JP2737364B2 - Method for producing aqueous resin dispersion - Google Patents

Method for producing aqueous resin dispersion

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JP2737364B2 JP14862590A JP14862590A JP2737364B2 JP 2737364 B2 JP2737364 B2 JP 2737364B2 JP 14862590 A JP14862590 A JP 14862590A JP 14862590 A JP14862590 A JP 14862590A JP 2737364 B2 JP2737364 B2 JP 2737364B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ラジカル重合性マクロモノマーと他のラジ
カル重合性単量体の水性乳化重合法に関し、本発明によ
って得られる水性樹脂分散性は、マクロモノマー法によ
るグラフトポリマーを主成分とする、平均粒径が1μm
以下の微小樹脂粒子からなるエマルジョンであり、塗料
および接着剤等として好適である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Object of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to an aqueous emulsion polymerization method of a radical polymerizable macromonomer and another radical polymerizable monomer, which is obtained by the present invention. The aqueous resin dispersibility is based on a graft polymer obtained by a macromonomer method, and the average particle size is 1 μm.
It is an emulsion composed of the following fine resin particles, and is suitable as a paint and an adhesive.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年グラフトポリマーは、高機能性高分子材料として
有用性が認められ、工業的に広く用いられるようになっ
てきた。
In recent years, graft polymers have been recognized for their usefulness as high-performance polymer materials, and have been widely used industrially.

従来、グラフトポリマーは、例えばラジカル重合開始
剤等の重合開始剤を用い、幹ポリマーとする高分子化合
物の存在下に、該高分子化合物を形成する単量体とは別
種の単量体を溶液重合、塊状重合または乳化重合すると
いう方法により製造されていたが、かかる方法によって
製造されるグラフトポリマーは、グラフト化されない重
合体を多量に含む点で純度が低いという問題があった。
Conventionally, a graft polymer uses a polymerization initiator such as a radical polymerization initiator, and in the presence of a polymer compound serving as a trunk polymer, a solution of a monomer different from the monomer forming the polymer compound is used. Although it has been produced by a method of polymerization, bulk polymerization or emulsion polymerization, the graft polymer produced by such a method has a problem that its purity is low in that it contains a large amount of ungrafted polymer.

これに対して、重合性基を分子の末端に有する高分子
量単量体すなわちマクロモノマーを他の共重合性単量体
と共重合させる方法(以下マクロモノマー法という)
は、高いグラフト効率でグラフトポリマーを製造するこ
とができ、最近注目されている。
On the other hand, a method of copolymerizing a high molecular weight monomer having a polymerizable group at the terminal of the molecule, that is, a macromonomer, with another copolymerizable monomer (hereinafter, referred to as a macromonomer method)
Can produce a graft polymer with a high graft efficiency, and has recently been receiving attention.

マクロモノマー法によるグラフトポリマーの製造は、
従来一般的にはマクロモノマーをこれと共重合させる単
量体とともに有機溶剤に溶解されて重合するという溶液
重合、または水性媒体中で懸濁重合によってなされてい
たが、溶液型グラフトポリマーは、無公害や省資源とい
う時代の要求に応えられなく、一方懸濁重合で得られる
グラフトポリマーは、液相と固相に相分離するので、水
性分散体として液状で取り扱うことが困難であり、それ
らに代わる粒子径の細かい乳化分散体からなる水性エマ
ルジョン型のグラフトポリマーが強く望まれていた。
The production of the graft polymer by the macromonomer method
In the past, generally, a macromonomer was dissolved and polymerized in an organic solvent together with a monomer to be copolymerized with the macromonomer, or by a suspension polymerization in an aqueous medium. Graft polymers obtained by suspension polymerization are difficult to handle in liquid form as an aqueous dispersion because the graft polymer obtained by suspension polymerization separates into a liquid phase and a solid phase. There has been a strong demand for an aqueous emulsion-type graft polymer comprising an emulsified dispersion having a small particle diameter.

マクロモノマー法によるグラフトポリマーを水性乳化
重合により製造するという方法に関して、数は少ない
が、次に示すような提案がある。
Although there are few methods for producing a graft polymer by a macromonomer method by aqueous emulsion polymerization, there are the following proposals.

例えばジョセフ・ピー・ケネディー(Joseph.P.Kenne
dy)らは、ポリマーブリティン(Polymer Builetin)13
号、441〜446頁(1985年)において、片末端にp−ビニ
ールフェニル基を有するポリイソブチレン系マクロモノ
マーとスチレンを乳化共重合する方法に関して、次のよ
うに述べている。
For example, Joseph P. Kennedy
dy) et al., Polymer Builetin13
No. pp. 441-446 (1985), the following method is described for emulsion copolymerization of styrene with a polyisobutylene-based macromonomer having a p-vinylphenyl group at one end.

すなわち、上記ポリイソブチレン系マクロモノマーを
スチレン単量体に溶解し、この溶液をノニルフェノキシ
ポリエトキシエタノールスルフェートナトリウム塩で水
中に乳化させ、かつ平均粒径0.24μm程度にまで微粒化
させ後に、重合開始剤として油溶性のアゾビスイソブチ
ロニトリル(以下AIBNという)を添加して重合すること
により、高収率でグラフトポリマーを得ることができた
と報告している。
That is, the above polyisobutylene-based macromonomer is dissolved in a styrene monomer, this solution is emulsified in water with sodium salt of nonylphenoxypolyethoxyethanol sulfate, and atomized to an average particle size of about 0.24 μm, followed by polymerization. It is reported that a graft polymer was obtained in high yield by adding an oil-soluble azobisisobutyronitrile (hereinafter referred to as AIBN) as an initiator and polymerizing.

しかしながら、ケネィーらの提案の方法によって得ら
れる上記グラフトポリマーの平均分子量は、数平均分子
量で6000〜50000程度と低く、実用的用途が制限される
という問題があり、また本発明者らの実験によれば、上
記ポリイソブチレン系マクロモノマー以外のマクロモノ
マー、例えばポリアクリル酸エステル系のマクロモノマ
ー或いはスチレン/アクリロニトリル共重合体系マクロ
モノマー等を用いた場合には、上記重合方法ではグリッ
ドが多量に発生して良好な乳化分散体から得られなかっ
たのである。
However, the average molecular weight of the graft polymer obtained by the method proposed by Kenney et al. Is as low as about 6,000 to 50,000 in number average molecular weight, which poses a problem that practical applications are limited. According to this, when a macromonomer other than the polyisobutylene-based macromonomer, for example, a polyacrylate-based macromonomer or a styrene / acrylonitrile copolymer-based macromonomer, is used, a large amount of grids are generated in the polymerization method. And a good emulsified dispersion could not be obtained.

また特開昭62−64814号公報においては、マクロモノ
マーをトルエン等の有機溶剤に溶解し、これに乳化剤を
加え水中に微細な粒径の乳化分散体を調製した後、該乳
化分散体中にマクロモノマーと共重合させる単量体を加
えてラジカル共重合することにより、水性エマルジョン
型のグラフトポリマーを製造する方法が提案されてい
る。しかしながら、上記方法においては、マクロモノマ
ーが共重合させる他の単量体とは別個にミセル化されて
いるために、マクロモノマー同志および他の単量体同志
の重合が優勢となり、グラフトポリマーの生成率に劣る
という問題があった。
In JP-A-62-64814, a macromonomer is dissolved in an organic solvent such as toluene, and an emulsifier is added thereto to prepare an emulsion having a fine particle size in water. A method for producing an aqueous emulsion-type graft polymer by adding a monomer to be copolymerized with a macromonomer and performing radical copolymerization has been proposed. However, in the above method, since the macromonomer is formed into micelles separately from the other monomers to be copolymerized, the polymerization of macromonomers and other monomers becomes dominant, and the formation of a graft polymer is caused. There was a problem that the rate was inferior.

