JP2688523B2 - Method for producing aqueous dispersion of silicone-containing resin - Google Patents
Method for producing aqueous dispersion of silicone-containing resinInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は含シリコーン樹脂水性分散物の製造方法に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of use] The present invention relates to a method for producing an aqueous dispersion of a silicone-containing resin.
各種高分子物質のいわゆる乳濁液であるエマルション
は溶媒として水を使用するため、溶剤型の製品に比べ環
境や人体に対する安全性の面で有利であり、塗料、繊維
加工剤、接着剤、紙加工剤等として現在広く使用されて
いる。Emulsions, which are so-called emulsions of various polymeric substances, use water as a solvent, so they are more advantageous than solvent-type products in terms of safety for the environment and the human body, and are used as paints, fiber processing agents, adhesives, and paper. It is currently widely used as a processing agent.
エマルションの製造においては、疎水性モノマーをミ
セル中に可溶化して重合の場を与えたり、生成したエマ
ルションの安定化のために、一般にアニオン性界面活性
剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤が単
独あるいは混合物として原料モノマーに対して0.5〜5
重量%使用されている。In the production of emulsions, anionic surfactants, cationic surfactants and nonionic surfactants are generally used to solubilize hydrophobic monomers in micelles to provide a place for polymerization and to stabilize the resulting emulsions. Surfactant alone or as a mixture is 0.5 to 5 with respect to the raw material monomer.
Used by weight percent.
しかしながら、前記の界面活性剤を用いて製造したエ
マルションは、発泡性が大きく、従ってエマルションを
塗装する場合に泡がピンホールの原因となったり、更に
は該界面活性剤は不揮発性であるため、エマルションよ
り調製された皮膜中に残存し、皮膜の耐水性、密着性、
引張り強度、耐熱性、耐候性等の低下の原因となり、更
にオルガノポリシロキサンの特性の一つである撥水性能
が低下することも指摘されている。そのため使用される
活性剤量を出来るかぎり少量にする努力が当業界では続
けられている。However, the emulsion produced using the above-mentioned surfactant has a large foaming property, and therefore bubbles may cause pinholes when the emulsion is coated, and further, since the surfactant is non-volatile, Remains in the film prepared from the emulsion, water resistance of the film, adhesion,
It has been pointed out that it causes a decrease in tensile strength, heat resistance, weather resistance, and the like, and further reduces the water repellency, which is one of the characteristics of the organopolysiloxane. Therefore, efforts in the industry to keep the amount of active agent used as small as possible are continuing.
またオルガノポリシロキサン基含有単量体は一般の単
量体と比べると著しく高価であり、その為必要最小限の
量で、その効果を発揮させることが重要とされている。Further, the organopolysiloxane group-containing monomer is remarkably expensive as compared with general monomers, and therefore, it is important to exert its effect with a necessary minimum amount.
本発明者らはかかる実況において使用する活性剤量を
出来る限り少くする、あるいはこれら不含の条件下にお
いても適度な重合速度を有し、さらに得られたエマルシ
ョンに発泡性がなく、高表面張力で耐水性がよく、しか
もオルガノポリシロキサン基を持つ単量体含量が少量で
も十分なオルガノシロキサンの特性を有する含シリコー
ン樹脂水性分散物を得る製造方法について鋭意研究の結
果、特定の含シリコーン樹脂水性エマルション存在下に
ビニル系単量体をシード重合させることが極めて有効で
あることを見出し、本発明を完成するに至った。The present inventors have made the amount of activator used in such a practical condition as small as possible, or have an appropriate polymerization rate even under conditions not containing these, and further, the obtained emulsion has no foaming property and high surface tension. In addition, it has been found that a water-soluble silicone-containing resin aqueous dispersion having sufficient organosiloxane characteristics even with a small amount of a monomer having an organopolysiloxane group is obtained. It was found that seed polymerization of a vinyl-based monomer in the presence of an emulsion is extremely effective, and completed the present invention.
即ち、本発明は、オルガノポリシロキサン基を持つ単
量体単位を5〜95重量%含有する含シリコーン樹脂から
なる平均粒子径0.001〜0.05μの水性エマルション0.2〜
80重量%(固形分)の存在下にビニル系単量体20〜99.8
重量%をシード重合させることを特徴とする、泡立ちが
少なく高表面張力でかつ耐水性が優れ、しかもオルガノ
ポリシロキサン基含量が少量でも十分なオルガノシロキ
サンの特性を有する含シリコーン樹脂水性分散物の製造
方法に係わるものである。That is, the present invention relates to an aqueous emulsion having an average particle size of 0.001 to 0.05 μ and comprising a silicone-containing resin containing 5 to 95% by weight of a monomer unit having an organopolysiloxane group and having an average particle size of 0.2 to 0.2.
Vinyl monomer 20-99.8 in the presence of 80% by weight (solid content)
Manufacture of an aqueous dispersion of a silicone-containing resin having a characteristic of an organosiloxane having less foaming, high surface tension, excellent water resistance, and sufficient organopolysiloxane group content, which is characterized by performing seed polymerization in a weight percentage. It is related to the method.
本発明に使用される含シリコーン樹脂水性エマルショ
ンの粒子径は、0.001〜0.05μが必要で、粒子径の大き
い含シリコーン樹脂水性エマルションを使用した場合
は、適度の重合速度を得る事が難かしく、乳化重合を完
結するのに長時間が必要となり、得られた含シリコーン
樹脂水性分散物の安定性も悪くなる。The particle size of the silicone-containing resin aqueous emulsion used in the present invention needs to be 0.001 to 0.05 μ, and when a silicone-containing resin aqueous emulsion having a large particle size is used, it is difficult to obtain an appropriate polymerization rate, It takes a long time to complete the emulsion polymerization, and the stability of the obtained silicone-containing resin aqueous dispersion also deteriorates.
含シリコーン樹脂水性エマルション中の樹脂を構成す
るオルガノポリシロキサン基を含有する単量体相当単位
の含量は5〜95重量%であり、5重量%未満ではオルガ
ノポリシロキサン基濃度が低すぎてオルガノポリシロキ
サンの特性である摺動性、離型性、撥水性が十分発揮さ
れない。The content of the monomer-equivalent unit containing the organopolysiloxane group that constitutes the resin in the silicone-containing resin aqueous emulsion is 5 to 95% by weight. If it is less than 5% by weight, the organopolysiloxane group concentration is too low and the organopolysiloxane group concentration is too low. The properties of siloxane, such as slidability, releasability and water repellency, are not sufficiently exhibited.
又95重量%を超えると続いて行うシード重合において
撥油性能等によりモノマーの可溶化がさまたげられシー
ド重合が円滑に進行しない場合があり、またイオン性単
量体量が少なくなりエマルションの安定性が低下する等
の弊害が生じる。このオルガノポリシロキサン基を有す
る単量体と共重合される単量体としては(メタ)アクリ
レートが一般に使用される。On the other hand, if it exceeds 95% by weight, the solubilization of the monomer may be hindered by the oil repellency in the subsequent seed polymerization, and the seed polymerization may not proceed smoothly. And other problems occur. (Meth) acrylate is generally used as a monomer to be copolymerized with the monomer having an organopolysiloxane group.
また含シリコーン樹脂水性エマルションとビニル系単
量体との混合比は、ビニル系単量体99.8〜20重量%に対
して、含シリコーン樹脂水性エマルションは0.2〜80重
量%(固形分)である。含シリコーン樹脂水性エマルシ
ョンの使用量が0.2重量%未満では適度の重合速度と乳
化分散安定性を保つことが難かしく、又、80重量%を越
えるとオルガノポリシロキサン含量が多くなり経済的に
不利である。The mixing ratio of the silicone-containing resin aqueous emulsion and the vinyl-based monomer is 0.2 to 80% by weight (solid content) with respect to 99.8 to 20% by weight of the vinyl-based monomer. When the amount of the silicone resin-containing aqueous emulsion used is less than 0.2% by weight, it is difficult to maintain a proper polymerization rate and emulsion dispersion stability, and when it exceeds 80% by weight, the organopolysiloxane content increases and it is economically disadvantageous. is there.
