fine particles (A).
乳化剤としては、例えば、アニオン性乳化剤、非イオン性乳化剤、ポリビニルアルコール、アルキル置換セルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸誘導体などが挙げられる。アニオン性乳化剤としては、硫黄系乳化剤、リン系乳化剤、ザルコシン酸系乳化剤、カルボン酸系乳化剤などが挙げられる。硫黄系乳化剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(略称;SDBS)などが挙げられる。リン系乳化剤としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸ナトリウムなどが挙げられる。 Examples of emulsifiers include anionic emulsifiers, nonionic emulsifiers, polyvinyl alcohol, alkyl-substituted cellulose, polyvinylpyrrolidone, and polyacrylic acid derivatives. Examples of anionic emulsifiers include sulfur-based emulsifiers, phosphorus-based emulsifiers, sarcosic acid-based emulsifiers, and carboxylic acid-based emulsifiers. Examples of sulfur-based emulsifiers include sodium dodecylbenzenesulfonate (abbreviation: SDBS). Phosphorus-based emulsifiers include sodium polyoxyethylene lauryl ether phosphate and the like.
重合体微粒子(A)の製造方法として、乳化重合法を採用する場合、重合体微粒子(A)の製造には、熱分解型開始剤を用いることができる。前記熱分解型開始剤としては、例えば、(a)2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、並びに(b)有機過酸化物および無機過酸化物などの過酸化物、などの公知の開始剤を挙げることができる。前記有機過酸化物としては、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、パラメンタンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、およびt-ヘキシルパーオキサイドなどが挙げられる。前記無機過酸化物としては、過酸化水素、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどが挙げられる。 When an emulsion polymerization method is employed as the method for producing the polymer fine particles (A), a thermal decomposition initiator can be used for the production of the polymer fine particles (A). The thermal decomposition initiators include, for example, (a) 2,2′-azobisisobutyronitrile and (b) peroxides such as organic peroxides and inorganic peroxides. agents can be mentioned. Examples of the organic peroxides include t-butyl peroxyisopropyl carbonate, paramenthane hydroperoxide, cumene hydroperoxide, dicumyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, and t- and hexyl peroxide. Examples of the inorganic peroxides include hydrogen peroxide, potassium persulfate, and ammonium persulfate.
重合体微粒子(A)の製造には、レドックス型開始剤を使用することもできる。前記レドックス型開始剤は、(a)有機過酸化物および無機過酸化物などの過酸化物と、(b)硫酸鉄(II)などの遷移金属塩や、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート、グルコースなどの還元剤を併用した開始剤である。さらに必要に応じてエチレンジアミン四酢酸二ナトリウムなどのキレート剤、さらに必要に応じてピロリン酸ナトリウムなどのリン含有化合物などを併用してもよい。 A redox initiator can also be used for the production of the polymer microparticles (A). The redox initiator includes (a) peroxides such as organic peroxides and inorganic peroxides, and (b) transition metal salts such as iron (II) sulfate, sodium formaldehyde sulfoxylate, glucose and the like. It is an initiator used in combination with a reducing agent. Furthermore, if necessary, a chelating agent such as disodium ethylenediaminetetraacetate and, if necessary, a phosphorus-containing compound such as sodium pyrophosphate may be used in combination.
レドックス型開始剤を用いた場合には、前記過酸化物が実質的に熱分解しない低い温度でも重合を行うことができ、重合温度を広い範囲で設定することができるようになる。そのため、レドックス型開始剤を用いることが好ましい。レドックス型開始剤の中でも、クメンハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、およびt-ブチルハイドロパーオキサイドなどの有機過酸化物を過酸化物として使用したレドックス型開始剤が好ましい。前記開始剤の使用量、並びに、レドックス型開始剤を用いる場合には前記還元剤、遷移金属塩およびキレート剤などの使用量は、公知の範囲で用いることができる。 When a redox initiator is used, polymerization can be carried out even at a low temperature at which the peroxide is not substantially thermally decomposed, and the polymerization temperature can be set in a wide range. Therefore, it is preferable to use a redox initiator. Among redox initiators, redox initiators using organic peroxides such as cumene hydroperoxide, dicumyl peroxide, paramenthane hydroperoxide, and t-butyl hydroperoxide as peroxides are preferred. The amount of the initiator used, and the amount of the reducing agent, transition metal salt, chelating agent, etc. used when a redox initiator is used, can be used within a known range.
弾性体、グラフト部または表面架橋重合体に架橋構造を導入する目的で、弾性体、グラフト部または表面架橋重合体の重合に多官能性単量体を使用する場合、公知の連鎖移動剤を公知の使用量の範囲で用いることができる。連鎖移動剤を使用することにより、得られる弾性体、グラフト部もしくは表面架橋重合体の分子量および/または架橋度を容易に調節することができる。 For the purpose of introducing a crosslinked structure into the elastic body, the graft part or the surface crosslinked polymer, when using a polyfunctional monomer in the polymerization of the elastic body, the graft part or the surface crosslinked polymer, a known chain transfer agent is used. can be used within the range of the amount used. By using a chain transfer agent, the molecular weight and/or the degree of cross-linking of the resulting elastomer, graft portion or surface-crosslinked polymer can be easily adjusted.
重合体微粒子(A)の製造には、上述した成分に加えて、さらに界面活性剤を用いることができる。前記界面活性剤の種類および使用量は、公知の範囲である。 In addition to the components described above, a surfactant can be used for the production of the polymer microparticles (A). The types and amounts of the surfactants used are within known ranges.
重合体微粒子(A)の製造において、重合における重合温度、圧力、および脱酸素などの各条件は、公知の数値範囲の条件を適宜適用することができる。 In the production of the polymer microparticles (A), conditions within known numerical ranges can be appropriately applied to the polymerization conditions such as polymerization temperature, pressure, and deoxidization.
(2-3.樹脂(B))
樹脂(B)としては、特に限定されないが、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、または熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との任意の組み合わせであってもよい。
(2-3. Resin (B))
The resin (B) is not particularly limited, but may be a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or any combination of a thermosetting resin and a thermoplastic resin.
(熱硬化性樹脂)
熱硬化性樹脂は、エチレン性不飽和単量体を重合させてなる重合体を含む樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリオール樹脂およびアミノ-ホルムアルデヒド樹脂(メラミン樹脂)からなる群より選択される少なくとも1種の熱硬化性樹脂を含むことが好ましく、エポキシ樹脂を含むことがより好ましい。樹脂(B)が、上記の群より選択される少なくとも1種の熱硬化性樹脂を含むことにより、(a)得られる樹脂組成物は耐熱性に優れる硬化物または成形体を提供できるとともに、(b)樹脂組成物中の重合体微粒子(A)の分散性を向上させることができる、という利点を有する。
(Thermosetting resin)
The thermosetting resin is at least one selected from the group consisting of resins containing polymers obtained by polymerizing ethylenically unsaturated monomers, epoxy resins, phenol resins, polyol resins and amino-formaldehyde resins (melamine resins). It preferably contains a thermosetting resin of some kind, more preferably an epoxy resin. The resin (B) contains at least one thermosetting resin selected from the above group, so that (a) the resulting resin composition can provide a cured product or molded article having excellent heat resistance, and ( b) It has the advantage of being able to improve the dispersibility of the polymer fine particles (A) in the resin composition.
また、熱硬化性樹脂としては、芳香族ポリエステル原料を重合させてなる重合体を含む樹脂も挙げられる。芳香族ポリエステル原料としては、芳香族ビニル化合物、(メタ)アクリル酸誘導体、シアン化ビニル化合物、マレイミド化合物などのラジカル重合性単量体、ジメチルテレフタレート、アルキレングリコールなどが挙げられる。これら熱硬化性樹脂は1種類のみを用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。 Thermosetting resins also include resins containing polymers obtained by polymerizing aromatic polyester raw materials. Examples of aromatic polyester raw materials include aromatic vinyl compounds, (meth)acrylic acid derivatives, vinyl cyanide compounds, radically polymerizable monomers such as maleimide compounds, dimethyl terephthalate, and alkylene glycol. These thermosetting resins may be used alone or in combination of two or more.
(エチレン性不飽和単量体)
エチレン性不飽和単量体としては、分子中にエチレン性不飽和結合を少なくとも1個有するものであれば特に限定されない。
(Ethylenically unsaturated monomer)
The ethylenically unsaturated monomer is not particularly limited as long as it has at least one ethylenically unsaturated bond in the molecule.
エチレン性不飽和単量体としては、アクリル酸、α-アルキルアクリル酸、α-アルキルアクリル酸エステル、β-アルキルアクリル酸、β-アルキルアクリル酸エステル、メタクリル酸、アクリル酸のエステル、メタクリル酸のエステル、酢酸ビニル、ビニルエステル、不飽和エステル、多不飽和カルボン酸、多不飽和エステル、マレイン酸、マレイン酸エステル、無水マレイン酸およびアセトキシスチレンが挙げられる。これらは1種類のみを用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。 Examples of ethylenically unsaturated monomers include acrylic acid, α-alkyl acrylic acid, α-alkyl acrylic acid ester, β-alkyl acrylic acid, β-alkyl acrylic acid ester, methacrylic acid, esters of acrylic acid, and methacrylic acid. Esters, vinyl acetates, vinyl esters, unsaturated esters, polyunsaturated carboxylic acids, polyunsaturated esters, maleic acid, maleic esters, maleic anhydride and acetoxystyrene. These may be used alone or in combination of two or more.
(エポキシ樹脂)
エポキシ樹脂としては、分子中にエポキシ結合を少なくとも1個有するものであれば特に限定されない。
(Epoxy resin)
The epoxy resin is not particularly limited as long as it has at least one epoxy bond in the molecule.
エポキシ樹脂の具体例としては例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAプロピレンオキシド付加物のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA(もしくはF)型エポキシ樹脂、フッ素化エポキシ樹脂、ポリブタジエンもしくはNBRを含有するゴム変性エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールAのグリシジルエーテルなどの難燃型エポキシ樹脂、p-オキシ安息香酸グリシジルエーテルエステル型エポキシ樹脂、m-アミノフェノール型エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン系エポキシ樹脂、ウレタン結合を有するウレタン変性エポキシ樹脂、各種脂環式エポキシ樹脂、多価アルコールのグリシジルエーテル、ヒダントイン型エポキシ樹脂、石油樹脂などのような不飽和重合体のエポキシ化物、および含アミノグリシジルエーテル樹脂、などが挙げられる。前記多価アルコールとしては、N,N-ジグリシジルアニリン、N,N-ジグリシジル-o-トルイジン、トリグリシジルイソシアヌレート、ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル、およびグリセリンなどが挙げられる。エポキシ樹脂としては、前記のエポキシ樹脂にビスフェノールA(もしくはF)類、または多塩基酸類などを付加反応させて得られるエポキシ化合物も挙げられる。エポキシ樹脂は、これらに限定されるものではなく、一般に使用されているエポキシ樹脂が使用され得る。これらのエポキシ樹脂は、1種類のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Specific examples of epoxy resins include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, glycidylamine type epoxy resin, novolac type epoxy resin, Glycidyl ether type epoxy resin of bisphenol A propylene oxide adduct, hydrogenated bisphenol A (or F) type epoxy resin, fluorinated epoxy resin, rubber-modified epoxy resin containing polybutadiene or NBR, glycidyl ether of tetrabromobisphenol A, etc. Flame-retardant epoxy resins, p-oxybenzoic acid glycidyl ether ester type epoxy resins, m-aminophenol type epoxy resins, diaminodiphenylmethane type epoxy resins, urethane-modified epoxy resins having urethane bonds, various alicyclic epoxy resins, polyhydric Glycidyl ethers of alcohols, hydantoin type epoxy resins, epoxidized unsaturated polymers such as petroleum resins, aminoglycidyl ether resins, and the like. Examples of the polyhydric alcohol include N,N-diglycidylaniline, N,N-diglycidyl-o-toluidine, triglycidyl isocyanurate, polyalkylene glycol diglycidyl ether, and glycerin. Epoxy resins also include epoxy compounds obtained by subjecting the above-mentioned epoxy resins to addition reaction with bisphenol A (or F) or polybasic acids. Epoxy resins are not limited to these, and commonly used epoxy resins can be used. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more.
上述したエポキシ樹脂の中でもエポキシ基を一分子中に少なくとも2個有するものが、樹脂組成物の硬化において、反応性が高く、かつ得られた硬化物が3次元的網目を作りやすいなどの点から好ましい。また、エポキシ樹脂としては、経済性および入手のし易さに優れることから、エポキシ基を一分子中に少なくとも2個有するエポキシ樹脂の中でもビスフェノール型エポキシ樹脂を主成分とするものが好ましい。 Among the epoxy resins described above, those having at least two epoxy groups in one molecule have high reactivity in curing the resin composition, and the resulting cured product tends to form a three-dimensional network. preferable. Among epoxy resins having at least two epoxy groups in one molecule, epoxy resins containing bisphenol-type epoxy resins as a main component are preferred because of their excellent economic efficiency and availability.
(フェノール樹脂)
フェノール樹脂は、フェノール類とアルデヒド類とを反応させて得られる化合物であれば特に限定されない。フェノール類としては特に限定されないが、例えば、フェノール、オルソクレゾール、メタクレゾール、パラクレゾール、キシレノール、パラターシャリーブチルフェノール、パラオクチルフェノール、パラフェニルフェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、およびレゾルシンなどのフェノール類が挙げられる。特に好ましいフェノール類としては、フェノール、およびクレゾールが挙げられる。
(Phenolic resin)
The phenol resin is not particularly limited as long as it is a compound obtained by reacting phenols and aldehydes. Examples of phenols include, but are not limited to, phenol, ortho-cresol, meta-cresol, para-cresol, xylenol, para-tert-butylphenol, para-octylphenol, para-phenylphenol, bisphenol A, bisphenol F, and resorcinol. be done. Particularly preferred phenols include phenol and cresol.
アルデヒド類としては特に限定されないが、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ブチルアルデヒド、およびアクロレインなど、並びにこれらの混合物が挙げられる。アルデヒド類としては、上述したアルデヒド類の発生源となる物質、またはこれらのアルデヒド類の溶液を使用することもできる。アルデヒド類としては、フェノール類とアルデヒド類とを反応させるときの操作が容易であることから、ホルムアルデヒドが好ましい。 Aldehydes include, but are not limited to, formaldehyde, acetaldehyde, butyraldehyde, acrolein, and mixtures thereof. As the aldehydes, it is possible to use the above-mentioned aldehyde-generating source substances or solutions of these aldehydes. As the aldehyde, formaldehyde is preferred because it is easy to operate when reacting phenols and aldehydes.
フェノール類とアルデヒド類とを反応させるときの、フェノール類(P)とアルデヒド類(F)とのモル比(F/P)(以下、反応モル比とも称する)は特に限定されない。反応において酸触媒を使用する場合、前記反応モル比(F/P)は0.4~1.0であることが好ましく、0.5~0.8であることがより好ましい。反応においてアルカリ触媒を使用する場合、前記反応モル比(F/P)は0.4~4.0であることが好ましく、0.8~2.5であることがより好ましい。反応モル比が前記下限値以上である場合、歩留まりが低くなりすぎず、また、得られるフェノール樹脂の分子量が小さくなる虞がない。一方、反応モル比が前記上限値以下である場合、フェノール樹脂の分子量が大きくなりすぎずかつ軟化点が高くなりすぎないため、加熱時に充分な流動性を得られる。また、反応モル比が前記上限値以下である場合、分子量のコントロールが容易であり、反応条件に起因したゲル化、もしくは部分的なゲル化物が生じる虞がない。 The molar ratio (F/P) of phenols (P) and aldehydes (F) (hereinafter also referred to as reaction molar ratio) when reacting phenols and aldehydes is not particularly limited. When an acid catalyst is used in the reaction, the reaction molar ratio (F/P) is preferably 0.4-1.0, more preferably 0.5-0.8. When an alkali catalyst is used in the reaction, the reaction molar ratio (F/P) is preferably 0.4-4.0, more preferably 0.8-2.5. When the reaction molar ratio is at least the above lower limit, the yield is not too low, and there is no possibility that the molecular weight of the obtained phenol resin will be small. On the other hand, when the reaction molar ratio is equal to or less than the above upper limit, the molecular weight of the phenol resin does not become too large and the softening point does not become too high, so sufficient fluidity can be obtained during heating. Moreover, when the reaction molar ratio is equal to or less than the upper limit, the molecular weight can be easily controlled, and there is no risk of gelation or partial gelation due to reaction conditions.
(ポリオール樹脂)
ポリオール樹脂は、末端に活性水素を2個以上有する化合物であり、分子量50~20,000程度の2官能以上のポリオールである。ポリオール樹脂としては、脂肪族アルコール類、芳香族アルコール類、ポリエーテル型ポリオール類、ポリエステル型ポリオール類、ポリオレフィンポリオール類、およびアクリルポリオール類などを挙げることができる。
(Polyol resin)
A polyol resin is a compound having two or more active hydrogens at its terminals, and is a bifunctional or higher polyol having a molecular weight of about 50 to 20,000. Examples of polyol resins include aliphatic alcohols, aromatic alcohols, polyether-type polyols, polyester-type polyols, polyolefin polyols, and acrylic polyols.
脂肪族アルコールは、二価アルコール、または三価以上のアルコール(三価アルコール、四価アルコールなど)のいずれであってもよい。二価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコールなどのアルキレングリコール類(特に炭素数が1~6程度のアルキレングリコール類)、当該アルキレングリコール類の2分子以上(例えば、2~6分子程度)の脱水縮合物(ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールなど)などが挙げられる。三価アルコールとしては、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、1,2,6-ヘキサントリオールなど(特に炭素数が3~10程度の三価アルコール)が挙げられる。四価アルコールとしては、ペンタエリスリトール、ジグリセリンなどが挙げられる。また、単糖、オリゴ糖、多糖などの糖類が挙げられる。 Fatty alcohols may be either dihydric alcohols or trihydric or higher alcohols (trihydric alcohols, tetrahydric alcohols, etc.). Dihydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl -Alkylene glycols such as 1,5-pentanediol and neopentyl glycol (especially alkylene glycols having about 1 to 6 carbon atoms), dehydration of two or more molecules (for example, about 2 to 6 molecules) of the alkylene glycols condensates (diethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, etc.); Examples of trihydric alcohols include glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, 1,2,6-hexanetriol (especially trihydric alcohols having about 3 to 10 carbon atoms). Examples of tetrahydric alcohols include pentaerythritol and diglycerin. Moreover, saccharides, such as a monosaccharide, an oligosaccharide, and a polysaccharide, are mentioned.
芳香族アルコールとしては、ビスフェノールA、ビスフェノールFなどのビスフェノール類;ジヒドロキシビフェニルなどのビフェニル類;ハイドロキノン、フェノールホルムアルデヒド縮合物などの多価フェノール類;ナフタレンジオールなどが挙げられる。 Examples of aromatic alcohols include bisphenols such as bisphenol A and bisphenol F; biphenyls such as dihydroxybiphenyl; polyhydric phenols such as hydroquinone and phenol-formaldehyde condensates; and naphthalene diol.