(ロ)発明の構成 〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは、上記課題の解決のため鋭意検討した結
果、乳化剤として下記界面活性剤を用い、油溶性ラジカ
ル重合開始剤をマクロモノマーと共に新油性の共重合性
ビニル単量体に溶解し、それらを同時に水性媒体中に乳
化分散させる手段を採用することにより、乳化剤の使用
料が少量でも、マクロモノマーおよび共重合性ビニル単
量体を平均粒径が1μm以下の安定性に優れる微小なミ
セルに容易に乳化分散でき、しかもその後の乳化分散さ
れた単量体を重合させて得られるグラフト重合体におけ
るグラフト効率が極めて高いことを見出し、本発明を完
成するに至った。
(B) Configuration of the Invention [Means for Solving the Problems] The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, the following surfactant was used as an emulsifier, and an oil-soluble radical polymerization initiator was used as a macromonomer. Together with a new oil-based copolymerizable vinyl monomer, and by simultaneously emulsifying and dispersing them in an aqueous medium, the macromonomer and the copolymerizable vinyl monomer can be used even if the amount of the emulsifier used is small. Was found to be easily emulsified and dispersed in fine micelles having an average particle diameter of 1 μm or less and having a very high grafting efficiency in a graft polymer obtained by polymerizing the subsequently emulsified and dispersed monomers. Thus, the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、ラジカル重合性基を有するマク
ロモノマーおよび油溶性ラジカル重合開始剤を、該マク
ロモノマーと共重合性の他のビニル単量体に溶解し、得
られる溶液を水性媒体中で下記界面活性剤(A)または
(B)からなる乳化剤の存在下に乳化分散させた後、昇
温して前記マクロモノマーと他のビニル単量体とを共重
合させることを特徴とする水性樹脂分散体の製造方法で
ある。
That is, the present invention dissolves a macromonomer having a radical polymerizable group and an oil-soluble radical polymerization initiator in another vinyl monomer copolymerizable with the macromonomer, and the obtained solution is dissolved in an aqueous medium as follows. An aqueous resin dispersion comprising emulsifying and dispersing in the presence of an emulsifier comprising a surfactant (A) or (B), and then raising the temperature to copolymerize the macromonomer with another vinyl monomer. It is a method of manufacturing the body.

界面活性剤(A);スルホコハク酸アルカリ金属塩系ア
ニオン性界面活性剤。
Surfactant (A); an alkali metal sulfosuccinate-based anionic surfactant.

界面活性剤(B);上記(A)以外のスルホン酸アルカ
リ金属塩系または硫酸エステルアルカリ金属塩系アニオ
ン性界面活性剤と、HLB値が10以上であるノニオン性界
面活性剤とからなり、両者の合計量を基準にして、前者
が2〜98重量%で後者が98〜2重量%の割合で含まれる
界面活性剤。
Surfactant (B) comprising an anionic surfactant of a sulfonic acid alkali metal salt or a sulfate ester alkali metal salt other than the above (A) and a nonionic surfactant having an HLB value of 10 or more. A surfactant containing the former in a proportion of 2 to 98% by weight and the latter in a proportion of 98 to 2% by weight based on the total amount of

以下、本発明についてさらに詳しく説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

〔マクロモノマー〕(Macromonomer)

本発明におけるマクロモノマーは、重合体部分および
これに結合したラジカル重合性基からなり、分子量の片
末端にラジカル重合性基を有する、数平均分子量が1000
〜100000の範囲にある高分子量単量体であり、好ましく
は数平均分子量が2000〜50000のものである。
The macromonomer in the present invention comprises a polymer portion and a radical polymerizable group bonded thereto, and has a radical polymerizable group at one end of the molecular weight, and has a number average molecular weight of 1000.
It is a high molecular weight monomer having a number average molecular weight of 2,000 to 50,000.

マクロモノマーの数平均分子量が1000未満であると、
得られるグラフトポリマーにおける枝ポリマーが短過ぎ
て、グラフトポリマーに特有の物性が発現されず、一方
10000を超えると、共重合させるビニル単量体との共重
合体が乏しくなりグラフトポリマーの収率が低くなる。
When the number average molecular weight of the macromonomer is less than 1,000,
The branch polymer in the obtained graft polymer is too short, and the physical properties unique to the graft polymer are not expressed.
If it exceeds 10,000, the copolymer with the vinyl monomer to be copolymerized will be poor, and the yield of the graft polymer will be low.

上記ラジカル重合性基としては、アクリロイル基、メ
タクリロイル基、スチリル基、アリル基、ビニルベンジ
ル基、ビニルエーテル基、ビニルアルキルシリル基、ビ
ニルケトン基およびイソペニル基等が挙げられる。
Examples of the radical polymerizable group include an acryloyl group, a methacryloyl group, a styryl group, an allyl group, a vinylbenzyl group, a vinyl ether group, a vinylalkylsilyl group, a vinylketone group, and an isopenyl group.

また、マクロモノマーの重合体部分を構成する単量体
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、イソ
ブチル(メタ)アクリレート、ターシャリブチル(メ
タ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリ
レート、ラウリル(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(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリ
ル酸、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、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、(メタ)アクリルアミド、N
−メチロールアクリルアミド、ダイアセトンアクリルア
ミドなどの(メタ)アクリルアミド類、ポリフロロアク
リレート、パーフロロアルキルアクリレートなどのフッ
素含有アクリレート、アクリロイルオキシプロピルトリ
メトキシシランなどのシリコーン含有アクリレート、ス
チレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレンなど
のスチレン系化合物、(メタ)アクリロニトリル、シア
ン化ビニリデン、α−シアノエチルアクリレートなどの
ニトリル基含有モノマー、酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニルなどのビニルエステル類、塩化ビニル、フッ化ビニ
ル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデンなどのハロゲン
化ビニル、ブタジエン、イソプレン、イソブチレンなど
のオレフィン系化合物、ポリエチレングリコールモノ
(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ
(メタ)アクリレートなどのポリアルキレングリコール
(モノ)メタクリレート、ビニルピロリドン、ビニルピ
リジンおよび無水マレイン酸などが挙げられ、これらは
単独でまたは2種以上併用して使用することができる。
The monomers constituting the polymer portion of the macromonomer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tertiary butyl (meth) acrylate, -(Meth) acrylates such as ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxy Hydroxyalkyl (meth) acrylates such as propyl (meth) acrylate and hydroxybutyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N
-(Meth) acrylamides such as methylol acrylamide and diacetone acrylamide, fluorine-containing acrylates such as polyfluoroacrylate and perfluoroalkyl acrylate, silicone-containing acrylates such as acryloyloxypropyltrimethoxysilane, styrene, α-methylstyrene, p- Styrene compounds such as methylstyrene, (meth) acrylonitrile, vinylidene cyanide, nitrile group-containing monomers such as α-cyanoethyl acrylate, vinyl acetate such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl chloride, vinyl fluoride, vinylidene chloride, Vinyl halides such as vinylidene fluoride, olefinic compounds such as butadiene, isoprene and isobutylene, and polyethylene glycol mono (meth) acrylate And polyalkylene glycol (mono) methacrylates such as polypropylene glycol mono (meth) acrylate, vinylpyrrolidone, vinylpyridine and maleic anhydride, and these can be used alone or in combination of two or more.