本発明に使用される含シリコーン樹脂水性エマルショ
ンは含オルガノポリシロキサン系モノマー単独又は他の
モノマーとの混合物を界面活性剤の共存下、公知の乳化
重合法を用いて重合させて製造することができる。The aqueous silicone resin-containing emulsion used in the present invention can be produced by polymerizing an organopolysiloxane-based monomer alone or a mixture with another monomer by using a known emulsion polymerization method in the presence of a surfactant. .
なお、この時アクリル酸、メタクリル酸等のカルボン
酸系単量体を多量に使用し、アルカリ膨潤させた後、高
剪断力をかけることによって、より小粒径のエマルショ
ンを得ることも出来る。また、乳化重合法でなく、イオ
ン性モノマーを含有するオルガノポリシロキサン系単量
体を溶液重合法で重合し中和後水を添加して溶剤を留去
するという所謂転相法でも製造することができる。At this time, by using a large amount of a carboxylic acid-based monomer such as acrylic acid or methacrylic acid, swelling with alkali, and applying high shearing force, an emulsion having a smaller particle size can be obtained. Further, instead of the emulsion polymerization method, a so-called phase inversion method in which an organopolysiloxane-based monomer containing an ionic monomer is polymerized by a solution polymerization method, water is added after neutralization, and the solvent is distilled off may also be produced. You can
さらに別のエマルションとして例えば末端にイソシア
ネート基を有し、かつオルガノポリシロキサン基を有す
るウレタンプレポリマーに過剰量のポリアルキレンポリ
アミンを反応せしめてポリウレタン尿素ポリアミンを生
成し、続いてこの生成物に酸水溶液を混合するかあるい
はさらに酸無水物と反応後塩基物質で中和後、水中に自
己分散させて得られるウレタン樹脂エマルションも利用
出来る。As another emulsion, for example, a urethane prepolymer having an isocyanate group at the terminal and having an organopolysiloxane group is reacted with an excess amount of a polyalkylene polyamine to produce a polyurethane urea polyamine, and then this product is subjected to an aqueous acid solution. It is also possible to use a urethane resin emulsion obtained by mixing the above or further reacting with an acid anhydride, neutralizing with a basic substance, and then self-dispersing in water.
この様にして得られた含シリコーン樹脂水性エマルシ
ョンは、粒子径0.001〜0.05μであり、粒子径0.05μで
は乳白色に見え、粒子径0.05μ未満の場合は透明ないし
半透明のコロイド分散体となり、レーザー光照射でチン
ダル現象が認められる。The silicone-containing resin aqueous emulsion thus obtained has a particle size of 0.001 to 0.05 μ, a milky white appearance with a particle size of 0.05 μ, and a transparent or translucent colloidal dispersion with a particle size of less than 0.05 μ, The Tyndall phenomenon is recognized by laser light irradiation.
本発明における含シリコーン樹脂水性エマルションの
製造に用いられる含オルガノポリシロキサン単量体とし
ては、例えば、次の式で表される化合物が挙げられる。Examples of the organopolysiloxane monomer used in the production of the silicone-containing resin aqueous emulsion in the present invention include compounds represented by the following formulas.
(式中、RはH又はCH3、n=0〜100の整数、R′はメ
チル、エチル、プロピル、ブチルなどのアルキル基、フ
ェニル基、フルオロアルキル基等である。以下の式にお
いても同じ。) またラジカル重合基として上記に示した(メタ)アク
リル酸誘導体以外にアミド誘導体、スチレン誘導体、オ
レフィン誘導体等ラジカル重合基を持った化合物が挙げ
られる。 (In the formula, R is H or CH 3 , an integer of n = 0 to 100, and R ′ is an alkyl group such as methyl, ethyl, propyl, and butyl, a phenyl group, a fluoroalkyl group, and the like. .) In addition to the (meth) acrylic acid derivative shown above as the radical-polymerizable group, compounds having a radical-polymerizable group such as an amide derivative, a styrene derivative and an olefin derivative may be mentioned.
更に、 ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリス(β−メ
トキシエトキシ)シラン、アリルトリエトキシシラン、
トリメトキシシリルプロピルアリルアミン、γ−(メ
タ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−
(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ
−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキ
シシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリス
(β−メトキシエトキシ)シラン、N−β−(N−ビニ
ルベンジルアミノ)エチル−γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、N−ビニルベンジル−γ−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、2−スチリルエチルトリメトキ
シシラン、3−(N−スチリルメチル−2−アミノエチ
ルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、(メタ)アク
リロキシエチルジメチル(3−トリメトキシシリルプロ
ピル)アンモニウムクロライド、ビニルトリアセトキシ
シラン、ビニルトリクロルシラン等の有機珪素化合物等
が挙げられる。Furthermore, Vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltributoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, allyltriethoxysilane,
Trimethoxysilylpropyl allylamine, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-
(Meth) acryloxypropyltriethoxysilane, γ
-(Meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltris (β-methoxyethoxy) silane, N-β- (N-vinylbenzyl) Amino) ethyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-vinylbenzyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, 2-styrylethyltrimethoxysilane, 3- (N-styrylmethyl-2-aminoethylamino) propyltrimethoxy Examples thereof include organic silicon compounds such as silane, (meth) acryloxyethyldimethyl (3-trimethoxysilylpropyl) ammonium chloride, vinyltriacetoxysilane, and vinyltrichlorosilane.
また上記に示した単量体のマクロモノマーも用いるこ
とができる。このマクロモノマーの製造は、当業界にお
いて公知の処方により容易に合成される。Further, macromonomers of the monomers shown above can also be used. The production of this macromonomer is easily synthesized by the formulation known in the art.
例えば、チオグリコール酸及び2−メルカプトエタノ
ール等々と上記単量体を開始剤の存在下にラジカル重合
せしめ、得られた反応生成物にグリシジル(メタ)アク
リレート及びイソシアネートエチル(メタ)アクリレー
ト等々を反応せしめ、片末端にラジカル重合性不飽和結
合を導入することにより得ることができる。For example, radical polymerization of the above monomers with thioglycolic acid, 2-mercaptoethanol, etc. in the presence of an initiator, and reaction of the obtained reaction product with glycidyl (meth) acrylate, isocyanate ethyl (meth) acrylate, etc. , Can be obtained by introducing a radically polymerizable unsaturated bond at one end.
マクロモノマーの数平均分子量は10,000以下が望まし
く、この分子量以上では自己分散型含シリコーン樹脂水
性エマルションの製造に用いられる溶剤への溶解性が劣
る。好ましくは数平均分子量5,000以下である。The number average molecular weight of the macromonomer is preferably 10,000 or less, and above this molecular weight, the solubility in the solvent used for producing the self-dispersion type silicone-containing resin aqueous emulsion is poor. The number average molecular weight is preferably 5,000 or less.
また前記に示した単量体をグラフト化反応することに
よっても同様の効果を得ることができる。The same effect can be obtained by grafting the above-mentioned monomers.
本発明における含シリコーン樹脂水性エマルションの
製造に際しては含オルガノポリシロキサン単量体以外に
これと共重合する単量体を併用してもよい、この種の単
量体としては、イオン性単量体、(メタ)アクリレー
ト、ビニルエステル、ビニルエーテル、マレート、フマ
レート、α−オレフィンなどの公知の化合物が挙げるこ
とができる。In the production of the silicone-containing resin aqueous emulsion according to the present invention, a monomer copolymerizable therewith may be used in combination with the organopolysiloxane monomer. Examples of this type of monomer include ionic monomers. Known compounds such as, (meth) acrylate, vinyl ester, vinyl ether, malate, fumarate and α-olefin can be mentioned.