ポリエーテル型ポリオールとしては、例えば、活性水素を含有する開始剤、1種類または2種以上の存在下、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイドなどを開環重合して得られるランダム共重合体またはブロック共重合体など、およびこれら共重合体の混合物などが挙げられる。ポリエーテル型ポリオールの開環重合に用いられる、活性水素を含有する開始剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールAなどのジオール類;トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリンなどのトリオール類;単糖、オリゴ糖、多糖などの糖類;ソルビトール;アンモニア、エチレンジアミン、尿素、モノメチルジエタノールアミン、モノエチルジエタノールアミンなどのアミン類;などが挙げられる。 Examples of polyether-type polyols include random copolymers obtained by ring-opening polymerization of ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, etc. in the presence of one or more initiators containing active hydrogen. Coalescing or block copolymers and the like, and mixtures of these copolymers and the like. Active hydrogen-containing initiators used for ring-opening polymerization of polyether-type polyols include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1, Diols such as 6-hexanediol, neopentyl glycol and bisphenol A; Triols such as trimethylolethane, trimethylolpropane and glycerin; Sugars such as monosaccharides, oligosaccharides and polysaccharides; Sorbitol; Ammonia, ethylenediamine, urea, monomethyl amines such as diethanolamine and monoethyldiethanolamine;
ポリエステル型ポリオールとしては、例えば(a)マレイン酸、フマル酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、ドデカン二酸、イソフタル酸、アゼライン酸などの多塩基酸および/またはその酸無水物と、(b)エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-へキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオールなどの多価アルコールとを、エステル化触媒の存在下、150~270℃の温度範囲で重縮合させて得られる重合体が挙げられる。さらに、(a)ポリエステル型ポリオールとしては、ε-カプロラクトン、バレロラクトンなどの開環重合物、および、(b)ポリカーボネートジオール、ヒマシ油などの活性水素を2個以上有する活性水素化合物、などが挙げられる。 Examples of polyester-type polyols include (a) polybasic acids such as maleic acid, fumaric acid, adipic acid, sebacic acid, phthalic acid, dodecanedioic acid, isophthalic acid, and azelaic acid and/or their acid anhydrides, and (b ) a polyhydric alcohol such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, A polymer obtained by polycondensation at a temperature of 150 to 270° C. in the presence of an esterification catalyst may be mentioned. Furthermore, (a) polyester-type polyols include ring-opening polymers such as ε-caprolactone and valerolactone, and (b) active hydrogen compounds having two or more active hydrogens such as polycarbonate diols and castor oil. be done.
ポリオレフィン型ポリオールとしては、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール、およびそれらの水添物などが挙げられる。 Polyolefin-type polyols include polybutadiene polyol, polyisoprene polyol, hydrogenated products thereof, and the like.
アクリルポリオールとしては、例えば、(a)ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、およびビニルフェノールなどの水酸基含有単量体と、(b)n-ブチル(メタ)アクリレートおよび2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートなどの汎用単量体との共重合体、並びにそれら共重合体の混合物などが挙げられる。 Examples of acrylic polyols include (a) hydroxyl group-containing monomers such as hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxybutyl (meth)acrylate, and vinylphenol, and (b) n-butyl (meth)acrylate and 2-ethylhexyl Examples include copolymers with general-purpose monomers such as (meth)acrylates, and mixtures of these copolymers.
これらポリオール樹脂の中でも、得られる樹脂組成物の粘度が低く作業性に優れ、当該樹脂組成物が硬度と靱性とのバランスに優れた硬化物を提供できることから、ポリエーテル型ポリオールが好ましい。また、これらポリオール樹脂の中でも、得られる樹脂組成物が接着性に優れる硬化物を提供できることから、ポリエステル型ポリオールが好ましい。 Among these polyol resins, polyether-type polyols are preferred because the obtained resin composition has a low viscosity and excellent workability, and the resin composition can provide a cured product having an excellent balance between hardness and toughness. Moreover, among these polyol resins, polyester-type polyols are preferable because the obtained resin composition can provide a cured product having excellent adhesiveness.
(アミノ-ホルムアルデヒド樹脂)
アミノ-ホルムアルデヒド樹脂は、アミノ化合物とアルデヒド類とをアルカリ性触媒下で反応させて得られる化合物であれば特に限定されない。前記アミノ化合物としては、メラミン;グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミンなどの6-置換グアナミン類;CTUグアナミン(3,9-ビス[2-(3,5-ジアミノ-2,4,6-トリアザフェニル)エチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン)、CMTUグアナミン(3,9-ビス[(3,5-ジアミノ-2,4,6-卜リアザフェニル)メチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン)などのアミン置換トリアジン化合物;尿素、チオ尿素、エチレン尿素などの尿素類を挙げることができる。また前記アミノ化合物としては、メラミンのアミノ基の水素をアルキル基、アルケニル基、および/またはフェニル基で置換した置換メラミン化合物(米国特許第5,998,573号明細書(対応日本公開公報:特開平9-143238号)に記載されている。)、並びに、メラミンのアミノ基の水素をヒドロキシアルキル基、ヒドロキシアルキルオキシアルキル基、および/またはアミノアルキル基で置換した置換メラミン化合物(米国特許第5,322,915号明細書(対応日本公開公報:特開平5-202157号)に記載されている。)なども使用することができる。前記アミノ化合物としては、上述した化合物中でも、工業的に生産されており安価であることから、多官能性アミノ化合物である、メラミン、グアナミン、アセトグアナミン、およびベンゾグアナミンが好ましく、メラミンが特に好ましい。上述したアミノ化合物は、1種類のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。またこれらアミノ化合物に加えて、(a)フェノール、クレゾール、アルキルフェノール、レゾルシン、ハイドロキノン、およびピロガロールなどのフェノール類、並びに(b)アニリン、などを追加して用いても良い。
(amino-formaldehyde resin)
The amino-formaldehyde resin is not particularly limited as long as it is a compound obtained by reacting an amino compound with an aldehyde in the presence of an alkaline catalyst. Examples of the amino compounds include melamine; 6-substituted guanamines such as guanamine, acetoguanamine and benzoguanamine; CTU guanamine (3,9-bis[2-(3,5-diamino-2,4,6-triazaphenyl) ethyl]-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecane), CMTU guanamine (3,9-bis[(3,5-diamino-2,4,6-triazaphenyl)methyl]- amine-substituted triazine compounds such as 2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecane); and ureas such as urea, thiourea, and ethyleneurea. Examples of the amino compound include substituted melamine compounds in which the hydrogen of the amino group of melamine is substituted with an alkyl group, an alkenyl group, and/or a phenyl group (U.S. Pat. No. 5,998,573 (corresponding Japanese publication: JP-A-9-143238), and substituted melamine compounds in which the hydrogen of the amino group of melamine is substituted with a hydroxyalkyl group, a hydroxyalkyloxyalkyl group, and/or an aminoalkyl group (US Pat. No. 5). , 322,915 (corresponding to Japanese Laid-Open Publication No. 5-202157)) can also be used. As the amino compound, among the above-mentioned compounds, melamine, guanamine, acetoguanamine, and benzoguanamine, which are polyfunctional amino compounds, are preferable because they are industrially produced and inexpensive, and melamine is particularly preferable. The above amino compounds may be used alone or in combination of two or more. In addition to these amino compounds, (a) phenols such as phenol, cresol, alkylphenol, resorcinol, hydroquinone and pyrogallol, and (b) aniline may be additionally used.
前記アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、およびフルフラールなどが挙げられる。前記アルデヒド類としては、安価であり、先に挙げたアミノ化合物との反応性が良いことから、ホルムアルデヒド、およびパラホルムアルデヒドが好ましい。アミノ-ホルムアルデヒド樹脂の製造において、アルデヒド類は、アミノ化合物1モルに対して、有効アルデヒド基当たり1.1~6.0モルを使用することが好ましく、1.2~4.0モルを使用することが特に好ましい。 Examples of the aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, and furfural. As the aldehydes, formaldehyde and paraformaldehyde are preferable because they are inexpensive and have good reactivity with the above-mentioned amino compounds. In the production of amino-formaldehyde resin, aldehydes are preferably used in an amount of 1.1 to 6.0 mol, preferably 1.2 to 4.0 mol, per effective aldehyde group per 1 mol of the amino compound. is particularly preferred.
(熱可塑性樹脂)
熱可塑性樹脂としては、例えば、構成単位として、芳香族ビニル単量体、ビニルシアン単量体、および(メタ)アクリレート単量体からなる群より選択される1種以上の単量体に由来する構成単位を含む重合体などが挙げられる。樹脂(B)における熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、ポリフェニレンエーテル、ポリウレタンおよびポリ酢酸ビニルなども挙げられる。樹脂(B)において、熱可塑性樹脂は1種類のみ使用されてもよく、2種以上が併用されてもよい。
(Thermoplastic resin)
As the thermoplastic resin, for example, the structural unit is derived from one or more monomers selected from the group consisting of aromatic vinyl monomers, vinyl cyanide monomers, and (meth)acrylate monomers. Examples thereof include polymers containing structural units. Thermoplastic resins in resin (B) also include polycarbonates, polyamides, polyesters, polyphenylene ethers, polyurethanes and polyvinyl acetates. In the resin (B), only one type of thermoplastic resin may be used, or two or more types may be used in combination.
(その他)
本明細書では、油脂および脂肪酸エステルもまた、樹脂(B)に含まれる。樹脂(B)として好適に利用できる油脂としては、エポキシ化大豆油およびエポキシ化アマニ油などのエポキシ化油脂、などが挙げられる。エポキシ化大豆油としては市販品を用いることもでき、例えば、ADEKA社製、アデカイザーO-130Pなどを挙げることができる。樹脂(B)として好適に利用できる、脂肪酸エステルとしては、エポキシ化脂肪酸ブチル、エポキシ化脂肪酸2-エチルヘキシル、エポキシ化脂肪酸オクチルエステルおよびエポキシ化脂肪酸アルキルエステルなどのエポキシ化脂肪酸エステル、などが挙げられる。
(others)
Fats and fatty acid esters are also included in resin (B) herein. Examples of fats and oils that can be suitably used as the resin (B) include epoxidized fats and oils such as epoxidized soybean oil and epoxidized linseed oil. As the epoxidized soybean oil, a commercial product can be used, and examples thereof include Adekaiser O-130P manufactured by ADEKA. Fatty acid esters that can be preferably used as the resin (B) include epoxidized fatty acid esters such as epoxidized fatty acid butyl, epoxidized fatty acid 2-ethylhexyl, epoxidized fatty acid octyl ester and epoxidized fatty acid alkyl ester.
エポキシ化油脂およびエポキシ化脂肪酸エステルは、エポキシ系可塑剤と称される場合もある。すなわち、本明細書では、エポキシ系可塑剤もまた、樹脂(B)に含まれる。エポキシ化油脂およびエポキシ化脂肪酸エステル以外のエポキシ系可塑剤としては、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジエポキシステアリルおよびエポキシヘキサヒドロフタル酸ジ2-エチルヘキシルなどが挙げられる。 Epoxidized oils and fats and epoxidized fatty acid esters are sometimes referred to as epoxy plasticizers. That is, in this specification, the epoxy plasticizer is also included in the resin (B). Epoxy plasticizers other than epoxidized fats and epoxidized fatty acid esters include diepoxystearyl epoxyhexahydrophthalate and di-2-ethylhexyl epoxyhexahydrophthalate.
上述した、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合物、油脂、および脂肪酸エステルの各々は、酸化防止剤と混合して使用することができる。本明細書では、上述した各々の物質と混合して使用する場合に限り、酸化防止剤を樹脂(B)の一部とみなす。酸化防止剤のみを使用する場合には、酸化防止剤は樹脂(B)とはみなされない。 Each of the thermosetting resins, thermoplastic resins, mixtures of thermosetting resins and thermoplastic resins, fats and oils, and fatty acid esters described above can be used in combination with antioxidants. In this specification, antioxidants are considered part of resin (B) only when used in admixture with each of the substances mentioned above. If only antioxidants are used, the antioxidants are not considered resin (B).
酸化防止剤としては、特に限定されない。酸化防止剤としては、例えば、(a)フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、ラクトン系酸化防止剤、ヒドロキシルアミン系酸化防止剤などの一次酸化防止剤、および(b)イオウ系酸化防止剤、リン系酸化防止剤等の二次酸化防止剤、などが挙げられる。 The antioxidant is not particularly limited. Examples of antioxidants include (a) primary antioxidants such as phenol antioxidants, amine antioxidants, lactone antioxidants, and hydroxylamine antioxidants, and (b) sulfur antioxidants. and secondary antioxidants such as phosphorus-based antioxidants.
前記フェノール系酸化防止剤としてはヒンダードフェノール系酸化防止剤を挙げることができる。ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、分子内にヒンダードフェノール構造あるいは片ヒンダードフェノール構造を有する化合物が挙げられる。フェノール系酸化防止剤としてはとしては市販品を用いることもでき、例えば、BASFジャパン株式会社製、イルガノックス245などを挙げることができる。 A hindered phenolic antioxidant can be mentioned as said phenolic antioxidant. Hindered phenol-based antioxidants include compounds having a hindered phenol structure or a semi-hindered phenol structure in the molecule. As the phenol-based antioxidant, a commercially available product can be used, for example, Irganox 245 manufactured by BASF Japan Ltd. can be mentioned.
前記アミン系酸化防止剤としては、特に限定されず、従来公知のものを広く使用できる。アミン系酸化防止剤の具体例としては、アミン-ケトン系化合物として、2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン重合体、6-エトキシ-1,2-ジヒドロ-2,2,4-トリメチルキノリン、およびジフェニルアミンとアセトンとの反応物、などが挙げられる。 The amine-based antioxidant is not particularly limited, and conventionally known ones can be widely used. Specific examples of amine antioxidants include amine-ketone compounds such as 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer, 6-ethoxy-1,2-dihydro-2,2,4 - trimethylquinoline, and reaction products of diphenylamine and acetone, and the like.
前記アミン系酸化防止剤には、芳香族系アミン化合物も含まれる。芳香族系アミン化合物としては、ナフチルアミン系酸化防止剤、ジフェニルアミン系酸化防止剤、およびp-フェニレンジアミン系酸化防止剤が挙げられる。 The amine antioxidants also include aromatic amine compounds. Aromatic amine compounds include naphthylamine antioxidants, diphenylamine antioxidants, and p-phenylenediamine antioxidants.
ラクトン系酸化防止剤、ヒドロキシルアミン系酸化防止剤およびイオウ系酸化防止剤としては、それぞれ、特に限定されず、従来公知のものを広く使用できる。 Lactone-based antioxidants, hydroxylamine-based antioxidants, and sulfur-based antioxidants are not particularly limited, and conventionally known antioxidants can be widely used.
リン系酸化防止剤としては、特に限定されず、従来公知のものを広く使用できる。活性水素を含むリン酸およびリン酸エステルは得られる粉粒体を含む樹脂組成物の貯蔵安定性、および当該樹脂組成物が提供する硬化物または成形体の耐熱性に悪影響を与え得る。そのため、リン系酸化防止剤としては、リン酸およびリン酸エステルを分子内に含まない、アルキルホスファイト、アリールホスファイト、アルキルアリールホスファイト化合物などが好ましい。 The phosphorus-based antioxidant is not particularly limited, and conventionally known ones can be widely used. Phosphoric acid and phosphate esters containing active hydrogen can adversely affect the storage stability of the obtained resin composition containing powder and the heat resistance of the cured product or molded product provided by the resin composition. Therefore, alkyl phosphites, aryl phosphites, alkylaryl phosphite compounds, etc., which do not contain phosphoric acid or phosphoric acid esters in their molecules, are preferable as phosphorus-based antioxidants.
前記酸化防止剤としては、その他、従来公知の物質を使用してもよい。酸化防止剤としては、例えば大成社発行の「酸化防止剤ハンドブック」(昭和51年10月25日初版発行)、シーエムシー出版発行の「高分子添加剤ハンドブック」(春名徹編著、2010年11月7日第1版発行)などに記載された種々の物質を使用してもよい。 Other conventionally known substances may be used as the antioxidant. Examples of antioxidants include "Antioxidant Handbook" published by Taiseisha (first edition published on October 25, 1976), and "Polymer Additives Handbook" published by CMC Publishing (edited by Toru Haruna, November 2010). 7, 1st Edition), etc. may be used.
樹脂(B)は、25℃において、(a)100mPa・s~1,000,000mPa・sの粘度を有する液体であるか、(b)半固体であるか、または(c)固体であることが好ましい。 Resin (B) is (a) a liquid having a viscosity of from 100 mPa·s to 1,000,000 mPa·s, or (b) a semi-solid, or (c) a solid at 25° C. is preferred.
樹脂(B)が25℃において液体である場合、樹脂(B)の粘度は、25℃において、1,000,000mPa・s以下であることが好ましく、750,000mPa・s以下であることがより好ましく、700,000mPa・s以下であることがより好ましく、500,000mPa・s以下であることがより好ましく、350,000mPa・s以下であることがより好ましく、300,000mPa・s以下であることがより好ましく、250,000mPa・s以下であることがより好ましく、100,000mPa・s以下であることがより好ましく、75,000mPa・s以下であることがより好ましく、50,000mPa・s以下であることがより好ましく、30,000mPa・s以下であることがより好ましく、25,000mPa・s以下であることがより好ましく、20,000mPa・s以下であることがさらに好ましく、15,000mPa・s以下であることが特に好ましい。前記構成によると、樹脂組成物は流動性に優れるという利点を有する。 When the resin (B) is liquid at 25°C, the viscosity of the resin (B) at 25°C is preferably 1,000,000 mPa s or less, more preferably 750,000 mPa s or less. preferably 700,000 mPa s or less, more preferably 500,000 mPa s or less, more preferably 350,000 mPa s or less, and 300,000 mPa s or less is more preferably 250,000 mPa s or less, more preferably 100,000 mPa s or less, more preferably 75,000 mPa s or less, and 50,000 mPa s or less. more preferably 30,000 mPa s or less, more preferably 25,000 mPa s or less, even more preferably 20,000 mPa s or less, 15,000 mPa s The following are particularly preferred. According to the above configuration, the resin composition has an advantage of excellent fluidity.
また樹脂(B)の粘度は、25℃において、100mPa・s以上であることが好ましく、200mPa・s以上であることがより好ましく、300mPa・s以上であることがより好ましく、400mPa・s以上であることがより好ましく、500mPa・s以上であることがより好ましく、750mPa・s以上であることがさらに好ましく、1,000mPa・s以上であることがよりさらに好ましく、1,500mPa・s以上であることが特に好ましい。当該構成によると、樹脂(B)は重合体微粒子(A)中に含浸しないが、複数の重合体微粒子(A)の粒子間に入り込むことにより重合体微粒子(A)同士の融着を防ぐことができる。そのため、樹脂(B)によって重合体微粒子(A)同士の融着を防ぐことができる。 The viscosity of the resin (B) at 25° C. is preferably 100 mPa·s or more, more preferably 200 mPa·s or more, more preferably 300 mPa·s or more, and more preferably 400 mPa·s or more. It is more preferably 500 mPa s or more, more preferably 750 mPa s or more, even more preferably 1,000 mPa s or more, and 1,500 mPa s or more. is particularly preferred. According to this configuration, the resin (B) does not impregnate the polymer microparticles (A), but enters between the plurality of polymer microparticles (A) to prevent fusion between the polymer microparticles (A). can be done. Therefore, the resin (B) can prevent fusion between the fine polymer particles (A).
樹脂(B)の粘度は、25℃において、100mPa・s~750,000mPa・sがより好ましく、100mPa・s~700,000mPa・sがより好ましく、100mPa・s~350,000mPa・sがより好ましく、100mPa・s~300,000mPa・sがより好ましく、100mPa・s~50,000mPa・sがより好ましく、100mPa・s~30,000mPa・sがさらに好ましく、100mPa・s~15,000mPa・sが特に好ましい。 The viscosity of the resin (B) at 25° C. is more preferably 100 mPa·s to 750,000 mPa·s, more preferably 100 mPa·s to 700,000 mPa·s, and more preferably 100 mPa·s to 350,000 mPa·s. , More preferably 100 mPa s to 300,000 mPa s, more preferably 100 mPa s to 50,000 mPa s, still more preferably 100 mPa s to 30,000 mPa s, 100 mPa s to 15,000 mPa s Especially preferred.