塗料等の被覆剤に用いる樹脂分散体を得るためには、
Tgが50℃以上であるマクロモノマーを使用する必要があ
り、該マクロモノマーとしては例えばポリメタクリル酸
メチル或いはポリスチレンを骨格とするマクロモノマー
が挙げられる。Tgが50℃未満のマクロモノマーを用いる
と、塗膜の光沢および耐ブロッキング性が劣る。
In order to obtain a resin dispersion used for a coating agent such as a paint,
It is necessary to use a macromonomer having a Tg of 50 ° C. or higher. Examples of the macromonomer include macromonomers having a polymethyl methacrylate or polystyrene skeleton. When a macromonomer having a Tg of less than 50 ° C. is used, the gloss and blocking resistance of the coating film are poor.

マクロモノマーの製造は、公知の種々の方法によって
行うことが可能であり、代表的な製造方法としては、例
えばアニオン重合開始剤を用いる溶液重合により一官能
性リビングポリマーを形成させ、所望の分子量に到達し
た時点で、ビニル基等のラジカル重合性基を有する停止
剤と反応させる方法(特開昭51−125186号公報)、ある
いはカルボキシル基等を有するメルカプタン系ラジカル
連鎖移動剤の存在下に、ラジカル重合性単量体を重合さ
せて得られる分子末端にカルボキシル基等を有する重合
体とグリシジル(メタ)アクリレート等を反応させる方
法(特公昭43−11224号公報)等が挙げられ、その他に
グループトランスファー重合法(特開昭62−62801号公
報)およびイニファーター重合法等を用いることもでき
る。
The production of the macromonomer can be performed by various known methods.A typical production method is to form a monofunctional living polymer by, for example, solution polymerization using an anionic polymerization initiator, and to obtain a desired molecular weight. Upon arrival, a method of reacting with a terminator having a radical polymerizable group such as a vinyl group (JP-A-51-125186), or a method in which a radical is added in the presence of a mercaptan-based radical chain transfer agent having a carboxyl group or the like. A method in which a polymer having a carboxyl group at the molecular terminal obtained by polymerizing a polymerizable monomer is reacted with glycidyl (meth) acrylate (Japanese Patent Publication No. 43-11224), and group transfer. A polymerization method (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-62801), an iniferter polymerization method, and the like can also be used.

本発明においては、ラジカル重合法またはアニオン重
合法によって製造された重合体骨格の末端基に、ラジカ
ル重合性の高い(メタ)アクリロイル基の導入されたマ
クロモノマーを用いるのが好ましい。
In the present invention, it is preferable to use a macromonomer in which a (meth) acryloyl group having a high radical polymerizability is introduced into a terminal group of a polymer skeleton produced by a radical polymerization method or an anion polymerization method.

本発明においてマクロモノマーは、後記する油溶性ラ
ジカル重合開始剤と共に、マクロモノマーと共重合させ
るべきビニル単量体と溶解した状態で、水性媒体中に乳
化分散させることが必要である。
In the present invention, the macromonomer needs to be emulsified and dispersed in an aqueous medium in a state of being dissolved in a vinyl monomer to be copolymerized with the macromonomer, together with an oil-soluble radical polymerization initiator described later.

上記手段の採用により、個々の乳化微粒子すなわちミ
セル中に、マクロモノマー、共重合単量体および重合開
始剤を合わせて含むミセルが形成でき、そのためにミセ
ル内の重合開始剤濃度の制御が容易であり、またマクロ
モノマーと共重合ビニル単量体とが最初から1つのミセ
ル内に共存している点で、それらの共重合が起こり易
く、従って本発明によれば、従来のマクロモノマーの乳
化重合法と比較してグラフトポリマーの生成効率が高い
という優れた効果が奏される。
By adopting the above means, micelles containing the macromonomer, the comonomer and the polymerization initiator together can be formed in the individual emulsified fine particles, that is, micelles, so that the polymerization initiator concentration in the micelles can be easily controlled. In addition, since the macromonomer and the copolymerized vinyl monomer coexist in one micelle from the beginning, their copolymerization is likely to occur. Therefore, according to the present invention, according to the present invention, the emulsification An excellent effect that the production efficiency of the graft polymer is higher than that of the legal method is exhibited.

なお、マクロモノマーおよび油溶性ラジカル重合開始
剤をビニル単量体に溶解する際に、溶解性を高めるため
にトルエン、キシレン、メチルイソブチルケトンおよび
酢酸エチル等の有機溶剤を適量併用しても良い。
When the macromonomer and the oil-soluble radical polymerization initiator are dissolved in the vinyl monomer, an appropriate amount of an organic solvent such as toluene, xylene, methyl isobutyl ketone and ethyl acetate may be used in combination to increase the solubility.

〔共重合単量体〕(Comonomer)

本発明においてマクロモノマーと共重合させる単量体
は、水性媒体中において乳化可能な疎水性のビニル単量
体またはビニル単量混合物であり、常温で液体であるビ
ニル単量体または該ビニル単量体を主体とするビニル単
量体混合物が好ましい。
In the present invention, the monomer to be copolymerized with the macromonomer is a hydrophobic vinyl monomer or a vinyl monomer mixture which can be emulsified in an aqueous medium, and is a vinyl monomer or a vinyl monomer which is liquid at ordinary temperature. Preference is given to a mixture of vinyl monomers mainly composed of a body.

マクロモノマーと共重合可能な疎水性で、かつ常温で
液体のビニル単量体としては、メチルメタクリレート、
エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレ
ート、イソブチル(メタ)アクリレート、ターシャリブ
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、ラウリル(メタ)アクリレートなど
の(メタ)アクリル酸エステル類、ポリフロロアクリレ
ート、パーフロロアルキルアクリレートなどのフッ素含
有アクリレート、アクリロイルオキシプロピルトリメト
キシシランなどのシリコーン含有アクリレート、スチレ
ン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレンなどのス
チレン系化合物、(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類などが
挙げられる。
Hydrophobic and liquid vinyl monomers that can be copolymerized with macromonomers at room temperature include methyl methacrylate,
(Meth) acrylates such as ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tertiary butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, and poly (meth) acrylate Fluorine-containing acrylates such as fluoroacrylates and perfluoroalkyl acrylates, silicone-containing acrylates such as acryloyloxypropyltrimethoxysilane, styrene-based compounds such as styrene, α-methylstyrene and p-methylstyrene, (meth) acrylonitrile, vinyl acetate, And vinyl esters such as vinyl propionate.

疎水性液体の上記ビニル単量体とともに使用し得る、
他のビニル単量体としては、メチルアクリレート、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、(メタ)アクリルアミ
ド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ポリエチ
レングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピ
レングリコールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)ア
クリル酸、ビニルピロリドンおよびビニルピリジン等の
親水性ビニル単量体、ジビニルベンゼン、ジアリルフタ
レートおよびジエチレングリコールジアクリレート等の
多官能性ビニル単量体並びにステアリル(メタ)アクリ
レート、ベヘニル(メタ)アクリレート、無水マレイン
酸、ブタジエン、イソプレンおよび塩化ビニリデン等が
挙げられる。
Can be used with the vinyl monomer of a hydrophobic liquid,
Other vinyl monomers include methyl acrylate,
Hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, vinyl Hydrophilic vinyl monomers such as pyrrolidone and vinylpyridine, polyfunctional vinyl monomers such as divinylbenzene, diallyl phthalate and diethylene glycol diacrylate, and stearyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, maleic anhydride, butadiene, And isoprene and vinylidene chloride.

