JP3327036B2 - Method for producing curable emulsion - Google Patents

Method for producing curable emulsion

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JP3327036B2
JP3327036B2 JP04912995A JP4912995A JP3327036B2 JP 3327036 B2 JP3327036 B2 JP 3327036B2 JP 04912995 A JP04912995 A JP 04912995A JP 4912995 A JP4912995 A JP 4912995A JP 3327036 B2 JP3327036 B2 JP 3327036B2
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、加水分解性のアルコキ
シシリル基を有する保存安定性ならびに塗膜物性に優れ
る硬化性エマルジョンの製造方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a curable Emarujo down excellent storage stability and coating film properties having a hydrolyzable alkoxysilyl group.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、アルコキシシリル基に代表される
加水分解性シリル基を有する硬化性の共重合体は、接着
剤、シーリング材、塗料およびコーティング剤などの用
途に汎用されている。ところが、これらの用途分野では
有機溶剤の揮散による人体への有害性や環境汚染を避け
るため、有機溶剤を使用しない水性系の材料が求められ
ており、前記のアルコキシシリル基を有する硬化性共重
合体についても水性エマルジョン化の必要性が増してい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, curable copolymers having a hydrolyzable silyl group represented by an alkoxysilyl group have been widely used for applications such as adhesives, sealing materials, paints and coating agents. However, in these application fields, in order to avoid harm to the human body and environmental pollution due to volatilization of the organic solvent, an aqueous material not using an organic solvent is required, and a curable copolymer having an alkoxysilyl group is required. The need for aqueous emulsification has also increased for coalescence.

【0003】アルコキシシリル基を有する硬化性共重合
体は、元来、加水分解しながら架橋するという性質を備
えている関係で、安定な水性エマルジョンの状態で得る
ことは容易でない。このため、保存安定性に優れる水性
エマルジョン化を確保するために様々な試みがなされて
いる。例えば、特開平3−227312号公報には(メ
タ)アクリル酸アルキルとアルコキシシリル基を有する
単量体を水性乳化重合する際に、得られる硬化性共重合
体の安定化を図る目的で上記単量体以外にアクリルアミ
ド、アクリル酸またはスチレンスルフォン酸のような特
定の水溶性単量体を0.1〜5重量%程度使用し共重合
させる方法が提案されている。また、特開平5ー253
54号公報には、加水分解性シリル基を有する単量体を
アミンイミド基を有する単量体とアルコール溶剤中で共
重合させた後、水を加えてエマルジョン化し、さらにア
ルコールを蒸散させる方法が提案されている。このほ
か、特開昭59−152972号公報には、耐水性に優
れたシラン系合成樹脂エマルジョンコーティング組成物
として、ビニルシランとアクリル系単量体を重合性乳化
剤を用いて乳化重合して得られたガラス転移点70℃以
下の共重合体を含有する水性エマルジョンに、特定量の
コロイダルシリカを配合した組成物が開示されている。
[0003] A curable copolymer having an alkoxysilyl group is originally not easily obtained in the form of a stable aqueous emulsion because it has a property of crosslinking while hydrolyzing. For this reason, various attempts have been made to secure an aqueous emulsion having excellent storage stability. For example, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 3-227212 discloses that the above-mentioned monomer is used for the purpose of stabilizing the obtained curable copolymer when an aqueous emulsion polymerization of a monomer having an alkyl (meth) acrylate and an alkoxysilyl group is carried out. A method has been proposed in which a specific water-soluble monomer such as acrylamide, acrylic acid or styrenesulfonic acid is used in an amount of about 0.1 to 5% by weight in addition to the monomer to copolymerize the monomer. Also, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
No. 54 proposes a method of copolymerizing a monomer having a hydrolyzable silyl group with a monomer having an amine imide group in an alcohol solvent, adding water to emulsify, and further evaporating the alcohol. Have been. In addition, JP-A-59-152972 discloses a silane-based synthetic resin emulsion coating composition having excellent water resistance, obtained by emulsion polymerization of vinylsilane and an acrylic monomer using a polymerizable emulsifier. There is disclosed a composition in which a specific amount of colloidal silica is blended with an aqueous emulsion containing a copolymer having a glass transition point of 70 ° C. or lower.

【0004】一方、乳化剤としては従来からアルキル硫
酸塩、アルキルベンゼン硫酸塩、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンベンゼンスル
フォン酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤やポリオ
キシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンア
ルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エ
ステル、アルロニック型界面活性剤等のノニオン系界面
活性剤が用いられてきたが、これに代わる反応性乳化重
合用の乳化剤として特開昭62−104802号公報に
は下記の化1に示す一般式(式中、Aは炭素数2〜4の
アルキレン基、R1 は炭素原子またはメチル基、R2 は
炭素数8〜24の炭化水素基またはアシル基、m は0〜
50の数、Xは水素原子またはノニオンもしくはアニオ
ンの親水基である)で表される化合物が開示されてい
る。
On the other hand, as an emulsifier, anionic surfactants such as alkyl sulfates, alkylbenzene sulfates, polyoxyethylene alkyl ether sulfates, sodium dodecylbenzenebenzenesulfonate and the like, polyoxyethylene alkyl ethers and polyoxyethylene alkyls have been used. Nonionic surfactants such as phenyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, and allonic surfactant have been used. As an alternative emulsifier for reactive emulsion polymerization, JP-A-62-104802 discloses the following. Wherein A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, R1 is a carbon atom or methyl group, R2 is a hydrocarbon group or an acyl group having 8 to 24 carbon atoms, and m is 0 to 0.
The number 50 and X is a hydrogen atom or a nonionic or anionic hydrophilic group) are disclosed.

【0005】[0005]

【化1】 Embedded image

【0006】また、同様に特開平4−53802号には
下記の化2で示される一般式(式中、R1 は炭素数6〜
18のアルキル基、アルケニル基もしくはアラルキル
基、R2 は水素または炭素数6〜18のアルキル基、ア
ルケニル基もしくはアラルキル基、R3 は水素またはプ
ロペニル基、Aは炭素数2〜4のアルキレン基または置
換アルキレン基、n は1〜200の整数、Mはアルカリ
金属、アンモニウムイオンまたはアルカノールアミン残
基である)の化合物が提案されている。
[0006] Similarly, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-53802 discloses a compound represented by the following general formula (2) (wherein R1 has 6 to 6 carbon atoms).
18 alkyl groups, alkenyl groups or aralkyl groups, R2 is hydrogen or an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms, alkenyl groups or aralkyl groups, R3 is hydrogen or a propenyl group, A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms or substituted alkylene. The group, n is an integer from 1 to 200, M is an alkali metal, ammonium ion or alkanolamine residue).