樹脂(B)が25℃において半固体である場合、樹脂(B)は25℃において半液体であるともいえ、樹脂(B)は、25℃において1,000,000mPa・sより大きい粘度を有しているともいえる。樹脂(B)が、25℃において、(a)半固体であるか、または(b)固体である場合、樹脂組成物は、べたつきが少なく取り扱いやすいという利点を有する。 If resin (B) is semi-solid at 25°C, resin (B) is also said to be semi-liquid at 25°C, and resin (B) has a viscosity of greater than 1,000,000 mPa·s at 25°C. It can be said that it does. When the resin (B) is (a) semi-solid or (b) solid at 25° C., the resin composition has the advantage of being less sticky and easier to handle.
なお、本明細書において、樹脂(B)、樹脂組成物、水系液体、および混合物の粘度は、粘度計(例えば、BROOKFIELD社製デジタル粘度計DV-II+Pro型)により測定して得られた値とする。 In this specification, the viscosities of the resin (B), the resin composition, the aqueous liquid, and the mixture are the values obtained by measuring with a viscometer (for example, digital viscometer DV-II+Pro type manufactured by BROOKFIELD). do.
樹脂(B)は、示差熱走査熱量測定(DSC)のサーモグラムにて25℃以下の吸熱ピークを有することが好ましく、0℃以下の吸熱ピークを有することがより好ましい。前記構成によると、樹脂(B)は流動性に優れるという利点を有する。 The resin (B) preferably has an endothermic peak of 25° C. or lower, more preferably 0° C. or lower, in a thermogram of differential scanning calorimetry (DSC). According to the above configuration, the resin (B) has an advantage of excellent fluidity.
本分離方法では、樹脂(B)がエポキシ樹脂を含むことが好ましい。当該構成によると、(a)得られる樹脂組成物は耐熱性に優れる硬化物または成形体を提供できるとともに、(b)樹脂組成物中の重合体微粒子(A)の分散性を向上させることができる、という利点を有する。 In this separation method, the resin (B) preferably contains an epoxy resin. According to this configuration, (a) the obtained resin composition can provide a cured product or molded product having excellent heat resistance, and (b) the dispersibility of the polymer fine particles (A) in the resin composition can be improved. have the advantage of being able to
(2-4.樹脂組成物と水系液体との混合物)
本分離方法により分離される混合物は、重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む樹脂組成物と水系液体との混合物であり、水系液体の塊体を内包する前記樹脂組成物を含む。
(2-4. Mixture of resin composition and aqueous liquid)
The mixture separated by this separation method is a mixture of the resin composition containing the polymer microparticles (A) and the resin (B) and the aqueous liquid, and includes the resin composition containing lumps of the aqueous liquid.
混合物の粘度は、25℃において100mPa・s以上であることが好ましく、500mPa・s以上であることがより好ましく、1,000mPa・s以上であることがさらに好ましい。上記の範囲の粘度を有する混合物は、従来、安定して分離することが難しいという問題があったが、本分離方法においては、むしろ好適な挙動を示し、樹脂組成物と水系液体とを効率よく分離することができるという利点を有する。換言すれば、本分離方法は、上記の範囲の粘度を有する混合物を分離する場合に、特に好適に利用できる。 The viscosity of the mixture at 25° C. is preferably 100 mPa·s or more, more preferably 500 mPa·s or more, and even more preferably 1,000 mPa·s or more. Mixtures having viscosities in the above ranges have conventionally had the problem of being difficult to separate stably, but in the present separation method, they exhibit rather favorable behavior and efficiently separate the resin composition and the aqueous liquid. It has the advantage that it can be separated. In other words, this separation method is particularly suitable for separating a mixture having a viscosity within the above range.
混合物の粘度の上限は特に限定されないが、本分離方法において好適な挙動を示し、樹脂組成物と水系液体とを効率よく分離することができるという観点から、25℃において、1,000,000mPa・s以下であることが好ましく、500,000mPa・s以下であることがより好ましく、100,000mPa・s以下であることがより好ましく、60,000mPa・s以下であることがより好ましく、50,000mPa・s以下であることがより好ましく、30,000mPa・s以下であることがさらに好ましく、15,000mPa・s以下であることが特に好ましい。 The upper limit of the viscosity of the mixture is not particularly limited. s or less, more preferably 500,000 mPa s or less, more preferably 100,000 mPa s or less, more preferably 60,000 mPa s or less, 50,000 mPa ·s or less, more preferably 30,000 mPa·s or less, and particularly preferably 15,000 mPa·s or less.
混合物の粘度は、混合物中の樹脂組成物および水系液体の粘度、およびこれらの混合比率を適宜調整することにより、所望の範囲に調節することができる。 The viscosity of the mixture can be adjusted within a desired range by appropriately adjusting the viscosities of the resin composition and the aqueous liquid in the mixture and the mixing ratio of these.
混合物は、粘性を有していてもよい。混合物の粘性は特に限定されない。本分離方法によれば、混合物が一定の粘性を有する場合であっても、樹脂組成物と水系液体とを分離することができるという利点を有する。換言すれば、本分離方法は、一定の粘性を有する混合物を分離する場合にも、好適に利用できる。 The mixture may be viscous. The viscosity of the mixture is not particularly limited. This separation method has the advantage that the resin composition and the water-based liquid can be separated even if the mixture has a certain viscosity. In other words, this separation method can also be suitably used when separating a mixture having a certain viscosity.
混合物の含水率は、当該混合物の重量を100重量%とした場合に、例えば、1重量%~90重量%であってよく、1重量%~70重量%であることがより好ましく、1重量%~50重量%であることがさらに好ましく、1重量%~30重量%であることが特に好ましい。含水率が90重量%以下であり、高粘度かつ高粘性である混合物において、水系液体は、樹脂組成物中に巻き込まれた状態で内包される塊体として存在し得る。このような状態の混合物から水系液体を分離することは、従来技術では困難であった。そして、混合物の含水率が低くなるほど、混合物の粘度が高くなり、混合物中の樹脂組成物の粘度と水系液体の粘度との差が大きくなる。その結果、水系液体が樹脂組成物中に巻き込まれやすくなり、樹脂組成物中に巻き込まれた水系液体を取り除いて(分離して)含水率をさらに低下させることは困難であった。しかしながら、本分離方法は、混合物の含水率が比較的低い場合にむしろ好適に実施することができ、樹脂組成物と水系液体とを効率よく分離することができるという利点を有する。換言すれば、本分離方法は、上記の範囲の含水率を有する混合物を分離する場合に、特に好適に利用できる。 When the weight of the mixture is 100% by weight, the water content of the mixture may be, for example, 1% to 90% by weight, more preferably 1% to 70% by weight, and 1% by weight. More preferably ~50% by weight, particularly preferably 1% to 30% by weight. In a highly viscous mixture having a water content of 90% by weight or less, the water-based liquid may exist as a mass entrained in the resin composition. It has been difficult with the prior art to separate the aqueous liquid from the mixture in such a state. The lower the water content of the mixture, the higher the viscosity of the mixture, and the greater the difference between the viscosity of the resin composition in the mixture and the viscosity of the aqueous liquid. As a result, the water-based liquid tends to get caught in the resin composition, and it is difficult to remove (separate) the water-based liquid caught in the resin composition to further reduce the water content. However, this separation method has the advantage that it can be preferably carried out when the water content of the mixture is relatively low, and the resin composition and the aqueous liquid can be efficiently separated. In other words, this separation method is particularly suitable for separating a mixture having a water content within the above range.
混合物の含水率が例えば90重量%より高い場合は、混合物を破泡工程に供する前に、混合物の含水率が90重量%以下となるように水系液体の一部を除去する脱水工程を実施してもよい。混合物中の水系液体の一部を除去する脱水方法については、後述の(2-6.脱水工程)の項において詳説する。 When the water content of the mixture is higher than, for example, 90% by weight, a dehydration step is carried out to remove part of the aqueous liquid so that the water content of the mixture is 90% by weight or less before subjecting the mixture to the defoaming step. may A dehydration method for removing part of the aqueous liquid in the mixture will be described in detail in the section (2-6. Dehydration step) below.
(2-5.混合物の調製方法)
次に、本分離方法に付される対象物である混合物の調製方法について説明する。混合物の調製方法は特に限定されず、種々の方法を利用し得る。例えば、樹脂組成物と水とを混合することにより、混合物を調製することができる。当該調製方法で利用される樹脂組成物の調製方法としても特に限定されず、例えば、以下の(a1)~(a3)の方法が挙げられる:
(a1)重合体微粒子(A)の粉粒体と樹脂(B)とを混合し、重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む樹脂組成物を得る方法;
(a2)重合体微粒子(A)の水性ラテックスを使用して重合体微粒子(A)の凝析物を得る。得られた重合体微粒子(A)の凝析物と樹脂(B)とを混合し、重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む樹脂組成物を得る方法;および
(a3)重合体微粒子(A)および樹脂(C)を含む樹脂混合物(D)と、樹脂(B)とを混合し、重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む樹脂組成物を得る方法。
(2-5. Mixture preparation method)
Next, a method for preparing a mixture, which is an object to be subjected to this separation method, will be described. The method of preparing the mixture is not particularly limited, and various methods can be used. For example, a mixture can be prepared by mixing the resin composition and water. The method for preparing the resin composition used in the preparation method is not particularly limited, and examples thereof include the following methods (a1) to (a3):
(a1) A method of mixing fine particles of polymer fine particles (A) and resin (B) to obtain a resin composition containing polymer fine particles (A) and resin (B);
(a2) Using an aqueous latex of fine polymer particles (A), a coagulate of fine polymer particles (A) is obtained. A method of mixing the resulting coagulate of polymer fine particles (A) with resin (B) to obtain a resin composition containing polymer fine particles (A) and resin (B); and (a3) polymer fine particles A method of mixing a resin mixture (D) containing (A) and resin (C) with resin (B) to obtain a resin composition containing polymer fine particles (A) and resin (B).
(a1)にて使用する、重合体微粒子(A)の粉粒体の製造方法としては、特に限定されず、公知のあらゆる方法を用いることができる。 The method for producing the powdery particles of the polymer fine particles (A) used in (a1) is not particularly limited, and any known method can be used.
(a2)にて使用する重合体微粒子(A)の水性ラテックスは、重合体微粒子(A)を乳化重合で得ることにより得られる。 The aqueous latex of the fine polymer particles (A) used in (a2) is obtained by emulsion polymerization of the fine polymer particles (A).
(a2)において、重合体微粒子(A)の水性ラテックスを使用して重合体微粒子(A)の凝析物を得る方法としては、(a3-1)重合体微粒子(A)の水性ラテックスと有機溶媒とを混合し、得られる混合物と水とを接触させる方法、(a3-2)重合体微粒子(A)の水性ラテックスに無機塩等の凝析剤を添加する方法などが挙げられるが、これに限定されず、公知のあらゆる方法を用いることができる。 In (a2), the method for obtaining the coagulate of the polymer fine particles (A) using the aqueous latex of the polymer fine particles (A) includes (a3-1) the aqueous latex of the polymer fine particles (A) and an organic and (a3-2) a method of adding a coagulant such as an inorganic salt to the aqueous latex of the fine polymer particles (A). Any known method can be used.
(a3)における樹脂(C)としては、上記(2-3.樹脂(B))の項で説明する種々の樹脂が挙げられる。樹脂(C)は、樹脂(B)と同じ樹脂であってもよく、樹脂(B)と異なる樹脂であってもよい。樹脂混合物(D)の製造方法としては、後述する樹脂組成物の製造方法が挙げられる。 Examples of the resin (C) in (a3) include various resins described in the section (2-3. Resin (B)) above. The resin (C) may be the same resin as the resin (B), or may be a resin different from the resin (B). Examples of the method for producing the resin mixture (D) include the method for producing a resin composition described below.
以下のような方法(a4)によって、混合物を調製してもよい:
(a4)重合体微粒子(A)の水性ラテックスおよび樹脂(B)を含む樹脂混合物に無機塩等の凝析剤を添加し、樹脂混合物中の重合体微粒子(A)および樹脂(B)を凝析する。かかる凝析により、重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む凝析物である樹脂組成物と水系液体とを含む混合物を得る方法;
The mixture may be prepared by method (a4) as follows:
(a4) A coagulant such as an inorganic salt is added to a resin mixture containing an aqueous latex of polymer fine particles (A) and a resin (B) to coagulate the polymer fine particles (A) and the resin (B) in the resin mixture. analyze. A method of obtaining a mixture containing a resin composition, which is a coagulate containing the polymer fine particles (A) and the resin (B), and an aqueous liquid by such coagulation;
(a4)にて使用する、重合体微粒子(A)の水性ラテックスおよび樹脂(B)を含む樹脂混合物の製造方法としては、(a1-1)重合体微粒子(A)の重合工程中に樹脂(B)を、直接添加する方法、水性エマルジョン状態にて添加する方法、もしくは溶液状態にて添加する方法、および、(a1-2)重合体微粒子(A)の水性ラテックスに対して樹脂(B)を、直接添加する方法、水性エマルジョン状態にて添加する方法、もしくは溶液状態にて添加する方法、(a1-3)重合体微粒子(A)の存在下で、樹脂(B)を重合する方法、などが挙げられるが、これらに限定されず、公知のあらゆる方法を用いることができる。 The method for producing the resin mixture containing the aqueous latex of the polymer fine particles (A) and the resin (B) used in (a4) includes (a1-1) a resin ( B), a method of adding directly, a method of adding in the form of an aqueous emulsion, or a method of adding in the form of a solution, and (a1-2) adding resin (B) to aqueous latex of fine polymer particles (A) a method of directly adding, a method of adding in an aqueous emulsion state, or a method of adding in a solution state, (a1-3) a method of polymerizing the resin (B) in the presence of the polymer fine particles (A), etc., but not limited thereto, and any known method can be used.
(a4)のさらに具体的な態様としては、以下(b1)~(b4)の工程を含んでいてもよいが、かかる製造方法に限定されるものではない:(b1)重合体微粒子(A)の水性ラテックスと樹脂(B)とを混合する樹脂混合工程;(b2)前記樹脂混合工程により得られた樹脂混合物に、剪断応力を与える剪断工程;(b3)前記剪断工程により得られた樹脂混合物に対して、無機塩等の凝析剤を添加する凝析剤添加工程;(b4)前記凝析剤添加工程により得られた混合物を、混合する混合工程。 A more specific embodiment of (a4) may include the following steps (b1) to (b4), but is not limited to such a production method: (b1) Polymer microparticles (A) (b2) a shearing step of applying a shear stress to the resin mixture obtained in the resin mixing step; (b3) the resin mixture obtained in the shearing step (b4) a mixing step of mixing the mixture obtained by the coagulant addition step;
(樹脂混合工程)
樹脂混合工程は、重合体微粒子(A)に、樹脂(B)を混合する工程である。樹脂混合工程は、重合体微粒子(A)に樹脂(B)を添加して、混合物を得る工程であると言え、得られた混合物を混ぜ合わせる工程ともいえる。樹脂混合工程は、重合体微粒子(A)と樹脂(B)とを混合する工程ともいえる。
(resin mixing process)
The resin mixing step is a step of mixing the polymer fine particles (A) with the resin (B). The resin mixing step can be said to be a step of adding the resin (B) to the polymer fine particles (A) to obtain a mixture, and can also be said to be a step of mixing the obtained mixture. The resin mixing step can also be said to be a step of mixing the fine polymer particles (A) and the resin (B).
樹脂混合工程において、重合体微粒子(A)は、(i)粉粒体の状態であってもよく、(ii)溶媒中で分散して存在する状態、すなわち、重合体微粒子(A)を含む水性ラテックスの状態であってもよい。重合体微粒子(A)を含む水性ラテックスの製造方法は、上述した通りである。 In the resin mixing step, the polymer fine particles (A) may be (i) in the form of powder particles, or (ii) in a state of being dispersed in a solvent, i.e., containing the polymer fine particles (A). It may be in the form of an aqueous latex. The method for producing the aqueous latex containing polymer fine particles (A) is as described above.
重合体微粒子(A)に樹脂(B)を添加する方法は、種々の方法が利用でき、特に限定されない。当該方法としては、例えば、(i)重合体微粒子(A)に対して樹脂(B)を直接添加する方法、もしくは(ii)樹脂(B)を溶解させた溶液を、重合体微粒子(A)に添加する方法、などが挙げられる。「樹脂(B)を溶解させた溶液」は、「樹脂(B)を水に分散させた乳化物」ともいえる。「乳化物」は、「乳化液」または「水性エマルジョン」とも称される場合もある。 Various methods can be used for adding the resin (B) to the polymer fine particles (A), and there is no particular limitation. Examples of the method include: (i) a method of directly adding the resin (B) to the polymer fine particles (A); and the like. The "solution in which the resin (B) is dissolved" can also be said to be an "emulsion in which the resin (B) is dispersed in water". An "emulsion" may also be referred to as an "emulsion" or "aqueous emulsion".
また、重合体微粒子(A)と樹脂(B)とを混合する手段も、特に限定されない。例えば、重合体微粒子(A)と樹脂(B)とを撹拌する、ニーダーで混練する、押出機で混練する、自転公転ミキサーで混合する等を挙げることができる。 Also, the means for mixing the polymer fine particles (A) and the resin (B) is not particularly limited. For example, the polymer fine particles (A) and the resin (B) may be stirred, kneaded with a kneader, kneaded with an extruder, or mixed with a rotation/revolution mixer.
樹脂混合工程において、重合体微粒子(A)の量と、樹脂(B)の量とは、特に限定されない。樹脂混合工程は、重合体微粒子(A)と樹脂(B)との合計を100重量%とした場合に、(i)重合体微粒子(A)1~70重量%と、樹脂(B)30~99重量%と、を混合する工程を含むことが好ましく、(ii)重合体微粒子(A)1~65重量%と、樹脂(B)35~99重量%と、を混合する工程を含むことがより好ましく、(iii)重合体微粒子(A)1~60重量%と、樹脂(B)40~99重量%と、を混合する工程を含むことがより好ましく、(iv)重合体微粒子(A)1~55重量%と、樹脂(B)45~99重量%と、を混合する工程を含むことがより好ましく、(v)重合体微粒子(A)1~50重量%と、樹脂(B)50~99重量%と、を混合する工程を含むことがさらに好ましく、(vi)重合体微粒子(A)1~45重量%と、樹脂(B)55~99重量%と、を混合する工程を含むことがよりさらに好ましく、(vii)重合体微粒子(A)1~40重量%と、樹脂(B)60~99重量%と、を混合する工程を含むことが特に好ましい。 In the resin mixing step, the amount of the fine polymer particles (A) and the amount of the resin (B) are not particularly limited. In the resin mixing step, when the total of the polymer fine particles (A) and the resin (B) is 100% by weight, (i) 1 to 70% by weight of the polymer fine particles (A) and 30 to 70% by weight of the resin (B) (ii) mixing 1 to 65% by weight of polymer fine particles (A) and 35 to 99% by weight of resin (B). More preferably, (iii) 1 to 60% by weight of the polymer fine particles (A) and 40 to 99% by weight of the resin (B) are mixed, and (iv) the polymer fine particles (A) It is more preferable to include a step of mixing 1 to 55% by weight and 45 to 99% by weight of the resin (B), and (v) 1 to 50% by weight of the polymer fine particles (A) and 50% by weight of the resin (B). (vi) mixing 1 to 45% by weight of polymer fine particles (A) and 55 to 99% by weight of resin (B). (vii) It is particularly preferable to include a step of mixing 1 to 40% by weight of the fine polymer particles (A) and 60 to 99% by weight of the resin (B).
