JP4599938B2 - 分散剤及び水性分散液 - Google Patents
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Description
本発明の内部オレフィンの炭素数は特に限定しないが通常10〜30であり、好ましくは12〜22である。炭素数が10未満のものは、親水性が高く、カルボン酸変性ポリオレフィンに対する相溶性が悪くなることがある。また、炭素数が31以上のものは疎水性が高くなるため乳化性が悪くなることがある。
不飽和カルボン酸無水物は、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸、アリルコハク酸等の酸無水物等が挙げられる。これらのうち、マレイン酸無水物が好ましい。
カルボン酸変性ポリオレフィンは、ポリオレフィンにα、β−不飽和カルボン酸またはその無水物をラジカル発生剤の存在下にて、グラフト共重合させたものである。α、β−不飽和カルボン酸としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、アリルコハク酸、メサコン酸、アコニット酸及びこれらの酸無水物等が挙げられる。これらのうち、無水物が好ましく、マレイン酸無水物がさらに好ましい。
本発明の水性分散液は、前記内部オレフィンと不飽和カルボン酸無水物との付加反応生成物(付加反応生成物の塩を含む)及び/又はその誘導体(誘導体の塩を含む)をカルボン酸変性ポリオレフィン用分散剤として、前記カルボン酸変性ポリオレフィンを分散することによって得られる。
前記分散剤を用いて、カルボン酸変性ポリオレフィンを分散させる方法としては、100〜160℃で溶融させたカルボン酸変性ポリオレフィンに上記分散剤、及び塩基性物質を加えて、100〜150℃でよく攪拌する。その後、溶融状態のカルボン酸変性ポリオレフィン、分散剤及び塩基の混合物に、80〜98℃の少量の水を加え、W/O型の分散体を作製し、更に80〜98℃の少量の水を加えることで分散体の相状態を転相させ、O/W型の水性分散体を得ることができる。
[製造例1]
ポリオレフィン(エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、重量平均分子量75000)1000g、Irganox1010(商品名、チバガイギー社製)1g及びIrgafos168(商品名、チバガイギー社製)1gを攪拌機、滴下ロートと冷却管を取り付けたセパラフラスコに入れ、180℃にて溶解させた。フラスコ内の窒素置換を15分間行い、攪拌しながら無水マレイン酸30gを投入した。次に、ジ−t−ブチルパーオキシド5.7gを10mlのへプタンに溶解し、滴下ロートにより約30分間かけて投入した。このとき、系内は180℃に保たれた。さらに2時間反応を継続したあと、アスピレーターでフラスコ内を減圧しながら、約30分間かけて、未反応の無水マレイン酸及びヘプタンを除去し、カルボン酸変性ポリオレフィンの固形品を得た。最終製品の酸価は30mgKOH/g、軟化点は95℃、重量平均分子量70000であった。
[実施例1]
1−オクタデセン546g、オクタン酸ニッケル0.61gを仕込み、アルゴン置換後攪拌下にエチルアルミニウムセスキクロライド2.25gを添加し、30℃で2時間反応させた。
次いで、1N水酸化ナトリウム水溶液にて触媒を分解し、水相を除去することで、内部異性化したn−オクタデセンを得た。C13‐NMRによるn‐オクタデセンの組成は以下の通りであった。
二重結合分布 (α:β:γ:δ:ε=0:10:10:20:60)
このn‐オクタデセン395gとマレイン酸無水物163gをオートクレーブ中、窒素ガス加圧雰囲気下に220℃に加熱し、無触媒で8時間反応させた。反応液から未反応オレフィン及びマレイン酸無水物を減圧蒸留により除去し、オクタデセニルコハク酸無水物を得た。