これらの化合物の具体例としては、アクリル酸、メタ
クリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマ
ール酸、シトラコン酸、スチレンスルホン酸、2−アク
リルアミド−2−メチルプロパンスルホニックアシッ
ド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、ビニルホスホン酸、不飽和カルボン酸単量体とポリ
オキシアルキレングリコール又は低級アルコールのポリ
オキシアルキレンオキシド付加物とのエステル類等のイ
オン性単量体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル
などのアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メ
タクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル
酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチルなどのメタクリ
ル酸エステル類、スチレン、ビニルトルエン、2−メチ
ルスチレン、1−ブチルスチレン、クロルスチレンなど
のスチレン系モノマー、アクリル酸ヒドロキシエチル、
アクリル酸ヒドロキシプロピルなどのヒドロキシ基含有
モノマー、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N
−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミドなどのN−置
換(メタ)アクリル系モノマー、アクリル酸グリシジ
ル、メタクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有モノ
マー、パーフルオロアルキル(メタ)クリレート、並び
にアクリロニトリルなどのモノマーの他に、上記に示し
た単量体のマクロモノマーがある。このマクロモノマー
の製造は、当業界において公知の処方により容易に合成
される。Specific examples of these compounds include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, N, N- Ionic monomers such as esters of dimethylaminoethyl (meth) acrylate, vinylphosphonic acid, unsaturated carboxylic acid monomers and polyoxyalkylene glycol or polyoxyalkylene oxide adducts of lower alcohols, methyl acrylate, Ethyl acrylate,
Acrylic acid esters such as n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate, methacrylic acid esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, styrene, vinyltoluene , Styrene-based monomers such as 2-methylstyrene, 1-butylstyrene, chlorostyrene, hydroxyethyl acrylate,
Hydroxy group-containing monomer such as hydroxypropyl acrylate, N-methylol (meth) acrylamide, N
In addition to N-substituted (meth) acrylic monomers such as butoxymethyl (meth) acrylamide, epoxy group-containing monomers such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate, perfluoroalkyl (meth) acrylates, and monomers such as acrylonitrile, There are macromonomers of the monomers listed above. The production of this macromonomer is easily synthesized by the formulation known in the art.
例えばチオグリコール酸及び2−メルカプトエタノー
ル等々と上記単量体を開始剤の存在下にラジカル重合せ
しめ、得られた反応生成物にグリシジル(メタ)アクリ
レート及びイソシアネートエチル(メタ)アクリレート
等々を反応せしめ、片末端にラジカル重合性不飽和結合
を導入することにより得ることができる。For example, thioglycolic acid and 2-mercaptoethanol and the like and the above monomers are radically polymerized in the presence of an initiator, and the obtained reaction product is reacted with glycidyl (meth) acrylate and isocyanate ethyl (meth) acrylate and the like, It can be obtained by introducing a radically polymerizable unsaturated bond at one end.
マクロモノマーの数平均分子量は10,000以下が望まし
く、これ以上の分子量では自己分散型含シリコーン樹脂
水性エマルションの製造時高粘度となり、転相工程に支
障をきたし、高濃度で安定な自己分散型含シリコーン樹
脂水性エマルションが得られない。It is desirable that the number average molecular weight of the macromonomer be 10,000 or less, and if the molecular weight is higher than this, the viscosity becomes high during the production of the self-dispersion type silicone-containing resin aqueous emulsion, which hinders the phase inversion process. An aqueous resin emulsion cannot be obtained.
単量体としては、上記に示したこれらの単量体の1種
又は2種以上から選択することができる。また前記に示
した単量体をグラフト化反応することによっても同様の
効果を得ることができる。The monomer can be selected from one or more of these monomers shown above. The same effect can be obtained by grafting the above-mentioned monomers.
本発明における粒子径0.001〜0.05μの含シリコーン
樹脂水性エマルションの製造に用いられる開始剤として
は、公知のラジカル開始剤が用いられ、例えば、過硫酸
カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素等の過酸化
物、或いは2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)
ハイドロクロリド、アゾビスシクロヘキサンカルボニト
リル等のアゾビス系開始剤等が好ましい代表例であり、
必要に応じて、水溶性アミンやピロ亜硫酸、重亜硫酸ソ
ーダ;ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート等
を賦活剤として重合触媒と組合せて用いたり、また重合
度調節剤として、有機ハロゲン化合物、ニトロ化合物、
アルキルメルカプタン類、ジイソプロピルキサントゲン
酸等を用いることも出来る。As the initiator used in the production of the silicone-containing resin aqueous emulsion having a particle size of 0.001 to 0.05 μ in the present invention, a known radical initiator is used, and examples thereof include peroxides such as potassium persulfate, ammonium persulfate, and hydrogen peroxide. Thing or 2,2'-azobis (2-amidinopropane)
Hydrochloride, azobis-based initiators such as azobiscyclohexanecarbonitrile are preferred representative examples,
If necessary, a water-soluble amine, pyrosulfurous acid, sodium bisulfite; sodium formaldehyde sulfoxylate or the like may be used in combination with a polymerization catalyst as an activator, or as a polymerization degree regulator, an organic halogen compound, a nitro compound,
Alkyl mercaptans, diisopropylxanthogenic acid and the like can also be used.
また本発明における含シリコーン樹脂水性エマルショ
ンの別の処方である、末端にイソシアネート基を有し、
かつオルガノポリシロキサンを有するウレタンプレポリ
マーに過剰量のポリアルキレンポリアミンを反応せしめ
てポリウレタン尿素ポリアミンを生成し、続いてこの生
成物に酸水溶液を混合することによって水性エマルショ
ンを得る方法において用いられるシリコーン基含有化合
物としては次の公知のものを挙げることができる。Another formulation of the silicone-containing resin aqueous emulsion in the present invention, having an isocyanate group at the terminal,
And a silicone group used in a method of obtaining an aqueous emulsion by reacting a urethane prepolymer having an organopolysiloxane with an excess amount of a polyalkylene polyamine to produce a polyurethane urea polyamine, and subsequently mixing the product with an aqueous acid solution. The following publicly known compounds can be mentioned as the contained compounds.
(式中、R′はメチル、エチル、フェニル、フルオロア
ルキル基等、平均分子量500〜6000) (式中、R′はメチル、エチル、フェニル、フルオロア
ルキル基等、平均分子量500〜6000) H2NC2H4NHC2H4-Si(OCH3)3 本発明に係わる含シリコーン樹脂水性分散物は、上記
の如き方法により得られる含シリコーン樹脂水性エマル
ションの存在下に、ビニル系単量体をシード重合させる
ことにより得られるが、本発明に用いられるビニル系単
量体としては、(メタ)アクリレート、ビニルエステ
ル、ビニルエーテルなどの公知の化合物を挙げることが
できる。 (In the formula, R'is methyl, ethyl, phenyl, fluoroalkyl group, etc., average molecular weight 500-6000) (Wherein, R 'is methyl, ethyl, phenyl, fluoroalkyl group and the like, the average molecular weight 500~6000) H 2 NC 2 H 4 NHC 2 H 4 -Si (OCH 3) containing a silicone resin aqueous dispersion according to three invention The product is obtained by seed-polymerizing a vinyl-based monomer in the presence of the silicone-containing resin aqueous emulsion obtained by the method as described above. ) Known compounds such as acrylates, vinyl esters and vinyl ethers can be mentioned.