樹脂混合工程において添加する重合体微粒子(A)、および樹脂(B)の量が、濃度測定工程の測定対象の混合物に含まれる重合体微粒子(A)、および樹脂(B)の量となる。それゆえ、樹脂混合工程において添加する重合体微粒子(A)、および樹脂(B)の量は、最終的に得られる樹脂組成物中の重合体微粒子(A)の濃度、および当該樹脂組成物の物性等が所望の態様となるよう調整することが好ましい。 The amounts of polymer fine particles (A) and resin (B) added in the resin mixing step are the amounts of polymer fine particles (A) and resin (B) contained in the mixture to be measured in the concentration measurement step. Therefore, the amount of the polymer fine particles (A) and the resin (B) added in the resin mixing step depends on the concentration of the polymer fine particles (A) in the finally obtained resin composition and the concentration of the resin composition. It is preferable to adjust the physical properties and the like so as to achieve desired aspects.
(剪断工程)
剪断工程は、前記樹脂混合工程により得られた混合物に、剪断応力を与える工程である。
(Shearing process)
The shearing step is a step of applying a shearing stress to the mixture obtained by the resin mixing step.
混合物に剪断応力を加える方法については特に限定されず、種々の技術を用いることができる。当該方法としては、例えば、ホモミキサーにより混合物を3,000rpm~25,000rpmで撹拌する方法、高剪断乳化機により混合物を500rpm~12,000rpmで撹拌する方法、高圧式ホモジナイザーにより混合物を撹拌する方法、などを挙げることができる。 The method of applying shear stress to the mixture is not particularly limited, and various techniques can be used. Examples of the method include a method of stirring the mixture at 3,000 to 25,000 rpm with a homomixer, a method of stirring the mixture at 500 to 12,000 rpm with a high-shear emulsifier, and a method of stirring the mixture with a high-pressure homogenizer. , and so on.
樹脂(B)の粘度が高い場合は、樹脂(B)の粘度を最適な粘度になるように調整することが好ましい。例えば、樹脂(B)の最適な粘度としては、100mPa・s~750,000mPa・sが好ましく、150mPa・s~700,000mPa・sがより好ましく、200mPa・s~350,000mPa・sがより好ましく、250mPa・s~300,000mPa・sがより好ましく、300mPa・s~50,000mPa・sがより好ましく、350mPa・s~30,000mPa・sがさらに好ましく、400mPa・s~15,000mPa・sが特に好ましい。樹脂(B)の粘度を調整する方法としては特に限定されないが、例えば、樹脂(B)の温度を調節する方法を挙げることができる。樹脂(B)の粘度を最適な値とすることにより、移送時の圧力が高くなり過ぎることを防止でき、剪断工程を効率よく実施できる。 When the viscosity of the resin (B) is high, it is preferable to adjust the viscosity of the resin (B) to an optimum viscosity. For example, the optimum viscosity of the resin (B) is preferably 100 mPa s to 750,000 mPa s, more preferably 150 mPa s to 700,000 mPa s, and more preferably 200 mPa s to 350,000 mPa s. , More preferably 250 mPa s to 300,000 mPa s, more preferably 300 mPa s to 50,000 mPa s, still more preferably 350 mPa s to 30,000 mPa s, 400 mPa s to 15,000 mPa s Especially preferred. Although the method for adjusting the viscosity of the resin (B) is not particularly limited, for example, a method for adjusting the temperature of the resin (B) can be mentioned. By setting the viscosity of the resin (B) to an optimum value, it is possible to prevent the pressure from becoming too high during transfer, and the shearing step can be carried out efficiently.
また、剪断工程における混合物の温度は、特に限定されない。剪断工程に供するときの混合物の温度は、例えば、10℃~90℃が好ましく、15℃~80℃がより好ましく、20℃~70℃がさらに好ましく、20℃~60℃が特に好ましい。剪断工程により得られた混合物の温度は、例えば、10℃~90℃が好ましく、15℃~80℃がより好ましく、20℃~70℃がさらに好ましく、20℃~60℃が特に好ましい。剪断工程に供するときの混合物の温度および/または剪断工程により得られた混合物の温度が前記範囲内である場合、重合体微粒子(A)の劣化を抑えることができるという利点を有する。なお、「剪断工程に供するときの混合物の温度」は、「剪断工程前の混合物の温度」ともいえる。また、「剪断工程により得られた混合物の温度」は「剪断工程後の混合物の温度」ともいえ、「剪断工程後であり、かつ第一の分離工程前の混合物の温度」ともいえる。第一の分離工程については、後述する。 Moreover, the temperature of the mixture in the shearing step is not particularly limited. The temperature of the mixture when subjected to the shearing step is, for example, preferably 10°C to 90°C, more preferably 15°C to 80°C, even more preferably 20°C to 70°C, and particularly preferably 20°C to 60°C. The temperature of the mixture obtained by the shearing step is, for example, preferably 10°C to 90°C, more preferably 15°C to 80°C, still more preferably 20°C to 70°C, and particularly preferably 20°C to 60°C. When the temperature of the mixture when subjected to the shearing step and/or the temperature of the mixture obtained by the shearing step is within the above range, there is an advantage that deterioration of the polymer microparticles (A) can be suppressed. In addition, "the temperature of the mixture when subjected to the shearing step" can also be said to be "the temperature of the mixture before the shearing step". Further, "the temperature of the mixture obtained by the shearing step" can be said to be "the temperature of the mixture after the shearing step" or "the temperature of the mixture after the shearing step and before the first separation step". The first separation step will be described later.
剪断工程は、種々の実施態様で行うことができ、特に限定されない。例えば、(i)前記樹脂混合工程により得られた混合物を投入した容器内に剪断装置(乳化機等)を設置してバッチ式で行う態様、(ii)剪断工程で得られた混合物を循環させることにより、当該混合物を剪断装置(乳化機等)に通す工程を複数回実施する態様、(iii)樹脂混合工程と剪断工程とを連続的に行う態様(iv)混合物を通す流路と樹脂(B)を通す流路との合流後に、剪断装置(乳化機等)を設置して、前記樹脂混合工程により得られた混合物に剪断を付与する工程、(v)前記(iv)の態様において、剪断工程で得られた混合物を複数回、剪断装置(乳化機等)を通す態様、などを挙げることができる。 The shearing step can be performed in various embodiments and is not particularly limited. For example, (i) a mode in which a shearing device (such as an emulsifier) is installed in a container into which the mixture obtained in the resin mixing step is placed, and (ii) the mixture obtained in the shearing step is circulated. Thus, an aspect in which the step of passing the mixture through a shearing device (emulsifier etc.) is performed multiple times, (iii) an aspect in which the resin mixing step and the shearing step are performed continuously (iv) a flow path for passing the mixture and the resin ( (v) a step of applying shear to the mixture obtained in the resin mixing step by installing a shearing device (such as an emulsifier) after confluence with the flow path through which B) passes; Examples include an embodiment in which the mixture obtained in the shearing step is passed through a shearing device (emulsifier, etc.) multiple times.
(第一の分離工程)
剪断工程において、重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含有する凝析物が得られる場合がある。この場合、剪断工程の後に、剪断工程で得られた混合物を、凝析物と水成分とに分離する第一の分離工程を実施してもよい。
(First separation step)
In the shearing step, a coagulate containing fine polymer particles (A) and resin (B) may be obtained. In this case, after the shearing step, a first separation step of separating the mixture obtained in the shearing step into a coagulate and a water component may be performed.
第一の分離工程の具体的態様は特に限定されず、例えば、ろ過、圧搾脱水等の方法が挙げられる。 Specific aspects of the first separation step are not particularly limited, and include, for example, methods such as filtration and compression dehydration.
(凝析剤添加工程)
凝析剤添加工程は、剪断工程により得られた混合物に対して、凝析剤を添加する工程である。第一の分離工程を実施する場合、凝析剤添加工程は、第一の分離工程により得られた水成分に対して、凝析剤を添加する工程であってもよい。
(Coagulant addition step)
The coagulant addition step is a step of adding a coagulant to the mixture obtained by the shearing step. When performing the first separation step, the coagulant addition step may be a step of adding a coagulant to the water component obtained in the first separation step.
凝析剤としては、特に限定されない。凝析剤としては、例えば、ラテックス中の重合体微粒子(A)を凝析および凝固し得る性質を有する物質であればよい。凝析剤としては、例えば、(i)無機酸(塩)および/または有機酸(塩)、(ii)無機酸(塩)および/または有機酸(塩)の水溶液、および(iii)高分子凝析剤などが挙げられる。無機酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等が挙げられる。無機塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化リチウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、塩化カルシウム、硫酸第一鉄、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、硫酸銅、塩化バリウム、塩化第一鉄、塩化第二鉄、塩化マグネシウム、硫酸第二鉄、硫酸アルミニウム、カリウムミョウバン、鉄ミョウバン等などが挙げられる。有機酸としては、酢酸、ギ酸等が挙げられる。有機酸塩(有機塩)としては、酢酸ナトリウム、酢酸カルシウム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カルシウム等が挙げられる。高分子凝析剤としては、親水基と疎水基とを有する高分子化合物であればよく特に限定されない。高分子凝析剤としては、例えば、アニオン系高分子凝析剤、カチオン系高分子凝析剤、ノニオン系高分子凝析剤のいずれであってもよい。高分子凝析剤としては、本発明の一実施形態の作用効果をより高めることができることから、カチオン系高分子凝析剤が好ましい。カチオン系高分子凝析剤としては、分子内にカチオン性基を有する高分子凝析剤、すなわち水に溶解させた際にカチオン性を示す高分子凝析剤が挙げられる。カチオン系高分子凝析剤として具体的には、ポリアミン類、ポリジシアンジアミド類、カチオン化デンプン、カチオン系ポリ(メタ)アクリルアミド、水溶性アニリン樹脂、ポリチオ尿素、ポリエチレンイミン、第4級アンモニウム塩類、ポリビニルピリジン類、キトサン等が挙げられる。上述した凝析剤は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。凝析剤としては、上述した中でも、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム、塩化アンモニウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化バリウム、塩酸、硫酸等の一価若しくは二価の無機塩または無機酸の水溶液が好適に使用できる。凝析剤の添加方法に特に制限は無く、(a)添加する凝析剤の全量を短時間に一気に添加する方法、(b)添加する凝析剤の全量を幾つかに分けて、一定期間を開けて数回に分けて分割して添加する方法、または(c)添加する凝析剤の全量を少量ずつ連続的に添加する方法、などを挙げることができる。 The coagulant is not particularly limited. As the coagulant, for example, any substance having properties capable of coagulating and coagulating the polymer fine particles (A) in the latex may be used. Examples of coagulants include (i) inorganic acids (salts) and/or organic acids (salts), (ii) aqueous solutions of inorganic acids (salts) and/or organic acids (salts), and (iii) polymers coagulants and the like. Inorganic acids include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid and the like. Inorganic salts include sodium chloride, potassium chloride, lithium chloride, sodium bromide, potassium bromide, lithium bromide, potassium iodide, sodium iodide, potassium sulfate, sodium sulfate, ammonium sulfate, ammonium chloride, sodium nitrate, potassium nitrate, Calcium chloride, ferrous sulfate, magnesium sulfate, zinc sulfate, copper sulfate, barium chloride, ferrous chloride, ferric chloride, magnesium chloride, ferric sulfate, aluminum sulfate, potassium alum, iron alum, etc. be done. Organic acids include acetic acid, formic acid, and the like. Organic acid salts (organic salts) include sodium acetate, calcium acetate, sodium formate, calcium formate and the like. The polymer coagulant is not particularly limited as long as it is a polymer compound having a hydrophilic group and a hydrophobic group. The polymer coagulant may be, for example, an anionic polymer coagulant, a cationic polymer coagulant, or a nonionic polymer coagulant. As the polymer coagulant, a cationic polymer coagulant is preferable because it can further enhance the effects of one embodiment of the present invention. The cationic polymer coagulant includes a polymer coagulant having a cationic group in its molecule, that is, a polymer coagulant that exhibits cationic properties when dissolved in water. Specific examples of cationic polymer coagulants include polyamines, polydicyandiamides, cationic starch, cationic poly(meth)acrylamide, water-soluble aniline resins, polythiourea, polyethyleneimine, quaternary ammonium salts, polyvinyl Examples include pyridines and chitosan. The coagulants described above may be used alone or in combination of two or more. Among the above-mentioned coagulants, monovalent or divalent inorganic salts or inorganic acids such as sodium chloride, potassium chloride, sodium sulfate, ammonium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, magnesium sulfate, barium chloride, hydrochloric acid, sulfuric acid, etc. can be preferably used. The method of adding the coagulant is not particularly limited, and may be (a) a method in which the total amount of the coagulant to be added is added at once in a short period of time, or (b) a method in which the total amount of the coagulant to be added is divided into several portions and added for a certain period of time. and (c) a method of continuously adding the total amount of the coagulant to be added little by little.
添加する凝析剤の量は、混合物100重量部に対して、1重量部~50重量部であることを挙げることができるが、2重量部~30重量部であることが好ましく、3重量部~20重量部であることがより好ましい。なお、添加する凝析剤の量は、重合体微粒子(A)の種類等に応じて適宜変更することができる。 The amount of the coagulant to be added may be 1 to 50 parts by weight, preferably 2 to 30 parts by weight, more preferably 3 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the mixture. More preferably ~20 parts by weight. Incidentally, the amount of the coagulant to be added can be appropriately changed according to the type of the polymer fine particles (A) and the like.
(混合工程)
本製造方法は、混合工程を含んでもよい。混合工程は、凝析剤添加工程により得られた混合物を混合する工程である。混合工程は、凝析剤添加工程により得られた混合物を使用して、重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む凝析物である樹脂組成物と水系液体とを含む混合物を調製する工程、とも換言できる。
(Mixing process)
The production method may include a mixing step. A mixing process is a process of mixing the mixture obtained by the coagulant addition process. In the mixing step, the mixture obtained in the coagulant addition step is used to prepare a mixture containing a resin composition, which is a coagulate containing polymer fine particles (A) and resin (B), and an aqueous liquid. It can be rephrased as a process.
凝析剤添加工程により得られた混合物を混合する方法については特に限定されず、種々の技術を用いることができる。当該方法としては、例えば、ホモミキサーにより混合物を3,000rpm~25,000rpmで撹拌する方法、高剪断乳化機により混合物を500rpm~12,000rpmで撹拌する方法、高圧式ホモジナイザーにより混合物を撹拌する方法、ピンミキサーにより混合物を100rpm~2,000rpmで撹拌する方法などを挙げることができる。重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む凝析物である樹脂組成物をより多く得るために、ホモミキサーを使用する場合は、混合物を、5,000rpm~25,000rpmで撹拌することが好ましく、7,000rpm~20,000rpmで撹拌することが好ましく、8,000rpm~20,000rpmで撹拌することがより好ましい。重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む凝析物である樹脂組成物をより多く得るために、高剪断乳化機により混合物を撹拌する場合は、混合物を、1,000rpm~12,000rpmで撹拌することが好ましく、2,000rpm~20,000rpmで撹拌することが好ましく、2,500rpm~20,000rpmで撹拌することがより好ましい。ピンミキサーにより混合物を撹拌する場合は、混合物を、150rpm~1,500rpmで撹拌することが好ましく、150rpm~1,000rpmで撹拌することが好ましく、150rpm~500rpmで撹拌することがより好ましい。 The method of mixing the mixture obtained by the coagulant addition step is not particularly limited, and various techniques can be used. Examples of the method include a method of stirring the mixture at 3,000 to 25,000 rpm with a homomixer, a method of stirring the mixture at 500 to 12,000 rpm with a high-shear emulsifier, and a method of stirring the mixture with a high-pressure homogenizer. , a method of stirring the mixture at 100 rpm to 2,000 rpm with a pin mixer. In order to obtain a larger amount of the resin composition, which is a coagulate containing polymer fine particles (A) and resin (B), when using a homomixer, the mixture is stirred at 5,000 rpm to 25,000 rpm. is preferable, stirring at 7,000 rpm to 20,000 rpm is preferable, and stirring at 8,000 rpm to 20,000 rpm is more preferable. When the mixture is stirred with a high-shear emulsifier in order to obtain a larger amount of the resin composition, which is a coagulate containing the polymer fine particles (A) and the resin (B), the mixture is stirred at 1,000 rpm to 12,000 rpm. It is preferable to stir at 2,000 rpm to 20,000 rpm, more preferably 2,500 rpm to 20,000 rpm. When the mixture is stirred with a pin mixer, the mixture is preferably stirred at 150 rpm to 1,500 rpm, preferably 150 rpm to 1,000 rpm, and more preferably 150 rpm to 500 rpm.
樹脂(B)の粘度が高い場合は、樹脂(B)の粘度を最適な粘度になるように調整することが好ましい。例えば、樹脂(B)の最適な粘度としては、100mPa・s~750,000mPa・sが好ましく、150mPa・s~700,000mPa・sがより好ましく、200mPa・s~350,000mPa・sがより好ましく、250mPa・s~300,000mPa・sがより好ましく、300mPa・s~50,000mPa・sがより好ましく、350mPa・s~30,000mPa・sがさらに好ましく、400mPa・s~15,000mPa・sが特に好ましい。樹脂(B)の粘度を調整する方法としては特に限定されないが、例えば、樹脂(B)の温度を調節する方法(例えば凝析剤添加工程により得られた混合物の温度を調節する方法)を挙げることができる。樹脂(B)の粘度を最適な値とすることにより、移送時の圧力が高くなり過ぎることを防止でき、混合工程を効率よく実施できる。その結果、重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む凝析物である樹脂組成物をより多く、かつより効率よく取得することができる。 When the viscosity of the resin (B) is high, it is preferable to adjust the viscosity of the resin (B) to an optimum viscosity. For example, the optimum viscosity of the resin (B) is preferably 100 mPa s to 750,000 mPa s, more preferably 150 mPa s to 700,000 mPa s, and more preferably 200 mPa s to 350,000 mPa s. , More preferably 250 mPa s to 300,000 mPa s, more preferably 300 mPa s to 50,000 mPa s, still more preferably 350 mPa s to 30,000 mPa s, 400 mPa s to 15,000 mPa s Especially preferred. The method of adjusting the viscosity of the resin (B) is not particularly limited, but examples include a method of adjusting the temperature of the resin (B) (for example, a method of adjusting the temperature of the mixture obtained in the coagulant addition step). be able to. By setting the viscosity of the resin (B) to an optimum value, it is possible to prevent the pressure during transfer from becoming too high, and the mixing process can be carried out efficiently. As a result, a larger amount of the resin composition, which is a coagulate containing the polymer fine particles (A) and the resin (B), can be obtained more efficiently.
また、混合工程は、気液界面の存在下で実施することが好ましい。当該構成によると、重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む凝析物である樹脂組成物をより多く、かつより効率よく得ることができる。混合工程を気液界面の存在下で実施するためには、凝析剤添加工程により得られた混合物中に気泡(エアーまたはバブルとも称する。)が存在すればよい。換言すれば、混合工程は、凝析剤添加工程により得られた混合物と気体(例えば、空気、二酸化炭素および窒素)とを混合しつつ、実施することが好ましい。 Also, the mixing step is preferably carried out in the presence of a gas-liquid interface. According to this configuration, a larger amount of the resin composition, which is a coagulate containing the polymer fine particles (A) and the resin (B), can be obtained more efficiently. In order to carry out the mixing step in the presence of a gas-liquid interface, air bubbles (also referred to as air or bubbles) should be present in the mixture obtained by the coagulant addition step. In other words, the mixing step is preferably carried out while mixing the mixture obtained in the coagulant addition step with gas (for example, air, carbon dioxide and nitrogen).