攪拌機、温度計、冷却管、窒素導入管を付した反応容器にメタノール32gと実施例1で得たオクタデセニルコハク酸無水物322gを仕込み、窒素雰囲気下にて環流させ、3時間反応させて茶褐色透明のオクタデセニルコハク酸メチルを得た。
攪拌機、温度計、冷却管、窒素導入管を付した反応容器に、実施例1で得たオクタデセニルコハク酸メチル354g、水320gを仕込み、30%の水酸化ナトリウム水溶液 266gを添加混合し、70℃で1時間ケン化を行い、固形分40%のオクタデセニルコハク酸メチルのナトリウム塩を得た。
攪拌機、温度計、冷却管、窒素導入管を付した反応容器に実施例1で得たオクタデセニルコハク酸無水物322gと水372gを仕込み、30%の水酸化ナトリウム水溶液266gを添加混合し、70℃で1時間ケン化を行い、固形分40%のオクタデセニルコハク酸のナトリウム塩を得た。
攪拌機、温度計、冷却管、窒素導入管を付した反応容器に実施例1で得たオクタデセニルコハク酸無水物322g、プロピルアミン59gを添加混合し、70℃で3時間、アミド化反応を行い、茶褐色のオクタデセニルコハク酸プロピルアミドを得た。
攪拌機、温度計、冷却管、窒素導入管を付した反応容器に、実施例5で得たオクタデセニルコハク酸プロピルアミド381g、水360gを仕込み、30%の水酸化ナトリウム水溶液266gを添加混合し、70℃で1時間、ケン化を行い、固形分40%のオクタデセニルコハク酸プロピルアミドのナトリウム塩を得た。
1−オクタデセン300gと無水マレイン酸117gを環流管付きの装置に仕込み、攪拌下、窒素を少量導入しながら220℃に昇温し、8時間反応させた。α−オレフィン変性物を得た。
[実施例7]
製造例1で得られたカルボン酸変性ポリオレフィン100gを攪拌機付きのフラスコに取り、140℃に加熱溶解させた。その後、実施例1で得たオクタデセニルコハク酸無水物15gを加えてよく攪拌し、トリエタノールアミン15gを添加した。温度を140℃にし、強く攪拌しながら、90℃の水を少量ずつ加えた。粘度は上昇したが、そのまま水を加え続けると粘度は低下した。水を250g加えたところで内容物を取り出し、乳白色である固形分30%の水性分散液を得た。
製造例1で得られたカルボン酸変性ポリオレフィン100gを攪拌機付きのフラスコに取り、140℃に加熱溶解させた。その後、実施例2で得たオクタデセニルコハク酸メチル15gを加えてよく攪拌し、トリエタノールアミン10gを添加した。温度を140℃にし、強く攪拌しながら、90℃の水を少量ずつ加えた。粘度は上昇したが、そのまま水を加え続けると粘度は低下した。水を250g加えたところで内容物を取り出し、乳白色である固形分30%の水性分散液を得た。
製造例1で得られたカルボン酸変性ポリオレフィン100gを攪拌機付きのフラスコに取り、140℃に加熱溶解させた。その後、実施例3で得たオクタデセニルコハク酸メチルのナトリウム塩15gを含有する水溶液37.5gを加えてよく攪拌し、トリエタノールアミン15gを添加した。温度を140℃にし、強く攪拌しながら、90℃の水を少量ずつ加えた。粘度は上昇したが、そのまま水を加え続けると粘度は低下した。水を227g加えたところで内容物を取り出し、乳白色である固形分30%水性分散液を得た。
製造例1で得られたカルボン酸変性ポリオレフィン100gを攪拌機付きのフラスコに取り、140℃に加熱溶解させた。その後、実施例4で得たオクタデセニルコハク酸のナトリウム塩15gを含有する水溶液37.5gを加えてよく攪拌し、トリエタノールアミン15gを添加した。温度を140℃に保ち、強く攪拌しながら、 90℃の水を少量ずつ加えた。粘度は上昇したが、そのまま水を加え続けると粘度は低下した。水を227g加えたところで内容物を取りだし、乳白色である固形分30%の水性分散液を得た。
製造例1で得られたカルボン酸変性ポリオレフィン100gを攪拌機付きのフラスコに取り、140℃に加熱溶解させた。その後、実施例5で得たオクタデセニルコハク酸プロピルアミド15gを加えてよく攪拌し、トリエタノールアミン15gを添加した。温度を140℃にし、強く攪拌しながら、90℃の水を少量ずつ加えた。粘度は上昇したがそのまま、水を加え続けると粘度は低下した。水を250g加えたところで内容物を取り出し、乳白色である固形分30%の水性分散液を得た。