【0007】[0007]

【化2】 Embedded image

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術によるアルコキシシリル系の自己硬化型水性エマルジ
ョンは保存安定性が十分ではないうえ、塗料などに用い
た際に満足し得る塗膜物性が得られないなど改善すべき
課題が残されていた。
However, the self-curing aqueous emulsion of the alkoxysilyl system according to the prior art has insufficient storage stability and does not provide satisfactory coating film properties when used in paints and the like. There were still issues to be improved.

【0009】本発明者らは、アルコキシシリル基を有す
る単量体の重合体が水性媒体に分散し、保存安定性に優
れる硬化性エマルジョンを得ることを課題として鋭意研
究を重ねた結果、ポリオキシアルキレン基をもつアニオ
ン性またはカチオン性のラジカル重合性界面活性剤を前
記単量体と組み合わせて特定方法で共重合すると、予測
を越える優れた保存安定性ならびに塗膜物性が付与され
ることを知見して、本発明を開発するに至った。
The present inventors have made intensive studies to obtain a curable emulsion in which a polymer of a monomer having an alkoxysilyl group is dispersed in an aqueous medium and has excellent storage stability. It has been discovered that, when an anionic or cationic radical polymerizable surfactant having an alkylene group is copolymerized with the above monomer in a specific method, excellent storage stability and coating film properties that are unexpectedly superior are imparted. As a result, the present invention was developed.

【0010】したがって、本発明の目的は、加水分解性
のアルコキシシリル基を有する硬化性共重合体でありな
がら、優れた保存安定性を備え、かつ高品位の塗膜物性
を付与することができる水性系の硬化性エマルジョンの
工業的な製造方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a curable copolymer having a hydrolyzable alkoxysilyl group, yet having excellent storage stability and imparting high-quality coating film properties. and to provide a <br/> industrial production process of the curable Emarujo emissions of aqueous systems.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による硬化性エマルジョンを得るための製造
方法は、一般式;Z−(AO)n −Y(式中、Zはラジ
カル重合性二重結合を有する構成単位、AOはオキシア
ルキレン基、n は2以上の整数、Yはイオン解離性基を
示す)で表されるラジカル重合性界面活性剤(c)および
pH緩衝剤の存在下に、アルコキシシリル基を有するラ
ジカル重合性単量体(a)、該単量体(a)と共重合可能なラ
ジカル重合性単量体(b)および油溶性ラジカル重合開始
剤を水性媒体中で乳化分散させる工程[A] と、工程[A]
で得られた水性乳化分散体を加熱された水性媒体中に滴
下して前記ラジカル重合性単量体(a) 、前記ラジカル重
合性単量体(b) および前記ラジカル重合性界面活性剤
(c) を共重合させる工程[B]を順次に施すことを特徴と
するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A production method for obtaining a curable emulsion according to the present invention for achieving the above object.
The method is represented by the general formula: Z- (AO) n-Y (where Z is
AO is a structural unit having a cal polymerizable double bond,
A alkylene group, n is an integer of 2 or more, and Y is an ion dissociable group.
The radical polymerizable surfactant (c) represented by
Lac having an alkoxysilyl group in the presence of a pH buffer
Dical polymerizable monomer (a), a copolymer copolymerizable with the monomer (a)
Dical polymerizable monomer (b) and oil-soluble radical polymerization initiation
Step [A] of emulsifying and dispersing the agent in an aqueous medium, and step [A]
Drop the aqueous emulsified dispersion obtained in step 2 into a heated aqueous medium.
The radical polymerizable monomer (a)
Compatible monomer (b) and the radical polymerizable surfactant
(c) is sequentially performed in the step (B) of copolymerizing
Is what you do.

【0012】[0012]

【0013】以下、本発明に係る硬化性エマルジョンの
組成ならびに製造方法を更に詳しく説明する。本発明
より得られる硬化性共重合体は、アルコキシシリル基を
有するラジカル重合性単量体(a) 、該単量体(a) と共重
合可能なラジカル重合性単量体(b) および特定の親水性
基を有するラジカル重合性界面活性剤(c) を共重合させ
たポリマーである。これらラジカル性単量体のうち、単
量体(a) のアルコキシ成分は、例えばメトキシ基、エト
キシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンタノキシ基、
ヘキサノキシ基などが挙げられ、炭素数には特に限定は
ない。しかし、ペンタノキシ基より炭素数の多いアルコ
キシは酸触媒などの触媒を添加する場合を除いて反応性
が低いため、ブトキシ基よりも炭素数の少ないアルコキ
シシリル基であることが好ましい。また、メトキシ基は
安定性が若干不十分であり、ブトキシ基は反応性が高く
ないことなどを考慮すると、エトキシ基もしくはプロポ
キシ基で更に好ましい。ケイ素原子と結合するアルコキ
シ基の数は1〜3の範囲であれば幾つでもよいが、1つ
では硬化性が低くなるため、2つまたは3つが好まし
い。具体的には、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメ
チルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルト
リエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチル
ジエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニ
ルメチルジプロポキシシラン、γ−メタクリロキシプロ
ピルトリプロポキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルメチルジプロポキシシラン等を挙げることができる。
Hereinafter, the composition of the curable emulsion according to the present invention and the production method thereof will be described in more detail. To the present invention
The curable copolymer obtained is a radical polymerizable monomer (a) having an alkoxysilyl group, a radical polymerizable monomer (b) copolymerizable with the monomer (a), and a specific hydrophilic polymer. It is a polymer obtained by copolymerizing a radically polymerizable surfactant (c) having a functional group. Among these radical monomers, the alkoxy component of the monomer (a) includes, for example, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentanoxy group,
Hexanoxy groups and the like are mentioned, and the number of carbon atoms is not particularly limited. However, alkoxy having a higher number of carbon atoms than a pentanoxy group has low reactivity except when a catalyst such as an acid catalyst is added. Therefore, an alkoxysilyl group having a lower number of carbon atoms than a butoxy group is preferable. Considering that the methoxy group has a somewhat insufficient stability and the butoxy group is not highly reactive, an ethoxy group or a propoxy group is more preferable. The number of alkoxy groups bonded to a silicon atom may be any number as long as it is in the range of 1 to 3, but two or three are preferable because one reduces the curability. Specifically, vinyl triethoxy silane, vinyl methyl diethoxy silane, γ-methacryloxy propyl triethoxy silane, γ-methacryloxy propyl methyl diethoxy silane, vinyl tripropoxy silane, vinyl methyl dipropoxy silane, γ-methacryloxy Propyltripropoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldipropoxysilane and the like can be mentioned.