これらの化合物の具体例としては、アクリル酸、メタ
クリル酸、マレイン酸等のα,β−不飽和カルボン酸、
アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸アミ
ド、マレイン酸イミド等のα,β−不飽和カルボン酸ア
ミド、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、
メタクリル酸ブチル、パーフルオロアルキルエチル(メ
タ)クリレート、ステアリルメタクリレート、ヒドロキ
シエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、2−アミノエチルメタクリレート塩酸塩、ジメチル
アミノエチルメタクリレート、メトキシメチルメタクリ
レート、クロルメチルメタクリレート、ジクロルトリア
ジニルアミノエチルメチクリレート、及びマレイン酸、
フマル酸、イタコン酸のエステル等、α,β−不飽和カ
ルボン酸のエステル、メチロールアクリルアミド、メチ
ロールメタクリルアミド、メトキシメチルアクリルアミ
ドなどの不飽和カルボン酸の置換アミド類、アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル等のα,β−不飽和カルボ
ン酸のニトリル、酢酸ビニル、塩化ビニル、クロル酢酸
ビニルなどの外、ジビニルベンゼン等のジビニル化合
物、ビニリデン化合物、スチレンに代表される芳香族ビ
ニル化合物、ビニルピリジンやビニルピロリドンに代表
される複素環ビニル化合物、ビニルケトン化合物、ビニ
ルエーテル化合物、ビニルアミド化合物、エチレン、プ
ロピレン等のモノオレフィン化合物、ブタジエン、イソ
プレン、クロロプレン等の共役ジオレフィン化合物、ア
クリルアルコール、酢酸アリル等のアリル化合物、並び
に、グリシジルメタクリレート等で代表される単量体の
群から選択される一種以上の単量体が使用される。Specific examples of these compounds include α, β-unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid and maleic acid,
Α, β-unsaturated carboxylic acid amides such as acrylamide, methacrylamide, maleic acid amide, and maleic acid imide, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate,
Butyl methacrylate, perfluoroalkylethyl (meth) acrylate, stearyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, 2-aminoethyl methacrylate hydrochloride, dimethylaminoethyl methacrylate, methoxymethyl methacrylate, chloromethyl methacrylate, dichlorotriazinylamino Ethyl methacrylate and maleic acid,
Fumaric acid, itaconic acid ester, etc., α, β-unsaturated carboxylic acid ester, methylol acrylamide, methylol methacrylamide, substituted amides of unsaturated carboxylic acid such as methoxymethyl acrylamide, α, acrylonitrile, methacrylonitrile, etc. Represented by nitriles of β-unsaturated carboxylic acids, vinyl acetate, vinyl chloride, vinyl chloroacetate, etc., divinyl compounds such as divinylbenzene, vinylidene compounds, aromatic vinyl compounds represented by styrene, vinylpyridine and vinylpyrrolidone. Heterocyclic vinyl compounds, vinyl ketone compounds, vinyl ether compounds, vinyl amide compounds, monoolefin compounds such as ethylene and propylene, conjugated diolefin compounds such as butadiene, isoprene and chloroprene, acrylic alcohol, vinegar Allyl compounds allyl, etc., as well as one or more monomers selected from the group of monomers represented by glycidyl methacrylate or the like is used.
本発明において、粒子径0.001〜0.05μの含シリコー
ン樹脂水性エマルションの存在下で、上述のビニル系単
量体をシード重合させる際に用いられる重合触媒として
は、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水
素、p−メタンハイドロパーオキシド、tert−ブチル過
安息香酸等の過酸化物、或いは2,2′−アゾビス(2−
アミジノプロパン)ハイドロクロリド、アゾビスシクロ
ヘキサンカルボニトリル等のアゾビス系開始剤等が好ま
しい代表例であり、必要に応じて、水溶性アミンやピロ
亜硫酸、重亜硫酸ソーダ;ナトリウムホルムアルデヒド
スルホキシレート等を賦活剤として重合触媒と組合せて
用いたり、また重合度調節剤として、有機ハロゲン化合
物、ニトロ化合物、アルキルメルカプタン類、ジイソプ
ロピルキサントゲン酸等を用いることも出来る。In the present invention, in the presence of a silicone-containing resin aqueous emulsion having a particle size of 0.001 to 0.05μ, as the polymerization catalyst used in the seed polymerization of the above vinyl-based monomer, potassium persulfate, ammonium persulfate, peroxide Hydrogen, peroxides such as p-methane hydroperoxide and tert-butyl perbenzoic acid, or 2,2'-azobis (2-
Representative examples of azobis-based initiators such as amidinopropane) hydrochloride and azobiscyclohexanecarbonitrile are preferred, and if necessary, water-soluble amine, pyrosulfite, sodium bisulfite, sodium formaldehyde sulfoxylate, etc. are activators. It is also possible to use in combination with a polymerization catalyst, or as a polymerization degree regulator, an organic halogen compound, a nitro compound, an alkyl mercaptan, diisopropylxanthogenic acid or the like.
本発明に係るシード重合反応は、本発明に係る粒子径
0.001〜0.05μの含シリコーン樹脂水性エマルションの
存在下、上記のビニル系単量体、触媒、触媒賦活剤及び
重合調節剤等を適宜、適当に組合せて、公知の方法で、
特別の工夫を施すことなく実施される。The seed polymerization reaction according to the present invention is the particle size according to the present invention.
In the presence of 0.001-0.05μ of the silicone-containing resin aqueous emulsion, the above vinyl-based monomer, catalyst, catalyst activator, polymerization regulator, etc., appropriately and appropriately combined, by a known method,
It is implemented without any special measures.
なお、生成する含シリコーン樹脂水性分散物の安定性
をより良好ならしめる目的で生成する樹脂の物性に悪影
響を及ぼさない範囲で従来公知の保護コロイドや界面活
性剤を使用出来ることは言う迄もない。Needless to say, conventionally known protective colloids and surfactants can be used within a range that does not adversely affect the physical properties of the resin produced for the purpose of improving the stability of the resulting silicone-containing resin aqueous dispersion. .
本発明の含シリコーン樹脂水性分散物の製造法は、こ
のように含シリコーン樹脂水性エマルションをシードと
して、これに各種ビニル系単量体を添加して乳化重合す
る方法である。このようにして得た含シリコーン樹脂水
性分散物の粒子表面は依然として含シリコーン樹脂とな
ると考えられる。なおこの含シリコーン樹脂にアニオン
系、カチオン系、ノニオン系等の強い親水性を示す単量
体が共重合されていた場合、この含シリコーン樹脂はよ
り安定にエマルション粒子表面に存在し得ることになり
好ましい。The method for producing the silicone-containing resin aqueous dispersion of the present invention is a method in which the silicone-containing resin aqueous emulsion is used as a seed, and various vinyl-based monomers are added to the emulsion for emulsion polymerization. It is considered that the particle surface of the silicone-containing resin aqueous dispersion thus obtained is still the silicone-containing resin. When the silicone-containing resin is copolymerized with a monomer having a strong hydrophilicity such as an anion type, a cation type, and a nonionic type, the silicone containing resin can exist on the emulsion particle surface more stably. preferable.
このようにして生成した含シリコーン樹脂水性分散物
は殻に含シリコーン樹脂を有する二層構造エマルション
になっていると考えられ、従って樹脂中の平均的シリコ
ーン樹脂の割合は少量でもそのシリコーン樹脂はエマル
ション粒子表面に局在するためエマルション塗膜の摺動
性、離型性、撥水性は高性能を保てるものと思われる。The aqueous silicone-containing resin dispersion thus produced is considered to be a two-layer structure emulsion having a silicone-containing resin in the shell. Therefore, even if the average proportion of silicone resin in the resin is small, the silicone resin is an emulsion. Since it is localized on the particle surface, it is considered that the slidability, releasability and water repellency of the emulsion coating film can maintain high performance.
又、含シリコーン樹脂は塗膜中といえども加熱下容易
に移動し基材あるいは空気界面に集まることが知られて
いる。そのため必要に応じ二層構造エマルションの芯と
殻ポリマー間に架橋を行ったり乳化重合時にジビニルベ
ンゼン等の架橋性モノマーを添加したりして含シリコー
ン樹脂の移動速度を調整することも有効である。It is also known that the silicone-containing resin easily moves under heating even in the coating film and collects on the substrate or the air interface. Therefore, it is also effective to perform cross-linking between the core and shell polymer of the two-layer structure emulsion or to add a cross-linking monomer such as divinylbenzene during emulsion polymerization to adjust the moving speed of the silicone-containing resin.
更に、本発明の方法により製造される含シリコーン樹
脂水性分散物が利用される用途に応じて、通常使用され
る消泡剤、防カビ剤、香料、螢光増白剤、酸化防止剤、
紫外線吸収剤、補強剤、充填剤、顔料、帯電防止剤、抗
ブロッキング剤、難燃剤、可塑剤、滑剤、有機溶剤、粘
着性付与剤、増粘剤、発泡剤、着色剤等の外、架橋剤と
してエポキシ系化合物や、メチロール基又はアルコキシ
メチル基を持った化合物及び触媒等を、水性樹脂分散物
に配合出来る。Furthermore, depending on the application in which the silicone-containing resin aqueous dispersion produced by the method of the present invention is used, a defoaming agent, a fungicide, a fragrance, a fluorescent brightening agent, an antioxidant, which is usually used,
UV absorbers, reinforcing agents, fillers, pigments, antistatic agents, antiblocking agents, flame retardants, plasticizers, lubricants, organic solvents, tackifiers, thickeners, foaming agents, colorants, etc. As the agent, an epoxy compound, a compound having a methylol group or an alkoxymethyl group, a catalyst and the like can be blended in the aqueous resin dispersion.