製造例1で得られたカルボン酸変性ポリオレフィン100gを攪拌機付きのフラスコに取り、140℃に加熱溶解させた。その後、実施例6で得たオクタデセニルコハク酸プロピルアミドのナトリウム塩15gを含有する水溶液37.5gを加えてよく攪拌し、トリエタノールアミン15gを添加した。温度を140℃にし、強く攪拌しながら、90℃の水を少量ずつ加えた。粘度は上昇したがそのまま、水を加え続けると粘度は低下した。水を227g加えたところで内容物を取り出し、乳白色である固形分 30%の水性分散液を得た。
製造例1で得られたカルボン酸変性ポリオレフィン100gを攪拌機付きのフラスコに取り、140℃に加熱溶解させた。その後、ノニオン系界面活性剤(ニューコール2308:日本乳化剤(株)製)15gを加えてよく攪拌し、トリエタノールアミン10gを添加した。温度を140℃に保ち、強く攪拌しながら、90℃の水を少量ずつ加えた。粘度は上昇したが、そのまま水を加え続けると粘度は低下した。水を 250g加えたところで内容物を取り出し、乳白色である固形分30%の水性分散液を得た。
製造例1で得られたカルボン酸変性ポリオレフィン100gを攪拌機付きのフラスコに取り、140℃に加熱溶解させた。その後、アニオン系界面活性剤(ニューコール210:日本乳化剤(株)製)15gを加えてよく攪拌し、トリエタノールアミン10gを添加した。温度を140℃に保ち、強く攪拌しながら、90℃の水を少量ずつ加えた。粘度は上昇したが、そのまま水を加え続けると粘度は低下した。水を250g加えたところで内容物を取り出し、乳白色である固形分30%の水性分散液を得た。
製造例1で得られたカルボン酸変性ポリオレフィン100gを攪拌機付きのフラスコに取り、140℃に加熱溶解させた。その後、比較例用分散剤であるα−オレフィン変性物15gを加えてよく攪拌し、トリエタノールアミン15gを添加した。温度を140℃にし、強く攪拌しながら、90℃の水を少量ずつ加えた。粘度は上昇したが、そのまま水を加え続けると粘度は低下した。水を250g加えたところで内容物を取り出し、乳白色である固形分30%の水性分散液を得た。
各水性分散液の50℃・1ヶ月後における保存安定性結果を表1に示す。
測定方法
・外観:目視にて判定。○は良好であることを示す。
・平均粒子径:LA−910(HORIBA製)にて測定。
・接着性試験
「樹脂塗工フィルムの作製」
実施例7〜12、比較例1〜3において得られた水性エマルションを接着剤として、内面コロナ処理した坪量31g/m2のPETフィルムあるいは坪量18g/m2のOPPフィルムにアプリケーターで乾燥後の塗工量が8g/m2になるように塗布し、120℃に調整した熱風乾燥器中で1分間乾燥後し、23℃、50%RHの雰囲気下にて24時間以上放置することによって樹脂塗工フィルムを得た。
(1)耐水性
樹脂塗工フィルムを5×5cmの大きさに切り取り、水道水に1日浸漬した。樹脂塗工層の溶解、剥離あるいは白化の有無を目視で評価した。
○:外観に変化なし
△:塗工層の一部が溶解、剥離、あるいは白化した。
×:塗工層の大部分が溶解、剥離、あるいは白化した。
樹脂塗工フィルムの塗膜表面に粘着テープを貼付け、勢いよく引き剥がし、その剥離状態を観察した。
○:まったく剥離なし。
△:一部剥離した。
×:半分、あるいは全部剥離した。
Claims (2)
- 内部オレフィンと不飽和カルボン酸無水物との付加反応生成物(付加反応生成物の塩を含む)及び/又はその誘導体(誘導体の塩を含む)と、カルボン酸変性ポリオレフィンを含有することを特徴とする水性分散液。
- 内部オレフィンが炭素数10〜30のα−オレフィンを異性化して得られることを特徴とする請求項1記載の水性分散液。
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