【0014】単量体(b) としては、(メタ)アクリル酸
メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル
酸nブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メ
タ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル
酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル等の(メ
タ)アクリル酸アルキル、(メタ)アクリル酸2−ヒド
ロキシエチル、(メタ)アクリル酸2ーヒドロキシプロ
ピル、(メタ)アクリル酸パーフルオロアルキル、グリ
シジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸N,
N−ジエチルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸エス
テル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、スチレン、
α−メチルスチレンなどが挙げられる。これらの中でも
共重合性、塗膜物性などの面から好ましい単量体は、炭
素数が1〜8のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸
アルキル、スチレン、炭素数が2〜3のアルキレン基を
有する(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、グリシ
ジルメタクリレート等が挙げられる。しかし、(メタ)
アクリル酸のようなアルコキシリル基との反応性、ま
たは加水分解促進性を有する単量体は好ましくない。
As the monomer (b), methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, Alkyl (meth) acrylates such as lauryl (meth) acrylate and stearyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, perfluoroalkyl (meth) acrylate Glycidyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid N,
(Meth) acrylates such as N-diethylaminoethyl, vinyl acetate, vinyl propionate, styrene,
α-methylstyrene and the like. Among these, preferred monomers from the viewpoints of copolymerizability and coating film properties include alkyl (meth) acrylates having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, styrene, and alkylene groups having 2 to 3 carbon atoms. Hydroxyalkyl (meth) acrylate, glycidyl methacrylate, and the like. But (meta)
Monomers having reactive or hydrolyzable enhancing the an alkoxy silyl group such as acrylic acid are not preferred.

【0015】(c) 成分である界面活性剤は、化学式;Z
−(AO)n −Y(式中、Zはラジカル重合性二重結合
を有する構成単位、AOはオキシアルキレン基、n は2
以上の整数、Yはイオン解離性基を示す)で表されるア
ニオン性またはカチオン性のラジカル重合性界面活性剤
である。前記化学式;Z−(AO)n −Yにおける好ま
しいZは、芳香族炭化水素基、アルキル置換芳香族炭化
水素基、高級アルキル基または脂環式炭化水素基等の疎
水性基とラジカル重合性二重結合とが組み合わされた構
造のものである。Zにおけるラジカル重合性二重結合と
しては、(メタ)アリル基、プロペニル基またはブテニ
ル基等が好ましい。
The surfactant as the component (c) has a chemical formula: Z
-(AO) n-Y (wherein Z is a structural unit having a radical polymerizable double bond, AO is an oxyalkylene group, and n is 2
The above integer, Y represents an ion-dissociable group) is an anionic or cationic radically polymerizable surfactant. Preferred Z in the above-mentioned chemical formula; Z- (AO) n-Y is a radical polymerizable group such as a hydrophobic group such as an aromatic hydrocarbon group, an alkyl-substituted aromatic hydrocarbon group, a higher alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group. It has a structure in which a heavy bond is combined. As the radical polymerizable double bond for Z, a (meth) allyl group, a propenyl group, a butenyl group, or the like is preferable.

【0016】本発明における界面活性剤(c) の好ましい
イオン性はアニオンであり、したがってYとしては、基
(AO)n 側にアニオンが共有結合し、これにカチオン
がイオン結合した塩が好ましい。好ましいYの具体例と
しては、−SO3 Na、−SO3 NH4 、−COON
a、−COONH4 、−PO3 Na2 および−PO
3 (NH4)2 等が挙げられ、さらに好ましくは−SO3
Naまたは−SO3 NH4 である。基(AO)n におけ
るnとしては、300以下が好ましく、さらに好ましく
は5〜50である。nが5未満であると、前記単量体
(a) 中のアルコキシシリル基の安定性が不足し易く、一
方nが50を越えると得られる硬化性エマルジョンから
形成される塗膜の物性が低下する傾向を示す。また、基
(AO)n における単位A、すなわちアルキレン基とし
ては、エチレン基またはプロピレン基が好ましい。
The preferred ionicity of the surfactant (c) in the present invention is an anion. Therefore, as Y, a salt in which an anion is covalently bonded to the group (AO) n side and a cation is ionically bonded thereto is preferable. Specific examples of the preferred Y, -SO 3 Na, -SO 3 NH 4, -COON
a, -COONH 4, -PO 3 Na 2 , and -PO
3 (NH 4 ) 2 and the like, more preferably —SO 3
Na or -SO 3 is NH 4. N in the group (AO) n is preferably 300 or less, more preferably 5 to 50. When n is less than 5, the monomer
The stability of the alkoxysilyl group in (a) tends to be insufficient, while when n exceeds 50, the physical properties of the coating film formed from the curable emulsion obtained tend to decrease. The unit A in the group (AO) n, that is, the alkylene group is preferably an ethylene group or a propylene group.

【0017】成分(c) の具体例としては、例えば下記化
3、化4または化5等で表される化合物が挙げられる。
化3または化4中のRとしては、炭素数6〜18の直鎖
状または分岐状アルキル基が好ましい。化5中のR2 と
しては、炭素数8〜24のアルキル基が好ましく、R1
は水素原子またはメチル基である。また、化3から化5
中のYの具体例は、既述のとおりである。
Specific examples of the component (c) include, for example, compounds represented by the following chemical formulas 3, 4 and 5.
As R in Chemical formula 3 or Chemical formula 4, a linear or branched alkyl group having 6 to 18 carbon atoms is preferable. R2 in Chemical Formula 5 is preferably an alkyl group having 8 to 24 carbon atoms.
Is a hydrogen atom or a methyl group. Also, from Chemical Formula 3 to Chemical Formula 5
Specific examples of Y in the above are as described above.

【0018】[0018]

【化3】 Embedded image

【0019】[0019]

【化4】 Embedded image

【0020】[0020]