本発明の方法により製造される含シリコーン樹脂水性
分散物はオルガノポリシロキサンの特性、即ち、耐熱
性、耐候(光)性、耐薬品性、非粘着性及び離型性、撥
水性、低摩擦率、高気体透過性、低表面張力性等をいか
す分野で有利に利用することが出来る。The silicone-containing resin aqueous dispersion produced by the method of the present invention has properties of organopolysiloxane, namely, heat resistance, weather (light) resistance, chemical resistance, non-adhesiveness and releasability, water repellency, and low friction coefficient. , High gas permeability, low surface tension, etc. can be used to advantage.
例えば、撥水防汚加工用途、樹脂表面改質剤、ポジ型
フォトレジスト、光ファイバー、水なし平版印刷版、コ
ンタクト/光学レンズ、塗料及びインキ用途、医用高分
子材料、離型性用途、磁気テープ/磁気ディスクのコー
ティング及び擢動性用途、化粧料、記録材料、感熱記録
紙、サイズ剤、紙加工、OPニス、床剤、固結防止、防カ
ビ剤等の分野に利用でき、繊維物質、不織布、紙、皮
革、ゴム、木材、金属、アスファルト、コンクリート、
石こう、ALC板、窯業系サイディング材、ガラス、ガラ
ス繊維及びプラスチックスなどに含浸させるか、或いは
これらの表面に塗布して乾燥することに依り利用するこ
とが出来る。For example, water-repellent and antifouling applications, resin surface modifiers, positive photoresists, optical fibers, waterless planographic printing plates, contact / optical lenses, paints and ink applications, medical polymer materials, releasability applications, magnetic tape / It can be used in the fields of magnetic disk coating and slidability applications, cosmetics, recording materials, thermal recording paper, sizing agents, paper processing, OP varnishes, flooring agents, anti-caking agents, antifungal agents, etc. , Paper, leather, rubber, wood, metal, asphalt, concrete,
It can be used by impregnating gypsum, ALC plate, ceramic siding material, glass, glass fiber and plastics, or by coating and drying them.
次に参考例、実施例を掲げて本発明を具体的に説明す
るが、本発明がこれらに限定されないことは勿論であ
る。なお、例中の部及び%は特記しない限り全て重量基
準である。Next, the present invention will be specifically described with reference to Reference Examples and Examples, but it goes without saying that the present invention is not limited thereto. All parts and% in the examples are on a weight basis unless otherwise specified.
参考例1 式 で表される化合物(水酸基価112)1000部、メチルエチ
ルケトン578部及び2,4−トリレンジイソシアネートと2,
6−トリレンジイソシアネートの80:20の混合物348部を
撹拌機と温度計の付いた丸底フラスコに入れ、75℃で4
時間反応させて、4.36%の遊離のイソシアネート基を含
むウレタンプレポリマー溶液(A)を得た。Reference example 1 formula With a compound (hydroxyl value 112) of 1000 parts, methyl ethyl ketone 578 parts and 2,4-tolylene diisocyanate and 2,
348 parts of an 80:20 mixture of 6-tolylene diisocyanate were placed in a round-bottomed flask equipped with a stirrer and a thermometer, and the mixture was stirred at 75 ° C for 4 hours.
After reacting for a period of time, a urethane prepolymer solution (A) containing 4.36% of free isocyanate groups was obtained.
更に、別のフラスコに400部のメチルエチルケトンと
ジエチレントリアミン7.63部を入れて均一に混合し、こ
れに上記のウレタンプレポリマー溶液(A)100部を、
1時間を要して滴下ロートから徐々に、撹拌下に加え、
50℃にて30分間反応させて、ポリウレタン尿素ポリアミ
ン溶液(B)を得た。Further, 400 parts of methyl ethyl ketone and 7.63 parts of diethylenetriamine were put into another flask and mixed uniformly, and 100 parts of the above urethane prepolymer solution (A) was added thereto.
It takes 1 hour to gradually add it from the dropping funnel with stirring,
The reaction was carried out at 50 ° C. for 30 minutes to obtain a polyurethaneurea polyamine solution (B).
この溶液の一滴を使用して赤外線吸収スペクトルを測
定したところ、遊離のイソシアネート基に基づく2250cm
-1の吸収は認められなかった。Infrared absorption spectrum of one drop of this solution was measured and found to be 2250 cm based on free isocyanate groups.
No absorption of -1 was observed.
次にこの溶液にエピクロルヒドリン10.9部を加え、50
℃にて90分間反応させて、ポリウレタン尿素ポリアミン
溶液(C)を得た。Next, 10.9 parts of epichlorohydrin was added to this solution, and 50
The reaction was carried out at 90 ° C. for 90 minutes to obtain a polyurethaneurea polyamine solution (C).
続いてこの溶液に12.9部の70%ヒドロキシ酢酸を加
え、次いで水550部を加え減圧下にメチルエチルケトン
を留去した。Subsequently, 12.9 parts of 70% hydroxyacetic acid was added to this solution, then 550 parts of water was added, and methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure.
次に、水を加えて濃度を調整し、樹脂分15%の均一で
安定な低粘度のポリウレタンエマルションを得た。Next, water was added to adjust the concentration to obtain a uniform and stable low-viscosity polyurethane emulsion having a resin content of 15%.
得られたポリウレタンエマルションは透明でレーザー
光線照射によりチンダル現象を有しており、粒子径は0.
026μであった。The obtained polyurethane emulsion is transparent and has a Tyndall phenomenon when irradiated with a laser beam, and the particle size is 0.
It was 026μ.
尚、粒子径はCOULTER ELECTRONICS INC製COULTER MOD
EL N4で測定した。The particle size is COULTER MOD made by COULTER ELECTRONICS INC.
Measured with EL N4.
参考例2及び3 表1に示した量のジエチレントリアミン及び70%ヒド
ロキシ酢酸を使用する以外は参考例1に従いウレタンエ
マルションを合成した。得られたエマルションの粒径を
も表1に合わせ示す。Reference Examples 2 and 3 A urethane emulsion was synthesized according to Reference Example 1 except that the amounts of diethylenetriamine and 70% hydroxyacetic acid shown in Table 1 were used. The particle size of the obtained emulsion is also shown in Table 1.
参考例4 攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計、チッ素導
入管のついた反応器にメチルエチルケトン320部、メチ
ルメタクリレート20部、式 で表される化合物50部、アクリル酸10部を仕込み、チッ
素ガスを流し溶存酸素を除去する。 Reference Example 4 A reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel, a thermometer, and a nitrogen introduction tube was provided with 320 parts of methyl ethyl ketone, 20 parts of methyl methacrylate, and a formula. 50 parts of the compound represented by and 10 parts of acrylic acid are charged, and nitrogen gas is flowed to remove dissolved oxygen.
一方滴下ロートに溶存酸素を除去したメチルエチルケ
トン80部とメチルメタクリレート20部及びアゾビスイソ
ブチロニトリル0.04部を仕込む。On the other hand, 80 parts of methyl ethyl ketone from which dissolved oxygen has been removed, 20 parts of methyl methacrylate and 0.04 part of azobisisobutyronitrile are charged into the dropping funnel.
反応器を83±3℃に加熱後、アゾビスイソブチロニト
リル0.16部をメチルエチルケトン2部に溶解したものを
加え、滴下ロートよりメチルメタクリレートの消費速度
にあわせてモノマーを滴下する。After heating the reactor to 83 ± 3 ° C., 0.16 parts of azobisisobutyronitrile dissolved in 2 parts of methyl ethyl ketone is added, and a monomer is added dropwise from a dropping funnel according to the consumption rate of methyl methacrylate.
