JP6181544B2 - Method for producing polymer dispersion - Google Patents

Method for producing polymer dispersion Download PDF

Info

Publication number
JP6181544B2
JP6181544B2 JP2013261741A JP2013261741A JP6181544B2 JP 6181544 B2 JP6181544 B2 JP 6181544B2 JP 2013261741 A JP2013261741 A JP 2013261741A JP 2013261741 A JP2013261741 A JP 2013261741A JP 6181544 B2 JP6181544 B2 JP 6181544B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer dispersion
mass
parts
meth
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013261741A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015117315A5 (en
JP2015117315A (en
Inventor
史雄 岡崎
史雄 岡崎
平松 忍
忍 平松
宏二 亀井
宏二 亀井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kao Corp filed Critical Kao Corp
Priority to JP2013261741A priority Critical patent/JP6181544B2/en
Publication of JP2015117315A publication Critical patent/JP2015117315A/en
Publication of JP2015117315A5 publication Critical patent/JP2015117315A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6181544B2 publication Critical patent/JP6181544B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

本発明は、ポリマー分散液から未反応単量体などの揮発性の不純物を除去する工程を有するポリマー分散液の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a polymer dispersion having a step of removing volatile impurities such as unreacted monomers from the polymer dispersion.

重合終了後のポリマー分散液から未反応単量体などの不純物を除去する方法としては、スチームストリッピングや濃縮操作、いわゆる単蒸留などが行われている。   As a method for removing impurities such as unreacted monomers from the polymer dispersion after completion of the polymerization, steam stripping, concentration operation, so-called simple distillation or the like is performed.

例えば、特許文献1には、ビニル系ポリマー粉粒体の水性スラリーを懸濁分散剤、及びHLB値が1〜10の非イオン界面活性剤またはポリプロピレングリコールをあるいはその誘導体の存在下に蒸留することで、蒸留中の発泡や突沸を防ぎ、蒸留操作を安定化させることで残存モノマーを低減することが開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses that an aqueous slurry of vinyl polymer particles is distilled in the presence of a suspension dispersant and a nonionic surfactant or polypropylene glycol having an HLB value of 1 to 10 or a derivative thereof. Therefore, it is disclosed that residual monomer is reduced by preventing foaming and bumping during distillation and stabilizing the distillation operation.

また、特許文献2には、多孔質樹脂粒子を含有する水性懸濁液から多孔剤を除去する際に、水性懸濁液中の水に対してラウリル硫酸ナトリウムおよび/またはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを0.05重量%〜3重量%となるように調整し、この水性懸濁液を連続的または断続的に蒸留器に投入することで突沸を抑制し、効率よく多孔化剤を回収することが開示されている。   Further, in Patent Document 2, when removing a porous agent from an aqueous suspension containing porous resin particles, sodium lauryl sulfate and / or sodium dodecylbenzenesulfonate is added to water in the aqueous suspension. It is adjusted to 0.05 wt% to 3 wt%, and this aqueous suspension is continuously or intermittently charged into the still to suppress bumping and efficiently recover the porogen. It is disclosed.

また、特許文献3には、ラテックス中に酸または塩の如き電解質を加え、重合体粒子を凝集させ、蒸留を行うことで重合体中から単量体を効率的に除去できることが開示されている。   Patent Document 3 discloses that the monomer can be efficiently removed from the polymer by adding an electrolyte such as an acid or salt to the latex, aggregating the polymer particles, and performing distillation. .

特公平4−55203号公報Japanese Examined Patent Publication No. 4-55203 特開2003−286312号公報JP 2003-286212 A 特公昭62−29443号公報Japanese Patent Publication No.62-29443

本発明は、加熱ストリッピング工程において、少ない留去水量で、効率よく未反応単量体を除去できる、ポリマー分散液の製造方法を提供することを課題とする。   This invention makes it a subject to provide the manufacturing method of a polymer dispersion liquid which can remove an unreacted monomer efficiently with a small amount of distilled water in a heating stripping process.

すなわち、本発明は以下のポリマー分散液の製造方法に関する。
炭素数1〜16のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル単量体(a1)及び水を含むポリマー分散液と、カチオン性界面活性剤(d1)及びHLBが11以上のノニオン性界面活性剤(d2)から選ばれる1種以上の界面活性剤(D)とを混合して、加熱ストリッピングを行う工程を有する、ポリマー分散液の製造方法。
That is, the present invention relates to the following method for producing a polymer dispersion.
Polymer dispersion containing (meth) acrylic acid ester monomer (a1) having 1 to 16 carbon atoms and water, and cationic surfactant (d1) and nonionic surfactant having HLB of 11 or more The manufacturing method of a polymer dispersion which has the process of mixing with 1 or more types of surfactant (D) chosen from (d2), and performing heat stripping.

本発明によれば、ポリマー分散液、特にポリマー粒子中に存在する未反応単量体などの不純物を除去する加熱ストリッピング工程において、これまでよりも少ない留去水量で、効率よく未反応単量体を除去できる製造方法を提供することができる。   According to the present invention, in the heating stripping process for removing impurities such as unreacted monomers present in the polymer dispersion, particularly polymer particles, the amount of unreacted monomer can be efficiently removed with a smaller amount of distilled water than before. The manufacturing method which can remove a body can be provided.

本発明のポリマー分散液の製造方法は、炭素数1〜16のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル単量体(a1)及び水を含むポリマー分散液と、カチオン性界面活性剤(d1)及びHLBが11以上のノニオン性界面活性剤(d2)から選ばれる1種以上の界面活性剤(D)とを混合して、加熱ストリッピングを行う工程を有する。
このようにポリマー分散液とカチオン性界面活性剤(d1)及びHLBが11以上のノニオン性界面活性剤(d2)から選ばれる1種以上の界面活性剤(D)とを混合して、加熱ストリッピングを行うと、効率よく単量体(a1)を除去することができる。
The method for producing a polymer dispersion of the present invention includes a polymer dispersion containing a (meth) acrylic acid ester monomer (a1) having an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms and water, and a cationic surfactant (d1). And one or more surfactants (D) selected from nonionic surfactants (d2) having an HLB of 11 or more, and a step of performing heat stripping.
In this way, the polymer dispersion is mixed with the cationic surfactant (d1) and one or more surfactants (D) selected from the nonionic surfactants (d2) having an HLB of 11 or more, and heated. When ripping is performed, the monomer (a1) can be efficiently removed.

理由は定かではないが以下のように考えられる。
ポリマー分散液に界面活性剤(D)が存在すると、分散相であるポリマー粒子中の(メタ)アクリル酸エステル単量体(a1)が連続相である水相中に拡散してくるため、加熱ストリッピングにより溶媒である水とともに、高濃度で単量体(a1)を除去できるためと考えられる。
The reason is not clear, but it is thought as follows.
When the surfactant (D) is present in the polymer dispersion, the (meth) acrylic acid ester monomer (a1) in the polymer particles as the dispersed phase diffuses into the aqueous phase as the continuous phase. It is considered that the monomer (a1) can be removed at a high concentration together with water as a solvent by stripping.

[ポリマー分散液]
ポリマー分散液は、例えば、少なくとも炭素数1〜16のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル単量体(a1)を含む単量体を乳化重合や懸濁重合、分散重合などの各種重合様式で製造して得られるポリマー(A)の分散液であり、より好ましくは、カチオン化澱粉(B)、ノニオン性界面活性剤(C)、及び水を含む液中で、炭素数1〜16のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル単量体(a1)及びエチレン性不飽和カルボン酸又はその塩の単量体(a2)を用いた乳化重合によって得られるポリマー(A)の分散液である。
炭素数1〜16のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル単量体(a1)は、例えば、ポリマー分散液を製造した際に残存するものであり、通常、ポリマー分散液中に10〜2,000質量ppmの濃度となる。
[Polymer dispersion]
The polymer dispersion is, for example, various polymerization modes such as emulsion polymerization, suspension polymerization, and dispersion polymerization of a monomer containing a (meth) acrylic acid ester monomer (a1) having at least an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms. The polymer (A) is a dispersion obtained by the production of C, and more preferably, in a liquid containing a cationized starch (B), a nonionic surfactant (C), and water. It is a dispersion of a polymer (A) obtained by emulsion polymerization using a (meth) acrylic acid ester monomer (a1) having an alkyl group and a monomer (a2) of an ethylenically unsaturated carboxylic acid or a salt thereof. .
The (meth) acrylic acid ester monomer (a1) having an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms remains, for example, when a polymer dispersion is produced, and usually 10 to 2 in the polymer dispersion. The concentration is 1,000 ppm by mass.