マクロモノモーと共重合単量体との好ましい共重合割
合は、マクロモノマー1〜50重量%および共重合単量体
50〜99重量%である。マクロモノマーの割合が50重量%
を越えると重合時にゲル化を招き易い。また、多官能性
ビニル単量体を共重合単量体の一部として使用する場
合、該多官能ビニル単量体の好ましい使用量は、全単量
体の合計量を基準にして5重量%以下である。
The preferred copolymerization ratio between the macromonomer and the comonomer is 1 to 50% by weight of the macromonomer and the comonomer.
50-99% by weight. 50% by weight of macromonomer
If it exceeds, gelation is likely to occur during polymerization. When the polyfunctional vinyl monomer is used as a part of the copolymerized monomer, the preferable amount of the polyfunctional vinyl monomer is 5% by weight based on the total amount of all the monomers. It is as follows.

被覆剤用の樹脂分散体を得るためには、マクロモノマ
ーとの共重合単量体として、カルボキシル基共重合体含
有ピニル単量体および/または水酸基含有ビニル単量体
の存在が必要であり、この場合の各成分の共重合割合
は、マクロモノマー1〜50重量%、カルボキシル基含有
ビニル単量体および/または水酸基含有ビニル単量体1
〜30重量%および他の共重合性ビニル単量体20〜98重量
%である。カルボキシル基含有ビニル単量体および/ま
たは水酸基含有ビニル単量体の割合が、1重量%未満で
あると、基材への密着性が劣る。
In order to obtain a resin dispersion for a coating agent, the presence of a carboxyl group copolymer-containing pinyl monomer and / or a hydroxyl group-containing vinyl monomer is necessary as a copolymer monomer with a macromonomer. In this case, the copolymerization ratio of each component is 1 to 50% by weight of the macromonomer, 1% of the carboxyl group-containing vinyl monomer and / or 1 hydroxyl group-containing vinyl monomer.
-30% by weight and 20-98% by weight of other copolymerizable vinyl monomers. When the proportion of the carboxyl group-containing vinyl monomer and / or the hydroxyl group-containing vinyl monomer is less than 1% by weight, the adhesion to the substrate is poor.

〔乳化剤〕〔emulsifier〕

本発明においては、乳化剤として界面活性剤(A)ま
たは界面活性剤(B)からなる乳化剤を使用して、マク
ロモノマーおよび油溶性ラジカル重合開始剤を共重合単
量体に溶解させた単量体溶液を、水性媒体中において微
小ミセルに乳化分散させることが必要である。
In the present invention, a monomer obtained by dissolving a macromonomer and an oil-soluble radical polymerization initiator in a comonomer using an emulsifier comprising a surfactant (A) or a surfactant (B) as an emulsifier. It is necessary to emulsify and disperse the solution in the micelles in an aqueous medium.

乳化分散は、単量体溶液100重量部あたり、乳化剤0.3
〜5重量部および水30〜100重量部の割合で使用し、そ
れらの混合体をホモミキサー、ホモジナイザーまたは超
音波等により撹拌することによって行うことができる。
The emulsifying and dispersing is performed by mixing the emulsifier 0.3
55 parts by weight and 30-100 parts by weight of water, and the mixture can be stirred by a homomixer, a homogenizer, an ultrasonic wave or the like.

上記方法により調製する乳化分散体のミセルの粒径
は、できる限り小さいほど好ましく、具体的には平均粒
径で1μm以下さらには0.5μm以下であることが好ま
しい。ミセルの粒径が1μmより大きいと、得られる樹
脂分散体中の樹脂粒径1μmを越え、その結果成膜性等
に劣り、例えばコーティング剤および粘着剤等としては
適用し難いという如く、樹脂分散体の用途が制限され
る。
The micelle particle size of the emulsified dispersion prepared by the above method is preferably as small as possible, and specifically, the average particle size is preferably 1 μm or less, more preferably 0.5 μm or less. When the particle size of the micelle is larger than 1 μm, the resin particle size in the obtained resin dispersion exceeds 1 μm, and as a result, the film formability is poor. For example, it is difficult to apply the resin dispersion as a coating agent and an adhesive. Limited use of the body.

また上記乳化分散の際に使用する乳化剤の量は少ない
ほど、得られる樹脂分散体の耐水性等の物性が優れ、本
発明において好ましい使用量は、上記と同一の基準で0.
3〜3重量部である。
In addition, the smaller the amount of the emulsifier used in the emulsification and dispersion, the better the physical properties such as water resistance of the obtained resin dispersion, and the preferred amount used in the present invention is 0.
3 to 3 parts by weight.

得られた乳化分散体は、それをそのまま昇温して重合
しても良いが、重合における発熱の制御が容易である点
で、該乳化分散体を加温された水媒体中に滴下しながら
重合し、最終的に固形分濃度20〜70重量%の水性樹脂分
散体から得られるように重合させるのが好ましい。重合
温度としては、従来から一般的に乳化重合法において適
用されている温度を適用することができ、具体的には50
〜90℃が好ましい。
The resulting emulsified dispersion may be polymerized by raising the temperature as it is, but in view of easy control of heat generation during polymerization, the emulsified dispersion is dropped into a heated aqueous medium. It is preferred to polymerize and finally polymerize so as to obtain an aqueous resin dispersion having a solid content concentration of 20 to 70% by weight. As the polymerization temperature, it is possible to apply a temperature which has been conventionally generally applied in an emulsion polymerization method.
~ 90 ° C is preferred.

次に、本発明において乳化剤として使用する界面活性
剤(A)および界面活性剤混合物(B)における界面活
性剤について、さらに詳しく説明する。
Next, the surfactant (A) used as the emulsifier in the present invention and the surfactant in the surfactant mixture (B) will be described in more detail.

界面活性剤(A)は、前述のとおり、スルホコハク酸
アルカリ金属塩系アニオン性界面活性剤であり、かかる
アニオン性界面活性剤の具体例としては、ジ−2−エチ
ルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、多環フェニルポ
リエトキシスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチ
レンアルキルアリルエーテルスルホコハク酸モノエステ
ルナトリウムおよびポリオキシエチレンラウリルエーテ
ルスルホコハク酸ナトリウム等が挙げられる。
The surfactant (A) is an alkali metal sulfosuccinate-based anionic surfactant as described above, and specific examples of such anionic surfactant include sodium di-2-ethylhexylsulfosuccinate and polycyclic phenyl. Examples thereof include sodium polyethoxysulfosuccinate, sodium polyoxyethylene alkyl allyl ether sulfosuccinate monoester, and sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfosuccinate.

上記界面活性剤(A)は、それ単独で乳化剤として使
用することができるが、HLB値が10以上であるノニオン
性界面活性剤と併用することにより、重合時の水性乳化
分散体の乳化安定性をさらに向上させることができる。
かかるノニオン性界面活性剤の具体例としては、後記す
る界面活性剤(B)の説明において、該界面活性剤
(B)の構成成分とするノニオン性界面活性剤として例
示するノニオン性界面活性剤等がある。
The surfactant (A) can be used alone as an emulsifier, but when used in combination with a nonionic surfactant having an HLB value of 10 or more, the emulsion stability of the aqueous emulsified dispersion during polymerization can be improved. Can be further improved.
Specific examples of the nonionic surfactant include a nonionic surfactant exemplified as a nonionic surfactant which is a constituent component of the surfactant (B) in the description of the surfactant (B) described below. There is.