モノマーを滴下終了後、アゾビスイソブチロニトリル
0.2部をメチルエチルケトン3部に溶解したものを加
え、更に2時間熟成、再びアゾビスイソブチロニトリル
0.1部をメチルエチルケトン2部に溶解したものを2時
間毎に加え、合計16時間反応を続け、均質な共重合体を
得た。After dropping the monomer, azobisisobutyronitrile
A solution prepared by dissolving 0.2 parts in 3 parts of methyl ethyl ketone was added, and the mixture was aged for 2 hours, and again azobisisobutyronitrile.
A solution prepared by dissolving 0.1 part in 2 parts of methyl ethyl ketone was added every 2 hours, and the reaction was continued for a total of 16 hours to obtain a homogeneous copolymer.
次にこの共重合体にトリエチルアミン14.0部を加え中
和し、続いてイオン交換水610部を加えた後、減圧下で
メチルエチルケトンを留去し、粒径0.011μの自己分散
型含シリコーン樹脂水性エマルションを得た。Next, 14.0 parts of triethylamine was added to the copolymer for neutralization, 610 parts of ion-exchanged water was subsequently added, and then methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain a self-dispersion type silicone-containing resin aqueous emulsion having a particle size of 0.011μ. Got
参考例5 攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計、チッ素導
入管のついた反応器にイソプロピルアルコール320部、
メチルメタクリレート20部、式 で表される化合物50部、2−アクリルアミド−2−メチ
ルプロパンスルホン酸10部、水7.5部を仕込み、チッ素
ガスを流し溶存酸素を除去する。Reference Example 5 320 parts of isopropyl alcohol in a reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel, a thermometer, and a nitrogen introducing tube,
20 parts of methyl methacrylate, formula 50 parts of the compound represented by the formula, 10 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and 7.5 parts of water are charged and nitrogen gas is flowed to remove dissolved oxygen.
一方滴下ロートに溶存酸素を除去したメチルエチルケ
トン80部とメチルメタクリレート20部及びアゾビスイソ
ブチロニトリル0.04部を仕込む。On the other hand, 80 parts of methyl ethyl ketone from which dissolved oxygen has been removed, 20 parts of methyl methacrylate and 0.04 part of azobisisobutyronitrile are charged into the dropping funnel.
反応器を83±3℃に加熱後、アゾビスイソブチロニト
リル0.16部をメチルエチルケトン2部に溶解したものを
加え、滴下ロートよりメチルメタクリレートの消費速度
にあわせてモノマーを滴下する。After heating the reactor to 83 ± 3 ° C., 0.16 parts of azobisisobutyronitrile dissolved in 2 parts of methyl ethyl ketone is added, and a monomer is added dropwise from a dropping funnel according to the consumption rate of methyl methacrylate.
モノマー滴下終了後、アゾビスイソブチロニトリル0.
2部をメチルエチルケトン3部に溶解したものを加え、
更に2時間熟成、再びアゾビスイソブチロニトリル0.1
部をメチルエチルケトン2部に溶解したものを2時間毎
に加え、合計16時間反応を続け、均質な共重合体を得
た。Azobisisobutyronitrile 0.
Add 2 parts dissolved in 3 parts methyl ethyl ketone,
Aged for another 2 hours, again using azobisisobutyronitrile 0.1
One part dissolved in 2 parts of methyl ethyl ketone was added every 2 hours and the reaction was continued for a total of 16 hours to obtain a homogeneous copolymer.
次にこの共重合体にトリエチルアミン4.9部を加え中
和し、続いてイオン交換水610部を加えた後、減圧下で
イソプロピルアルコールを留去し、粒径0.015μの自己
分散型含シリコーン樹脂水性エマルションを得た。Next, 4.9 parts of triethylamine was added to the copolymer for neutralization, and then 610 parts of ion-exchanged water was added, and then isopropyl alcohol was distilled off under reduced pressure to obtain a self-dispersion type silicone-containing resin aqueous solution having a particle size of 0.015μ. An emulsion was obtained.
参考例6 攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計、チッ素導
入管のついた反応器にメチルエチルケトン320部、メチ
ルメタクリレート20部、式 で表される化合物50部、N,N−ジメチルアミノエチルメ
タクリレート10部を仕込み、チッ素ガスを流し溶存酸素
を除去する。Reference Example 6 A reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel, a thermometer, and a nitrogen introducing tube, was provided with 320 parts of methyl ethyl ketone, 20 parts of methyl methacrylate, and a formula. 50 parts of the compound represented by and N, N-dimethylaminoethylmethacrylate 10 parts are charged, and nitrogen gas is flowed to remove dissolved oxygen.
一方滴下ロートに溶存酸素を除去したメチルエチルケ
トン80部とメチルメタクリレート20部及びアゾビスイソ
ブチロニトリル0.04部を仕込む。On the other hand, 80 parts of methyl ethyl ketone from which dissolved oxygen has been removed, 20 parts of methyl methacrylate and 0.04 part of azobisisobutyronitrile are charged into the dropping funnel.
反応器を83±3℃に加熱後、アゾビスイソブチロニト
リル0.16部をメチルエチルケトン2部に溶解したものを
加え、滴下ロートよりメチルメタクリレートの消費速度
にあわせてモノマーを滴下する。After heating the reactor to 83 ± 3 ° C., 0.16 parts of azobisisobutyronitrile dissolved in 2 parts of methyl ethyl ketone is added, and a monomer is added dropwise from a dropping funnel according to the consumption rate of methyl methacrylate.
モノマーを滴下終了後、アゾビスイソブチロニトリル
0.2部をメチルエチルケトン3部に溶解したものを加
え、更に2時間熟成、再びアゾビスイソブチロニトリル
0.1部をメチルエチルケトン2部に溶解したものを2時
間毎に加え、合計16時間反応を続け、均質な共重合体を
得た。After dropping the monomer, azobisisobutyronitrile
A solution prepared by dissolving 0.2 parts in 3 parts of methyl ethyl ketone was added, and the mixture was aged for 2 hours, and again azobisisobutyronitrile.
A solution prepared by dissolving 0.1 part in 2 parts of methyl ethyl ketone was added every 2 hours, and the reaction was continued for a total of 16 hours to obtain a homogeneous copolymer.
次にこの共重合体に70%グリコール酸7.7部を加え中
和し、続いてイオン交換水610部を加えた後、減圧下で
メチルエチルケトンを留去し、粒径0.038μの自己分散
型含シリコーン樹脂のエマルションを得た。Next, 7.7 parts of 70% glycolic acid was added to the copolymer to neutralize it, and then 610 parts of ion-exchanged water was added, and then methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain a self-dispersion type silicone-containing silicone having a particle size of 0.038μ. A resin emulsion was obtained.
参考例7 攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計、チッ素導
入管のついた反応器にメチルエチルケトン320部、メチ
ルメタクリレート20部、n−ブチルアクリレート35部、
式 で表される化合物15部、アクリル酸10部を仕込み、チッ
素ガスを流し溶存酸素を除去する。Reference Example 7 320 parts of methyl ethyl ketone, 20 parts of methyl methacrylate, 35 parts of n-butyl acrylate, in a reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel, a thermometer, and a nitrogen introduction tube,
formula 15 parts of the compound represented by and 10 parts of acrylic acid are charged, and nitrogen gas is flowed to remove dissolved oxygen.
一方滴下ロートに溶存酸素を除去したメチルエチルケ
トン80部とメチルメタクリレート20部及びアゾビスイソ
ブチロニトリル0.04部を仕込む。On the other hand, 80 parts of methyl ethyl ketone from which dissolved oxygen has been removed, 20 parts of methyl methacrylate and 0.04 part of azobisisobutyronitrile are charged into the dropping funnel.
反応器を83±3℃に加熱後、アゾビスイソブチロニト
リル0.16部をメチルエチルケトン2部に溶解したものを
加え、滴下ロートよりメチルメタクリレートの消費速度
にあわせてモノマーを滴下する。After heating the reactor to 83 ± 3 ° C., 0.16 parts of azobisisobutyronitrile dissolved in 2 parts of methyl ethyl ketone is added, and a monomer is added dropwise from a dropping funnel according to the consumption rate of methyl methacrylate.