ポリマー分散液のメジアン径は、重合様式により異なるが、例えば乳化重合の場合には、0.01〜10μm、懸濁重合の場合には、1〜1000μm、分散重合の場合には、0.1〜10μmの粒径となる。   The median diameter of the polymer dispersion varies depending on the polymerization mode. For example, in the case of emulsion polymerization, 0.01 to 10 μm, in the case of suspension polymerization, 1 to 1000 μm, and in the case of dispersion polymerization, 0.1 μm. The particle size is 10 μm.

ポリマー分散液に使用する水は、例えば、蒸留水、脱イオン水、超純水等が挙げられる。また、乳化重合時の乳化状態を壊さない範囲で、水と相溶性のある有機溶媒を加えてもよい。有機溶媒としてはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどの炭素数2又は3のアルコール、アセトン、メチルエチルケトンなどの炭素数3又は4のケトンが挙げられる。   Examples of the water used for the polymer dispersion include distilled water, deionized water, and ultrapure water. Moreover, you may add the organic solvent compatible with water in the range which does not destroy the emulsion state at the time of emulsion polymerization. Examples of the organic solvent include alcohols having 2 or 3 carbon atoms such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol, and ketones having 3 or 4 carbon atoms such as acetone and methyl ethyl ketone.

ポリマー分散液は、得られるポリマー分散液の有用性の観点から、好ましくは下記の工程(1)及び(2)により製造される。
工程(1):カチオン化澱粉(B)及びノニオン性界面活性剤(C)を水系溶媒に添加して溶液を調製する工程
工程(2):工程(1)で得られた溶液中に、炭素数が1〜16であるアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル(a1)(以下、単に「単量体(a1)」ともいう)、及びエチレン性不飽和カルボン酸又はその塩(a2)(以下、単に「単量体(a2)」ともいう)、及び重合開始剤を添加して乳化重合を行う工程
The polymer dispersion is preferably produced by the following steps (1) and (2) from the viewpoint of the usefulness of the resulting polymer dispersion.
Step (1): Step of preparing a solution by adding cationized starch (B) and nonionic surfactant (C) to an aqueous solvent Step (2): Carbon in the solution obtained in Step (1) (Meth) acrylic acid ester (a1) having an alkyl group of 1 to 16 (hereinafter also simply referred to as “monomer (a1)”), and ethylenically unsaturated carboxylic acid or salt thereof (a2) ( Hereinafter, the process of simply performing emulsion polymerization by adding a monomer (a2)) and a polymerization initiator

<工程(1)>
工程(1)は、カチオン化澱粉(B)及びノニオン性界面活性剤(C)を水系溶媒に添加して溶液を調製する工程である。
〔カチオン化澱粉(B)〕
ポリマー分散液では、カチオン化澱粉(B)を添加することで、カチオン化澱粉(B)が工程(2)で得られるポリマー粒子を包み込むように親水性コロイドを形成し、全体として親水コロイドの性質を示すようになり得られるポリマー分散液の安定性が増大すると考えられる。ここで、安定性とは、乳化重合において単分散体が得られ、凝集物が少ない性質を意味する重合安定性、及び、得られるポリマー分散液が相分離や離水、および粒径変化等を起こさない経時安定性を意味する。
<Step (1)>
Step (1) is a step of preparing a solution by adding the cationized starch (B) and the nonionic surfactant (C) to an aqueous solvent.
[Cationized starch (B)]
In the polymer dispersion, by adding the cationized starch (B), a hydrophilic colloid is formed so that the cationized starch (B) wraps the polymer particles obtained in the step (2). It is believed that the stability of the resulting polymer dispersion increases. Here, the stability means that a monodispersion is obtained in emulsion polymerization and the polymerization stability means a property of few aggregates, and the resulting polymer dispersion causes phase separation, water separation, particle size change, and the like. Means no stability over time.

前記澱粉にカチオン基を導入してカチオン化澱粉とする方法は特に限定されず、例えば、澱粉と四級アンモニウムアルキル化試薬とを反応させる方法が挙げられる。
四級アンモニウムアルキル化試薬としては、例えば、特開2010−180320号公報に記載のグリシジル基を有する4級アンモニウム化合物を挙げることができ、化合物の入手の容易性の観点から、グリシジルトリメチルアンモニウムクロリドが好ましい。
四級アンモニウムアルキル化試薬の具体的な製造方法としては、例えば特開昭56−36501号公報、特開平6−100603号公報、特開2010−180320号公報、及び特開平8−198901号公報等に記載の方法が挙げられる。
カチオン化澱粉は、単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The method of introducing a cationic group into the starch to obtain a cationized starch is not particularly limited, and examples thereof include a method of reacting starch with a quaternary ammonium alkylating reagent.
Examples of the quaternary ammonium alkylating reagent include a quaternary ammonium compound having a glycidyl group described in JP 2010-180320 A. From the viewpoint of availability of the compound, glycidyl trimethyl ammonium chloride may be used. preferable.
Specific methods for producing the quaternary ammonium alkylating reagent include, for example, JP-A-56-36501, JP-A-6-100603, JP-A-2010-180320, and JP-A-8-198901. The method of description is mentioned.
A cationized starch may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.

カチオン化澱粉(B)の使用量は、後述する工程(2)で用いる単量体の合計使用量100質量部に対して、重合安定性や経時安定性の観点から、好ましくは2質量部以上、より好ましくは4質量部以上、更に好ましくは6質量部以上であり、また、得られるポリマー分散液の粘度や重合安定性の観点から、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。   The amount of the cationized starch (B) used is preferably 2 parts by mass or more from the viewpoint of polymerization stability and stability over time with respect to 100 parts by mass of the total amount of monomers used in the step (2) described later. More preferably 4 parts by mass or more, still more preferably 6 parts by mass or more, and preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less from the viewpoint of the viscosity and polymerization stability of the resulting polymer dispersion. More preferably, it is 10 parts by mass or less.

〔ノニオン性界面活性剤(C)〕
本発明で用いられるノニオン性界面活性剤は得られるポリマー分散液の安定性の観点から、HLBが10以上13.3以下のノニオン性界面活性剤(c1)及びHLBが13.3を超えるノニオン性界面活性剤(c2)を含むことが好ましい。
ノニオン性界面活性剤(c1)のHLBは、重合安定性、および得られるポリマー分散液の希釈時の安定性の観点から、好ましくは10以上、より好ましくは11以上、更に好ましくは12以上であり、また、得られるポリマー分散液の希釈時の安定性の観点から、好ましくは13.3以下、より好ましくは13以下、更に好ましくは12.5以下である。なお本明細書において、HLB(親水性−親油性バランス)は、実施例記載の方法により計算される。
[Nonionic surfactant (C)]
The nonionic surfactant used in the present invention is a nonionic surfactant (c1) having an HLB of 10 to 13.3 and a nonionic surfactant having an HLB of more than 13.3, from the viewpoint of the stability of the resulting polymer dispersion. It is preferable that surfactant (c2) is included.
The HLB of the nonionic surfactant (c1) is preferably 10 or more, more preferably 11 or more, and still more preferably 12 or more, from the viewpoints of polymerization stability and stability when the resulting polymer dispersion is diluted. Moreover, from the viewpoint of stability at the time of dilution of the obtained polymer dispersion, it is preferably 13.3 or less, more preferably 13 or less, and further preferably 12.5 or less. In addition, in this specification, HLB (hydrophilicity-lipophilic balance) is calculated by the method described in the examples.

ノニオン性界面活性剤(c1)は、上記のHLBを有すれば、特に限定されないが、下記一般式(1)で表されるポリオキシアルキレンアルキルエーテルであることが好ましい。
1−O−(X)n−H (1)
式(1)中、R1は、直鎖又は分岐鎖の、飽和又は不飽和の炭素数8以上18以下の炭化水素基を示し、Xは、エチレンオキシド単位及びプロピレンオキシド単位から選ばれる少なくとも1種を示す。nはXの数平均付加モル数を示し、1以上15以下の数である。
1の炭素数は、乳化性能の観点から好ましくは8以上、より好ましくは11以上であり、同様の観点から好ましくは18以下、より好ましくは15以下である。R1は、水道水希釈時のポリマー分散液の安定化効果の観点から分岐鎖であることが好ましい。
The nonionic surfactant (c1) is not particularly limited as long as it has the above HLB, but is preferably a polyoxyalkylene alkyl ether represented by the following general formula (1).
R 1 —O— (X) n —H (1)
In Formula (1), R 1 represents a linear or branched, saturated or unsaturated hydrocarbon group having 8 to 18 carbon atoms, and X is at least one selected from ethylene oxide units and propylene oxide units. Indicates. n represents the number average added mole number of X and is a number of 1 or more and 15 or less.
The carbon number of R 1 is preferably 8 or more, more preferably 11 or more from the viewpoint of emulsification performance, and preferably 18 or less, more preferably 15 or less from the same viewpoint. R 1 is preferably a branched chain from the viewpoint of the stabilizing effect of the polymer dispersion when diluted with tap water.