【化5】 Embedded image

【0021】本発明で得られる硬化性エマルジョンに含
まれるpH緩衝剤は、水性乳化分散体における水性媒体
のpHを中性乃至弱アルカリ性領域、具体的にはpH6
〜10に保持するために適した緩衝機能があるものが好
ましく使用される。この種のpH緩衝剤としては、炭酸
水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、りん酸一ナトリウ
ム、りん酸一カリウム、りん酸二ナトリウム、りん酸三
ナトリウム、酢酸ナトリウム、酢酸アンモニウムおよび
蟻酸ナトリウム等が挙げられるが、少量の添加でpHが
安定する炭酸水素ナトリウムを用いることが好ましい。
前記化合物は2種以上組み合わせて使用することもで
き、例えば炭酸水素ナトリウムとリン酸一ナトリウムの
併用により、pHを7.5の近傍に維持できる。pH緩
衝剤の好適な使用量は、水に対して0.01〜5重量%
の範囲である。pH緩衝剤の使用により、水性乳化分散
体における水性媒体のpHは6〜10の範囲に制御さ
れ、アルコキシリル基を有するラジカル重合単量体
(a) または該単量体を一成分とする重合体におけるアル
コキシシリル基の加水分解が抑制される。なお、前記p
H緩衝剤と共に、必要に応じてアンモニア、モノエチル
アミン、トリエチルアミン、エタノールアミン等の弱ア
ルカリ化合物をpH調整剤に使用してもよい。
The pH buffer contained in the curable emulsion obtained in the present invention is adjusted to a pH range of the aqueous medium in the aqueous emulsified dispersion in a neutral to weakly alkaline region, specifically pH6.
Those having a buffer function suitable for holding the pressure at 10 to 10 are preferably used. Examples of this type of pH buffer include sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, monosodium phosphate, monopotassium phosphate, disodium phosphate, trisodium phosphate, sodium acetate, ammonium acetate and sodium formate. It is preferable to use sodium hydrogen carbonate whose pH is stabilized by addition of a small amount.
The compounds can be used in combination of two or more kinds. For example, by using sodium hydrogen carbonate and monosodium phosphate in combination, the pH can be maintained at around 7.5. A suitable amount of the pH buffer is 0.01 to 5% by weight based on water.
Range. The use of a pH buffering agent, pH of the aqueous medium in the aqueous emulsion dispersion is controlled in the range of 6-10, the radical polymerization monomer having a an alkoxy silyl group
(a) Alternatively, hydrolysis of an alkoxysilyl group in a polymer containing the monomer as a component is suppressed. Note that p
A weak alkali compound such as ammonia, monoethylamine, triethylamine or ethanolamine may be used as a pH adjuster together with the H buffer if necessary.

【0022】上記の組成を有する硬化性エマルジョンを
製造するための工程[A] は、ラジカル重合性界面活性剤
(c) およびpH緩衝剤の存在下に、ラジカル重合性単量
体(a) 、(b) および油溶性ラジカル重合開始剤を水性媒
体中で乳化分散させるプロセスである。具体的には、界
面活性剤(c) を含む水性媒体にpH緩衝剤を溶解し、こ
の溶液に単量体(a) 、(b) および油溶性ラジカル重合開
始剤からなる混合溶液を滴下して水性乳化するか、また
はpH緩衝剤を溶解した水性媒体中に、単量体、重合開
始剤および界面活性剤(c) を混合した溶液を滴下して水
性乳化する方法等が採られる。
The step [A] for producing the curable emulsion having the above-mentioned composition comprises a radically polymerizable surfactant
This is a process in which the radical polymerizable monomers (a) and (b) and the oil-soluble radical polymerization initiator are emulsified and dispersed in an aqueous medium in the presence of (c) and a pH buffer. Specifically, a pH buffer is dissolved in an aqueous medium containing a surfactant (c), and a mixed solution comprising monomers (a), (b) and an oil-soluble radical polymerization initiator is added dropwise to this solution. Or aqueous emulsification by dropping a solution in which a monomer, a polymerization initiator and a surfactant (c) are mixed into an aqueous medium in which a pH buffer is dissolved.

【0023】単量体(a) 、(b) および界面活性剤(c) の
使用割合は、全単量体の合計量を基準にして (a)成分3
〜20重量%が好ましく、 (b)成分96.5〜75重量
%が好ましく、および (c)成分0.5〜20重量%が好
ましい。pH緩衝剤を含む水性媒体と乳化させるべき単
量体溶液の割合は、単量体100重量部当たり水性媒体
20〜150重量部に設定することが好ましい。
The proportions of the monomers (a) and (b) and the surfactant (c) are determined based on the total amount of (a) component 3
The component (b) is preferably 96.5 to 75% by weight, and the component (c) is preferably 0.5 to 20% by weight. The ratio of the aqueous medium containing the pH buffer to the monomer solution to be emulsified is preferably set to 20 to 150 parts by weight of the aqueous medium per 100 parts by weight of the monomer.

【0024】油溶性ラジカル重合開始剤は、20℃の水
に対する溶解度が10重量%以下のものが好ましく使用
される。例えば、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ーアゾビス−1−シクロヘキサンカルボニトリル
およびジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート等
のアゾ系開始剤、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ジカルボネ
ートおよびt−ブチルパーオキシピバレート等の有機過
酸化物が好適に用いられる。これら重合開始剤の量は、
単量体の合計量に対して0.1〜10重量%が適当であ
り、好ましくは0.5〜5重量%の範囲に設定される。
As the oil-soluble radical polymerization initiator, those having a solubility in water at 20 ° C. of 10% by weight or less are preferably used. For example, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis-2,4 dimethylvaleronitrile, 1-azobis-1-cyclohexanecarbonitrile and dimethyl-2,2'-azobisisobutyrate Azo initiators, organic peroxides such as lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, cyclohexanone peroxide di-n-propylperoxydicarbonate and t-butylperoxypivalate are preferably used. . The amount of these polymerization initiators,
The amount is suitably from 0.1 to 10% by weight, preferably from 0.5 to 5% by weight, based on the total amount of the monomers.

【0025】工程[A] における乳化分散の方法には特に
制約はなく、通常の回転式ホモミキサーで十分に乳化分
散させることができる。しかし、ラジカル重合性単量体
(a)、(b) および界面活性剤(c) からなる乳化分散体の
粒子径が大きいと、重合後の乳化分散体の粒子径も大き
くなるため、可及的に粒子径の小さい水性乳化分散体で
あることが好ましい。水性乳化分散体の好ましい粒径
は、具体的には1μ以下であり、さらに好ましくは0.
2〜0.05μである。したがって、通常の回転式ホモ
ミキサーに代えてまたは回転式ホモミキサーによる処理
後に、高圧式乳化分散機(ホモジナイザー)、タービン
型ミキサーなど高度の剪断エネルギーを有する分散装置
を用いて粒子径を微細化することが望ましい。
The method of emulsification and dispersion in the step [A] is not particularly limited, and can be sufficiently emulsified and dispersed by a usual rotary homomixer. However, radical polymerizable monomers
If the particle size of the emulsified dispersion comprising (a), (b) and the surfactant (c) is large, the particle size of the emulsified dispersion after polymerization is also large, so that the aqueous emulsion having the smallest possible particle size is used. It is preferably a dispersion. The preferred particle size of the aqueous emulsified dispersion is specifically 1 μm or less, more preferably 0.1 μm or less.
2 to 0.05μ. Therefore, the particle diameter is reduced by using a dispersing device having a high shear energy, such as a high-pressure emulsifying disperser (homogenizer) or a turbine type mixer, after processing by a rotary homomixer instead of or after a normal rotary homomixer. It is desirable.