モノマーを滴下終了後、アゾビスイソブチロニトリル
0.2部をメチルエチルケトン3部に溶解したものを加
え、更に2時間熟成、再びアゾビスイソブチロニトリル
0.1部をメチルエチルケトン2部に溶解したものを2時
間毎に加え、合計16時間反応を続け、均質な共重合体を
得た。After dropping the monomer, azobisisobutyronitrile
A solution prepared by dissolving 0.2 parts in 3 parts of methyl ethyl ketone was added, and the mixture was aged for 2 hours, and again azobisisobutyronitrile.
A solution prepared by dissolving 0.1 part in 2 parts of methyl ethyl ketone was added every 2 hours, and the reaction was continued for a total of 16 hours to obtain a homogeneous copolymer.
次にこの共重合体にトリエチルアミン14.0部を加え中
和し、続いてイオン交換水610部を加えた後、減圧下で
メチルエチルケトンを留去し、粒径0.018μの自己分散
型含シリコーン樹脂水性エマルションを得た。Next, 14.0 parts of triethylamine was added to the copolymer for neutralization, and then 610 parts of ion-exchanged water was added, and then methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain a self-dispersion type silicone-containing resin aqueous emulsion having a particle size of 0.018μ. Got
参考例8 攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計、チッ素導
入管のついた反応器にメチルエチルケトン320部、メチ
ルメタクリレート20部、n−ブチルアクリレート48部、
式 で表される化合物2部、アクリル酸10部を仕込み、チッ
素ガスを流し溶存酸素を除去する。Reference Example 8 320 parts of methyl ethyl ketone, 20 parts of methyl methacrylate, 48 parts of n-butyl acrylate, in a reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel, a thermometer, and a nitrogen introduction tube,
formula 2 parts of the compound represented by and 10 parts of acrylic acid are charged, and nitrogen gas is flowed to remove dissolved oxygen.
一方滴下ロートに溶存酸素を除去したメチルエチルケ
トン80部とメチルメタクリレート20部及びアゾビスイソ
ブチロニトリル0.04g部を仕込む。Meanwhile, a dropping funnel is charged with 80 parts of methyl ethyl ketone from which dissolved oxygen is removed, 20 parts of methyl methacrylate, and 0.04 g part of azobisisobutyronitrile.
反応器を83±3℃に加熱後、アゾビスイソブチロニト
リル0.16部をメチルエチルケトン2部に溶解したものを
加え、滴下ロートよりメチルメタクリレートの消費速度
にあわせてモノマーを滴下する。After heating the reactor to 83 ± 3 ° C., 0.16 parts of azobisisobutyronitrile dissolved in 2 parts of methyl ethyl ketone is added, and a monomer is added dropwise from a dropping funnel according to the consumption rate of methyl methacrylate.
モノマーを滴下終了後、アゾビスイソブチロニトリル
0.2部をメチルエチルケトン3部に溶解したものを加
え、更に2時間熟成、再びアゾビスイソブチロニトリル
0.1部をメチルエチルケトン2部に溶解したものを2時
間毎に加え、合計16時間反応を続け、均質な共重合体を
得た。After dropping the monomer, azobisisobutyronitrile
A solution prepared by dissolving 0.2 parts in 3 parts of methyl ethyl ketone was added, and the mixture was aged for 2 hours, and again azobisisobutyronitrile.
A solution prepared by dissolving 0.1 part in 2 parts of methyl ethyl ketone was added every 2 hours, and the reaction was continued for a total of 16 hours to obtain a homogeneous copolymer.
次にこの共重合体にトリエチルアミン14.0部を加え中
和し、続いてイオン交換水610部を加えた後、減圧下で
メチルエチルケトンを留去し、粒径0.015μの自己分散
型含シリコーン樹脂水性エマルションを得た。Next, 14.0 parts of triethylamine was added to the copolymer for neutralization, 610 parts of ion-exchanged water was subsequently added, and then methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain a self-dispersion type silicone-containing resin aqueous emulsion having a particle size of 0.015μ. Got
参考例9 攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計、チッ素導
入管のついた反応器にメチルエチルケトン320部、メチ
ルメタクリレート28部、 で表される化合物50部、アクリル酸2部を仕込み、チッ
素ガスを流し溶存酸素を除去する。Reference Example 9 A reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel, a thermometer, and a nitrogen introduction tube was provided with 320 parts of methyl ethyl ketone, 28 parts of methyl methacrylate, 50 parts of the compound represented by and 2 parts of acrylic acid are charged, and nitrogen gas is flowed to remove dissolved oxygen.
一方滴下ロートに溶存酸素を除去したメチルエチルケ
トン80部とメチルメタクリレート20部及びアゾビスイソ
ブチロニトリル0.04部を仕込む。On the other hand, 80 parts of methyl ethyl ketone from which dissolved oxygen has been removed, 20 parts of methyl methacrylate and 0.04 part of azobisisobutyronitrile are charged into the dropping funnel.
反応器を83±3℃に加熱後、アゾビスイソブチロニト
リル0.16部をメチルエチルケトン2部に溶解したものを
加え、滴下ロートよりメチルメタクリレートの消費速度
にあわせてモノマーを滴下する。After heating the reactor to 83 ± 3 ° C., 0.16 parts of azobisisobutyronitrile dissolved in 2 parts of methyl ethyl ketone is added, and a monomer is added dropwise from a dropping funnel according to the consumption rate of methyl methacrylate.
モノマーを滴下終了後、アゾビスイソブチロニトリル
0.2部をメチルエチルケトン3部に溶解したものを加
え、更に2時間熟成、再びアゾビスイソブチロニトリル
0.1部をメチルエチルケトン2部に溶解したものを2時
間毎に加え、合計16時間反応を続け、均質な共重合体を
得た。After dropping the monomer, azobisisobutyronitrile
A solution prepared by dissolving 0.2 parts in 3 parts of methyl ethyl ketone was added, and the mixture was aged for 2 hours, and again azobisisobutyronitrile.
A solution prepared by dissolving 0.1 part in 2 parts of methyl ethyl ketone was added every 2 hours, and the reaction was continued for a total of 16 hours to obtain a homogeneous copolymer.
次にこの共重合体にトリエチルアミン2.8部を加え中
和し、続いてイオン交換水610部を加えた後、減圧下で
メチルエチルケトンを留去し、粒径0.3μの乳白色の自
己分散型含シリコーン樹脂水性エマルションを得た。Next, 2.8 parts of triethylamine was added to the copolymer for neutralization, and then 610 parts of ion-exchanged water was added, and then methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to give a milky white self-dispersion type silicone-containing resin having a particle size of 0.3 μm. An aqueous emulsion was obtained.
参考例10 イオン交換水100部、ペレックスSS-L 3部からなる活
性剤水溶液にホモミキサー撹拌下、 で表される化合物30部、スチレン35部、n−ブチルアク
リレート32部、アクリル酸3部よりなる混合物を徐々に
添加し乳化した。この乳化物の10%をN2導入管、攪拌
機、温度計を備えた反応器にイオン交換水30部と共に仕
込みN2置換後80℃に昇温した。過硫酸カリウム(0.1
部)水溶液を加えて重合を開始し20分後から残りの乳化
物を3時間で滴下した。その後さらに過硫酸カリウム
(0.1部)水溶液を添加して85℃で2時間熟成してトリ
エチルアミン4部を加え中和し粒径0.15μのエマルショ
ンを得た。Reference Example 10 100 parts of ion-exchanged water, with a homomixer stirring in an activator aqueous solution consisting of 3 parts of Perex SS-L, A mixture consisting of 30 parts of the compound represented by the formula, 35 parts of styrene, 32 parts of n-butyl acrylate, and 3 parts of acrylic acid was gradually added and emulsified. 10% of this emulsion was charged together with 30 parts of ion-exchanged water into a reactor equipped with a N 2 introduction tube, a stirrer, and a thermometer, and the temperature was raised to 80 ° C. after N 2 substitution. Potassium persulfate (0.1
Part) An aqueous solution was added to initiate polymerization, and 20 minutes later, the remaining emulsion was added dropwise over 3 hours. Thereafter, an aqueous solution of potassium persulfate (0.1 part) was further added, and the mixture was aged at 85 ° C. for 2 hours and neutralized by adding 4 parts of triethylamine to obtain an emulsion having a particle size of 0.15 μm.