界面活性剤(A)と前記ノニオン性界面活性剤との好
ましい混合割合は、10〜90重量%対90〜10重量%であ
り、さらに好ましくは10〜40重量%対90〜60重量%であ
る。
The preferred mixing ratio of the surfactant (A) and the nonionic surfactant is 10 to 90% by weight to 90 to 10% by weight, and more preferably 10 to 40% by weight to 90 to 60% by weight. .

次に、界面活性剤(B)を構成するアニオン性界面活
性剤の内、上記(A)以外のスルホン酸アルカリ金属塩
系アニオン性界面活性剤としては、ドデシルベンゼンス
ルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸ア
ルカリ金属塩、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウ
ム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウ
ムおよびナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のアル
カリ金属塩等が挙げられ、また硫酸エステルアルカリ金
属塩系アニオン性界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナ
トリウム、ステアリル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸
アルカリ金属塩、ポリオキシエチレンラウリルエーテル
硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンオクチルフェニル
エーテル硫酸ナトリウム等のポリオキシエチレンアルキ
レンエーテル硫酸ナトリウム等が挙げられる。
Next, among the anionic surfactants constituting the surfactant (B), as the sulfonic acid alkali metal salt-based anionic surfactants other than the above (A), alkyl benzene sulfonic acids such as sodium dodecyl benzene sulfonate are used. Alkali metal salts, sodium alkyl naphthalene sulfonate, alkali metal salts of sodium alkyl diphenyl ether disulfonate and naphthalene sulfonic acid formalin condensate, and the like.Also, as the sulfate alkali metal salt-based anionic surfactant, sodium lauryl sulfate, Alkyl sulfate alkali metal salts such as sodium stearyl sulfate, polyoxyethylene alkylene ether sulfates such as sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate and sodium polyoxyethylene octyl phenyl ether sulfate. Potassium, and the like.

界面活性剤(B)を構成するHLB値が10以上であるノ
ニオン性界面活性剤としては、市販のエマルゲン910、
エマルゲン930、エマルゲン938〔以上花王(株)製〕;N
ewcol563、Newcol566〔以上日本乳化剤(株)製〕;ノ
ナール210〔東邦化学(株)製〕等のポリオキシエチレ
ンノニルフェニルエーテル、エマルゲン810、エマルゲ
ン840S〔以上花王(株)製〕;Newcol860、Newcol804
〔以上日本乳化剤(株)製〕;ノナール210〔東邦化学
(株)製〕等のポリオキシエチレンオクチルフェニルエ
ーテル、レオドールTW−L20、レオドールTW−S120〔以
上花王(株)製〕;Newcol25、Newcol65〔以上日本乳化
剤(株)製〕;ゾルボンT−20、ゾルボンT−60〔以上
東邦化学(株)製〕等のポリオキシエチレンソルビタン
モノアリキラート、ポリエチレングリコールステアレー
トおよびポリオキシエチレンセチルエーテル等が挙げら
れる。
As the nonionic surfactant having an HLB value of 10 or more constituting the surfactant (B), commercially available Emulgen 910,
Emulgen 930, Emulgen 938 (all manufactured by Kao Corporation); N
ewcol 563, Newcol 566 (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.); Nonal 210 (manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.), etc .; polyoxyethylene nonylphenyl ether; Emulgen 810, Emulgen 840S (manufactured by Kao Corporation); Newcol 860, Newcol 804
[Manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.]; polyoxyethylene octylphenyl ether such as Nonal 210 (manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.), rheodol TW-L20, and rheodol TW-S120 [manufactured by Kao Corporation]; Newcol25, Newcol65 Polyoxyethylene sorbitan monoalkylate, polyethylene glycol stearate and polyoxyethylene cetyl ether such as Zorbone T-20 and Zorbone T-60 (all from Toho Kagaku). No.

界面活性剤(B)の構成成分として、HLB値が10未満
であるノニオン性界面活性剤を使用すると、重合中に水
性乳化分散体の安定性が悪く、円滑に乳化重合できな
い。また、界面活性剤(B)におけるアニオン性界面活
性剤とノニオン性界面活性剤との好ましい割合は、10〜
90重量%対90〜10重量%であり、さらに好ましいくは10
〜40重量%対90〜60重量%である。
When a nonionic surfactant having an HLB value of less than 10 is used as a component of the surfactant (B), the stability of the aqueous emulsified dispersion during polymerization is poor, and the emulsion polymerization cannot be carried out smoothly. The preferred ratio of the anionic surfactant to the nonionic surfactant in the surfactant (B) is from 10 to
90% by weight to 90 to 10% by weight, more preferably 10%
-40% by weight versus 90-60% by weight.

なお、用いる乳化剤には、上記界面活性剤以外の界面
活性剤が含まれていても良い。
In addition, the emulsifier to be used may contain a surfactant other than the above surfactant.

〔重合開始剤〕(Polymerization initiator)

本発明における重合開始剤は、20℃での水に対する溶
解度が10重量%以下である油溶性のラジカル重合開始剤
であり、好ましい重合開始剤としては、アゾ系開始剤で
は、AIBNすなわち2,2′−アゾビスイソブチロニトリ
ル、2,2′−アゾビス−2、4−ジメチルバレロニトリ
ル、1−アゾビス−1−シクロヘキサンカルボニトリ
ル、ジメチル−2,2′−アゾビスイソブチレート、4,4′
−アゾビス−4−シアノ吉草酸など;有機過酸化物で
は、ラウロイルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシ
ド、ジクミルパーオキシド、シクロヘキサノンパーオキ
シド、ジ−n−プロピルパーオキシカーボネート、t−
ブチルパーオキシピバレートなどの20℃における水への
溶解度が1重量%以下のラジカル重合開始剤が挙げられ
る。
The polymerization initiator in the present invention is an oil-soluble radical polymerization initiator having a solubility in water at 20 ° C. of 10% by weight or less. As a preferred polymerization initiator, an azo-based initiator is AIBN, that is, 2,2. '-Azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 1-azobis-1-cyclohexanecarbonitrile, dimethyl-2,2'-azobisisobutyrate, 4,4 ′
-Azobis-4-cyanovaleric acid and the like; among organic peroxides, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, cyclohexanone peroxide, di-n-propylperoxy carbonate, t-
A radical polymerization initiator such as butyl peroxypivalate having a solubility in water at 20 ° C. of 1% by weight or less is exemplified.

重合開始剤の使用量は、マクロモノマーと共重合単量
体の合計量に対して、0.1〜10重量%が好ましく、0.5〜
5重量%がより好ましい。重合開始剤量が0.1重量%未
満では、乳化重合が円滑に進行し難く、マクロモノマー
や共重合単量体が未反応で残りやすく、また10重量%を
超えると生成するグラフトポリマーの分子量が小さくな
り、得られる水性分散体の用途が制限される。
The amount of the polymerization initiator to be used is preferably 0.1 to 10% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight, based on the total amount of the macromonomer and the comonomer.
5% by weight is more preferred. When the amount of the polymerization initiator is less than 0.1% by weight, the emulsion polymerization is difficult to proceed smoothly, and the macromonomer or the copolymerizable monomer tends to remain unreacted. When the amount exceeds 10% by weight, the molecular weight of the produced graft polymer is small. The use of the resulting aqueous dispersion is limited.

本発明において上記重合開始剤は、前述のとおりマク
ロモノマーおよび共重合単量体と共に乳化分散された状
態で重合系に加えられるが、それ以外の例えば単独で重
合系に後添加するような添加方法によると、得られる水
性樹脂分散体中に未反応のマクロモノマーおよび未反応
の共重合単量体が多量に含まれる。
In the present invention, the polymerization initiator is added to the polymerization system in a state of being emulsified and dispersed together with the macromonomer and the copolymerization monomer as described above. According to the method, the resulting aqueous resin dispersion contains a large amount of unreacted macromonomer and unreacted comonomer.