【0026】ついで、重合開始剤の分解温度以上に加熱
された水性媒体中に前記工程[A] で得られた水性乳化分
散体を滴下し、単量体(a) 、(b) および界面活性剤(c)
を共重合する工程[B] を施す。本発明における重合は、
単量体溶液の分散粒子中に油溶性ラジカル重合開始剤が
含まれているため、各分散微細粒子内で起こる。このよ
うな重合法は、一般にミクロ懸濁重合法と言われている
もので、乳化剤が形成するミセル内で水溶性開始剤によ
り重合が起こる乳化重合法とは区別される。
Then, the aqueous emulsified dispersion obtained in the step [A] is dropped into an aqueous medium heated to a temperature not lower than the decomposition temperature of the polymerization initiator, and the monomers (a) and (b) and the surfactant Agent (c)
[B] is copolymerized. The polymerization in the present invention,
Since the oil-soluble radical polymerization initiator is contained in the dispersed particles of the monomer solution, it occurs in each dispersed fine particle. Such a polymerization method is generally called a microsuspension polymerization method, and is distinguished from an emulsion polymerization method in which polymerization is carried out by a water-soluble initiator in micelles formed by an emulsifier.

【0027】重合操作は、水性乳化分散体(以下「単量
体エマルジョン」という)を撹拌下に加熱されている水
性媒体中に連続的または間欠的に供給する方法で行われ
る。単量体エマルジョンの供給方法としては、滴下ロー
トから徐々に滴下する手段を採ることが好ましい。この
際、重合容器に仕込む水性媒体の好ましい量は、単量体
エマルジョン100重量部当たり10〜50重量部の範
囲である。重合温度は、用いる重合開始剤によって異な
るが、通常40〜100℃程度であり、好ましくは70
〜90℃である。
The polymerization operation is carried out by a method in which an aqueous emulsion dispersion (hereinafter referred to as "monomer emulsion") is continuously or intermittently fed into an aqueous medium heated under stirring. As a method of supplying the monomer emulsion, it is preferable to employ a means of gradually dropping from a dropping funnel. At this time, the preferred amount of the aqueous medium charged into the polymerization vessel is in the range of 10 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the monomer emulsion. The polymerization temperature varies depending on the polymerization initiator used, but is usually about 40 to 100 ° C, preferably 70 to 100 ° C.
9090 ° C.

【0028】上記の共重合工程[B] により、平均粒径が
0.1μm 程度の重合体粒子が安定に乳化分散した硬化
性エマルジョンが製造される。該硬化性エマルジョン
は、実施例において具体的に説明するとおり、温度60
℃で1ケ月間放置しても安定なエマルジョン状態を維持
し、しかも良好な自己硬化性能を保持している。
By the copolymerization step [B], a curable emulsion in which polymer particles having an average particle size of about 0.1 μm are stably emulsified and dispersed is produced. The curable emulsion was heated at a temperature of 60 as described in the examples.
Even when left at ℃ for one month, it maintains a stable emulsion state and also has good self-curing performance.

【0029】上記水性ミクロ懸濁重合によって得られる
本発明の硬化性エマルジョンは、単量体(a) に由来する
アルコキシシリルシリル基の加水分解によって生じるシ
ラノール基が主体となって起こる縮合反応により硬化す
る。硬化触媒として、例えばイソプロピルトリイソステ
アロイルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルピ
ロホスフェート)チタネート等の有機チタネート化合
物、またはジオクチル酸錫、ジブチル錫ジラウレート、
ジブチル錫マレート等の有機錫化合物、またはパラトル
エンスルフォン酸等の有機酸触媒を使用することができ
る。また、前記硬化触媒とともに、本発明エマルジョン
の使用に際し、適当量の無機酸を加え、エマルジョンの
pHを3〜5程度の酸性域に調整すれば、一層架橋性が
改善された被膜を作製することが可能となる。
The curable emulsion of the present invention obtained by the above aqueous microsuspension polymerization is cured by a condensation reaction mainly caused by silanol groups generated by hydrolysis of alkoxysilylsilyl groups derived from the monomer (a). I do. As a curing catalyst, for example, organic titanate compounds such as isopropyl triisostearoyl titanate and isopropyl tri (dioctyl pyrophosphate) titanate, or tin dioctylate, dibutyltin dilaurate,
An organic tin compound such as dibutyltin malate or an organic acid catalyst such as paratoluenesulfonic acid can be used. In addition, when the emulsion of the present invention is used together with the curing catalyst, an appropriate amount of an inorganic acid is added to adjust the pH of the emulsion to an acidic range of about 3 to 5 to produce a film having further improved crosslinkability. Becomes possible.

【0030】本発明の硬化性エマルジョンは被覆剤とし
て好適であり、具体的には例えばガラス、スレート、金
属、木材、またはプラスチック等からなる建材用の塗
料、耐酸性雨用塗料、防汚性塗料、無機建材用溌水剤、
電気電子部品の防湿コーティング剤、磁気テープのバッ
クコート剤および繊維用の硬化仕上げ剤、溌水剤、その
他シーリング剤、接着剤、バインダー、粘着剤等に用い
ることができる。
The curable emulsion of the present invention is suitable as a coating agent. Specifically, for example, a coating material for building materials, such as glass, slate, metal, wood, or plastic, an acid rain-resistant paint, and an antifouling paint , Water repellent for inorganic building materials,
It can be used as a moisture-proof coating agent for electric / electronic parts, a back coating agent for magnetic tapes, a hardening finish agent for fibers, a water repellent, a sealing agent, an adhesive, a binder, an adhesive, and the like.

【0031】[0031]

【作用】本発明により得られる硬化性エマルジョンは、
(a) アルコキシシリル基を有するラジカル重合性単量体
および (b)前記単量体(a) と共重合可能なラジカル重合
性単量体を、一般式Z−(AO)n −Y(式中、Zはラ
ジカル重合性二重結合を有する構成単位、AOはオキリ
アルキレン基、nは2以上の整数、Yはイオン解離性基
を示す)で表されるラジカル重合性界面活性剤とともに
共重合させた硬化性共重合体を主成分とする組成からな
るものである。アルコキシシリル基を有する単量体と前
記のポリオキシアルキレン基とイオン解離性の基を保有
するアニオン性またはカチオン性のラジカル重合性界面
活性剤を組み合わせて特定方法で共重合させることによ
り、共重合時に界面活性剤が単に乳化剤として機能する
ばかりでなく、ラジカル重合してアルコキシシリル基を
有する単量体と近接し、ポリオキシアルキレン基により
アルコキシシリル基を効果的に保護できるため、硬化性
エマルジョンの保存安定性を著しく高める。
The curable emulsion obtained according to the present invention comprises:
(a) A radical polymerizable monomer having an alkoxysilyl group and (b) a radical polymerizable monomer copolymerizable with the monomer (a) are represented by a general formula Z- (AO) n-Y (formula Wherein Z is a structural unit having a radical polymerizable double bond, AO is an oxyalkylene group, n is an integer of 2 or more, and Y is an ion dissociable group. It is composed of a composition containing a polymerized curable copolymer as a main component. Copolymerization by a specific method combining a monomer having an alkoxysilyl group and an anionic or cationic radically polymerizable surfactant having an ion-dissociable group with the polyoxyalkylene group. Sometimes a surfactant not only functions as an emulsifier, but also radically polymerizes and comes close to a monomer having an alkoxysilyl group, and the alkoxysilyl group can be effectively protected by a polyoxyalkylene group. Significantly enhances storage stability.