乳化剤としての乳化性能の観点から、R1は、は飽和の炭化水素基が好ましい。
乳化剤としての乳化性能の観点から、Xはエチレンオキシド単位が好ましい。
nは、重合安定性及び得られるポリマー分散液の希釈時の安定性の観点から、好ましくは1以上、より好ましくは3以上、更に好ましくは6以上、更に好ましくは7以上であり、また、好ましくは15以下、より好ましくは13以下、更に好ましくは12以下、更に好ましくは10以下である。
From the viewpoint of emulsifying performance as an emulsifier, R 1 is preferably a saturated hydrocarbon group.
From the viewpoint of emulsifying performance as an emulsifier, X is preferably an ethylene oxide unit.
n is preferably 1 or more, more preferably 3 or more, still more preferably 6 or more, still more preferably 7 or more, from the viewpoint of polymerization stability and stability when the resulting polymer dispersion is diluted. Is 15 or less, more preferably 13 or less, still more preferably 12 or less, still more preferably 10 or less.

ノニオン性界面活性剤(c2)のHLBは、重合安定性の観点から、13.3を超え、14以上が好ましく、また同様な観点から、20以下が好ましく、19以下がより好ましい。
ノニオン性界面活性剤(c2)は、上記のHLBを有すれば、特に限定されないが、重合安定性の観点から、下記一般式(2)で表されるポリオキシアルキレンアルキルエーテルが好ましい。
2−O−(Y)m−H (2)
式(2)中、R2は、直鎖又は分岐鎖の、飽和又は不飽和の炭素数8以上18以下の炭化水素基、Yは、エチレンオキシド単位及びプロピレンオキシド単位から選ばれる少なくとも1種を示す。mはYの数均付加モル数を示し、8以上100以下の数である。
2の炭素数は、重合安定性を高める観点から、好ましくは8以上、より好ましくは10以上であり、また同様の観点から、好ましくは18以下、より好ましくは14以下である。
2は、重合安定性を高める観点から直鎖であることが好ましい。
Yは重合安定性を高める観点からエチレンオキシド単位が好ましい。
mは、重合安定性を高める観点から、好ましくは8以上、より好ましくは10以上、更に好ましくは30以上、更により好ましくは40以上であり、また同様の観点から、好ましくは100以下、より好ましくは70以下、更に好ましくは60以下である。
The HLB of the nonionic surfactant (c2) exceeds 13.3 and is preferably 14 or more from the viewpoint of polymerization stability, and is preferably 20 or less and more preferably 19 or less from the same viewpoint.
Although nonionic surfactant (c2) will not be specifically limited if it has said HLB, From a viewpoint of superposition | polymerization stability, the polyoxyalkylene alkyl ether represented by following General formula (2) is preferable.
R 2 —O— (Y) m —H (2)
In formula (2), R 2 is a linear or branched, saturated or unsaturated hydrocarbon group having 8 to 18 carbon atoms, and Y represents at least one selected from ethylene oxide units and propylene oxide units. . m shows the number addition mole number of Y, and is a number of 8 or more and 100 or less.
The number of carbon atoms of R 2 is preferably 8 or more, more preferably 10 or more, from the viewpoint of improving polymerization stability, and from the same viewpoint, it is preferably 18 or less, more preferably 14 or less.
R 2 is preferably linear from the viewpoint of enhancing polymerization stability.
Y is preferably an ethylene oxide unit from the viewpoint of enhancing polymerization stability.
m is preferably 8 or more, more preferably 10 or more, still more preferably 30 or more, still more preferably 40 or more, from the viewpoint of improving polymerization stability, and from the same viewpoint, preferably 100 or less, more preferably Is 70 or less, more preferably 60 or less.

ノニオン性界面活性剤(c2)としては、重合安定性を高める観点から、HLBが13.3を超え、17以下のノニオン性界面活性剤(c2−1)及びHLBが17を超えるノニオン性界面活性剤(c2−2)を含むことが好ましい。
ノニオン性界面活性剤(c2−1)のHLBは、重合安定性の観点から、好ましくは13.3を超え、より好ましくは14以上であり、また同様な観点から、好ましくは17以下、より好ましくは16以下である。
ノニオン性界面活性剤(c2−2)のHLBは、重合安定性の観点から、好ましくは17を超え、より好ましくは18以上であり、また同様な観点から、好ましくは20以下、より好ましくは19以下である。
工程(1)で水系溶媒に添加されるノニオン性界面活性剤(c2−1)とノニオン性界面活性剤(c2−2)との質量比〔(c2−1)/(c2−2)〕は、重合安定性の観点から、好ましくは1以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは8以上であり、また、同様の観点から、好ましくは50以下、より好ましくは20以下、更に好ましくは10以下である。
As a nonionic surfactant (c2), from the viewpoint of enhancing polymerization stability, a nonionic surfactant (c2-1) having an HLB of more than 13.3 and an HLB of more than 17 and a nonionic surfactant having an HLB of more than 17 It is preferable that an agent (c2-2) is included.
The HLB of the nonionic surfactant (c2-1) is preferably more than 13.3, more preferably 14 or more from the viewpoint of polymerization stability, and preferably 17 or less, more preferably from the same viewpoint. Is 16 or less.
The HLB of the nonionic surfactant (c2-2) is preferably more than 17, more preferably 18 or more from the viewpoint of polymerization stability, and preferably 20 or less, more preferably 19 from the same viewpoint. It is as follows.
The mass ratio [(c2-1) / (c2-2)] of the nonionic surfactant (c2-1) and the nonionic surfactant (c2-2) added to the aqueous solvent in the step (1) is From the viewpoint of polymerization stability, it is preferably 1 or more, more preferably 5 or more, still more preferably 8 or more, and from the same viewpoint, preferably 50 or less, more preferably 20 or less, still more preferably 10 or less. It is.

界面活性剤(C)の合計添加量は、工程(2)で用いる単量体の合計使用量100質量部に対して、乳化重合の安定性の観点から、好ましくは1質量部以上、より好ましくは5質量部以上、更に好ましくは8質量部以上であり、また、加熱トリッピング時の泡立ち防止の観点から、好ましくは15質量部以下、より好ましくは13質量部以下、更に好ましくは12質量部以下である。   The total addition amount of the surfactant (C) is preferably 1 part by mass or more, more preferably 100 parts by mass with respect to the total use amount of the monomers used in the step (2), from the viewpoint of emulsion polymerization stability. Is 5 parts by mass or more, more preferably 8 parts by mass or more, and preferably 15 parts by mass or less, more preferably 13 parts by mass or less, and still more preferably 12 parts by mass or less, from the viewpoint of preventing foaming during heating tripping. It is.

工程(1)で水系溶媒に添加されるノニオン界面活性剤(c1)とノニオン界面活性剤(c2)との質量比〔(c1)/(c2)〕は、重合安定性と希釈安定性を両立させる観点から、好ましくは0.5以上、より好ましくは1.0以上、更に好ましくは1.5以上であり、また、重合安定性と希釈安定性を両立の観点から、好ましくは50以下、より好ましくは10以下、更に好ましくは2以下である。
水系溶媒としては、上記の水系溶媒が好ましく用いられる。水系溶媒の使用量は、後述する工程(2)における単量体の合計使用量に対し、ポリマー分散液のメジアン径を小さくする観点から、好ましくは1質量倍以上、より好ましくは2質量倍以上、更に好ましくは3質量倍以上である。また、生産性の観点から、好ましくは100質量倍以下、より好ましくは10質量倍以下、更に好ましくは5質量倍以下である。
The mass ratio [(c1) / (c2)] of the nonionic surfactant (c1) and the nonionic surfactant (c2) added to the aqueous solvent in the step (1) is compatible with polymerization stability and dilution stability. From the viewpoint of making it preferable, it is preferably 0.5 or more, more preferably 1.0 or more, and even more preferably 1.5 or more. Also, from the viewpoint of achieving both polymerization stability and dilution stability, preferably 50 or less, more Preferably it is 10 or less, More preferably, it is 2 or less.
As the aqueous solvent, the above aqueous solvent is preferably used. The amount of the aqueous solvent used is preferably 1 mass times or more, more preferably 2 mass times or more, from the viewpoint of reducing the median diameter of the polymer dispersion with respect to the total amount of monomers used in the step (2) described later. More preferably, it is 3 mass times or more. Moreover, from a viewpoint of productivity, Preferably it is 100 mass times or less, More preferably, it is 10 mass times or less, More preferably, it is 5 mass times or less.