〔被覆剤としての使用方法〕(How to use as coating agent)

本発明によって得られる水性樹脂分散体を被覆剤とし
て用いる場合には、必要に応じて造膜助剤、顔料および
フィラー等を添加することができる。
When the aqueous resin dispersion obtained by the present invention is used as a coating agent, a film-forming aid, a pigment, a filler, and the like can be added as necessary.

造膜助剤としては、ジオクチルフタレート、トリクレ
ジルホスフェートおよびジブチルフタレート等の可塑剤
型造膜助剤、ならびにブチルセルソルブ、酢酸ブチルセ
ルソルブ、カルビトール、酢酸カルビトールおよび酢酸
ブチルカルビトール等の造膜助剤が使用でき、その好ま
しい使用量は、前記水性樹脂分散体に対して0.1〜10重
量%である。
Examples of the film-forming aid include a plasticizer-type film-forming aid such as dioctyl phthalate, tricresyl phosphate and dibutyl phthalate, and butyl cellosolve, butyl cellosolve acetate, carbitol, carbitol acetate and butyl carbitol acetate. A film-forming aid can be used, and its preferred amount is 0.1 to 10% by weight based on the aqueous resin dispersion.

被覆用水性樹脂分散体は、そのままであるいは公知の
方法によって増粘した後、ロールコーターあるいはスプ
レー等の方法により基材に塗布できる。
The aqueous resin dispersion for coating can be applied to a substrate as it is or after thickening by a known method, using a method such as a roll coater or a spray.

(ハ)発明の効果 本発明によれば、少量の乳化剤の使用によってマクロ
モノマーを微小なミセルに安定に乳化分散できるため、
乳化剤含有量の少ない水性樹脂分散体を得ることができ
るとともに、該樹脂分散体においてグラフトポリマーの
含有割合が高くかつ未反応のマクロモノマー量が少量で
あるという優れた効果が奏される。
(C) Effects of the Invention According to the present invention, a macromonomer can be stably emulsified and dispersed in fine micelles by using a small amount of an emulsifier.
An aqueous resin dispersion having a small emulsifier content can be obtained, and the resin dispersion has an excellent effect that the graft polymer content is high and the amount of unreacted macromonomer is small.

従って本発明の方法により得られる水性樹脂分散体
は、極めて広範囲な用途すなわち粘着剤、接着剤、顔料
およびコーティング剤等の被覆剤、顔料やフィラー等の
分散改良剤、帯電防止剤および樹脂改質剤等の用途に好
適に用いられる。
Therefore, the aqueous resin dispersion obtained by the method of the present invention has a very wide range of uses, that is, coating agents such as pressure-sensitive adhesives, adhesives, pigments and coating agents, dispersion improvers such as pigments and fillers, antistatic agents and resin modification. It is suitably used for applications such as agents.

特に、前記したカルボキシル基含有ビニル単量体およ
び/または水酸基含有ビニル単量体を必須成分とする、
特定の単量体を共重合して得られる、水性樹脂分散体か
らなる被覆剤は、光沢および耐ブロッキング性に極めて
優れる塗膜を形成するという効果を奏する。
In particular, the carboxyl group-containing vinyl monomer and / or hydroxyl group-containing vinyl monomer as an essential component,
A coating agent comprising an aqueous resin dispersion obtained by copolymerizing a specific monomer has an effect of forming a coating film having extremely excellent gloss and blocking resistance.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明す
る。なお、各例における「部」は、「重量部」を意味す
る。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. In addition, "part" in each example means "part by weight".

実施例1 メチルメタクリレート(以下MMAという)160部および
ブチルアクリレート(以下BAという)40部の混合液に、
片未端メタクリロイル基型スチレン/アクリロニトリル
共重合体マクロモノマー(東亞合成化学工業(株)製AN
−6、数平均分子量Mn約6000)50部とAIBN3部とを溶解
し、この混合液をジ−2−エチルヘキシルスルホコハク
酸ナトリウム5部(全単量体100部あたり2部に相当)
を乳化剤として、ホモミキサーにより脱イオン水90部に
乳化させ、水性乳化分散体(以下プレエマルジョンとい
う)を調製した。
Example 1 To a mixture of 160 parts of methyl methacrylate (hereinafter, referred to as MMA) and 40 parts of butyl acrylate (hereinafter, referred to as BA),
One-sided methacryloyl-based styrene / acrylonitrile copolymer macromonomer (AN manufactured by Toagosei Chemical Industry Co., Ltd.)
-6, 50 parts of number average molecular weight Mn about 6000) and 3 parts of AIBN are dissolved, and this mixture is treated with 5 parts of sodium di-2-ethylhexylsulfosuccinate (2 parts per 100 parts of all monomers)
Was emulsified in 90 parts of deionized water using a homomixer to prepare an aqueous emulsified dispersion (hereinafter referred to as pre-emulsion).

得られたプレエマルジョンの粒径をレーザー回折式粒
度分布測定装置(堀場製作所製、LA−500)で測定した
結果、平均粒径で0.44μmであり、このプレエマルジョ
ンは1日以上分離せず安定であった。
The particle size of the obtained pre-emulsion was measured with a laser diffraction type particle size distribution analyzer (LA-500, manufactured by HORIBA, Ltd.). As a result, the average particle size was 0.44 μm. Met.

上記プレエマルジョンの全量を使用し、以下の方法に
より重合した。
Using the whole amount of the above pre-emulsion, polymerization was carried out by the following method.

撹はん機、温度計、冷却器付き1のフラスコに脱イ
オン水250部、プレエマルジョン1.5部を入れ、チッ素を
バブルさせながら、内温を80±1℃に保つ。ついで撹は
んしながら残余のプレエマルジョン346.5部を4時間か
けて滴下した後、更に2時間反応を継続させ重合を終了
した。重合中フラスコの壁に凝集物がわずかに付着した
他は、分離やブロッキングなども起こらず、安定であっ
た。
In a flask equipped with a stirrer, thermometer and condenser, 250 parts of deionized water and 1.5 parts of pre-emulsion are charged, and the internal temperature is kept at 80 ± 1 ° C. while bubbling nitrogen. Then, while stirring, 346.5 parts of the remaining pre-emulsion was added dropwise over 4 hours, and the reaction was continued for another 2 hours to complete the polymerization. During the polymerization, except that the aggregates slightly adhered to the wall of the flask, no separation or blocking occurred, and the polymerization was stable.

得られた乳化重合体を200メッシュのネットでろ過し
たところ、グリッド量は0.1部以下であった。なお、ガ
スクロマトグラフィーにより測定した未反応モノマー合
計量は1%以下であり、ゲルパーミエーションクロマト
グラフィーにより測定したポリスチレン換算での生成重
合体の数平均分子量Mnは10.8万、重量平均分子量Mwは10
5.7万であり、マクロモノマーの転化率は66%であっ
た。また得られた重合体の平均粒子径は0.42μmであ
り、その分布は狭いものであった。なお、マクロモノマ
ーの転化率とは、重合に供したマクロモノマーの量の
内、実際に重合したマクロモノマーの量の割合を表し、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによって測定
することができる。
When the obtained emulsion polymer was filtered through a 200-mesh net, the grid amount was 0.1 part or less. The total amount of unreacted monomers measured by gas chromatography was 1% or less, the number average molecular weight Mn of the produced polymer was 108,000 in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography, and the weight average molecular weight Mw was 10%.
The conversion was 57,000, and the conversion of the macromonomer was 66%. The average particle size of the obtained polymer was 0.42 μm, and the distribution was narrow. The conversion rate of the macromonomer represents the ratio of the amount of the macromonomer actually polymerized to the amount of the macromonomer subjected to the polymerization,
It can be measured by gel permeation chromatography.