【0032】また、本発明の製造方法によれば、ポリオ
キシアルキレン基を保有するラジカル重合性の界面活性
剤とpH緩衝剤の存在下にアルコキシシリル基を有する
単量体と油溶性ラジカル重合開始剤を水性媒体中で乳化
分散させたのち、共重合させるプロセスを採ることによ
り、共重合が水性媒体中に分散している各微細粒子内で
起きるミクロ懸濁重合として進行する。このため、常に
分散が安定化したエマルジョン状態が得られる。
According to the production method of the present invention, a radical polymerizable surfactant having a polyoxyalkylene group and a monomer having an alkoxysilyl group in the presence of a pH buffer are used to initiate oil-soluble radical polymerization. By taking a process of emulsifying and dispersing the agent in an aqueous medium and then copolymerizing, the copolymerization proceeds as microsuspension polymerization occurring in each fine particle dispersed in the aqueous medium. Therefore, an emulsion state in which the dispersion is always stabilized can be obtained.

【0033】[0033]

【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて本発明を
さらに具体的に説明する。なお、各例における成分配合
の部は、全て重量部である。また、実施例で使用された
界面活性剤のうち、“アクアロン”〔第一工業製薬
(株)製〕は化6で表される化合物であり、“アデカリ
アリープ”〔旭電化工業(株)製〕は化7で表される化
合物である。そして、アクアロンHS05、HS10お
よびHS20は、それぞれ化6におけるポリオキシエチ
レン基の縮合度nが5、10または20のものに対応
し、アデカリアリープSE−10Nにおけるポリオキシ
エチレン基の縮合度nは10である。
The present invention will be described more specifically below with reference to examples and comparative examples. In addition, all the parts of the component blend in each example are parts by weight. Among the surfactants used in the examples, “AQUALON” (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is a compound represented by Chemical Formula 6, and “Adekari RIP” [Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.] Is a compound represented by Chemical formula 7. Aqualon HS05, HS10, and HS20 correspond to those having a polyoxyethylene group condensation degree n of Chemical Formula 6 of 5, 10, or 20, respectively. It is 10.

【0034】[0034]

【化6】 Embedded image

【0035】[0035]

【化7】 Embedded image

【0036】実施例1 (1) 工程[A] ;ラジカル重合性単量体(a) と(b) 、界面
活性剤(c) 、油溶性ラジカル重合開始剤および水性媒体
を表1に示す配合量で混合し、ホモミキサーで混合した
のち、さらにホモジナイザー〔ゴーリン社製〕で乳化分
散処理を施し、pH8.5の単量体エマルジョンを調製
した。
Example 1 (1) Step [A]: The radical polymerizable monomers (a) and (b), the surfactant (c), the oil-soluble radical polymerization initiator and the aqueous medium are shown in Table 1. After mixing with a homomixer, the mixture was further emulsified and dispersed with a homogenizer (manufactured by Gorin) to prepare a monomer emulsion having a pH of 8.5.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】(2) 工程[B] ;撹拌機、温度計および冷却
器を備えたフラスコに水性媒体として脱イオン水40部
を仕込み、液温を85℃に昇温したのち、水性媒体を高
速で撹拌しながら上記の単量体エマルジョンを2時間か
けて滴下した。滴下終了後、85℃の温度に2時間保持
して共重合させ、ついで室温まで冷却した。重合中、フ
ラスコ内壁に凝集物が僅かに付着したが、液分離および
ブロッキングは起こらず、重合は安定に行われた。この
重合操作により、固形分濃度が40重量%、重合体粒子
の平均粒径が0.11μm で、pHが8.5の硬化性エ
マルジョンが得られた。
(2) Step [B]: A flask equipped with a stirrer, a thermometer and a cooler is charged with 40 parts of deionized water as an aqueous medium, the liquid temperature is raised to 85 ° C., and the aqueous medium is The above monomer emulsion was added dropwise over 2 hours while stirring with. After the completion of the dropwise addition, the mixture was kept at a temperature of 85 ° C. for 2 hours for copolymerization, and then cooled to room temperature. During the polymerization, aggregates slightly adhered to the inner wall of the flask, but liquid separation and blocking did not occur, and the polymerization was stably performed. By this polymerization operation, a curable emulsion having a solid content of 40% by weight, an average particle size of the polymer particles of 0.11 μm, and a pH of 8.5 was obtained.

【0039】(3) 特性評価;濾過後の硬化エマルジョン
につき、以下の方法により特性評価を行い、その結果を
表2に示した。 グリット量 硬化性エマルジョンを200メッシュのネットで濾過し
た時の未通過物の量をグリッド含有量とした。 エマルジョン安定性 硬化性エマルジョンを密封容器に入れて1ケ月間60℃
の温度に保持した後、アルコキシシリル基が分解して生
成したアルコール量〔加水分解割合(%)〕をガスクロ
分析して安定度合を確認した。また、硬化性エマルジョ
ンから形成した塗膜物性の弾力性が初期段階と比較して
変化しているかどうかを評価した。弾力性は、乾燥塗膜
を半分に折り曲げ、次に逆方向に折り曲げる操作を10
回繰り返した際の状態で判定した。 塗膜物性 硬化性エマルジョンを剥離紙に塗布し、常温下に10日
間乾燥することにより厚さ1mm程度の塗膜を作製した。
耐水性は上記乾燥塗膜を常温の水に7日間浸漬した後の
透明度を評価(○:透明性保持、△:多少白化、×:完
全に白化)し、耐溶剤性は上記乾燥塗膜を常温のアセト
ンに1日浸漬し、その後の重量を測定して初めの重量に
対する割合〔ゲル分率(%)〕として評価した。
(3) Characteristic evaluation: The cured emulsion after filtration was evaluated by the following method, and the results are shown in Table 2. Amount of grit The amount of non-passed material when the curable emulsion was filtered through a 200 mesh net was defined as the grid content. Emulsion stability Place curable emulsion in sealed container at 60 ° C for 1 month
, The amount of alcohol generated by decomposition of the alkoxysilyl group [hydrolysis ratio (%)] was analyzed by gas chromatography to confirm the degree of stability. Further, it was evaluated whether the elasticity of the physical properties of the coating film formed from the curable emulsion was changed as compared with the initial stage. Elasticity is measured by bending the dried coating film in half and then bending it in the opposite direction.
Judgment was made based on the state after repeated times. Coating physical properties The curable emulsion was applied to a release paper and dried at room temperature for 10 days to prepare a coating having a thickness of about 1 mm.
For the water resistance, the transparency after immersing the dried coating film in water at room temperature for 7 days was evaluated (○: transparency maintained, Δ: slightly whitened, ×: completely whitened). It was immersed in acetone at room temperature for one day, and the weight after that was measured and evaluated as a ratio to the initial weight [gel fraction (%)].