また、混合工程における混合物の温度は、特に限定されない。混合工程に供するときの混合物の温度は、例えば、10℃~90℃が好ましく、15℃~80℃がより好ましく、20℃~70℃がさらに好ましく、20℃~60℃が特に好ましい。混合工程により得られた混合物の温度は、例えば、10℃~90℃が好ましく、15℃~80℃がより好ましく、20℃~70℃がさらに好ましく、20℃~60℃が特に好ましい。混合工程に供するときの混合物の温度および/または混合工程により得られた混合物の温度が前記範囲内である場合、(a)重合体微粒子(A)の劣化を抑えることができるという利点、および(b)重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む凝析物である樹脂組成物をより多く得ることができるという利点、を有する。なお、「混合工程に供するときの混合物の温度」は、「混合工程前の混合物の温度」ともいえる。また、「混合工程により得られた混合物の温度」は「混合工程後の混合物の温度」ともいえ、「混合工程後であり、かつ第一の分離工程前の混合物の温度」ともいえる。 Moreover, the temperature of the mixture in the mixing step is not particularly limited. The temperature of the mixture when subjected to the mixing step is, for example, preferably 10°C to 90°C, more preferably 15°C to 80°C, still more preferably 20°C to 70°C, and particularly preferably 20°C to 60°C. The temperature of the mixture obtained by the mixing step is, for example, preferably 10°C to 90°C, more preferably 15°C to 80°C, still more preferably 20°C to 70°C, and particularly preferably 20°C to 60°C. When the temperature of the mixture when subjected to the mixing step and / or the temperature of the mixture obtained by the mixing step is within the above range, (a) the advantage that deterioration of the polymer fine particles (A) can be suppressed, and ( b) It has the advantage of being able to obtain a larger amount of the resin composition, which is a coagulate containing the polymer fine particles (A) and the resin (B). In addition, "the temperature of the mixture when subjected to the mixing step" can also be said to be "the temperature of the mixture before the mixing step". Further, "the temperature of the mixture obtained by the mixing step" can be said to be "the temperature of the mixture after the mixing step", or "the temperature of the mixture after the mixing step and before the first separation step".
混合工程は、種々の実施態様で行うことができ、特に限定されない。例えば、(i)凝析剤添加工程により得られた混合物を投入した容器内に混合装置(乳化機等)を設置してバッチ式で行う態様、(ii)混合工程で得られた混合物を循環させることにより、当該混合物を混合装置(乳化機等)に通す工程を複数回実施する態様、(iii)凝析剤添加工程と混合工程とを連続的に行う態様(iv)剪断工程により得られた混合物を通す流路と凝析剤を通す流路との合流後に、混合装置(乳化機等)を設置して、前記凝析剤添加工程により得られた混合物を混合する工程、(v)前記(iv)の態様において、混合工程で得られた混合物を複数回、混合装置(乳化機等)に通す態様、(vi)前記(iii)~(v)において混合装置(乳化機等)を通した混合物を凝析物と水成分とに分離した後、当該水成分を1回以上混合装置に通す態様、などを挙げることができる。 The mixing step can be performed in various embodiments and is not particularly limited. For example, (i) a mode in which a mixing device (such as an emulsifier) is installed in a container into which the mixture obtained in the coagulant addition step is placed, and (ii) the mixture obtained in the mixing step is circulated. A mode in which the step of passing the mixture through a mixing device (emulsifier, etc.) is performed multiple times, a mode in which the coagulant addition step and the mixing step are performed continuously, (v) installing a mixing device (such as an emulsifier) after the channel for passing the mixture and the channel for passing the coagulant are combined to mix the mixture obtained in the coagulant addition step; In the aspect of (iv), the mixture obtained in the mixing step is passed through a mixing device (such as an emulsifier) multiple times, and (vi) in (iii) to (v), the mixing device (such as an emulsifier) is used. For example, after separating the passed mixture into coagulate and water component, the water component is passed through the mixing apparatus one or more times.
上述した樹脂混合工程、剪断工程、凝析剤添加工程および混合工程により、樹脂組成物と水系液体とを含む混合物を調製することができる。得られた混合物を、後述する破泡工程に供することができる。 A mixture containing the resin composition and the water-based liquid can be prepared by the resin mixing step, the shearing step, the coagulant addition step and the mixing step described above. The resulting mixture can be subjected to the foam breaking step described below.
(第二の分離工程)
上述した混合工程の後、当該混合工程で得られた混合物を、重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含有する凝析物である樹脂組成物と水成分とに分離する第二の分離工程を実施してもよい。当該第二の分離工程は、混合工程により得られた混合物中の水を取り除いて、重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む凝析物である樹脂組成物を得る工程、とも換言できる。
(Second separation step)
After the mixing step described above, the mixture obtained in the mixing step is separated into a resin composition, which is a coagulate containing the polymer fine particles (A) and the resin (B), and a water component. steps may be performed. The second separation step can also be rephrased as a step of removing water from the mixture obtained in the mixing step to obtain a resin composition that is a coagulate containing the polymer fine particles (A) and the resin (B). .
凝析物と水成分とを分離する方法については特に限定されない。例えば、ろ過、圧搾脱水等の方法が挙げられる。混合工程後の第二の分離工程において、水成分とは、水を主たる成分とするが、乳化剤、凝析しなかった重合体微粒子(A)、樹脂(B)等を含む混合物である。 The method for separating the coagulate and water component is not particularly limited. For example, methods such as filtration and compression dehydration can be used. In the second separation step after the mixing step, the water component is a mixture containing water as the main component, but also containing an emulsifier, non-coagulated polymer particles (A), resin (B), and the like.
なお、上述した第二の分離工程により得られた樹脂組成物も、水系液体の塊体を内包し得る。そのため、第二の分離工程により得られた樹脂組成物も、破泡工程における混合物と言えるため、当該樹脂組成物(混合物)を、破泡工程に供してもよい。 It should be noted that the resin composition obtained by the above-described second separation step may also include lumps of the aqueous liquid. Therefore, since the resin composition obtained in the second separation step can also be said to be a mixture in the foam breaking step, the resin composition (mixture) may be subjected to the foam breaking step.
(洗浄工程)
上述した混合工程の後、当該混合工程で得られた混合物中の凝析物(樹脂組成物)を洗浄する洗浄工程を実施してもよい。混合工程で得られた混合物中の凝析物(樹脂組成物)を洗浄することにより、夾雑物等の含有量が少ない凝析物が得られる。洗浄工程では、凝析物を、水で洗浄することがより好ましく、イオン交換水または純水で洗浄することがさらに好ましい。
(Washing process)
After the mixing step described above, a washing step may be performed to wash the precipitate (resin composition) in the mixture obtained in the mixing step. By washing the coagulate (resin composition) in the mixture obtained in the mixing step, a coagulate with a low content of contaminants and the like can be obtained. In the washing step, the coagulate is more preferably washed with water, and more preferably washed with ion-exchanged water or pure water.
洗浄工程は、混合工程後の第二の分離工程を行うことなく、当該混合工程で得られた混合物に洗浄水を添加して、混合物中の凝析物を洗浄してもよい。または、洗浄工程は、混合工程後に実施される第二の分離工程後に、当該第二の分離工程で得られた凝析物に洗浄水を添加して、凝析物を洗浄してもよい。 In the washing step, washing water may be added to the mixture obtained in the mixing step to wash the coagulate in the mixture without performing the second separation step after the mixing step. Alternatively, in the washing step, after the second separation step performed after the mixing step, washing water may be added to the coagulate obtained in the second separation step to wash the coagulate.
洗浄工程は、当該洗浄工程により得られる混合物を洗浄後の凝析物(樹脂組成物)と水成分とに分離して得られる前記洗浄後の凝析物中の、前記凝析剤および乳化剤由来の元素SおよびPの量が、当該洗浄後の凝析物の重量に対して5000ppm以下となるように、前記凝析物と洗浄水との混合物を混合する工程を含むことが好ましい。当該構成によると、夾雑物等の含有量がより少ない凝析物が得られるという利点を有する。 In the washing step, the mixture obtained by the washing step is separated into a coagulate (resin composition) after washing and a water component, and the coagulant and emulsifier derived from the coagulant after washing. It is preferable to include a step of mixing the mixture of the coagulate and the washing water so that the amount of the elements S and P of is 5000 ppm or less with respect to the weight of the coagulate after washing. This configuration has the advantage of obtaining a coagulate with a lower content of contaminants and the like.
洗浄後の凝析物中の凝析剤および乳化剤由来の元素SおよびPの量は少ないほど好ましく、当該洗浄後の凝析物の重量に対して、例えば、5,000ppm以下であることが好ましく、4,000ppm以下であることがより好ましく、3,000ppm以下であることがさらに好ましく、2,000ppm以下であることが特に好ましい。 It is preferable that the amount of the elements S and P derived from the coagulant and emulsifier in the coagulate after washing is as small as possible. , is more preferably 4,000 ppm or less, even more preferably 3,000 ppm or less, and particularly preferably 2,000 ppm or less.
洗浄工程後に得られる、凝析物(樹脂組成物)を、破泡工程に供することができる。 The coagulate (resin composition) obtained after the washing step can be subjected to the defoaming step.
(2-6.脱水工程)
上記の(a1)~(a4)の方法により調製された混合物、または上記洗浄工程で得られた混合物の含水率が、例えば90重量%より高い場合がある。この場合、本分離方法の破泡工程に供する前に、混合物の含水率が90重量%以下となるように水系液体の一部を除去する脱水工程を実施してもよい。
(2-6. Dehydration step)
The water content of the mixture prepared by the above methods (a1) to (a4) or the mixture obtained in the above washing step may be higher than, for example, 90% by weight. In this case, a dehydration step may be carried out to remove a portion of the aqueous liquid so that the water content of the mixture is 90% by weight or less before the defoaming step of the present separation method.
脱水工程の具体的態様は特に限定されず、例えば、遠心分離、沈降分離などの方法が挙げられる。含水率を所望の範囲まで分離する観点からは、遠心分離および沈降分離が好ましく、さらに効率よく分離する観点から、沈降分離が特に好ましい。 Specific aspects of the dehydration step are not particularly limited, and examples thereof include methods such as centrifugation and sedimentation. Centrifugation and sedimentation are preferred from the viewpoint of separating the water content to a desired range, and sedimentation is particularly preferred from the viewpoint of more efficient separation.
脱水工程において、遠心分離により水系液体の一部を除去する方法としては、比重差を利用する遠心分離機、例えばデカンタ型遠心分離機を用いる方法がある。 In the dehydration step, as a method of removing part of the aqueous liquid by centrifugation, there is a method of using a centrifugal separator that utilizes a difference in specific gravity, such as a decanter-type centrifugal separator.
また、脱水工程において、沈降分離により水系液体の一部を除去する方法として、混合物を槽内に供給し、樹脂組成物と水系液体との比重差を利用して、樹脂組成物を沈降させて回収する方法(以下、単に「沈降分離方法」とも称する)がある。沈降分離方法のさらに具体的な態様としては、以下(c1)~(c4)の工程を含んでいてもよいが、かかる製造方法に限定されるものではない:(c1)混合物を供給部から槽内に供給する混合物供給工程;(c2)樹脂組成物と水系液体との比重差により、槽内にて樹脂組成物を沈降させて回収する樹脂組成物回収工程;および(c3)水系液体を回収する水系液体回収工程。沈降分離方法は、(c4)水系液体の槽内での滞留時間を長くする滞留工程をさらに含んでよい。当該沈降分離方法により、所望の含水率の混合物を調製することができる。得られた混合物を、本分離方法の破泡工程に供することができる。 Further, in the dehydration step, as a method for removing a part of the aqueous liquid by sedimentation, the mixture is supplied into a tank, and the resin composition is sedimented using the difference in specific gravity between the resin composition and the aqueous liquid. There is a method of recovery (hereinafter also simply referred to as "precipitation separation method"). A more specific embodiment of the sedimentation separation method may include the following steps (c1) to (c4), but is not limited to such a production method: (c1) the mixture is transferred from the supply unit to the tank (c2) a resin composition recovery step of recovering the resin composition by settling it in the tank due to the difference in specific gravity between the resin composition and the water-based liquid; and (c3) recovering the water-based liquid. water-based liquid recovery process. The sedimentation separation method may further include (c4) a retention step of increasing the retention time of the aqueous liquid in the tank. A mixture with a desired moisture content can be prepared by the sedimentation method. The resulting mixture can be subjected to the defoaming step of the separation method.
(2-7.混合物中に含まれる樹脂組成物)
混合物中に含まれる樹脂組成物は、重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含み、当該樹脂組成物内に、1または2以上の塊体として水系液体を内包し得る。
(2-7. Resin composition contained in the mixture)
The resin composition contained in the mixture contains the polymer microparticles (A) and the resin (B), and can enclose the water-based liquid as one or more lumps in the resin composition.
樹脂組成物における重合体微粒子(A)および樹脂(B)の配合比率は、本分離方法の利点を享受する観点からは、混合物の粘度が上述の好ましい範囲となるように設定されることが好ましい。このような配合比率は、重合体微粒子(A)および樹脂(B)の種類などによって異なり、特に限定されないが、例えば、樹脂組成物に含まれる重合体微粒子(A)と樹脂(B)との合計を100重量%とした場合に、重合体微粒子(A)が1~70重量%、樹脂(B)が30~99重量%であることが好ましく、重合体微粒子(A)が10~60重量%、樹脂(B)が40~90重量%であることがより好ましく、重合体微粒子(A)が20~50重量%、樹脂(B)が80~50重量%であることがさらに好ましく、重合体微粒子(A)が25~45重量%、樹脂(B)が75~55重量%であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of enjoying the advantages of this separation method, the blending ratio of the fine polymer particles (A) and the resin (B) in the resin composition is preferably set so that the viscosity of the mixture is within the preferred range described above. . Such a compounding ratio varies depending on the types of the polymer fine particles (A) and the resin (B), and is not particularly limited. When the total is 100% by weight, it is preferable that the polymer fine particles (A) are 1 to 70% by weight, the resin (B) is 30 to 99% by weight, and the polymer fine particles (A) are 10 to 60% by weight. %, the resin (B) is more preferably 40 to 90% by weight, the fine polymer particles (A) are more preferably 20 to 50% by weight, and the resin (B) is 80 to 50% by weight. It is more preferable that the combined fine particles (A) are 25 to 45% by weight and the resin (B) is 75 to 55% by weight.
樹脂組成物の粘度は、25℃において100~1,000,000mPa・sであることが好ましく、1,000~200,000mPa・sであることがより好ましく、1,000~50,000mPa・sであることがさらに好ましい。上記の範囲の粘度を有する樹脂組成物は、本分離方法において好適な挙動を示し、水系液体から効率よく分離することができるという利点を有する。換言すれば、本分離方法は、上記の範囲の粘度を有する樹脂組成物を水系液体から分離する場合に、特に好適に利用できる。なお、本明細書において、樹脂組成物および水系液体の粘度は、本分離方法により分離された後に得られる樹脂組成物および水系液体について測定して得られた粘度であってよい。 The viscosity of the resin composition is preferably 100 to 1,000,000 mPa s at 25° C., more preferably 1,000 to 200,000 mPa s, and more preferably 1,000 to 50,000 mPa s. is more preferable. A resin composition having a viscosity within the above range has the advantage of exhibiting suitable behavior in the present separation method and being able to be efficiently separated from an aqueous liquid. In other words, this separation method is particularly suitable for separating a resin composition having a viscosity within the above range from an aqueous liquid. In this specification, the viscosities of the resin composition and the water-based liquid may be viscosities obtained by measuring the resin composition and the water-based liquid obtained after separation by the present separation method.
樹脂組成物は、粘性を有していてもよい。樹脂組成物の粘性は特に限定されない。本分離方法によれば、樹脂組成物が一定の粘性を有する場合であっても、樹脂組成物と水系液体とを分離することができるという利点を有する。換言すれば、本分離方法は、一定の粘性を有する樹脂組成物を分離する場合にも、好適に利用できる。 The resin composition may have viscosity. The viscosity of the resin composition is not particularly limited. This separation method has the advantage that the resin composition and the aqueous liquid can be separated even when the resin composition has a certain viscosity. In other words, this separation method can also be suitably used when separating a resin composition having a certain viscosity.
樹脂組成物は、25℃において、950kg/m3~5,000kg/m3の比重を有することが好ましく、1,000kg/m3~4,000kg/m3の比重を有することがより好ましく、1,050kg/m3~3,000kg/m3の比重を有することがさらに好ましい。樹脂組成物の比重が上記の範囲である場合、上述の脱水工程を行いやすいという利点を有する。本明細書において樹脂組成物の比重は、標準比重計を用いて比重標準溶液を作成し、得られた比重標準溶液に対する樹脂組成物の浮沈みの試験を行い、得られた結果から算出して得られた値とする。なお、本明細書において、樹脂組成物および水系液体の比重は、本分離方法により分離された後に得られる樹脂組成物および水系液体について測定して得られた比重であってよい。 The resin composition preferably has a specific gravity of 950 kg/m 3 to 5,000 kg/m 3 at 25° C., more preferably 1,000 kg/m 3 to 4,000 kg/m 3 , More preferably, it has a specific gravity of 1,050 kg/m 3 to 3,000 kg/m 3 . When the specific gravity of the resin composition is within the above range, there is an advantage that the above-described dehydration step can be easily performed. In this specification, the specific gravity of the resin composition is calculated from the results obtained by preparing a specific gravity standard solution using a standard hydrometer, conducting a floating and sinking test of the resin composition with respect to the obtained specific gravity standard solution. be the obtained value. In this specification, the specific gravity of the resin composition and the aqueous liquid may be the specific gravity obtained by measuring the resin composition and the aqueous liquid obtained after separation by the present separation method.
樹脂組成物は、必要に応じて、重合体微粒子(A)および樹脂(B)以外の、その他の任意成分を含有してもよい。その他の任意成分としては、ブロッキング防止剤、硬化剤、顔料および染料などの着色剤、体質顔料、紫外線吸収剤、酸化防止剤、熱安定化剤(ゲル化防止剤)、可塑剤、レベリング剤、消泡剤、シランカップリング剤、帯電防止剤、難燃剤、滑剤、減粘剤、低収縮剤、無機質充填剤、有機質充填剤、熱可塑性樹脂、乾燥剤、並びに分散剤などが挙げられる。 The resin composition may contain optional components other than the fine polymer particles (A) and the resin (B), if necessary. Other optional components include antiblocking agents, curing agents, colorants such as pigments and dyes, extender pigments, ultraviolet absorbers, antioxidants, heat stabilizers (anti-gelling agents), plasticizers, leveling agents, Antifoaming agents, silane coupling agents, antistatic agents, flame retardants, lubricants, viscosity reducers, low shrinkage agents, inorganic fillers, organic fillers, thermoplastic resins, desiccants, and dispersants.
樹脂組成物は、樹脂(B)以外の、公知の熱硬化性樹脂をさらに含んでいてもよいし、公知の熱可塑性樹脂をさらに含んでいてもよい。 The resin composition may further contain a known thermosetting resin other than the resin (B), or may further contain a known thermoplastic resin.
(2-8.混合物中に含まれる水系液体)
混合物中に含まれる水系液体の粘度は、25℃において100mPa・s未満であることが好ましく、20mPa・s以下であることがより好ましく、4mPa・s以下であることがさらに好ましい。100mPa・s未満の粘度を有する水系液体は、本分離方法において好適な挙動を示し、樹脂組成物から効率よく分離することができるという利点を有する。
(2-8. Aqueous liquid contained in the mixture)
The viscosity of the aqueous liquid contained in the mixture is preferably less than 100 mPa·s, more preferably 20 mPa·s or less, and even more preferably 4 mPa·s or less at 25°C. An aqueous liquid having a viscosity of less than 100 mPa·s has the advantage of exhibiting suitable behavior in the present separation method and being able to be efficiently separated from the resin composition.