実施例2〜6 表1記載のマクロモノマーを使用した以外は、実施例
1と同様にして乳化重合し、水性樹脂分散体を製造し
た。結果は表1に示すとおりである。
Examples 2 to 6 Emulsion polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the macromonomer described in Table 1 was used, to produce an aqueous resin dispersion. The results are as shown in Table 1.

なお表中のグリッド量は、乳化重合に供したマクロモ
ノマーおよび共重合単量体からなる全単量体混合物250
部当り発生したグリッドの量であり、表2以降について
も、この点は同様の内容である。
Incidentally, the grid amount in the table is the total monomer mixture 250 consisting of the macromonomer and the copolymerized monomer subjected to the emulsion polymerization.
This is the amount of grid generated per copy, and the same applies to Table 2 and thereafter.

実施例7〜8 表2の乳化剤を使用した以外は、全て実施例1と同様
にして乳化重合を行ない、表2に示す結果を得た。な
お、いずれのプレエマルジョンも1日以上の安定性を有
していた。
Examples 7 to 8 Emulsion polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the emulsifiers in Table 2 were used, and the results shown in Table 2 were obtained. In addition, all the pre-emulsions had stability of 1 day or more.

実施例9〜12 表3に示すアニオン性乳化剤2部とHLBの異なるポリ
オキシエチレンノニルフェニルエーテル系ノニオン性乳
化剤4部を使用する他は、実施例1と同じ条件で乳化重
合を行ない、表3に示す結果を得た。これら実施例にお
いては、いずれのプレエマルジョンの安定性および重合
時の安定性は良好であった。
Examples 9 to 12 Emulsion polymerization was carried out under the same conditions as in Example 1 except that 2 parts of an anionic emulsifier shown in Table 3 and 4 parts of a polyoxyethylene nonylphenyl ether nonionic emulsifier having a different HLB were used. Were obtained. In these examples, the stability of each pre-emulsion and the stability during polymerization were good.

実施例13および比較例5 マクロモノマーとして前記AN−6を用い、共重合単量
体としてMMA、BAおよびメタクリル酸(以下MAAという)
の混合物を使用し、それらを以下の共重合割合で、次の
方法により乳化重合させた。
Example 13 and Comparative Example 5 The above-mentioned AN-6 was used as a macromonomer, and MMA, BA and methacrylic acid (hereinafter referred to as MAA) as copolymer monomers.
And the mixture was subjected to emulsion polymerization at the following copolymerization ratio by the following method.

AN−6/MMA/BA/MAA=100/100/45/5(部)乳化剤とし
て、従来技術の項に示したジョセフ・ピー・ケネディー
らが使用したノニルフェノキシポリエトキシエタノール
硫酸ナトリウム3部を使用する以外の条件は、全て実施
例1と同様にして重合した(比較例5)。
AN-6 / MMA / BA / MAA = 100/100/45/5 (parts) As an emulsifier, 3 parts of sodium nonylphenoxypolyethoxyethanol sulfate used by Joseph P. Kennedy et al. The polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that the polymerization was carried out (Comparative Example 5).

他方乳化剤として、上記ノニルフェノキシポリエトキ
シエタノール硫酸ナトリウム3部と共にHLB18.5のポリ
オキシエチレンノニフェニルエーテル4部を併用した以
外は、全て実施例1と同様にして重合した(実施例1
3)。
On the other hand, polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 4 parts of polyoxyethylene noniphenyl ether of HLB 18.5 was used together with 3 parts of sodium nonylphenoxypolyethoxyethanol sulfate as an emulsifier (Example 1).
3).

上記実施例13および比較例5で得られた水性樹脂分散
体の性状は、それぞれ表4に示すとおりであった。
The properties of the aqueous resin dispersions obtained in Example 13 and Comparative Example 5 were as shown in Table 4.

実施例14 重合開始剤としてラウロイルパーオキシド1.5重量%
を使用する以外は、全て実施例1と同様に乳化重合し
た。得られた水性樹脂分散体の性状等は、次のとおりで
あった。
Example 14 1.5% by weight of lauroyl peroxide as a polymerization initiator
The emulsion polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that The properties and the like of the obtained aqueous resin dispersion were as follows.

グリッド量(部);0.1以下、マクロモノマー転化率
(%);73、樹脂分散体の平均粒径(μm);0.36、数平
均分子量Mn=25.5万、重量平均分子量Mw=210.8万 実施例15 MMA70部、BA130部、メタクリル酸6部および東亞合成
化学工業(株)製マクロモノマーAA−6;50部を使用する
以外は、全て実施例1と同様にして水性媒体中で重合
し、平均粒子径が0.39μmの水性樹脂分散体を得た。
Grid amount (parts): 0.1 or less, conversion ratio of macromonomer (%); 73, average particle size (μm) of resin dispersion; 0.36, number average molecular weight Mn = 255,000, weight average molecular weight Mw = 2108,000 Example 15 Polymerized in an aqueous medium in the same manner as in Example 1 except that 70 parts of MMA, 130 parts of BA, 6 parts of methacrylic acid, and 50 parts of a macromonomer AA-6 manufactured by Toagosei Chemical Industry Co., Ltd. were used. An aqueous resin dispersion having a diameter of 0.39 μm was obtained.

得られた水性樹脂分散体に、アルカリ可溶型ポリアク
リル酸系増粘剤で増粘した後、バーコーターによりガラ
ス板上に乾燥後の膜厚が50μmとなるように塗布し、乾
燥して塗膜を形成させた。
After thickening the obtained aqueous resin dispersion with an alkali-soluble polyacrylic acid-based thickener, apply it to a glass plate with a bar coater so that the film thickness after drying becomes 50 μm, and then dry. A coating was formed.

次いで、上記塗膜について下記物性を測定し、その結
果を表5に示した。
Then, the following physical properties were measured for the coating film, and the results are shown in Table 5.

光沢度:JIS K5400に準拠し、60鏡面光沢度を測定。Gloss: Measures 60 specular gloss according to JIS K5400.

耐ブロッキング性:ガラス板上に形成された塗膜面同志
を合せ、150g/cm2の荷重をかけ、45℃、相対湿度90%の
雰囲気下に24時間放置し、その後試験片を別々に離した
時の試験片の状態に基づき、次のように評価した。
Blocking resistance: The surfaces of the coating films formed on the glass plate were combined, a load of 150 g / cm 2 was applied, the plate was allowed to stand in an atmosphere of 45 ° C. and 90% relative humidity for 24 hours, and then the test pieces were separated separately. Based on the state of the test piece at the time of the evaluation, the following evaluation was made.

◎:接着しない ○:接着するが、塗膜がガラス面から剥離しない ×:接着して塗膜がガラス面から点状に剥離する 耐引っ掻き性:上島製作所製描画試験機により、荷皿に
分銅を乗せず、これに取付けた鋼鉄針で塗膜上に連続し
た円を描き、次のように評価した。
◎: Does not adhere ○: Adheres, but the coating film does not peel off from the glass surface ×: Adheses, and the coating film peels off from the glass surface in a dot-like manner Scratch resistance: A weight is placed on the loading tray using a drawing tester manufactured by Ueshima Seisakusho , A continuous circle was drawn on the coating film with a steel needle attached thereto, and evaluated as follows.