【0040】実施例2 単量体(a) をメタクリロキシプロピルメチルジエトキシ
シランに代え、その他の組成および重合操作は全て実施
例1と同一条件により硬化性エマルジョンを製造した。
得られた硬化性エマルジョンにつき、実施例1と同様に
特性評価を行った結果を表2に併載した。
Example 2 A curable emulsion was produced under the same conditions as in Example 1 except that the monomer (a) was replaced by methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, and the other conditions of polymerization and polymerization were all the same.
The properties of the obtained curable emulsion were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

【0041】実施例3 実施例1の単量体(a) メタクリロキシプロピルトリエト
キシシラン量を20部に、また単量体(b) のうちn−ブ
チルアクリレート量を20部に変え、その他の組成およ
び重合操作は全て実施例1と同一条件により硬化性エマ
ルジョンを製造した。得られた硬化性エマルジョンにつ
き、実施例1と同様に特性評価を行った結果を表2に併
載した。
Example 3 The amount of the monomer (a) methacryloxypropyltriethoxysilane in Example 1 was changed to 20 parts, and the amount of n-butyl acrylate in the monomer (b) was changed to 20 parts. A curable emulsion was produced under the same conditions as in Example 1 except for the composition and the polymerization procedure. The properties of the obtained curable emulsion were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

【0042】実施例4 実施例1の単量体(a) メタクリロキシプロピルトリエト
キシシラン量を4部に、また単量体(b) のうちn−ブチ
ルアクリレート量を36部に変え、その他の組成および
重合操作は全て実施例1と同一条件により硬化性エマル
ジョンを製造した。得られた硬化性エマルジョンにつ
き、実施例1と同様に特性評価を行った結果を表2に併
載した。
Example 4 The amount of the monomer (a) of Example 1 was changed to 4 parts of methacryloxypropyltriethoxysilane, and the amount of n-butyl acrylate of the monomer (b) was changed to 36 parts. A curable emulsion was produced under the same conditions as in Example 1 except for the composition and the polymerization procedure. The properties of the obtained curable emulsion were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

【0043】実施例5 界面活性剤(c) を“アデカリアソープSE-10N”〔旭電化
工業(株)製〕に代え、その他の組成および重合操作は
全て実施例1と同一条件により硬化性エマルジョンを製
造した。得られた硬化性エマルジョンにつき、実施例1
と同様に特性評価を行った結果を表2に併載した。
Example 5 The surfactant (c) was replaced with "Adekaria Soap SE-10N" (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), and all other compositions and polymerization procedures were carried out under the same conditions as in Example 1 under curability. An emulsion was prepared. The resulting curable emulsion was prepared according to Example 1
Table 2 also shows the results of the characteristic evaluation performed in the same manner as described above.

【0044】実施例6 界面活性剤(c) を“アクアロンHS10”〔第一工業製薬
(株)製〕に代え、その他の組成および重合操作は全て
実施例1と同一条件により硬化性エマルジョンを製造し
た。得られた硬化性エマルジョンにつき、実施例1と同
様に特性評価を行った結果を表2に併載した。
Example 6 A curable emulsion was produced under the same conditions as in Example 1 except that the surfactant (c) was changed to "AQUALON HS10" (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.). did. The properties of the obtained curable emulsion were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

【0045】実施例7 界面活性剤(c) を“アクアロンHS05”〔第一工業製薬
(株)製〕に代え、その他の組成および重合操作は全て
実施例1と同一条件により硬化性エマルジョンを製造し
た。得られた硬化性エマルジョンにつき、実施例1と同
様に特性評価を行った結果を表2に併載した。
Example 7 A curable emulsion was prepared according to the same conditions as in Example 1 except that the surfactant (c) was replaced by "AQUALON HS05" (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.). did. The properties of the obtained curable emulsion were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

【0046】実施例8 単量体(a) をメタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ンに代え、その他の組成および重合操作は全て実施例1
と同一条件により硬化性エマルジョンを製造した。得ら
れた硬化性エマルジョンにつき、実施例1と同様に特性
評価を行った結果を表2に併載した。
Example 8 Example 1 was repeated except that the monomer (a) was replaced with methacryloxypropyltrimethoxysilane, and all other compositions and polymerization operations were performed.
A curable emulsion was produced under the same conditions as described above. The properties of the obtained curable emulsion were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

【0047】実施例9 単量体(a) をメタクリロキシプロピルトリプロプキシシ
ランに代え、その他の組成および重合操作は全て実施例
1と同一条件により硬化性エマルジョンを製造した。得
られた硬化性エマルジョンにつき、実施例1と同様に特
性評価を行った結果を表2に併載した。
Example 9 A curable emulsion was produced under the same conditions as in Example 1 except that the monomer (a) was replaced by methacryloxypropyltripropoxysilane, and the other conditions were the same as in Example 1. The properties of the obtained curable emulsion were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

【0048】実施例10 単量体(a) をメタクリロキシプロピルトリブトキシシラ
ンに代え、その他の組成および重合操作は全て実施例1
と同一条件により硬化性エマルジョンを製造した。得ら
れた硬化性エマルジョンにつき、実施例1と同様に特性
評価を行った結果を表2に併載した。
Example 10 The procedure of Example 1 was repeated except that the monomer (a) was replaced with methacryloxypropyltributoxysilane, and all other compositions and polymerization operations were carried out.
A curable emulsion was produced under the same conditions as described above. The properties of the obtained curable emulsion were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

【0049】実施例11 単量体(a) をメタクリロキシプロピルトリペンタノキシ
シシランに代え、その他の組成および重合操作は全て実
施例1と同一条件により硬化性エマルジョンを製造し
た。得られた硬化性エマルジョンにつき、実施例1と同
様に特性評価を行った結果を表2に併載した。
Example 11 A curable emulsion was produced under the same conditions as in Example 1 except that the monomer (a) was replaced with methacryloxypropyltripentanoxysilane, and all other compositions and polymerization procedures were the same. The properties of the obtained curable emulsion were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

【0050】比較例1 重合開始剤2、2’−アゾビスイソブチロニトリルを使
用せずに単量体エマルジョンを調整し、該単量体エマル
ジョンを滴下すべき水性媒体側に重合開始剤として過硫
酸アンモニウムを1部添加した。またpH緩衝剤量を1
部とした。その他の組成は全て実施例1と同一条件とし
て重合操作を行ったところ、単量体エマルジョンの滴下
途中で釜液がゲル化して固化し始め、重合を中断せざる
を得なかった。
Comparative Example 1 Polymerization initiator 2, a monomer emulsion was prepared without using 2′-azobisisobutyronitrile, and the monomer emulsion was added as a polymerization initiator to the aqueous medium to be dropped. One part of ammonium persulfate was added. Also, adjust the pH buffer amount to 1
Department. When the polymerization operation was performed under the same conditions as in Example 1 for all other compositions, the kettle liquid started to gel and solidify during the dropping of the monomer emulsion, and the polymerization had to be interrupted.