水系液体の粘度の下限は特に限定されないが、主成分が水であるという観点から、25℃において0.3mPa・s以上であることが好ましく、0.5mPa・s以上であることがより好ましく、0.7mPa・s以上であることがさらに好ましい。なお、水系液体の主成分が水であるとは、水系液体(100重量%)中、50重量%を超える量が水であることを意図する。水系液体(100重量%)中、90重量%以上が水であってもよい。 The lower limit of the viscosity of the aqueous liquid is not particularly limited, but from the viewpoint that the main component is water, it is preferably 0.3 mPa s or more at 25 ° C., more preferably 0.5 mPa s or more. It is more preferably 0.7 mPa·s or more. In addition, the fact that the main component of the water-based liquid is water means that water accounts for more than 50% by weight in the water-based liquid (100% by weight). 90% by weight or more of the aqueous liquid (100% by weight) may be water.
水系液体の粘度は、水系液体中に含まれる水の比率を適宜調整することにより、所望の範囲に調節することができる。 The viscosity of the aqueous liquid can be adjusted within a desired range by appropriately adjusting the ratio of water contained in the aqueous liquid.
水系液体は、25℃において、900kg/m3~1,100kg/m3の比重を有することが好ましく、950kg/m3~1,050kg/m3の比重を有することがより好ましい。水系液体の比重が上記の範囲である場合、上述の脱水工程を行いやすいという利点を有する。本明細書において、水系液体の比重は、標準比重計を用いて測定して得られた値とする。 The aqueous liquid preferably has a specific gravity of 900 kg/m 3 to 1,100 kg/m 3 at 25° C., more preferably 950 kg/m 3 to 1,050 kg/m 3 . When the specific gravity of the aqueous liquid is within the above range, there is an advantage that the above-described dehydration step can be easily performed. In this specification, the specific gravity of an aqueous liquid is a value obtained by measuring using a standard hydrometer.
水系液体は、樹脂組成物の製造工程および洗浄工程、樹脂組成物の凝集工程、並びに、凝集体の洗浄工程(中間洗浄工程)などにおいて樹脂組成物中に混入する、不純物を含む水系液体であってよい。水系液体に含まれる不純物としては、樹脂組成物の製造および凝集において使用される乳化剤、凝固剤(無機塩)、および金属石鹸などに由来する物質、並びに夾雑物(水溶性化合物)が挙げられる。水系液体に含まれる不純物は、元素S、P、Ca、Mg、Fe、Zn、Ba、およびAlなどの量を蛍光X線分析装置SPECTROXEPOS(SPECTRO社製)で測定することにより、検出および定量することができる。 The water-based liquid is a water-based liquid containing impurities that is mixed into the resin composition during the manufacturing process and washing process of the resin composition, the aggregating process of the resin composition, and the washing process of the aggregates (intermediate washing process). you can Impurities contained in the aqueous liquid include substances derived from emulsifiers, coagulants (inorganic salts), metal soaps, and the like used in the production and aggregation of the resin composition, and contaminants (water-soluble compounds). Impurities contained in the aqueous liquid are detected and quantified by measuring the amounts of the elements S, P, Ca, Mg, Fe, Zn, Ba, Al, etc. with a fluorescent X-ray analyzer SPECTROXEPOS (manufactured by SPECTRO). be able to.
(2-9.破泡工程)
本分離方法は、重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む樹脂組成物と水系液体との混合物に応力を付与することにより、前記混合物中に含まれる前記水系液体の塊体を破泡させる破泡工程を含む。破泡工程は、水系液体の塊体を内包する樹脂組成物の中から、塊体の破泡によって水系液体を取り除く工程ともいえる。
(2-9. Defoaming step)
In this separation method, by applying stress to a mixture of a resin composition containing polymer fine particles (A) and a resin (B) and an aqueous liquid, the lumps of the aqueous liquid contained in the mixture are broken. Includes a foam breaking process that allows The foam breaking step can also be said to be a step of removing the water-based liquid from the resin composition containing the water-based liquid mass by breaking the foam of the mass.
混合物に応力を付与する方法としては、特に限定されず、種々の方法を選択することができる。簡易な方法で効率よく破泡する観点から、前記破泡工程は、混合物を薄膜化することにより前記混合物に応力を付与する工程、および、穴を有するノズルから混合物を押出すかまたは吸引することにより前記混合物に応力を付与する工程、からなる群より選択される、少なくともいずれかの工程を含むことが好ましい。 The method of applying stress to the mixture is not particularly limited, and various methods can be selected. From the viewpoint of efficiently breaking bubbles by a simple method, the breaking step includes a step of applying stress to the mixture by thinning the mixture, and extruding or sucking the mixture through a nozzle having holes. and the step of applying stress to the mixture.
(薄膜化工程)
混合物を薄膜化することにより前記混合物に応力を付与する工程(以下、単に「薄膜化工程」とも称する)は、混合物を吐出する吐出口を備える吐出部(例えば、混合物の供給管)と、吐出部から吐出される混合物を薄膜状に押し付けるための面と、を備える薄膜化システムを用いて行うことができる。薄膜化工程で用いられる混合物の吐出部を、以下、「第1の吐出部」と称する場合がある。第1の吐出部は、混合物を加圧して押出す供給ポンプをさらに備えていてもよい。このような薄膜化システムを用いて、第1の吐出部から吐出された混合物を面に押しつけて薄膜状にすることにより、混合物に応力を付与することができる。
(Thin film forming process)
The step of applying stress to the mixture by thinning the mixture (hereinafter also simply referred to as the “thin filming step”) includes an ejection portion having an ejection port for ejecting the mixture (for example, a supply pipe for the mixture); and a surface for pressing the mixture expelled from the unit into a thin film. The mixture ejection part used in the thinning process may be hereinafter referred to as a "first ejection part". The first outlet may further comprise a feed pump for pressurizing and pushing out the mixture. Using such a thin film forming system, stress can be applied to the mixture by pressing the mixture discharged from the first discharge section against a surface to form a thin film.
第1の吐出部および面としては、混合物に応力を付与して薄膜化することができる強度を備えるものであればよく、特に限定されない。例えば、第1の吐出部の吐出口の断面積(mm2)としては、特に限定されない。ここで、「第1の吐出部の吐出口の断面積」とは、第1の吐出部の吐出口における、混合物の吐出方向に対して垂直な断面の面積を意図する。 The first discharge part and the surface are not particularly limited as long as they have strength enough to apply stress to the mixture to form a thin film. For example, the cross-sectional area (mm 2 ) of the ejection opening of the first ejection section is not particularly limited. Here, the "cross-sectional area of the ejection opening of the first ejection section" is intended to be the area of the cross section of the ejection opening of the first ejection section perpendicular to the ejection direction of the mixture.
第1の吐出部から吐出される混合物を薄膜状に押し付けるための面としては、例えば、槽の壁面、ベルトコンベアのベルト面などが挙げられる。面がベルトコンベアのベルト面である場合、薄膜化工程を連続式で行うことができるという利点を有する。 Examples of the surface for pressing the mixture discharged from the first discharge part into a thin film include the wall surface of a tank, the belt surface of a belt conveyor, and the like. If the surface is the belt surface of a belt conveyor, it has the advantage that the thinning process can be carried out continuously.
面は、略水平方向に延在していてもよく、水平方向と所定の角度をなすように傾斜していてもよい。面が傾斜している場合は、塊体の破泡により樹脂組成物上に表出する水系液体が自重により面から落下する一方で、水系液体よりも粘性を有する樹脂組成物が面上に付着したままとなるため、両者の分離が容易になるという利点を有する。 The surface may extend substantially horizontally, or may be inclined to form a predetermined angle with the horizontal direction. When the surface is inclined, the water-based liquid that appears on the resin composition due to the bubble breakage of the mass falls from the surface due to its own weight, while the resin composition having a higher viscosity than the water-based liquid adheres to the surface. This has the advantage of facilitating the separation of the two.
本発明の一実施形態において、前記面は、ベルトコンベアのベルト面であり、当該ベルト面が傾斜しており、当該ベルト面が下から上に向かって流れていることが特に好ましい。当該構成によると、塊体の破泡により樹脂組成物上に表出する水系液体が自重により面から落下する一方で、樹脂組成物がベルトコンベアのベルト面上に付着したまま上方向に運搬されるため、両者の分離がより容易になるという利点を有する。 In one embodiment of the invention, it is particularly preferred that the surface is the belt surface of a belt conveyor, the belt surface being inclined and the belt surface flowing from bottom to top. According to this configuration, the water-based liquid that appears on the resin composition due to the bubble breaking of the mass falls from the surface due to its own weight, while the resin composition is conveyed upward while adhering to the belt surface of the belt conveyor. Therefore, there is an advantage that the separation of the two becomes easier.
第1の吐出部の吐出口と面との距離(クリアランス)は、混合物中に含まれる水系液体の塊体を破泡させる程度の応力を付与し得る距離であればよく、特に限定されない。第1の吐出部の吐出口と面との距離が短いほど、薄膜化工程により混合物に付与される応力は大きくなり、薄膜化された樹脂組成物の膜厚は薄くなる。当該距離の好ましい範囲は、混合物の粘度、並びに、吐出口の断面積と混合物の流量との関係(すなわち、線速)などに応じて異なる。混合物中に含まれる水系液体の塊体を効率よく破泡することができることから、例えば、当該距離は0.1mm~100.0mmであることが好ましく、0.5mm~50.0mmであることがより好ましく、1.0mm~10.0mmであることがさらに好ましい。 The distance (clearance) between the ejection port and the surface of the first ejection part is not particularly limited as long as it can apply a stress to the extent that the lumps of the aqueous liquid contained in the mixture can be broken. The shorter the distance between the ejection port of the first ejection part and the surface, the greater the stress applied to the mixture by the thinning step, and the thinner the thickness of the thinned resin composition. The preferred range of the distance varies depending on the viscosity of the mixture, the relationship between the cross-sectional area of the ejection port and the flow rate of the mixture (ie linear velocity), and the like. For example, the distance is preferably 0.1 mm to 100.0 mm, more preferably 0.5 mm to 50.0 mm, because it is possible to efficiently break the bubbles of the aqueous liquid contained in the mixture. More preferably, it is 1.0 mm to 10.0 mm.
同様に、薄膜化工程における線速は、混合物中に含まれる水系液体の塊体を破泡させる程度の応力を付与し得る線速であればよく、特に限定されない。線速が大きいほど、薄膜化工程により混合物に付与される応力は大きくなる。薄膜化工程における線速の好ましい範囲は、混合物の粘度、並びに、第1の吐出部の吐出口と面との距離などに応じて異なる。混合物中に含まれる水系液体の塊体を効率よく破泡することができることから、例えば、線速は、0.01m/s~1.00m/sであることが好ましく、0.05m/s~0.50m/sであることがより好ましく、0.10m/s~0.30m/sであることがさらに好ましい。 Similarly, the linear velocity in the thin film forming step is not particularly limited as long as it can apply stress to the extent that the lumps of the aqueous liquid contained in the mixture can be broken. The higher the linear velocity, the greater the stress imparted to the mixture by the thinning process. A preferred range of the linear velocity in the thinning step varies depending on the viscosity of the mixture, the distance between the ejection port of the first ejection section and the surface, and the like. For example, the linear velocity is preferably from 0.01 m / s to 1.00 m / s, and from 0.05 m / s to It is more preferably 0.50 m/s, and even more preferably 0.10 m/s to 0.30 m/s.
なお、薄膜化工程における線速は、下記式により算出される値である。
線速[m/s]=混合物の流量[m3/s]/第1の吐出部の吐出口の断面積[m2]。
The linear velocity in the thinning process is a value calculated by the following formula.
Linear velocity [m/s]=Flow rate of mixture [m 3 /s]/Cross-sectional area of ejection port of first ejection part [m 2 ].
第1の吐出部の吐出口と面との距離が短く、かつ線速が大きいほど、薄膜化工程により混合物に付与される応力は大きくなる。混合物中に含まれる水系液体の塊体を効率よく破泡することができることから、薄膜化工程における、第1の吐出部の吐出口と面との距離(mm)に対する線速(m/s)の比(線速(m/s)/距離(mm))は、0.0001~10.0000であることが好ましく、0.0010~1.0000であることがより好ましく、0.0100~0.1000であることがさらに好ましい。 The shorter the distance between the ejection port of the first ejection part and the surface and the higher the linear velocity, the greater the stress applied to the mixture by the thinning process. Since it is possible to efficiently break the bubbles of the water-based liquid contained in the mixture, the linear velocity (m / s) with respect to the distance (mm) between the ejection port and the surface of the first ejection part in the thinning process The ratio of (linear velocity (m / s) / distance (mm)) is preferably 0.0001 to 10.0000, more preferably 0.0010 to 1.0000, 0.0100 to 0 More preferably .1000.
(押出または吸引工程)
穴を有するノズルから混合物を押出すかまたは吸引する工程(以下、単に「押出または吸引工程」とも称する)は、混合物を吐出する吐出口として穴を有するノズルが配設された吐出部(例えば、混合物の供給管)を備える分離装置を用いて行うことができる。押出または吸引工程で用いられる混合物の吐出部を、以下、「第2の吐出部」と称する場合がある。第2の吐出部は、混合物を加圧して押出す供給ポンプをさらに備えていてもよい。また、分離装置は、混合物を吸引する吸引ポンプをさらに備えていてもよい。このような分離装置を用いて、第2の吐出部の前記ノズルに設けられた穴を通して混合物を吐出することにより、混合物に応力を付与することができる。
(extrusion or suction process)
The step of extruding or sucking the mixture through a nozzle having a hole (hereinafter also simply referred to as “extrusion or sucking step”) is a discharge part provided with a nozzle having a hole as a discharge port for discharging the mixture (for example, the mixture can be carried out using a separation device with a feed pipe of A discharge section for the mixture used in the extrusion or suction process may hereinafter be referred to as a "second discharge section". The second outlet may further comprise a feed pump for pressurizing and pushing the mixture. Also, the separation device may further comprise a suction pump for sucking the mixture. By using such a separation device and discharging the mixture through the hole provided in the nozzle of the second discharge section, stress can be applied to the mixture.
第2の吐出部のノズルに設けられる吐出口の数は、特に限定されない。また、第2の吐出部のノズルは、吐出口として、互いに異なる形状の複数の穴を有していてもよい。当該穴の形状は、特に限定されず、円形状、楕円形状、矩形状、多角形状、スリット状などであってよい。 The number of ejection openings provided in the nozzle of the second ejection section is not particularly limited. Further, the nozzle of the second ejection part may have a plurality of holes with different shapes as ejection ports. The shape of the hole is not particularly limited, and may be circular, elliptical, rectangular, polygonal, slit-shaped, or the like.
第2の吐出部の吐出口の断面積(mm2)は、混合物中に含まれる水系液体の塊体を破泡させる程度の応力を混合物に付与し得る断面積であればよく、特に限定されない。前記断面積が小さいほど、押出または吸引工程により混合物に付与される応力は大きくなる。前記断面積の好ましい範囲は、混合物の粘度、並びに、第2の吐出部の吐出口の断面積と混合物の流量との関係(すなわち、線速)などに応じて異なる。混合物中に含まれる水系液体の塊体を効率よく破泡することができることから、例えば、第2の吐出部の吐出口の断面積は1mm2~1,000mm2であることが好ましく、1mm2~500mm2であることがより好ましく、1mm2~100mm2であることがさらに好ましい。ここで、「第2の吐出部の吐出口の断面積」とは、第2の吐出部の吐出口における、混合物の吐出方向に対して垂直な断面の面積を意図する。 The cross-sectional area (mm 2 ) of the ejection port of the second ejection part is not particularly limited as long as it can apply stress to the mixture to the extent that the mass of the aqueous liquid contained in the mixture is broken. . The smaller the cross-sectional area, the greater the stress imparted to the mixture by the extrusion or suction process. The preferred range of the cross-sectional area varies depending on the viscosity of the mixture, the relationship between the cross-sectional area of the ejection port of the second ejection part and the flow rate of the mixture (ie, linear velocity), and the like. For example, the cross-sectional area of the ejection port of the second ejection part is preferably 1 mm 2 to 1,000 mm 2 , since the lumps of the aqueous liquid contained in the mixture can be efficiently broken. It is more preferably ˜500 mm 2 , and even more preferably 1 mm 2 to 100 mm 2 . Here, the "cross-sectional area of the ejection port of the second ejection part" intends the area of the cross section of the ejection port of the second ejection part perpendicular to the ejection direction of the mixture.
同様に、押出または吸引工程における線速は、混合物中に含まれる水系液体の塊体を破泡させる程度の応力を付与し得る線速であればよく、特に限定されない。線速が大きいほど、破泡工程により混合物に付与される応力は大きくなる。押出または吸引工程における線速の好ましい範囲は、混合物の粘度などに応じて異なる。混合物中に含まれる水系液体の塊体を効率よく破泡することができることから、例えば、線速は、0.01m/s~1.00m/sであることが好ましく、0.05m/s~0.50m/sであることがより好ましく、0.10m/s~0.30m/sであることがさらに好ましい。 Similarly, the linear velocity in the extrusion or suction step is not particularly limited as long as the linear velocity is capable of imparting stress to the extent of breaking bubbles in the mass of the aqueous liquid contained in the mixture. The higher the line speed, the greater the stress imparted to the mixture by the foam breaking process. A preferred range of linear velocity in the extrusion or suction process varies depending on the viscosity of the mixture and the like. For example, the linear velocity is preferably from 0.01 m / s to 1.00 m / s, and from 0.05 m / s to It is more preferably 0.50 m/s, and even more preferably 0.10 m/s to 0.30 m/s.
なお、押出または吸引工程における線速は、下記式により算出される値である。
線速[m/s]=混合物の流量[m3/s]/第2の吐出部の吐出口の断面積[m2]。
The linear velocity in the extrusion or suction process is a value calculated by the following formula.
Linear velocity [m/s]=flow rate of mixture [m 3 /s]/cross-sectional area of ejection port of second ejection part [m 2 ].
破泡工程において、混合物の好適な温度は、混合物に含まれる樹脂組成物および水系液体の粘度などによって異なり、特に限定されない。一実施形態において、破泡工程に供するときの混合物の温度は、例えば10℃~90℃であることが好ましく、15℃~80℃であることがより好ましく、20℃~70℃であることがさらに好ましく、20℃~60℃であることが特に好ましい。破泡工程に供するとき(応力を付与される時点)の混合物の温度が上記の範囲である場合、適度な粘度範囲となり破泡しやすいという利点を有する。 In the foam-breaking step, the suitable temperature of the mixture varies depending on the viscosity of the resin composition and the water-based liquid contained in the mixture, and is not particularly limited. In one embodiment, the temperature of the mixture when subjected to the foam breaking step is, for example, preferably 10°C to 90°C, more preferably 15°C to 80°C, and 20°C to 70°C. More preferably, it is particularly preferably from 20°C to 60°C. When the temperature of the mixture is within the above range when subjected to the foam-breaking step (when stress is applied), there is an advantage that the mixture has an appropriate viscosity range and is easily broken.
また、破泡工程時の温度において、混合物の粘度は、100mPa・s以上であることが好ましく、500mPa・s以上であることがより好ましく、1,000mPa・s以上であることがさらに好ましい。また、破泡工程時の温度において、混合物の粘度は、1,000,000mPa・s以下であることが好ましく、50,000mPa・s以下であることがより好ましく、30,000mPa・s以下であることがさらに好ましい。 At the temperature during the foam breaking step, the viscosity of the mixture is preferably 100 mPa·s or more, more preferably 500 mPa·s or more, and even more preferably 1,000 mPa·s or more. Further, at the temperature during the foam breaking process, the viscosity of the mixture is preferably 1,000,000 mPa s or less, more preferably 50,000 mPa s or less, and 30,000 mPa s or less. is more preferred.