〔非イオン性保護コロイド形成剤〕
本発明の製造方法においては、ポリマー分散液の安定性の観点から、カチオン化澱粉(B)と共に非イオン性保護コロイド形成剤を使用することが好ましい。
非イオン性保護コロイド形成剤としては、カラギーナン、プルラン、ショ糖、及びそれらに非イオン性基を導入した誘導体、トレハロース、ヒドロキシプロピルセルロース、部分けん化ポリビニルアルコール(PVA)、完全けん化ポリビニルアルコールが挙げられ、ポリマー分散液の安定性の観点から、部分けん化ポリビニルアルコール(PVA)が好ましい。
非イオン性保護コロイド形成剤を用いる場合には、その使用量は、工程(2)で用いる単量体の合計使用量100質量部に対して、重合安定性の観点から、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、更に好ましくは1質量部以上であり、また、重合安定性の観点から、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは2質量部以下、更により好ましくは1.5質量部以下である。
非イオン性保護コロイド形成剤とカチオン化澱粉(B)の質量比(非イオン性保護コロイド形成剤質量/カチオン化澱粉(B)質量)は、重合安定性の観点から、好ましくは1/100以上、より好ましくは5/95以上、更に好ましくは10/90以上であり、また、好ましくは55/45以下、より好ましくは40/60以下、更に好ましくは20/70以下である。
[Nonionic protective colloid-forming agent]
In the production method of the present invention, it is preferable to use a nonionic protective colloid-forming agent together with the cationized starch (B) from the viewpoint of the stability of the polymer dispersion.
Nonionic protective colloid-forming agents include carrageenan, pullulan, sucrose, and derivatives in which nonionic groups are introduced, trehalose, hydroxypropylcellulose, partially saponified polyvinyl alcohol (PVA), and fully saponified polyvinyl alcohol. From the viewpoint of the stability of the polymer dispersion, partially saponified polyvinyl alcohol (PVA) is preferred.
When a nonionic protective colloid-forming agent is used, the amount used is preferably 0.1 from the viewpoint of polymerization stability with respect to 100 parts by mass of the total amount of monomers used in step (2). More than 0.5 parts by weight, more preferably 0.5 parts by weight or more, still more preferably 1 parts by weight or more, and from the viewpoint of polymerization stability, preferably 10 parts by weight or less, more preferably 5 parts by weight or less. Is 2 parts by mass or less, and more preferably 1.5 parts by mass or less.
The mass ratio of the nonionic protective colloid forming agent to the cationized starch (B) (nonionic protective colloid forming agent mass / cationized starch (B) mass) is preferably 1/100 or more from the viewpoint of polymerization stability. More preferably, it is 5/95 or more, more preferably 10/90 or more, preferably 55/45 or less, more preferably 40/60 or less, still more preferably 20/70 or less.

〔工程(1)の諸条件〕
工程(1)において、カチオン化澱粉(B)、界面活性剤(c1)及び界面活性剤(c2)の水系溶媒への添加順序は特に限定されないが、重合安定性の観点から、カチオン化澱粉(B)、及び任意で非イオン性保護コロイドを水系溶媒に分散懸濁させ、その後、界面活性剤(c1)及び界面活性剤(c2)を添加することが好ましい。なお、カチオン化澱粉(B)、及び任意で添加される非イオン性保護コロイドを分散懸濁させる際に加熱することが好ましい。
カチオン化澱粉(B)、界面活性剤(c1)及び界面活性剤(c2)は溶解性の観点から、それぞれ一括で添加してもよいし、分割または滴下等によって添加してもよい。
カチオン化澱粉(B)、界面活性剤(c1)及び界面活性剤(c2)の添加時には、系を撹拌しながら添加することが好ましい。
カチオン化澱粉(B)、及び任意で添加される非イオン性の保護コロイドの溶解時の温度に特に限定は無いが、溶解速度及び設備の負荷の観点から、好ましくは80℃以上、より好ましくは85℃以上、更に好ましくは90℃以上であり、また、好ましくは120℃以下、より好ましくは110℃以下、更に好ましくは100℃以下である。
[Various conditions for step (1)]
In the step (1), the order of addition of the cationized starch (B), the surfactant (c1) and the surfactant (c2) to the aqueous solvent is not particularly limited, but from the viewpoint of polymerization stability, the cationized starch ( It is preferable to disperse and suspend B) and optionally the nonionic protective colloid in an aqueous solvent, and then add the surfactant (c1) and the surfactant (c2). The cationized starch (B) and the optionally added nonionic protective colloid are preferably heated when dispersed and suspended.
The cationized starch (B), the surfactant (c1) and the surfactant (c2) may be added all at once from the viewpoint of solubility, or may be added by dividing or dropping.
When adding the cationized starch (B), the surfactant (c1) and the surfactant (c2), it is preferable to add them while stirring the system.
The temperature at the time of dissolution of the cationized starch (B) and the optionally added nonionic protective colloid is not particularly limited, but is preferably 80 ° C. or more, more preferably from the viewpoint of dissolution rate and equipment load. It is 85 ° C or higher, more preferably 90 ° C or higher, preferably 120 ° C or lower, more preferably 110 ° C or lower, still more preferably 100 ° C or lower.

<工程(2)>
工程(2)は、工程(1)で得られた溶液中において、重合開始剤を用いて単量体(a1)、及び単量体(a2)の乳化重合を行う工程である。以下各成分について具体的に説明する。
<Step (2)>
Step (2) is a step of performing emulsion polymerization of monomer (a1) and monomer (a2) using a polymerization initiator in the solution obtained in step (1). Each component will be specifically described below.

<単量体(a1)>
本発明で使用する単量体(a1)は、炭素数が1〜16であるアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル(a1)である。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる少なくとも1種を意味する。
<Monomer (a1)>
The monomer (a1) used in the present invention is a (meth) acrylic acid ester (a1) having an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms.
In the present specification, “(meth) acrylic acid” means at least one selected from acrylic acid and methacrylic acid.

(メタ)アクリル酸アルキルエステルのアルキル基の炭素数は、乳化重合の重合安定性の観点から、好ましくは1以上、より好ましく2以上、更に好ましくは3以上であり、また、好ましくは10以下、より好ましくは8以下、更に好ましくは6以下である。
また、前記アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状のいずれであってもよく、n−体、sec−体、tert−体、iso−体を含む。
The number of carbon atoms of the alkyl group of the (meth) acrylic acid alkyl ester is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, still more preferably 3 or more, and preferably 10 or less, from the viewpoint of polymerization stability of emulsion polymerization. More preferably, it is 8 or less, More preferably, it is 6 or less.
The alkyl group may be linear or branched, and includes n-form, sec-form, tert-form, and iso-form.

具体的な化合物としては、(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−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸iso−ブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸n−ヘプチル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルが挙げられる。
単量体(a1)は、ポリマー分散液の目的とする用途に応じて適宜選ばれるが、本発明において加熱ストリッピングの効果を得る観点から、好ましくは、(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iso−ブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル及び(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシルから選ばれる少なくとも1種、より好ましくはメタクリル酸メチル又はアクリル酸n−ブチル、更に好ましくはアクリル酸n−ブチルである。
単量体(a1)の使用量は、ポリマー(A)の単量体成分の合計使用量100質量部に対して、メジアン径を小さくして、更にメジアン径の変動係数の値を小さくする観点から、好ましくは99.5質量部以下、より好ましくは98質量部以下、更に好ましくは96質量部以下であり、また、カチオン性保護コロイドと乳化粒子との相互作用の観点から、好ましくは70質量部以上、より好ましくは90質量部以上、更に好ましくは92質量部以上である。
Specific compounds include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, iso-butyl (meth) acrylate, (meth ) Tert-butyl acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, n-heptyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, 2- (meth) acrylic acid 2- Ethyl hexyl is mentioned.
The monomer (a1) is appropriately selected according to the intended use of the polymer dispersion, but preferably from the viewpoint of obtaining the effect of heat stripping in the present invention, methyl (meth) acrylate, (meth) At least one selected from ethyl acrylate, n-butyl (meth) acrylate, iso-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate and 2-ethylhexyl (meth) acrylate, more preferably methacryl Methyl acid or n-butyl acrylate, more preferably n-butyl acrylate.
The amount of the monomer (a1) used is that the median diameter is reduced and the coefficient of variation of the median diameter is further reduced with respect to 100 parts by mass of the total amount of monomer components of the polymer (A). From this, it is preferably 99.5 parts by mass or less, more preferably 98 parts by mass or less, still more preferably 96 parts by mass or less, and from the viewpoint of interaction between the cationic protective colloid and the emulsified particles, preferably 70 parts by mass. Part or more, more preferably 90 parts by weight or more, and still more preferably 92 parts by weight or more.