実施例1 参考例1で得たウレタンエマルションの表3に記載し
た量を、窒素導入管、攪拌機、温度計を備えた反応器に
とり、イオン交換水500部、スチレン/n−ブチルアクリ
レート=1/1混合物100部を加え、室温にて窒素置換し
た。次で液温度を30℃に調整後2,2′−アゾビス(2−
アミジノプロパン)塩酸塩(0.1部)水溶液(以下開始
剤と略す)を加え、反応器を70℃オイル浴に浸して重合
を開始した。Example 1 The amount of the urethane emulsion obtained in Reference Example 1 shown in Table 3 was placed in a reactor equipped with a nitrogen introduction tube, a stirrer, and a thermometer, and 500 parts of ion-exchanged water, styrene / n-butyl acrylate = 1 / 100 parts of 1 mixture was added, and the atmosphere was replaced with nitrogen at room temperature. Next, after adjusting the liquid temperature to 30 ° C, 2,2'-azobis (2-
An aqueous solution of amidinopropane) hydrochloride (0.1 part) (hereinafter abbreviated as an initiator) was added, and the reactor was immersed in an oil bath at 70 ° C. to initiate polymerization.
2時間後、開始剤(0.1部)水溶液を加え重合を続
け、1時間重合後、冷却しモノマー臭の少ないエマルシ
ョンを得た。After 2 hours, an initiator (0.1 part) aqueous solution was added and the polymerization was continued. After 1 hour of polymerization, the mixture was cooled to obtain an emulsion with little monomer odor.
得られたエマルションの保存安定性、泡立ち、乾燥皮
膜の耐水性及び摺動性を以下に示す方法で測定した。The storage stability, foaming, water resistance and slidability of the dried film of the obtained emulsion were measured by the methods described below.
以上の結果は表3にまとめて示す。 The above results are summarized in Table 3.
〈保存安定性〉 エマルションをマヨネーズビンに入れ50℃の恒温器内
に放置し状態変化を観察した。<Storage stability> The emulsion was placed in mayonnaise bottle and left in a thermostat at 50 ° C, and the state change was observed.
×印:50℃×1週間以内に粗大粒子の沈降及び増粘やガ
ムアップが認められるもの。X mark: Sedimentation of coarse particles, thickening and gum-up are observed within 50 ° C x 1 week.
△印:50℃×2週間以内に粗大粒子の沈降及び増粘やガ
ムアップが認められるもの。Δ mark: Sedimentation of coarse particles, thickening and gum-up are observed within 50 ° C. × 2 weeks.
○印:50℃×2週間以上安定なもの。○: Stable at 50 ℃ x 2 weeks or more.
◎印:50℃×2ヶ月以上安定なもの。◎: Stable at 50 ℃ x 2 months or more.
〈泡立ち〉 30ml試験管にエマルション10mlを入れ、30秒間激しく
振り混ぜ、泡を含む全体積を測定し、増加体積量を%で
示した。<Bubbling> 10 ml of the emulsion was put into a 30 ml test tube, shaken vigorously for 30 seconds, the total volume including bubbles was measured, and the increased volume was shown in%.
〈耐水性〉 ガラス板上にエマルションを塗布し、70℃で1晩乾燥
して得た塗膜を水道水中に1日没し、白化度の程度を次
の基準に従い目視で判定した。<Water resistance> The coating film obtained by coating the emulsion on a glass plate and drying it at 70 ° C overnight was set in tap water for one sunset, and the degree of whitening was visually determined according to the following criteria.
〈摺動性〉 得られたエマルションをアプリケーターを用い処理OP
Pフィルム上に均一に塗布した後、25℃,65%RHにて1日
乾燥後、摺動性を調べた。摺動性は10cm×20cmのテスト
ピースをつくり、第1図に示すような方法で測定した。 <Sliding property> Treat the obtained emulsion with an applicator OP
After being evenly coated on the P film, it was dried at 25 ° C. and 65% RH for 1 day, and the slidability was examined. The slidability was measured by making a test piece of 10 cm × 20 cm and using the method shown in FIG.
尚、図中、1はテストピース、2は荷重(120g)、3
はロードセル、4はワイヤ、5は80rpmで回転するφ20m
mのクロムメッキ棒である。In the figure, 1 is a test piece, 2 is a load (120 g), 3
Is load cell, 4 is wire, 5 is φ20m rotating at 80 rpm
It is a chrome plated bar of m.
実施例2〜5 表3に示したシードエマルション、開始剤を用い同表
記載の時間重合を行う以外は実施例1に従い乳化重合を
行った。得られたエマルションの物性についても同表に
まとめて示す。Examples 2 to 5 Emulsion polymerization was carried out according to Example 1 except that the seed emulsion and the initiator shown in Table 3 were used and the polymerization was carried out for the time shown in the table. The physical properties of the obtained emulsion are also summarized in the same table.
実施例6〜8 モノマー組成を表2に示したものとする以外は実施例
3に従い乳化重合を行った。得られたエマルションの物
性については表3にまとめて示す。Examples 6 to 8 Emulsion polymerization was carried out according to Example 3 except that the monomer composition shown in Table 2 was used. The physical properties of the obtained emulsion are summarized in Table 3.
実施例9 表3に示したシードエマルション、開始剤を用い同表
記載の時間重合を行う以外は実施例3に従い乳化重合を
行った。得られたエマルションの物性についても同表に
まとめて示す。 Example 9 Emulsion polymerization was carried out according to Example 3 except that the seed emulsion and the initiator shown in Table 3 were used and the polymerization was carried out for the time shown in the table. The physical properties of the obtained emulsion are also summarized in the same table.
比較例1〜5 表3に示したシードエマルション、開始剤を用い同表
記載の時間重合を行う以外は実施例1に従い乳化重合を
行った。得られたエマルションの物性についても同表に
まとめて示す。Comparative Examples 1 to 5 Emulsion polymerization was carried out according to Example 1 except that the seed emulsion shown in Table 3 and the initiator were used for the time described in the same table. The physical properties of the obtained emulsion are also summarized in the same table.
第1図は摺動性の測定に用いた装置の略示図である。 1:テストピース 2:荷重 3:ロードセル 4:ワイヤ 5:クロムメッキ棒 FIG. 1 is a schematic view of an apparatus used for measuring slidability. 1: Test piece 2: Load 3: Load cell 4: Wire 5: Chrome plated rod
Claims (3)
位を5〜95重量%含有する含シリコーン樹脂からなる平
均粒子径0.001〜0.05μの水性エマルション0.2〜80重量
%(固形分)の存在下にビニル系単量体20〜99.8重量%
をシード重合させることを特徴とする含シリコーン樹脂
水性分散物の製造方法。1. In the presence of 0.2 to 80% by weight (solid content) of an aqueous emulsion comprising a silicone-containing resin containing 5 to 95% by weight of a monomer unit having an organopolysiloxane group and having an average particle size of 0.001 to 0.05 μ. Vinyl monomer 20 to 99.8% by weight
A method for producing an aqueous dispersion of a silicone-containing resin, comprising:
サン基を持つビニル単量体と、これと共重合するビニル
単量体とをアルコール系またはケトン系溶剤中で共重合
し、次いで水を添加し、溶剤を留去して得られるもので
ある請求項1記載の製造方法。2. An aqueous emulsion is obtained by copolymerizing a vinyl monomer having an organopolysiloxane group and a vinyl monomer copolymerizable therewith in an alcohol or ketone solvent, and then adding water. The method according to claim 1, which is obtained by distilling off the solvent.
ョンである請求項1記載の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the aqueous emulsion is a urethane resin emulsion.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1131729A JP2688523B2 (en) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | Method for producing aqueous dispersion of silicone-containing resin |
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JPH02308801A JPH02308801A (en) | 1990-12-21 |
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-
1989
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