破泡工程の後に得られる樹脂組成物の含水率は、破泡工程に付される混合物の含水率などによって異なり、特に限定されない。一実施形態として、破泡工程の後に得られる樹脂組成物の含水率は、当該樹脂組成物の重量を100重量%とした場合に、例えば、1重量%~70重量%であることが好ましく、1重量%~50重量%であることがより好ましく、1重量%~30重量%であることがさらに好ましく、1重量%~25重量%であることが特に好ましい。 The water content of the resin composition obtained after the foam-breaking step is not particularly limited, and varies depending on the water content of the mixture to be subjected to the foam-breaking step. As one embodiment, the water content of the resin composition obtained after the foam breaking step is, for example, 1% to 70% by weight when the weight of the resin composition is 100% by weight. It is more preferably 1 wt % to 50 wt %, even more preferably 1 wt % to 30 wt %, and particularly preferably 1 wt % to 25 wt %.
(2-10.洗浄工程)
本分離方法は、破泡工程により得られた樹脂組成物を洗浄する洗浄工程をさらに含んでいてもよい。当該樹脂組成物を洗浄することにより、夾雑物等の含有量がより少ない樹脂組成物が得られる。洗浄工程は、水で洗浄することがより好ましく、イオン交換水または純水で洗浄することがさらに好ましい。
(2-10. Washing step)
This separation method may further include a washing step of washing the resin composition obtained by the foam breaking step. By washing the resin composition, a resin composition containing less contaminants and the like can be obtained. In the washing step, washing with water is more preferable, and washing with ion-exchanged water or pure water is even more preferable.
洗浄工程は、樹脂組成物を洗浄する工程であればよく、具体的な方法について特に限定されない。例えば、樹脂組成物と水とを混合して攪拌機により攪拌する方法、樹脂組成物と水とをニーダーを用いて混練する方法、樹脂組成物と水とを自転公転ミキサーで混合する方法、水を樹脂組成物に噴霧する方法、および加圧ろ過機によりケーキ洗浄する方法等を挙げることができる。ニーダーとしては、バッチ式ニーダー、連続式ニーダー、押出式ニーダー等、各種利用できる。 The washing step is not particularly limited as long as it is a step of washing the resin composition. For example, a method of mixing the resin composition and water and stirring with a stirrer, a method of kneading the resin composition and water using a kneader, a method of mixing the resin composition and water with a rotation-revolution mixer, Examples include a method of spraying the resin composition and a method of washing the cake with a pressure filter. Various types of kneaders such as batch kneaders, continuous kneaders and extrusion kneaders can be used.
洗浄する対象物としては、樹脂組成物中に含まれる不純物全般を意図し、特に限定されない。例えば、乳化剤(例えば、リン系乳化剤、スルホン酸系乳化剤)由来の夾雑物のほか、凝集剤由来の夾雑物等を挙げることができる。 The object to be washed is not particularly limited and is intended to include general impurities contained in the resin composition. Examples thereof include contaminants derived from emulsifiers (for example, phosphorus emulsifiers and sulfonic acid emulsifiers), contaminants derived from flocculants, and the like.
また、洗浄工程により得られた樹脂組成物と洗浄した水との混合物を、再度、脱水工程および/または破泡工程に付すことにより、樹脂組成物と洗浄した水とを分離することができる。 Further, the resin composition and the washed water can be separated by subjecting the mixture of the resin composition obtained by the washing step and the washed water to the dehydration step and/or the foam breaking step again.
〔3.樹脂組成物の製造方法〕
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物の製造方法は、〔2.分離方法〕の項にて説明された分離方法を一工程として含む。より具体的には、本発明の一実施形態に係る樹脂組成物の製造方法は、(2-9.破泡工程)の項にて説明された破泡工程を一工程として含む。本発明の一実施形態に係る樹脂組成物の製造方法は、当該構成を有するため、不純物を含む水系液体の混入量が少ない樹脂組成物を、効率よく得ることができるという利点を有する。また、本発明の一実施形態に係る樹脂組成物の製造方法により得られる樹脂組成物は、不純物を含む水系液体の混入量が少ないという利点を有する。
[3. Method for producing a resin composition]
A method for producing a resin composition according to an embodiment of the present invention includes [2. Separation method] is included as one step. More specifically, the method for producing a resin composition according to an embodiment of the present invention includes the foam-breaking step described in the section (2-9. Foam-breaking step) as one step. Since the method for producing a resin composition according to one embodiment of the present invention has such a configuration, it has the advantage of being able to efficiently obtain a resin composition containing a small amount of water-based liquid containing impurities. Moreover, the resin composition obtained by the method for producing a resin composition according to one embodiment of the present invention has the advantage that the amount of water-based liquid containing impurities mixed therein is small.
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物の製造方法について、上述した事項以外は、適宜、〔2.分離方法〕の記載を援用する。 Regarding the method for producing a resin composition according to an embodiment of the present invention, other than the matters described above, [2. Separation method].
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物の製造方法により得られる樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物は、重合体微粒子(A)の分散安定性が高く、不純物が少ない。当該硬化物もまた、本発明の一実施形態である。 A cured product obtained by curing the resin composition obtained by the method for producing a resin composition according to one embodiment of the present invention has high dispersion stability of the polymer fine particles (A) and contains few impurities. The cured product is also one embodiment of the present invention.
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物の製造方法により得られる樹脂組成物は、様々な用途に使用することができ、それらの用途は特に限定されない。当該樹脂組成物は、例えば、接着剤、コーティング材、強化繊維のバインダー、複合材料、3Dプリンターの造形材料、封止剤、電子基板、インキバインダー、木材チップバインダー、ゴムチップ用バインダー、フォームチップバインダー、鋳物用バインダー、床材用およびセラミック用の岩盤固結材、ウレタンフォームなどの用途に好ましく用いられる。ウレタンフォームとしては、自動車シート、自動車内装部品、吸音材、制振材、ショックアブソーバー(衝撃吸収材)、断熱材、工事用床材クッションなどが挙げられる。当該樹脂組成物は、上述した用途の中でも、接着剤、コーティング材、強化繊維のバインダー、複合材料、3Dプリンターの造形材料、封止剤、および電子基板として用いられることがより好ましい。 The resin composition obtained by the method for producing a resin composition according to one embodiment of the present invention can be used for various uses, and the uses are not particularly limited. The resin composition includes, for example, adhesives, coating materials, reinforcing fiber binders, composite materials, molding materials for 3D printers, sealing agents, electronic substrates, ink binders, wood chip binders, rubber chip binders, foam chip binders, It is preferably used for applications such as binders for castings, bedrock consolidation materials for flooring and ceramics, and urethane foams. Examples of urethane foam include automobile seats, automobile interior parts, sound absorbing materials, damping materials, shock absorbers (shock absorbing materials), heat insulating materials, construction floor material cushions, and the like. Among the applications described above, the resin composition is more preferably used as an adhesive, a coating material, a binder for reinforcing fibers, a composite material, a molding material for 3D printers, a sealant, and an electronic substrate.
以下、実施例および比較例によって本発明の一実施形態をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明の一実施形態は、前記または後記の趣旨に適合し得る範囲で適宜変更して実施することが可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。 EXAMPLES Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these. One embodiment of the present invention can be modified and implemented as long as it conforms to the spirit of the above and later descriptions, and all of them are included in the technical scope of the present invention.
[評価方法]
先ず、製造例によって製造した樹脂組成物の評価方法、並びに、実施例および比較例によって回収された樹脂組成物および水系液体の評価方法について、説明する。
[Evaluation method]
First, the method for evaluating the resin composition produced in Production Examples and the method for evaluating the resin composition and water-based liquid recovered in Examples and Comparative Examples will be described.
<体積平均粒子径の測定>
水性ラテックスに分散している弾性体または重合体微粒子(A)の体積平均粒子径(Mv)は、Nanotrac WaveII-EX150(マイクロトラックベル株式会社製)を用いて測定した。水性ラテックスを脱イオン水で希釈したものを測定試料として用いた。測定は、水、および、各製造例で得られた弾性体または重合体微粒子(A)の屈折率を入力し、計測時間120秒、ローディングインデックス1~20の範囲内になるように試料濃度を調整して行った。
<Measurement of volume average particle size>
The volume average particle size (Mv) of the elastic body or polymer fine particles (A) dispersed in the aqueous latex was measured using Nanotrac WaveII-EX150 (manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.). A water-based latex diluted with deionized water was used as a measurement sample. For the measurement, water and the refractive index of the elastic body or polymer fine particles (A) obtained in each production example are input, the measurement time is 120 seconds, and the sample concentration is adjusted so that the loading index is within the range of 1 to 20. I adjusted.
<粘度>
以下の実施例および比較例において使用した樹脂(B)〔液状エポキシ樹脂(三菱ケミカル株式会社製、JER828)〕、水系液体および混合物の粘度測定を行った。使用した装置は、BROOKFIELD社製デジタル粘度計DV-II+Pro型であった。また、粘度領域によってスピンドルCPE-52Zを用い、測定温度25℃にてShear Rate(ずり速度)を必要に応じ変化させて、粘度を測定した。その結果、樹脂(B)である液状エポキシ樹脂(JER828)の粘度は25℃において12,000mPa・sであった。
<Viscosity>
Resin (B) [liquid epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, JER828)], water-based liquid and mixture used in the following examples and comparative examples were measured for viscosity. The device used was a digital viscometer DV-II+Pro type manufactured by BROOKFIELD. Also, depending on the viscosity range, the viscosity was measured using a spindle CPE-52Z at a measurement temperature of 25° C. while changing the shear rate as necessary. As a result, the viscosity of the liquid epoxy resin (JER828), which is the resin (B), was 12,000 mPa·s at 25°C.
<樹脂組成物の含水率>
樹脂組成物の含水率は、以下の方法により算出した:(1)樹脂組成物を、熱風乾燥機を用いて80℃で3時間乾燥させ、その重量を測定した;(2)測定された重量を、初期重量(乾燥前の樹脂組成物の重量)から減算し、得られた差を初期重量で除し、得られた商に100を掛けることにより算出した。
<Water content of resin composition>
The water content of the resin composition was calculated by the following method: (1) the resin composition was dried at 80°C for 3 hours using a hot air dryer, and the weight was measured; (2) the measured weight. was subtracted from the initial weight (the weight of the resin composition before drying), the resulting difference was divided by the initial weight, and the resulting quotient was multiplied by 100.
<樹脂組成物の比重>
樹脂組成物の25℃における比重は、標準比重計を用いて比重標準溶液を作成し、得られた比重標準溶液に対する樹脂組成物の浮沈みの試験を行い、得られた結果から算出して得られた値とした。比重標準溶液としては、硫酸ナトリウム水溶液を使用した。
<Specific gravity of resin composition>
The specific gravity of the resin composition at 25 ° C. is obtained by preparing a specific gravity standard solution using a standard hydrometer, conducting a floating and sinking test of the resin composition with respect to the obtained specific gravity standard solution, and calculating from the obtained results. was the value obtained. A sodium sulfate aqueous solution was used as a specific gravity standard solution.
<水系液体の比重>
水系液体の25℃における比重は、標準比重計を用いて測定した。
<Specific gravity of aqueous liquid>
The specific gravity of the aqueous liquid at 25°C was measured using a standard hydrometer.
[製造例]
(製造例1)重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む樹脂組成物の製造
1.弾性体の重合
製造例1-1;ポリブタジエンゴムを主成分とする弾性体を含む水性ラテックス(R-1)の調製
耐圧重合器中に、脱イオン水200重量部、リン酸三カリウム0.03重量部、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム(EDTA)0.002重量部、硫酸第一鉄・7水和塩0.001重量部、および乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(SDBS)1.55重量部を投入した。次に、投入した原料を撹拌しつつ、耐圧重合器内部の気体を窒素置換することにより、耐圧重合器内部から酸素を十分に除いた。その後、ブタジエン(Bd)100重量部を耐圧重合器内に投入し、耐圧重合器内の温度を45℃に昇温した。その後、パラメンタンハイドロパーオキサイド(PHP)0.03重量部を耐圧重合器内に投入し、続いてナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート(SFS)0.10重量部を耐圧重合器内に投入し、重合を開始した。重合開始から15時間目に、減圧下にて脱揮して、重合に使用されずに残存した単量体を脱揮除去することにより、重合を終了した。重合中、PHP、EDTAおよび硫酸第一鉄・7水和塩のそれぞれを、任意の量および任意の時宜で耐圧重合器内に添加した。当該重合により、ポリブタジエンゴムを主成分とする弾性体を含む水性ラテックス(R-1)を得た。得られた水性ラテックス(R-1)に含まれる弾性体の体積平均粒子径は90nmであった。
[Manufacturing example]
(Production Example 1) Production of resin composition containing fine polymer particles (A) and resin (B)1. Polymerization of elastic body Production Example 1-1; Preparation of aqueous latex (R-1) containing elastic body mainly composed of polybutadiene rubber In a pressure-resistant polymerization vessel, deionized water 200 parts by weight, tripotassium phosphate 0.03. 0.002 parts by weight of disodium ethylenediaminetetraacetate (EDTA), 0.001 parts by weight of ferrous sulfate heptahydrate, and 1.55 parts by weight of sodium dodecylbenzenesulfonate (SDBS) as an emulsifier. did. Next, oxygen was sufficiently removed from the inside of the pressure-resistant polymerizer by replacing the gas inside the pressure-resistant polymerizer with nitrogen while stirring the introduced raw materials. After that, 100 parts by weight of butadiene (Bd) was charged into the pressure-resistant polymerization vessel, and the temperature inside the pressure-resistant polymerization vessel was raised to 45°C. After that, 0.03 parts by weight of paramenthane hydroperoxide (PHP) was charged into the pressure-resistant polymerization vessel, and then 0.10 parts by weight of sodium formaldehyde sulfoxylate (SFS) was charged into the pressure-resistant polymerization vessel to initiate polymerization. started. After 15 hours from the start of the polymerization, devolatilization was performed under reduced pressure to remove residual monomers that were not used in the polymerization, thereby completing the polymerization. During the polymerization, each of PHP, EDTA and ferrous sulfate heptahydrate was added in an arbitrary amount and at an arbitrary timing into the pressure-resistant polymerization vessel. By the polymerization, an aqueous latex (R-1) containing an elastic body containing polybutadiene rubber as a main component was obtained. The volume average particle size of the elastic body contained in the obtained aqueous latex (R-1) was 90 nm.
製造例1-2;ポリブタジエンゴムを主成分とする弾性体を含む水性ラテックス(R-2)の調製
耐圧重合器中に、前記で得た水性ラテックス(R-1)を固形分で7重量部、脱イオン水200重量部、リン酸三カリウム0.03重量部、EDTA0.002重量部、及び硫酸第一鉄・7水和塩0.001重量部を投入した。次に、投入した原料を撹拌しつつ、耐圧重合器内部の気体を窒素置換することにより、耐圧重合器内部から酸素を十分に除いた。その後、Bd93重量部を耐圧重合器内に投入し、耐圧重合器内の温度を45℃に昇温した。その後、PHP0.02重量部を耐圧重合器内に投入し、続いてSFS0.10重量部を耐圧重合器内に投入し、重合を開始した。重合開始から30時間目に、減圧下にて脱揮して、重合に使用されずに残存した単量体を脱揮除去することにより、重合を終了した。重合中、PHP、EDTA、硫酸第一鉄・7水和塩およびSDBSのそれぞれを、任意の量および任意の時宜で耐圧重合器内に添加した。当該重合により、ポリブタジエンゴムを主成分とする弾性体を含む水性ラテックス(R-2)を得た。得られた水性ラテックス(R-2)に含まれる弾性体の体積平均粒子径は195nmであった。
Production Example 1-2; Preparation of water-based latex (R-2) containing elastic body mainly composed of polybutadiene rubber Into a pressure-resistant polymerization vessel, 7 parts by weight of solid content of the water-based latex (R-1) obtained above was added. , 200 parts by weight of deionized water, 0.03 parts by weight of tripotassium phosphate, 0.002 parts by weight of EDTA, and 0.001 parts by weight of ferrous sulfate heptahydrate were added. Next, oxygen was sufficiently removed from the inside of the pressure-resistant polymerizer by replacing the gas inside the pressure-resistant polymerizer with nitrogen while stirring the introduced raw materials. After that, 93 parts by weight of Bd was put into the pressure-resistant polymerization vessel, and the temperature inside the pressure-resistant polymerization vessel was raised to 45°C. After that, 0.02 parts by weight of PHP was charged into the pressure-resistant polymerization vessel, and then 0.10 parts by weight of SFS was charged into the pressure-resistant polymerization vessel to initiate polymerization. After 30 hours from the start of the polymerization, devolatilization was performed under reduced pressure to remove residual monomers that were not used in the polymerization, thereby completing the polymerization. During the polymerization, each of PHP, EDTA, ferrous sulfate heptahydrate and SDBS was added into the pressure-resistant polymerization vessel at arbitrary amounts and at arbitrary times. By the polymerization, a water-based latex (R-2) containing an elastic body composed mainly of polybutadiene rubber was obtained. The volume-average particle size of the elastic body contained in the obtained aqueous latex (R-2) was 195 nm.
2.重合体微粒子(A)の調製(グラフト部の重合)
製造例1-3;重合体微粒子を含む水性ラテックス(L-1)の調製
ガラス製反応器に、前記水性ラテックス(R-2)250重量部(ポリブタジエンゴムを主成分とする弾性体87重量部を含む)、および、脱イオン水50重量部を投入した。ここで、前記ガラス製反応器は、温度計、撹拌機、還流冷却器、窒素流入口、および単量体の添加装置を有していた。ガラス製反応器中の気体を窒素で置換し、60℃にて投入した原料を撹拌した。次に、EDTA0.004重量部、硫酸第一鉄・7水和塩0.001重量部、およびSFS0.20重量部をガラス製反応器内に加え、10分間撹拌した。その後、メチルメタクリレート(MMA)12.5重量部、スチレン(St)0.5重量部、およびt-ブチルハイドロパーオキサイド(BHP)0.035重量部の混合物をガラス製反応器内に、80分間かけて連続的に添加した。その後、BHP0.013重量部をガラス製反応器内に添加し、さらに1時間、ガラス製反応器内の混合物の撹拌を続けて重合を完結させた。以上の操作により、重合体微粒子(A)および乳化剤を含む水性ラテックス(L-1)を得た。単量体成分の重合転化率は99重量%以上であった。得られた水性ラテックス(L-1)に含まれる重合体微粒子(A)の体積平均粒子径は200nmであった。得られた水性ラテックス(L-1)における固形分濃度(重合体微粒子(A)の濃度)は、水性ラテックス100重量%に対して、30重量%であった。
2. Preparation of polymer microparticles (A) (polymerization of graft portion)
Production Example 1-3; Preparation of aqueous latex (L-1) containing fine polymer particles Into a glass reactor, 250 parts by weight of the aqueous latex (R-2) (87 parts by weight of an elastic body mainly composed of polybutadiene rubber) was added. ), and 50 parts by weight of deionized water. Here, the glass reactor had a thermometer, a stirrer, a reflux condenser, a nitrogen inlet, and a monomer addition device. The gas in the glass reactor was replaced with nitrogen, and the charged raw materials were stirred at 60°C. Next, 0.004 parts by weight of EDTA, 0.001 parts by weight of ferrous sulfate heptahydrate, and 0.20 parts by weight of SFS were added into the glass reactor and stirred for 10 minutes. After that, a mixture of 12.5 parts by weight of methyl methacrylate (MMA), 0.5 parts by weight of styrene (St), and 0.035 parts by weight of t-butyl hydroperoxide (BHP) was placed in a glass reactor for 80 minutes. was added continuously over a period of time. After that, 0.013 parts by weight of BHP was added into the glass reactor, and the mixture in the glass reactor was stirred for another hour to complete the polymerization. By the above operation, an aqueous latex (L-1) containing fine polymer particles (A) and an emulsifier was obtained. The polymerization conversion rate of the monomer component was 99% by weight or more. The volume average particle diameter of the polymer microparticles (A) contained in the obtained aqueous latex (L-1) was 200 nm. The solid content concentration (concentration of fine polymer particles (A)) in the obtained aqueous latex (L-1) was 30% by weight with respect to 100% by weight of the aqueous latex.