<単量体(a2)>
本発明で使用する単量体(a2)は、エチレン性不飽和カルボン酸又はその塩である。
単量体(a2)としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アシッド・ホスホキシエチル・(メタ)アクリレート等のアシッド・ホスホキシアルキル・(メタ)アクリレート、アシッド・ホスホキシポリオキシエチレングリコール・モノ(メタ)アクリレート、アシッド・ホスホキシポリオキシプロピレングリコール・(メタ)アクリレート等のアシッド・ホスホキシポリオキシアルキレングリコール・(メタ)アクリレートが挙げられる。これらの中では、原料の入手容易性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸が好ましく、アクリル酸がより好ましい。
単量体(a2)として、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Monomer (a2)>
The monomer (a2) used in the present invention is an ethylenically unsaturated carboxylic acid or a salt thereof.
As the monomer (a2), acid phosphoric acid such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid, maleic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, acid phosphoxyethyl (meth) acrylate, etc. Acids, phosphoxypolyoxyalkylene glycols, (meth) such as xylalkyl (meth) acrylate, acid, phosphoxypolyoxyethylene glycol, mono (meth) acrylate, acid, phosphoxypolyoxypropylene glycol, (meth) acrylate An acrylate is mentioned. Among these, acrylic acid, methacrylic acid, and 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid are preferable, and acrylic acid is more preferable from the viewpoint of availability of raw materials.
As the monomer (a2), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

単量体(a2)の使用量は、ポリマー(A)単量体成分の合計使用量100質量部に対して、メジアン径を小さくする観点から、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下、更に好ましくは1.5質量部以下であり、また、カチオン性保護コロイドと乳化粒子との相互作用の観点から、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、更に好ましくは0.5質量部以上である。   The amount of the monomer (a2) used is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass from the viewpoint of reducing the median diameter with respect to 100 parts by mass of the total amount of the monomer component (A) used. Part or less, more preferably 1.5 parts by weight or less, and from the viewpoint of the interaction between the cationic protective colloid and the emulsified particles, preferably 0.01 parts by weight or more, more preferably 0.1 parts by weight or more. More preferably, it is 0.5 parts by mass or more.

<単量体(a3)>
乳化重合の際に、その他の単量体(a3)が含まれていてもよい。
単量体(a3)としては、特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、(メタ)アクリルアミド類、(メタ)アクリルニトリル、酢酸ビニル、スチレン等が挙げられる。
<Monomer (a3)>
In the emulsion polymerization, other monomer (a3) may be contained.
Although it does not specifically limit as a monomer (a3), For example, (meth) acrylic-acid hydroxyalkyl ester, (meth) acrylamide, (meth) acrylonitrile, vinyl acetate, styrene etc. are mentioned.

(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルは、希釈安定性を確保する観点から、(メタ)アクリル酸ω―ヒドロキシアルキルエステルが好ましく、炭素数が2〜6であるω―ヒドロキシアルキル基を有するものが好ましい。
アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルの具体例としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチルが挙げられる。これらの中でも、原料入手性の観点から、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEMA)が好ましい。
(メタ)アクリルアミド類の具体例としては、アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド等が挙げられる。
単量体(a3)として、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
From the viewpoint of ensuring dilution stability, the (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester is preferably a (meth) acrylic acid ω-hydroxyalkyl ester, and preferably has an ω-hydroxyalkyl group having 2 to 6 carbon atoms. .
Specific examples of the hydroxyalkyl acrylate include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate. Among these, 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) is preferable from the viewpoint of raw material availability.
Specific examples of (meth) acrylamides include acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, diethylacrylamide, acryloylmorpholine, dimethylaminopropylacrylamide, and hydroxyethylacrylamide.
As the monomer (a3), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

単量体(a3)の使用量は、ポリマー(A)の単量体成分の合計使用量100質量部に対して、メジアン径を小さくする観点から、好ましくは25質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは10質量部以下であり、また、カチオン性保護コロイドと乳化粒子との相互作用の観点から、好ましくは0.8質量部以上、より好ましくは1質量部以上、更に好ましくは2質量部以上、である。   The amount of the monomer (a3) used is preferably 25 parts by mass or less, more preferably 20 parts from the viewpoint of reducing the median diameter with respect to 100 parts by mass of the total amount of monomer components of the polymer (A). From the viewpoint of the interaction between the cationic protective colloid and the emulsified particles, preferably 0.8 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, still more preferably 10 parts by mass or less. Is 2 parts by mass or more.

<重合開始剤>
本発明で用いる重合開始剤としては、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)、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩等のアゾ化合物や、tert−ブチルペルオキシオクトエート、ジベンゾイルペルオキシド等の有機過酸化物、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の無機化酸化物等の公知のラジカル重合開始剤を用いることができる。これらの重合開始剤の中でも、凝集抑制の観点から、アゾ化合物が好ましい。
重合開始剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
重合開始剤の合計使用量は、ポリマー(A)単量体成分の合計使用量100質量部に対して、凝集抑制の観点から、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.3質量部以上、更に好ましくは0.5質量部以上であり、また、好ましくは1質量部以下、より好ましくは0.6質量部以下である。
<Polymerization initiator>
As a polymerization initiator used in the present invention, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2-amidinopropane) Known radical polymerization initiators such as azo compounds such as hydrochloride, organic peroxides such as tert-butylperoxyoctoate and dibenzoyl peroxide, inorganic peroxides such as sodium persulfate, potassium persulfate and ammonium persulfate Can be used. Among these polymerization initiators, an azo compound is preferable from the viewpoint of suppressing aggregation.
A polymerization initiator may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
The total use amount of the polymerization initiator is preferably 0.1 parts by weight or more, more preferably 0.3 parts by weight from the viewpoint of suppressing aggregation with respect to 100 parts by weight of the total use amount of the polymer (A) monomer component. Part or more, more preferably 0.5 part by weight or more, preferably 1 part by weight or less, more preferably 0.6 part by weight or less.

<pH調整剤>
本発明の工程(2)においては、pHが制御された溶液中で乳化重合を行うことが好ましく、溶液のpHは、工程(2)の乳化重合開始前にpH調整剤を用いて制御することが好ましい。
工程(2)の乳化重合を行う際のpHは、得られるポリマー分散液の希釈安定性を高める観点から、好ましくは5.5以上、より好ましくは6.0以上、更に好ましくは6.5以上であり、また、好ましくは9.5以下、より好ましくは8.0以下、更に好ましくは7.5以下である。
pH調整剤としては、リン酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸、クエン酸炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどが挙げられる。
pH調整剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
pH調整剤を用いる場合、その添加時期は、工程(2)の乳化重合開始前であれば特に限定されない。
尚、本発明における溶液のpHとは、単量体(a1)及び(a2)の添加前の溶液を、20℃において、pHメーターを使用して測定した値をいう。
<PH adjuster>
In the step (2) of the present invention, it is preferable to carry out emulsion polymerization in a solution in which the pH is controlled, and the pH of the solution is controlled using a pH adjusting agent before the start of the emulsion polymerization in the step (2). Is preferred.
From the viewpoint of improving the dilution stability of the resulting polymer dispersion, the pH at the time of performing the emulsion polymerization in the step (2) is preferably 5.5 or more, more preferably 6.0 or more, and further preferably 6.5 or more. Moreover, Preferably it is 9.5 or less, More preferably, it is 8.0 or less, More preferably, it is 7.5 or less.
Examples of the pH adjuster include sodium phosphate, sodium hydrogen phosphate, phosphoric acid, sodium citrate carbonate, and sodium bicarbonate.
A pH adjuster may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
When using a pH adjuster, the addition time will not be specifically limited if it is before the emulsion polymerization start of a process (2).
In addition, pH of the solution in this invention means the value which measured the solution before addition of monomer (a1) and (a2) using a pH meter at 20 degreeC.

〔工程(2)の諸条件〕
工程(2)において、単量体(a1)及び単量体(a2)の溶液への添加方法に特に限定は無く、それぞれ個別に添加しても、同時に添加してもよく、また予め両者を混合しておいて添加してもよい。また単量体(a1)、単量体(a2)又はそれらの混合物、及び重合開始剤は、溶液に一括で添加してもよいし、分割、滴下等の方法で添加してもよいが、共重合組成や転化率の観点から滴下して行うことが好ましい。
[Conditions for step (2)]
In the step (2), the method for adding the monomer (a1) and the monomer (a2) to the solution is not particularly limited, and they may be added individually or simultaneously. You may mix and add. In addition, the monomer (a1), the monomer (a2) or a mixture thereof, and the polymerization initiator may be added to the solution all at once, or may be added by a method such as dividing or dropping, It is preferable to carry out by dripping from a viewpoint of a copolymer composition and a conversion rate.

工程(2)における乳化重合時の温度は、乳化重合の速度、及び乳化状態の安定性の観点から、好ましくは50℃以上、より好ましくは55℃以上、更に好ましくは60℃以上であり、好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下、更に好ましくは80℃以下である。   The temperature during the emulsion polymerization in the step (2) is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 55 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, from the viewpoint of the speed of emulsion polymerization and the stability of the emulsion state. Is 100 ° C. or lower, more preferably 90 ° C. or lower, and still more preferably 80 ° C. or lower.