【0051】比較例2 界面活性剤として“アクアロンHS-20 ”の代わりに、ポ
リオキシエチレンアルキルフェニルエーテルの硫酸エス
テル塩〔花王(株)製、“レベノールWZ”〕を使用し
た。その他の組成および重合操作は全て実施例1と同一
条件により硬化性エマルジョンを製造した。得られた硬
化性エマルジョンにつき、実施例1と同様に特性評価を
行った結果を表2に併載した。この例では硬化性エマル
ジョンの耐水性が低下した。
Comparative Example 2 A polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate ("Levenol WZ", manufactured by Kao Corporation) was used as a surfactant instead of "Aqualon HS-20". A curable emulsion was produced under the same conditions as in Example 1 except for all other compositions and polymerization operations. The properties of the obtained curable emulsion were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2. In this example, the water resistance of the curable emulsion was reduced.

【0052】比較例3 pH緩衝剤を使用しないこと以外は全て実施例1と同一
条件で重合を行った。得られた硬化性エマルジョンにつ
き、実施例1と同様に特性評価を行った結果を表2に併
載した。この場合には、重合終了時から理論量に対して
約5%のエタノールが検出され、安定性テスト中もさら
に分解しエタノール発生量が増加することが確認され
た。また、安定性テスト後のエマルジョンから形成した
乾燥皮膜は合成直後のエマルジョンから作製した乾燥皮
膜に比べて、非常に脆いものであった。
Comparative Example 3 Polymerization was carried out under the same conditions as in Example 1 except that no pH buffer was used. The properties of the obtained curable emulsion were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2. In this case, about 5% of the theoretical amount of ethanol was detected from the end of the polymerization, and it was confirmed that the ethanol was further decomposed during the stability test to increase the amount of ethanol generated. Further, the dried film formed from the emulsion after the stability test was very brittle as compared with the dried film prepared from the emulsion immediately after the synthesis.

【0053】比較例4 界面活性剤(c) “アクアロンHS-20 ”の代わりに、化8
の一般式で示されるアルケニルコハク酸ソーダ塩タイプ
の単量体〔花王(株)製、“ラテムルS180A ”〕を5部
配合した。その他の組成および重合操作は全て実施例1
と同一条件により硬化性エマルジョンを製造した。得ら
れた硬化性エマルジョンにつき、実施例1と同様に特性
評価を行った結果を表2に併載した。この例では、大量
のグリッドが発生し、得られた硬化性エマルジョンの安
定性も極めて悪かった。この原因は“ラテムルS180A ”
の化学構造が本発明の界面活性剤(c) の構造のうち(O
A)n の部分を有していないため、イオン性の基(Y)
の影響でアルコキシシリル基が加水分解し易くなったも
のである。
Comparative Example 4 Surfactant (c) Instead of "Aqualon HS-20",
5 parts of a monomer of the sodium alkenylsuccinate type represented by the following general formula (“Latemul S180A” manufactured by Kao Corporation) was blended. All other compositions and polymerization procedures were as in Example 1.
A curable emulsion was produced under the same conditions as described above. The properties of the obtained curable emulsion were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2. In this example, a large amount of grid was generated, and the stability of the obtained curable emulsion was extremely poor. The cause is “Latemul S180A”
Of the surfactant (c) of the present invention has the chemical structure (O
A) An ionic group (Y), which does not have an n moiety
, The alkoxysilyl group is easily hydrolyzed.

【0054】[0054]

【化8】 Embedded image

【0055】[0055]

【表2】 [Table 2]

【0056】[0056]

【発明の効果】以上のとおり、本発明によればアルコキ
シシリル基を有する単量体とポリオキシアルキレン基を
保有するラジカル重合性の界面活性剤を組み合わせて
定方法で共重合させることにより、優れた保存安定性と
高品質の塗膜物性を与える自己硬化性の水性エマルジョ
ンを提供することが可能となる。したがって、塗料、接
着剤、シーリング剤、コーティング剤など各種の用途に
対して極めて有用である。
As described above, according to the present invention, a combination of radical-polymerizable surfactant carrying monomer and a polyoxyalkylene group having an alkoxysilyl group, according to the present invention especially
By performing copolymerization by a constant method, it is possible to provide a self-curing aqueous emulsion that provides excellent storage stability and high-quality coating film properties. Therefore, it is extremely useful for various uses such as paints, adhesives, sealing agents, and coating agents.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一般式;Z−(AO)n −Y(式中、Z
はラジカル重合性二重結合を有する構成単位、AOはオ
キシアルキレン基、n は2以上の整数、Yはイオン解離
性基を示す)で表されるラジカル重合性界面活性剤(c)
およびpH緩衝剤の存在下に、アルコキシシリル基を有
するラジカル重合性単量体(a)該単量体(a)と共重合可
能なラジカル重合性単量体(b)および油溶性ラジカル重
合開始剤を水性媒体中で乳化分散させる工程[A] と、工
程[A] で得られた水性乳化分散体を加熱された水性媒体
中に滴下して前記ラジカル重合性単量体(a) 、前記ラジ
カル重合性単量体(b) および前記ラジカル重合性界面活
性剤(c) を共重合させる工程[B] からなることを特徴と
する硬化性エマルジョンの製造方法。
1. A compound represented by the general formula: Z- (AO) n-Y, wherein Z
Is a structural unit having a radical polymerizable double bond, and AO is
A xyalkylene group, n is an integer of 2 or more, and Y is ion dissociation
Radical polymerizable surfactant (c)
And an alkoxysilyl group in the presence of a pH buffer
Radically polymerizable monomers (a), the monomer (a) and copolymerization Yes
[A] for emulsifying and dispersing a functional radical polymerizable monomer (b) and an oil-soluble radical polymerization initiator in an aqueous medium; and heating the aqueous emulsified dispersion obtained in the step [A] in an aqueous medium. the radical polymerizable monomer was dropped into (a), the radio
Method for producing a curable emulsions characterized by comprising local polymerizable monomer (b) and the radical polymerizable surfactant (c) from Step [B] to be copolymerized.
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