製造例1-4;重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む樹脂組成物の製造
水性ラテックス(L-1)60kgと樹脂(B)である液状エポキシ樹脂(三菱ケミカル株式会社製、JER828)27kgとを混合して混合物を得た(樹脂混合工程)。次いで、得られた混合物に剪断応力を与え、重合体微粒子(A)および樹脂(B)を含む凝集体である樹脂組成物を含有するラテックスを得た(剪断工程)。剪断工程では、剪断装置として高剪断乳化機(撹拌翼と装置壁面とのクリアランス840μm)を使用し、剪断装置の回転数を3,600rev/分で剪断装置内における混合物の滞留時間を1.1秒とした。
Production Example 1-4; Production of Resin Composition Containing Polymer Fine Particles (A) and Resin (B) 60 kg of water-based latex (L-1) and resin (B) liquid epoxy resin (Mitsubishi Chemical Corporation, JER828 ) was mixed with 27 kg to obtain a mixture (resin mixing step). Then, a shearing stress was applied to the obtained mixture to obtain a latex containing a resin composition, which is an aggregate containing polymer fine particles (A) and resin (B) (shearing step). In the shearing step, a high-shear emulsifier (clearance between the stirring blade and the wall surface of the device: 840 μm) was used as the shearing device, and the rotation speed of the shearing device was 3,600 rev/min, and the residence time of the mixture in the shearing device was 1.1. seconds.
上記剪断工程において得られた混合物に、凝析剤として15%硫酸ナトリウム水溶液12kgを添加して混合物を得た(凝析剤添加工程)。得られた混合物を、ピンミキサー(1回転でロータピンとステータピンとが交錯する数 1600回/rev)を用いて、回転数300rev/分、ミキサー内における混合物の滞留時間12秒で混合した(混合工程)。 12 kg of a 15% sodium sulfate aqueous solution was added as a coagulant to the mixture obtained in the shearing step to obtain a mixture (coagulant addition step). The resulting mixture was mixed using a pin mixer (1600 times/rev at which rotor pins and stator pins intersect in one rotation) at a rotation speed of 300 rev/min and a residence time of the mixture in the mixer of 12 seconds (mixing process ).
混合により得られた混合物を、凝析物(樹脂組成物)と水成分とに分離した(第二の分離工程)。得られた水成分の固形分濃度は0.03重量%であった。また、凝析物(樹脂組成物)100重量%中の重合体微粒子(A)の含有量は29.6重量%、であった。一方、凝析物(樹脂組成物)の含水率は26重量%であった。また、凝析物(樹脂組成物)は、重合体微粒子(A)と樹脂(B)との合計を100重量%とした場合に、重合体微粒子(A)を40重量%、前記樹脂(B)を60重量%含むものであった。 The mixture obtained by mixing was separated into a coagulate (resin composition) and a water component (second separation step). The solid content concentration of the obtained water component was 0.03% by weight. Moreover, the content of the polymer fine particles (A) in 100% by weight of the coagulate (resin composition) was 29.6% by weight. On the other hand, the water content of the coagulate (resin composition) was 26% by weight. Further, the coagulate (resin composition) is composed of 40% by weight of the fine polymer particles (A) and 40% by weight of the resin (B ) contained 60% by weight.
樹脂組成物の比重は、25℃において1,050kg/m3であった。また、樹脂組成物の粘度は、25℃において50,000mPa・sであった。 The specific gravity of the resin composition was 1,050 kg/m 3 at 25°C. Moreover, the viscosity of the resin composition was 50,000 mPa·s at 25°C.
(製造例2)樹脂組成物と水系液体との混合物の製造
上記製造例1で得られた樹脂組成物を、下部にポンプの吸込み口を有する容器に投入し、毎分4kgの流量でピンミキサーに送液した。また、同様に脱イオン水を毎分15kgの流量で送液し、二液をピンミキサーで混合した。ピンミキサーの混合条件は、1回転でロータピンとステータピンとが交錯する数が1,600回/revであり、回転数は300rev/分、ミキサー内における混合物の滞留時間が12秒となる条件で行った(洗浄工程)。ピンミキサーからは、二液が混合された混合物(すなわち、樹脂組成物と水系液体とを含む混合物)が得られた。
(Production Example 2) Production of a mixture of a resin composition and an aqueous liquid The resin composition obtained in Production Example 1 above is put into a container having a pump suction port at the bottom, and a pin mixer is run at a flow rate of 4 kg per minute. was sent to Similarly, deionized water was fed at a flow rate of 15 kg/min, and the two liquids were mixed with a pin mixer. The mixing conditions of the pin mixer were such that the number of interlaced rotor pins and stator pins per rotation was 1,600 times/rev, the number of revolutions was 300 rev/min, and the residence time of the mixture in the mixer was 12 seconds. (washing process). A mixture in which the two liquids were mixed (that is, a mixture containing the resin composition and the aqueous liquid) was obtained from the pin mixer.
水系液体の比重は、脱イオン水(E)の比重とほぼ同じであり、25℃において1,010kg/m3であった。水系液体の粘度は、脱イオン水(E)の粘度とほぼ同じであり、25℃において1mPa・sであった。 The specific gravity of the water-based liquid was almost the same as that of deionized water (E), which was 1,010 kg/m 3 at 25°C. The viscosity of the water-based liquid was approximately the same as that of deionized water (E), and was 1 mPa·s at 25°C.
混合物100重量%中、樹脂組成物の量は20重量%であり、水系液体の量は80重量%であった。混合物の粘度は25℃において100mPa・s以上であった。また、混合物における、樹脂組成物と水系液体との比重の差は、25℃において40kg/m3であった。 In 100% by weight of the mixture, the amount of the resin composition was 20% by weight, and the amount of the water-based liquid was 80% by weight. The viscosity of the mixture was 100 mPa·s or more at 25°C. In addition, the difference in specific gravity between the resin composition and the water-based liquid in the mixture was 40 kg/m 3 at 25°C.
[実施例1]
(脱水工程)
供給部、樹脂組成物回収部、および水系液体回収部を備える槽を用意した。樹脂組成物回収部は、ポンプおよびバルブを備えており、槽の底部の最も低い位置に配設された。水系液体回収部は、供給部と対向する胴部壁面上であって、槽内の運転水位の高さに配設された。
[Example 1]
(Dehydration process)
A tank having a supply section, a resin composition recovery section, and an aqueous liquid recovery section was prepared. The resin composition recovery section was equipped with a pump and valves and was located at the lowest position on the bottom of the tank. The water-based liquid recovery part was arranged on the wall surface of the body facing the supply part at the height of the operating water level in the tank.
製造例2で製造した混合物100kgを、35℃で、流量0.62×10-3m3/sで気相部から槽内に連続供給した(混合物供給工程)。混合物供給工程において、混合物は、運転水位よりも上方から供給された。供給速度の線速は0.15m/sであった。槽内に供給された混合物は、比重差により樹脂組成物と水系液体とに分離し、樹脂組成物は層の底部に沈殿した。沈殿した樹脂組成物を、樹脂組成物回収部から、ポンプにより槽外に抜き出すことによって連続的に回収した(樹脂組成物回収工程)。 100 kg of the mixture produced in Production Example 2 was continuously supplied from the gas phase into the vessel at 35° C. and a flow rate of 0.62×10 −3 m 3 /s (mixture supply step). In the mixture supply step, the mixture was supplied from above the operating water level. The linear velocity of the supply speed was 0.15 m/s. The mixture supplied into the tank was separated into a resin composition and an aqueous liquid due to the difference in specific gravity, and the resin composition precipitated at the bottom of the layer. The precipitated resin composition was continuously recovered from the resin composition recovery section by pumping it out of the tank (resin composition recovery step).
一方、槽内の水面が運転水位に到達し、次いで、水系液体を、水系液体回収部から、溢流により槽外に流出させることによって連続的に回収した(水系液体回収工程)。 On the other hand, the water surface in the tank reached the operating water level, and then the aqueous liquid was continuously recovered from the aqueous liquid recovery part by overflowing to the outside of the tank (aqueous liquid recovery step).
上記樹脂組成物回収工程において回収された樹脂組成物の含水率を測定したところ、26.3重量%であった。 When the water content of the resin composition recovered in the resin composition recovery step was measured, it was 26.3% by weight.
(破泡工程)
上記樹脂組成物回収工程において、樹脂組成物回収部から回収した樹脂組成物(水系液体の塊体を内包する樹脂組成物であり、換言すれば樹脂組成物と水系液体との混合物である。)を、配管を通過させて、先端に位置するノズル(縦×横:6mm×300mmの矩形状の穴を1つ有する)から、線速0.1m/sにて押出した。これにより、当該樹脂組成物に応力を付与して、樹脂組成物に内包される水系液体の塊体を破泡した(押出または吸引工程)。押出された樹脂組成物と破泡により表出した水系液体との混合物から、当該水系液体を取り除き、樹脂組成物を回収した。回収した樹脂組成物の含水率を測定した。結果を表1に示す。
(Foam breaking process)
In the resin composition recovery step, the resin composition recovered from the resin composition recovery section (a resin composition containing lumps of aqueous liquid, in other words, a mixture of the resin composition and the aqueous liquid). was passed through the pipe and extruded at a linear velocity of 0.1 m/s from a nozzle (having one rectangular hole of length x width: 6 mm x 300 mm) located at the tip. As a result, a stress was applied to the resin composition to break the lumps of the water-based liquid contained in the resin composition (extrusion or suction step). The water-based liquid was removed from the mixture of the extruded resin composition and the water-based liquid exposed by breaking the bubbles, and the resin composition was recovered. The moisture content of the recovered resin composition was measured. Table 1 shows the results.
[実施例2]
破泡工程において、矩形状の穴を1つ有するノズルの代わりに、円形状(直径25mm)の穴を1つ有するノズルを用い、線速を0.3m/sとした以外は、実施例1と同じ方法により、脱水工程および破泡工程(押出または吸引工程)を行い、樹脂組成物を回収した。回収した樹脂組成物の含水率を測定した。結果を表1に示す。
[Example 2]
Example 1 except that in the foam breaking step, a nozzle having one circular (diameter 25 mm) hole was used instead of the nozzle having one rectangular hole, and the line speed was set to 0.3 m / s. A dehydration step and a defoaming step (extrusion or suction step) were carried out by the same method as above, and the resin composition was recovered. The moisture content of the recovered resin composition was measured. Table 1 shows the results.
[実施例3]
破泡工程において、矩形状の穴を1つ有するノズルの代わりに、スリット(開口面積50mm2)を10個有するノズルを用い、線速を0.3m/sとした以外は、実施例1と同じ方法により、脱水工程および破泡工程(押出または吸引工程)を行い、樹脂組成物を回収した。回収した樹脂組成物の含水率を測定した。結果を表1に示す。
[Example 3]
In the bubble breaking step, instead of the nozzle having one rectangular hole, a nozzle having 10 slits (opening area: 50 mm 2 ) was used, and the line speed was set to 0.3 m/s. By the same method, a dehydration step and a foam breaking step (extrusion or suction step) were performed to recover the resin composition. The moisture content of the recovered resin composition was measured. Table 1 shows the results.
[実施例4]
(脱水工程)
実施例1と同じ方法により、脱水工程を行い、槽の下部の樹脂組成物回収部から樹脂組成物を回収した。
[Example 4]
(Dehydration process)
A dehydration step was performed by the same method as in Example 1, and the resin composition was recovered from the resin composition recovery section at the bottom of the tank.
(破泡工程)
樹脂組成物回収部から回収した樹脂組成物(水系液体の塊体を内包する樹脂組成物であり、換言すれば樹脂組成物と水系液体との混合物である。)を、配管を通過させて、先端に位置するノズル(樹脂組成物回収部と同じ断面積を有する)から、沈降槽壁面の傾斜面上に、薄膜状に押し付けた。これにより、当該樹脂組成物に応力を付与して、樹脂組成物に内包される水系液体の塊体を破泡した(薄膜化工程)。ノズルの吐出口と傾斜面との距離は10mmであり、線速は0.1m/sであった。破泡により表出した水系液体は、傾斜面から自重により落下する一方で、粘性および付着性を有する樹脂組成物は面上に付着した。面上に付着した樹脂組成物を回収し、その含水率を測定した。結果を表1に示す。
(Brothing process)
The resin composition recovered from the resin composition recovery unit (a resin composition containing a mass of aqueous liquid, in other words, a mixture of the resin composition and the aqueous liquid) is passed through the pipe, A thin film was pressed onto the inclined surface of the sedimentation tank wall surface from a nozzle (having the same cross-sectional area as the resin composition recovery section) located at the tip. As a result, stress was applied to the resin composition, and bubbles of the water-based liquid included in the resin composition were broken (thin film formation step). The distance between the outlet of the nozzle and the inclined surface was 10 mm, and the linear velocity was 0.1 m/s. The water-based liquid exposed by the bubble breakage dropped from the inclined surface by its own weight, while the resin composition having viscosity and adhesiveness adhered to the surface. The resin composition adhering to the surface was recovered, and its water content was measured. Table 1 shows the results.
なお、実施例1~4では、本発明の一実施形態に係る破泡工程を一工程として含む、本発明の一実施形態に記載の樹脂組成物の製造方法を実施したといえる。 In Examples 1 to 4, it can be said that the method for producing a resin composition according to one embodiment of the present invention, which includes the foam breaking step according to one embodiment of the present invention as one step, was performed.
[比較例1]
実施例1と同じ方法により、混合物供給工程、樹脂組成物回収工程、および水系液体回収工程を行った。樹脂組成物回収部から回収した樹脂組成物(水系液体の塊体を内包する樹脂組成物)を、配管を通過させて、先端に位置するノズル(混合物の供給部と同じ断面積1.795×10-3m2の吐出口を有する)から、線速0.1m/sにて押出した。すなわち、比較例1では、樹脂組成物に応力を与えていないため、水系液体の塊体の破泡は起きず、回収した樹脂組成物は、水系液体の塊体を内包したままであった。回収した樹脂組成物の含水率を測定したところ、26.3重量%であり、配管を通過させる前の樹脂組成物(すなわち、樹脂組成物回収工程において回収された樹脂組成物)の含水率と同じであった。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
By the same method as in Example 1, the mixture supply step, the resin composition recovery step, and the water-based liquid recovery step were performed. The resin composition recovered from the resin composition recovery unit (a resin composition containing a mass of aqueous liquid) is passed through the pipe and is fed to the nozzle located at the tip (the same cross-sectional area as the mixture supply unit 1.795 × It was extruded at a line speed of 0.1 m/s from a nozzle of 10 −3 m 2 . That is, in Comparative Example 1, since no stress was applied to the resin composition, the bubbles of the water-based liquid mass did not break, and the collected resin composition contained the water-based liquid mass. When the water content of the recovered resin composition was measured, it was 26.3% by weight. was the same. Table 1 shows the results.
実施例1~4は、破泡工程を行うことにより、含水率の低い樹脂組成物を効率よく得ることができた。これに対し、比較例1で得られた樹脂組成物は、含水率が高く、水系液体の塊体を内包したままであった。 In Examples 1 to 4, a resin composition with a low water content could be efficiently obtained by performing the foam breaking step. On the other hand, the resin composition obtained in Comparative Example 1 had a high water content and still included lumps of the aqueous liquid.
本発明の一実施形態によると、重合体微粒子および樹脂を含む樹脂組成物と水系液体との混合物から、樹脂組成物と水系液体とを効率よく分離し得る方法を提供することができる。そのため、本発明の一実施形態に係る分離方法は、接着剤、コーティング材、強化繊維のバインダー、複合材料、3Dプリンターの造形材料、封止剤、電子基板、インキバインダー、木材チップバインダー、ゴムチップ用バインダー、フォームチップバインダー、鋳物用バインダー、床材用およびセラミック用の岩盤固結材、ウレタンフォームなどの用途に好ましく用いられる樹脂組成物の製造の一工程として、好適に利用できる。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a method capable of efficiently separating a resin composition and an aqueous liquid from a mixture of a resin composition containing polymer fine particles and a resin and an aqueous liquid. Therefore, the separation method according to one embodiment of the present invention includes adhesives, coating materials, binders for reinforcing fibers, composite materials, molding materials for 3D printers, sealants, electronic substrates, ink binders, wood chip binders, and rubber chip binders. It can be suitably used as one step of producing a resin composition that is preferably used for applications such as binders, foam chip binders, binders for castings, bedrock consolidation materials for floor materials and ceramics, and urethane foams.
Claims (9)
前記混合物は、前記水系液体の塊体を内包する前記樹脂組成物を含み、
前記混合物に応力を付与することにより、前記水系液体の塊体を破泡させる破泡工程を含む、分離方法。 A method for separating a resin composition and an aqueous liquid from a mixture of a resin composition containing polymer fine particles (A) and a resin (B) and an aqueous liquid,
The mixture includes the resin composition encapsulating the water-based liquid mass,
A separation method, comprising a foam-breaking step of breaking the lumps of the aqueous liquid by applying stress to the mixture.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021035775A JP2022135758A (en) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | Separation method and method for producing resin composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021035775A JP2022135758A (en) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | Separation method and method for producing resin composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022135758A true JP2022135758A (en) | 2022-09-15 |
Family
ID=83232118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021035775A Pending JP2022135758A (en) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | Separation method and method for producing resin composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022135758A (en) |
-
2021
- 2021-03-05 JP JP2021035775A patent/JP2022135758A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7391043B2 (en) | Resin composition and its use | |
WO2022210706A1 (en) | Method for producing purified polymer fine particles and method for producing resin composition | |
JP7451498B2 (en) | Method for producing resin composition and resin composition | |
JP2022135758A (en) | Separation method and method for producing resin composition | |
JP2022135757A (en) | Separation method and method for producing resin composition | |
JP7558928B2 (en) | Method for producing resin composition and resin composition | |
WO2019121647A1 (en) | Abs thermoplastic molding composition for blow molding | |
JP7461931B2 (en) | Powders and granular materials and their uses | |
JP7249845B2 (en) | Method for producing powder and granular material | |
JP7502314B2 (en) | Granular material and method for producing same | |
JP2022135756A (en) | Method for producing resin composition | |
JP7377793B2 (en) | Powder with improved dispersibility in thermosetting matrix resin | |
CN116234843A (en) | Latex, resin composition, and method for producing same | |
US20230331982A1 (en) | Resin composition | |
WO2020196923A1 (en) | Particulate manufacturing method, and particulate | |
JP2022135755A (en) | Method for measuring density of polymer fine particles, and method for producing resin composition containing polymer fine particles | |
CN116783226A (en) | Resin composition | |
JP2022157354A (en) | Evaluating method, and method for producing resin composition | |
JP2022157353A (en) | Evaluating method, and method for producing resin composition | |
JPS59187052A (en) | Polycarbonate resin composition | |
WO2024010080A1 (en) | Uv-curable printing ink composition, and production method and cured coating film of same | |
JP2006160782A (en) | Thermoplastic resin composition and molded article |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210326 |