乳化重合の重合時間は、重合を十分に行う観点、及び生産性の観点から、好ましくは2時間以上、より好ましくは4時間以上、更に好ましくは6時間以上であり、また、好ましくは10時間以下、より好ましくは9時間以下、更に好ましくは8時間以下である。   The polymerization time of emulsion polymerization is preferably 2 hours or more, more preferably 4 hours or more, still more preferably 6 hours or more, and preferably 10 hours or less from the viewpoint of sufficient polymerization and productivity. More preferably, it is 9 hours or less, More preferably, it is 8 hours or less.

乳化重合は、撹拌しながら行うことが好ましい。撹拌速度が遅すぎると混合不良による凝集が発生し、過度に撹拌速度を上げるとせん断凝集が発生する。乳化重合はせん断凝集を起こさない速度で撹拌しながら行うことが好ましい。
乳化重合終了後、更に重合開始剤を加えることが残存モノマー量低減の観点から好ましい。
The emulsion polymerization is preferably performed with stirring. If the stirring speed is too slow, aggregation due to poor mixing occurs, and if the stirring speed is excessively increased, shear aggregation occurs. The emulsion polymerization is preferably carried out with stirring at a speed that does not cause shear aggregation.
It is preferable from the viewpoint of reducing the residual monomer amount that a polymerization initiator is further added after the emulsion polymerization.

[加熱ストリッピング(工程(3))]
本発明は、ポリマー分散液と、カチオン性界面活性剤(d1)及びHLBが11以上のノニオン性界面活性剤(d2)から選ばれる1種以上の界面活性剤(D)とを混合して、加熱ストリッピングを行う。
当該加熱ストリッピングを行なう工程は、上記の工程(1)及び(2)に続いて、工程(3)として行なうことができる。この場合、ポリマー分散液は、工程(2)により得られたポリマー分散液である。
加熱ストリッピングとしては、例えば、水および単量体等の揮発成分を減圧蒸留により留去することで行なうことができる。当該操作方法としては、工程(2)で得られたポリマー分散液をそのままストリッピングし、一定濃度まで濃縮した後に、水系媒体で元の濃度に戻す操作を繰り返し行うことができる。また、工程(2)で得られたポリマー分散液に先に水系媒体を加え、希釈してから元の濃度になるまで濃縮する操作を繰り返してもよい。粒子内から単量体(a1)を連続相である水相側により速く拡散させる観点からは、前者の操作が好ましい。
加熱ストリッピング工程の繰り返し回数は、未反応単量体を除去する観点から2回以上行うこともできるが、処理効率の観点から、好ましくは3回以下、より好ましくは2回以下、更に好ましくは1回である。
[Heating stripping (step (3))]
The present invention mixes a polymer dispersion with one or more surfactants (D) selected from a cationic surfactant (d1) and a nonionic surfactant (d2) having an HLB of 11 or more, Perform heat stripping.
The step of performing the heat stripping can be performed as the step (3) following the steps (1) and (2). In this case, the polymer dispersion is the polymer dispersion obtained by the step (2).
Heat stripping can be performed, for example, by distilling off volatile components such as water and monomers by distillation under reduced pressure. As the operation method, the polymer dispersion obtained in the step (2) can be stripped as it is, concentrated to a certain concentration, and then returned to the original concentration with an aqueous medium. Moreover, you may repeat operation which adds an aqueous medium previously to the polymer dispersion liquid obtained at the process (2), dilutes, and concentrates to the original density | concentration. From the viewpoint of diffusing the monomer (a1) faster from the inside of the particles to the aqueous phase side which is a continuous phase, the former operation is preferable.
The number of repetitions of the heating stripping step can be performed twice or more from the viewpoint of removing unreacted monomers, but from the viewpoint of processing efficiency, it is preferably 3 times or less, more preferably 2 times or less, and still more preferably. Once.

<カチオン性界面活性剤(d1)>
カチオン性界面活性剤(d1)としては、下記一般式(3)で表される化合物が効率よく未反応単量体などを除去する観点から好適である。
<Cationic surfactant (d1)>
As the cationic surfactant (d1), a compound represented by the following general formula (3) is preferable from the viewpoint of efficiently removing unreacted monomers and the like.

Figure 0006181544
式(3)中、R3aは炭素数8以上22以下の炭化水素基、Xは−COO−又は−CONH−から選ばれる基であり、R3bは炭素数2又は3のアルキレン基である。gは0又は1の数である。R3cは炭素数1以上3以下のアルキル基である。T-は、有機又は無機の陰イオンである。
3aは、未反応単量体を除去する観点から、好ましくはアルキル基、又はアルケニル基であり、より好ましくは、アルキル基である。
3aの炭素数は、未反応単量体を除去する観点から、好ましくは8以上、より好ましくは12以上、更に好ましくは14以上であり、同様の観点から好ましくは22以下、より好ましくは20以下である。
gは、炭素数は未反応単量体を除去する観点から、0の数が好ましい。
3cは、未反応単量体を除去する観点から、メチル基であることが好ましい。
-は、未反応単量体を除去する観点から、好ましくは、ハロゲン化物イオン、炭素数1以上3以下のアルキル硫酸エステルイオン、炭素数1以上12以下の脂肪酸イオン、炭素数1以上3以下のアルキル基で置換していてもよいベンゼンスルホン酸イオンであり、より好ましくはハロゲン化物イオンであり、更に好ましくは塩化物イオンである。
Figure 0006181544
In Formula (3), R 3a is a hydrocarbon group having 8 to 22 carbon atoms, X is a group selected from —COO— or —CONH—, and R 3b is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms. g is a number of 0 or 1. R 3c is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. T is an organic or inorganic anion.
R 3a is preferably an alkyl group or an alkenyl group, more preferably an alkyl group, from the viewpoint of removing unreacted monomers.
The number of carbon atoms in R 3a is preferably 8 or more, more preferably 12 or more, still more preferably 14 or more from the viewpoint of removing unreacted monomers, and preferably 22 or less, more preferably 20 from the same viewpoint. It is as follows.
g is preferably a number of 0 from the viewpoint of removing unreacted monomers.
R 3c is preferably a methyl group from the viewpoint of removing unreacted monomers.
T - is preferably a halide ion, an alkyl sulfate ester ion having 1 to 3 carbon atoms, a fatty acid ion having 1 to 12 carbon atoms, or a carbon atom having 1 to 3 carbon atoms from the viewpoint of removing unreacted monomers. Benzenesulfonate ion optionally substituted with an alkyl group, more preferably a halide ion, and still more preferably a chloride ion.

<ノニオン性界面活性剤(d2)>
ノニオン性界面活性剤(d2)のHLBは、未反応単量体除去の観点から、11以上であり、好ましくは14以上、より好ましくは17以上であり、また、また同様な観点から、好ましくは20以下、より好ましくは19以下である。
ノニオン性界面活性剤(d2)は、下記一般式(4)で表される化合物が、効率よく未反応単量体を除去する観点から好適である。
4−O−(Z)m−H (4)
式(4)中、R4は、直鎖又は分岐鎖の、飽和又は不飽和の炭素数が8以上18以下の炭化水素基、Zは、エチレンオキシド単位及びプロピレンオキシド単位から選ばれる少なくとも1種を示す。mは、Zの数均付加モル数を示し、16以上100以下の数である。
4の炭素数は、効率よく未反応単量体を除去する観点から、好ましくは8以上、より好ましくは10以上であり、また同様の観点から、好ましくは18以下、より好ましくは14以下である。
4は、効率よく未反応単量体を除去する観点から直鎖であることが好ましい。
4は、効率よく未反応単量体を除去する観点から飽和であることが好ましい。
Zは効率よく未反応単量体を除去する観点から、エチレンオキシド単位が好ましい。
mは、効率よく未反応単量体を除去する観点から、好ましくは16以上、より好ましくは19以上、更に好ましくは30以上、更に好ましくは40以上であり、また同様の観点から、好ましくは100以下、より好ましくは70以下、更に好ましくは60以下である。
<Nonionic surfactant (d2)>
The HLB of the nonionic surfactant (d2) is 11 or more from the viewpoint of removing unreacted monomers, preferably 14 or more, more preferably 17 or more, and preferably from the same viewpoint. 20 or less, more preferably 19 or less.
The nonionic surfactant (d2) is preferably a compound represented by the following general formula (4) from the viewpoint of efficiently removing unreacted monomers.
R 4 —O— (Z) m —H (4)
In formula (4), R 4 is a linear or branched, saturated or unsaturated hydrocarbon group having 8 to 18 carbon atoms, and Z is at least one selected from ethylene oxide units and propylene oxide units. Show. m shows the number addition mole number of Z, and is a number of 16 or more and 100 or less.
The number of carbon atoms of R 4 is preferably 8 or more, more preferably 10 or more from the viewpoint of efficiently removing unreacted monomers, and from the same viewpoint, it is preferably 18 or less, more preferably 14 or less. is there.
R 4 is preferably linear from the viewpoint of efficiently removing unreacted monomers.
R 4 is preferably saturated from the viewpoint of efficiently removing unreacted monomers.
Z is preferably an ethylene oxide unit from the viewpoint of efficiently removing unreacted monomers.
m is preferably 16 or more, more preferably 19 or more, still more preferably 30 or more, still more preferably 40 or more, from the viewpoint of efficiently removing unreacted monomers, and from the same viewpoint, preferably 100. Below, more preferably 70 or less, and still more preferably 60 or less.