◎:針の跡がほとんどつかない ○:針の跡がかすかに残る △:塗膜の一部が脱落する 密着性:塗膜にセロテープを接着させ、これを素早く剥
離した時の塗膜の状態に基づき、次のように評価した。
◎: Marks of needles are hardly adhered ○: Marks of needles remain slightly △: Part of coating film falls off Adhesiveness: State of coating film when cellophane tape is adhered to coating film and quickly peeled off Based on the following, evaluation was made as follows.

◎:塗膜面とセロハンテープが剥離し、塗膜に変化がな
い ○:塗膜面の10%以下がセロテープに付着する ×:塗膜面の10%を越える部分がセロハンテープに付着
する 硬度:表面処理した鋼板に塗布し、ガラス板と同様の方
法で乾燥したものについて、鉛筆硬度を測定した。
:: The coating film surface and the cellophane tape are peeled off, and there is no change in the coating film. :: 10% or less of the coating film surface adheres to the cellophane tape. X: The portion exceeding 10% of the coating film surface adheres to the cellophane tape. : The pencil hardness was measured for the product applied to the surface-treated steel plate and dried in the same manner as the glass plate.

実施例16 MMA80部、BA120部、2−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート40部の混合液に、東亞合成化学工業(株)製マクロ
モノマーAS−6 50部とAIBN3部を混合溶解した溶液
を、ジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム
4部とHLB18.9のポリオキシエチレンノニルフェニルエ
ーテル系ノニオン性乳化剤3部とによってプレエマリジ
ョン化させた以外、実施例1と同じ条件で乳化重合を行
ない、平均粒径0.36μmの安定な水性樹脂分散体を得
た。
Example 16 A solution prepared by mixing and dissolving a mixture of 80 parts of MMA, 120 parts of BA, and 40 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate with 50 parts of macromonomer AS-650 manufactured by Toagosei Chemical Industry Co., Ltd. and 3 parts of AIBN was added to di-2- Emulsion polymerization was carried out under the same conditions as in Example 1 except that pre-emulsification was carried out with 4 parts of sodium ethylhexyl sulfosuccinate and 3 parts of a polyoxyethylene nonylphenyl ether-based nonionic emulsifier of HLB 18.9, and an average particle size of 0.36 μm Of a stable aqueous resin dispersion was obtained.

得られた分散体に、造膜助剤としてブチルセルソルブ
を10部添加し、室温で十分撹拌した後、実施例16と同様
に増粘し、塗膜物性を判定した。
To the resulting dispersion, 10 parts of butyl cellosolve was added as a film-forming aid, and the mixture was sufficiently stirred at room temperature. Then, the viscosity was increased in the same manner as in Example 16, and the physical properties of the coating film were determined.

実施例17 スチレン60部、メタクリル酸ブチル160部、MAA15部に
マクロモノマーAA−6;30部とAIBN3部を混合溶解させた
溶液を、市販の40%ノニルフェノキシポリエトキシエタ
ノール硫酸ナトリウム水溶液8部とHLBが17.2のポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテル3部とによってプ
レエマルジョン化させた以外、実施例1と同じ条件で重
合させ、平均粒径0.51μmの安定な水性樹脂分散体を
得、これについて実施例16と同様に塗膜物性を測定し
た。
Example 17 A solution obtained by mixing and dissolving 30 parts of macromonomer AA-6; and 3 parts of AIBN in 60 parts of styrene, 160 parts of butyl methacrylate, and 15 parts of MAA was mixed with 8 parts of a commercially available 40% nonylphenoxypolyethoxyethanol sodium sulfate aqueous solution. Polymerization was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the emulsion was pre-emulsified with 3 parts of polyoxyethylene nonylphenyl ether having an HLB of 17.2 to obtain a stable aqueous resin dispersion having an average particle size of 0.51 μm. In the same manner as in 16, the physical properties of the coating film were measured.

比較例6 マクロモノマーAS−6に代えて、スチレン50部使用し
た以外は、全て実施例16と同一条件で重合した。得られ
た水性樹脂分散体の平均粒径は0.31μmであり、Mnは1
0.1万、Mwは19.5万であった。
Comparative Example 6 Polymerization was carried out under the same conditions as in Example 16 except that 50 parts of styrene were used instead of the macromonomer AS-6. The average particle size of the obtained aqueous resin dispersion is 0.31 μm, and Mn is 1
Mw was 195,000.

上記水性樹脂分散体に、造膜助剤としてブチルセルソ
ルブを10部添加し、室温で十分撹拌した後、上記各例と
同様に塗膜物性を測定した。
To the aqueous resin dispersion, 10 parts of butyl cellosolve was added as a film-forming aid, and the mixture was sufficiently stirred at room temperature, and the physical properties of the coating film were measured in the same manner as in each of the above examples.

比較例7 マクロモノマーAA−6に代えて、MMA30部を使用した
以外は、全て実施例17と同一条件で重合した。得られた
水性樹脂分散体の平均粒径は0.44μmで、Mnは9.3万Mw
は19.6万であった。
Comparative Example 7 Polymerization was carried out under the same conditions as in Example 17 except that 30 parts of MMA was used instead of macromonomer AA-6. The average particle size of the obtained aqueous resin dispersion is 0.44 μm, Mn is 93,000 Mw
Was 196,000.

上記水性樹脂分散体について、上記各例と同様にして
塗膜物性を測定した。
The coating properties of the aqueous resin dispersion were measured in the same manner as in the above examples.

上記実施例15〜17および比較例6〜7における塗膜物
性の測定結果は、次に示す表5のとおりである。
The measurement results of the coating film properties in Examples 15 to 17 and Comparative Examples 6 and 7 are as shown in Table 5 below.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ラジカル重合性基を有するマクロモノマー
および油溶性ラジカル重合開始剤を、該マクロモノマー
と共重合性の他のビニル単量体に溶解し、得られる溶液
を水性媒体中で下記界面活性剤(A)または(B)から
なる乳化剤の存在下に乳化分散させた後、昇温して前記
マクロモノマーと他のビニル単量体とを共重合させるこ
とを特徴とする水性樹脂分散体の製造方法。 界面活性剤(A);スルホコハク酸アルカリ金属塩系ア
ニオン性界面活性剤。 界面活性剤(B);上記(A)以外のスルホン酸アルカ
リ金属塩系または硫酸エステルアルカリ金属塩系アニオ
ン性界面活性剤と、HLB値が10以上であるノニオン性界
面活性剤とからなり、両者の合計量を基準にして、前者
が2〜98重量%で後者が98〜2重量%の割合で含まれる
界面活性剤。
1. A macromonomer having a radical polymerizable group and an oil-soluble radical polymerization initiator are dissolved in another vinyl monomer copolymerizable with the macromonomer. Aqueous resin dispersion characterized by emulsifying and dispersing in the presence of an emulsifier comprising activator (A) or (B), and then raising the temperature to copolymerize the macromonomer with another vinyl monomer. Manufacturing method. Surfactant (A); an alkali metal sulfosuccinate-based anionic surfactant. Surfactant (B) comprising an anionic surfactant of a sulfonic acid alkali metal salt or a sulfate ester alkali metal salt other than the above (A) and a nonionic surfactant having an HLB value of 10 or more. A surfactant containing the former in a proportion of 2 to 98% by weight and the latter in a proportion of 98 to 2% by weight based on the total amount of
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