加熱ストリッピングでは、効率よく未反応単量体を除去する観点及びポリマー粒子の凝集を防ぐ観点から、好ましくはカチオン性界面活性剤(d1)及びHLBが11以上のノニオン性界面活性剤(d2)から選ばれる1種以上の界面活性剤(D)、より好ましくはカチオン性界面活性剤(d1)とポリマー分散液とを混合して、加熱ストリッピングを行う。
界面活性剤(D)を混合する量は、加熱ストリッピング前のポリマー分散液中の連続相100質量部に対して、未反応単量体を除去する観点から、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.3質量部以上、更に好ましくは0.5質量部以上であり、また、分散液の発泡や突沸を防止する観点から、好ましくは4.0質量部以下、より好ましくは3.0質量部以下、更に好ましくは2.0質量部以下、更に好ましくは1.5質量部以下である。
上記連続相とは、ポリマー分散液中の連続相を形成する成分を意味し、より具体的にはポリマー分散液中の非固形分を意味する。
In the heat stripping, a cationic surfactant (d1) and a nonionic surfactant (d2) having an HLB of 11 or more are preferable from the viewpoint of efficiently removing unreacted monomers and preventing aggregation of polymer particles. One or more surfactants (D) selected from the above, more preferably a cationic surfactant (d1), and a polymer dispersion are mixed and subjected to heat stripping.
The amount of the surfactant (D) to be mixed is preferably 0.1 parts by mass or more from the viewpoint of removing unreacted monomers with respect to 100 parts by mass of the continuous phase in the polymer dispersion before heating stripping. , More preferably 0.3 parts by mass or more, still more preferably 0.5 parts by mass or more, and preferably 4.0 parts by mass or less, more preferably 3 from the viewpoint of preventing foaming and bumping of the dispersion. 0.0 parts by mass or less, more preferably 2.0 parts by mass or less, and further preferably 1.5 parts by mass or less.
The continuous phase means a component that forms a continuous phase in the polymer dispersion, and more specifically means a non-solid content in the polymer dispersion.

<加熱ストリッピングの諸条件>
工程(3)での加熱ストリッピング開始時の固形分濃度は、効率よく未反応単量体を除去する観点から、好ましくは1質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上、更に好ましくは18質量%以上であり、ポリマー粒子の凝集を防ぐ観点から、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下である。
加熱ストリッピング開始時の固形分濃度の調整は、ポリマー分散液に水系溶媒を加えることにより行うことができる。
加熱ストリッピング時のポリマー分散液の温度は効率よく未反応単量体を除去する観点から、好ましくは20℃以上、より好ましくは30℃以上、更に好ましくは40℃以上であり、ポリマー粒子の凝集を防ぐ観点から、好ましくは100℃以下、より好ましくは70℃以下、更に好ましくは60℃以下である。
加熱ストリッピング時の圧力は効率よく未反応単量体を除去する観点から、絶対圧力で好ましくは100kPa以下、より好ましくは50kPa以下、更に好ましくは20kPa以下であり、経済的観点から、絶対圧力で、好ましくは1kPa以上、より好ましくは5kPa以上、更に好ましくは10kPa以上である。
加熱ストリッピングの終了時の固形分濃度は、効率よく未反応単量体を除去する観点及びポリマー分散液の生産性の観点から、好ましくは15質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、更に好ましくは33質量%以上であり、ポリマー粒子の凝集を防ぐ観点から、好ましくは40質量%、より好ましくは35質量%以下である。
上記加熱ストリッピング終了後のポリマー分散液中の単量体(a1)の含有量は、匂いの観点から、好ましくは500質量ppm以下、より好ましくは100質量ppm以下、更に好ましくは10質量ppm以下である。
<Heat stripping conditions>
From the viewpoint of efficiently removing unreacted monomers, the solid content concentration at the start of heating stripping in the step (3) is preferably 1% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and further preferably 15% by mass. % Or more, more preferably 18% by mass or more, and from the viewpoint of preventing aggregation of polymer particles, it is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less.
The solid content concentration at the start of heating stripping can be adjusted by adding an aqueous solvent to the polymer dispersion.
From the viewpoint of efficiently removing unreacted monomers, the temperature of the polymer dispersion at the time of heat stripping is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. or higher, and further preferably 40 ° C. or higher. From the viewpoint of preventing this, it is preferably 100 ° C. or lower, more preferably 70 ° C. or lower, and still more preferably 60 ° C. or lower.
From the viewpoint of efficiently removing unreacted monomers, the pressure at the time of heating stripping is preferably 100 kPa or less, more preferably 50 kPa or less, and even more preferably 20 kPa or less in absolute pressure, and from an economic viewpoint, absolute pressure is used. The pressure is preferably 1 kPa or more, more preferably 5 kPa or more, and still more preferably 10 kPa or more.
The solid content concentration at the end of the heating stripping is preferably 15% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, from the viewpoint of efficiently removing unreacted monomers and the productivity of the polymer dispersion. The amount is preferably 30% by mass or more, more preferably 33% by mass or more, and preferably 40% by mass, more preferably 35% by mass or less from the viewpoint of preventing aggregation of polymer particles.
The content of the monomer (a1) in the polymer dispersion after completion of the heat stripping is preferably 500 ppm by mass or less, more preferably 100 ppm by mass or less, and further preferably 10 ppm by mass or less from the viewpoint of odor. It is.

上記加熱ストリッピングによるポリマー粒子中の1.0μm以上の粗大粒子の増加割合は、製品への配合可能性の観点から、好ましくは30%以下であり、より好ましくは1%以下であり、更に好ましくは0.1%以下である。ここでの増加割合は、原料ポリマー分散液に含まれる1.0μm以上の粗大粒子数の割合(%)から、加熱ストリッピング後のポリマー分散液に含まれる1.0μm以上の粗大粒子数の割合(%)を引いた値(%)である。   The increase rate of coarse particles of 1.0 μm or more in the polymer particles by the heat stripping is preferably 30% or less, more preferably 1% or less, and still more preferably, from the viewpoint of blendability into the product. Is 0.1% or less. The rate of increase here is the ratio of the number of coarse particles of 1.0 μm or more contained in the raw material polymer dispersion (%) to the ratio of the number of coarse particles of 1.0 μm or more contained in the polymer dispersion after heat stripping. The value (%) minus (%).

本発明のポリマー分散液は、例えば、糊剤、柔軟剤、漂白剤、洗剤等の衣料用洗剤組成物又は衣料用仕上剤組成物、接着剤、粘着剤、塗料、コーティング剤等に用いられる。   The polymer dispersion of the present invention is used in, for example, garment detergent compositions such as glues, softeners, bleaches, and detergents, or garment finish compositions, adhesives, pressure-sensitive adhesives, paints, and coating agents.

以下、実施例により本発明を説明する。なお、「部」は質量部を、%は「質量%」を意味し、質量部は(工程2)終了時のポリマー分散液を100質量部として記載する。後述する実施例及び比較例において、各種測定、算出方法は、以下の方法により行った。   Hereinafter, the present invention will be described by way of examples. “Parts” means parts by mass, “%” means “% by mass”, and “parts by mass” describes the polymer dispersion at the end of (Step 2) as 100 parts by mass. In Examples and Comparative Examples described later, various measurements and calculation methods were performed by the following methods.

(1)メジアン径の測定および粗大粒子割合の算出方法
ポリマー分散液のメジアン径は、レーザー回析/散乱式粒度分布測定装置「LA−920」(株式会社堀場製作所製)を用いて測定した。希釈溶媒としては、蒸留水を用い、相対屈折率は140a000Iを使用した。測定条件として、20℃、フロー有、攪拌15、超音波なしで測定した。粗大粒子割合は、1.0μm以上の粒子割合とした。
(1) Measurement of median diameter and calculation method of ratio of coarse particles The median diameter of the polymer dispersion was measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer “LA-920” (manufactured by Horiba, Ltd.). As a dilution solvent, distilled water was used, and a relative refractive index of 140a000I was used. As measurement conditions, measurement was performed at 20 ° C., with a flow, with stirring 15 and without ultrasonic waves. The coarse particle ratio was 1.0 μm or more.

(2)固形分濃度の測定方法
赤外線水分計「FD−240」(株式会社ケット科学研究所)を用いて測定した。測定温度は140℃、測定時間は60秒間に固形分が変化しなかったら終了とした。
(2) Measuring method of solid content It measured using the infrared moisture meter "FD-240" (Kett Science Laboratory). When the measurement temperature was 140 ° C. and the measurement time was 60 seconds, the solid content did not change.

(3)HLB
以下に示すグリフィン法で算出した。
HLB = 20×親水部の式量の総和/分子量
(3) HLB
It was calculated by the Griffin method shown below.
HLB = 20 × sum of formula weight of hydrophilic part / molecular weight

(4)カチオン化澱粉水溶液の粘度測定
脱イオン水485gに、15gのカチオン化澱粉を加え、90℃で2時間、ゆっくりと撹拌しながら溶解又は膨潤させた。20℃まで冷却後、蒸発により減少した脱イオン水を補完した。得られた水溶液、又は水分散液の粘度は、B形粘度計(東機産業株式会社製、VT−10型)を使用し、スピンドルを個々の測定粘度範囲に併せて適宜No.M1、M2、M3、M4を使用して20℃にて6rpm/60秒の条件で測定した。
(4) Viscosity Measurement of Cationized Starch Aqueous Solution 15 g of cationized starch was added to 485 g of deionized water, and dissolved or swollen with slow stirring at 90 ° C. for 2 hours. After cooling to 20 ° C., it was supplemented with deionized water reduced by evaporation. The viscosity of the obtained aqueous solution or aqueous dispersion was determined by using a B-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., model VT-10) and adjusting the spindle to each measured viscosity range. M1, M2, M3, and M4 were used and measured at 20 ° C. under the condition of 6 rpm / 60 seconds.

(5)pH測定
pHメーター「ツインpHメーターAS−212」(株式会社堀場製作所製)を使用した。
(5) pH measurement A pH meter “twin pH meter AS-212” (manufactured by Horiba, Ltd.) was used.

(6)アクリル酸n−ブチルの測定方法
以下に示す条件でD2000型HPLC(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)を用いて測定を行った。
カラム:ODSカラム(化学物質評価研究機構社製、商品名:L−column ODS、サイズ:4.6×150mm、5μm)
移動相A: 0.1%リン酸アセトニトリル水溶液(脱イオン水/アセトニトリル=体積比70/30)
移動相B: 0.1%リン酸アセトニトリル水溶液(脱イオン水/アセトニトリル=体積比80/20)
グラジェント条件:以下の表1に示す。
(6) Measuring method of n-butyl acrylate It measured using D2000 type HPLC (made by Hitachi High-Technologies Corporation) on the conditions shown below.
Column: ODS column (product name: L-column ODS, size: 4.6 × 150 mm, 5 μm)
Mobile phase A: 0.1% acetonitrile aqueous phosphate solution (deionized water / acetonitrile = volume ratio 70/30)
Mobile phase B: 0.1% acetonitrile aqueous solution of phosphoric acid (deionized water / acetonitrile = volume ratio 80/20)
Gradient conditions: as shown in Table 1 below.

Figure 0006181544
Figure 0006181544

検出器:UV(205nm)
カラム温度:40℃
流量:1.0ml/min
試料:ポリマー分散液5gをアセトンで100mlでメスアップして混合静置してから、上澄みを5mlとって、アセトニトリルで溶解させて50mlにメスアップした液を、0.45μmのメンブレンフィルター(アドバンテック社製)でろ過した。
Detector: UV (205 nm)
Column temperature: 40 ° C
Flow rate: 1.0 ml / min
Sample: 5 g of the polymer dispersion was diluted to 100 ml with acetone, allowed to stand, and then allowed to stand. Then, 5 ml of the supernatant was dissolved in acetonitrile and diluted to 50 ml. A 0.45 μm membrane filter (Advantech) Product).

(7)置換倍数の算出方法
固形分量に対する(残存アクリル酸n−ブチルが検出限界以下になるまでに)留去した水分量で示した。
(7) Calculation method of substitution multiples The amount of water distilled off (until the residual n-butyl acrylate was below the detection limit) relative to the solid content.

(8)凝集抑制効果の算出方法(凝集抑制効果の評価)
蒸留操作の前後の、1.0μm以上の粗大粒子割合の増加分を算出した。
粗大粒子割合増加分(%)=〔蒸留操作後のポリマー分散液の粗大粒子数の割合(%)〕−〔蒸留操作前のポリマー分散液の粗大粒子数の割合(%)〕
(8) Calculation method of aggregation suppression effect (evaluation of aggregation suppression effect)
The increase in the ratio of coarse particles of 1.0 μm or more before and after the distillation operation was calculated.
Coarse particle ratio increase (%) = [ratio of coarse particle number of polymer dispersion after distillation operation (%)] − [ratio of coarse particle number of polymer dispersion liquid before distillation operation (%)]

実施例1
(工程1)
窒素雰囲気下、反応容器にカチオン化澱粉(花王株式会社製、MX−2075、窒素含量=0.6%、3%水分散液粘度1350mPa・s)1.3部、部分けん化ポリビニルアルコール(日本合成化学社製、ゴーセノールGL−05)0.2部、および脱イオン水59.2部を投入し常温で30分混合した。その後90℃まで昇温し2時間緩やかに撹拌して加熱溶解させたのち65℃まで冷却した。非イオン性界面活性剤(c1)(炭素数11〜15の第2級アルコールのエチレンオキシド付加物(EOの数平均付加モル数7、HLB12.1)、花王株式会社製、商品名エマルゲン707)、及び非イオン性界面活性剤(c2−1)(ラウリルアルコールのエチレンオキシド付加物(EOの数平均付加モル数12、HLB14.8)、花王株式会社製、商品名エマルゲン120)、及び非イオン性界面活性剤(c2−2)(ラウリルアルコールのエチレンオキシド付加物(EOの数平均付加モル数47、HLB18.4)、花王株式会社製、商品名エマルゲン150)を、非イオン性界面活性剤(c1)/非イオン性界面活性剤(c2−1)/非イオン性界面活性剤(c2−2)の質量比が(質量比65/31.5/3.5)になるように予め混合しておいた液1.7部を脱イオン水6.6部で溶解した20%水溶液の全量を前記カチオン化澱粉及び部分ケン化ポリビニルアルコールを溶解した水溶液に加えた。その後、リン酸バッファー水溶液(脱イオン水/35%NaOH水溶液/75%リン酸水溶液=質量比3/8/89)を0.1部添加し、保護コロイド溶液がpH7.0になるように調整した。
Example 1
(Process 1)
In a nitrogen atmosphere, cationized starch (MX-2075, manufactured by Kao Corporation, nitrogen content = 0.6%, 3% aqueous dispersion viscosity 1350 mPa · s) 1.3 parts, partially saponified polyvinyl alcohol (Nippon Synthesis) Chemical Co., Gosenol GL-05) 0.2 part and deionized water 59.2 parts were added and mixed at room temperature for 30 minutes. Thereafter, the temperature was raised to 90 ° C., stirred gently for 2 hours to dissolve by heating, and then cooled to 65 ° C. Nonionic surfactant (c1) (ethylene oxide adduct of secondary alcohol having 11 to 15 carbon atoms (number average addition mole number of EO 7, HLB12.1), manufactured by Kao Corporation, trade name Emulgen 707), And nonionic surfactant (c2-1) (ethylene oxide adduct of lauryl alcohol (number average addition mole number of EO 12, HLB 14.8), product of Kao Corporation, trade name Emulgen 120), and nonionic interface Activator (c2-2) (ethylene oxide adduct of lauryl alcohol (number average addition mole number of EO: 47, HLB18.4), product name: Emulgen 150, manufactured by Kao Corporation), nonionic surfactant (c1) / Nonionic surfactant (c2-1) / Nonionic surfactant (c2-2) mass ratio (mass ratio 65 / 31.5 / 3.5) It was added the whole amount of the 20% aqueous solution of pre-mixed with liquid 1.7 parts had deionized water 6.6 parts aqueous solution of the cationized starch and partially saponified polyvinyl alcohol. Thereafter, 0.1 part of a phosphate buffer aqueous solution (deionized water / 35% NaOH aqueous solution / 75% phosphoric acid aqueous solution = mass ratio 3/8/89) was added to adjust the protective colloid solution to pH 7.0. did.

(工程2)
続いて、撹拌しながらアクリル酸n−ブチル0.3部、メタクリル酸メチル0.1部、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩0.03部を脱イオン水1.62部で溶解した2.0%水溶液の全量を加え、65℃に加熱して重合を開始し、その後75℃まで昇温した。メタクリル酸メチル4.8部、アクリル酸n−ブチル10.3部、アクリル酸0.2部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル0.8部の混合液16.1部、および2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩0.05部を脱イオン水11.8部に溶解した20%水溶液の2液を5時間かけて反応溶液中に滴下した。滴下終了後、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩0.01部を脱イオン水0.98部で溶解した1.3%水溶液の全量を加え、2時間保持した。得られたポリマー水分散液は、固形分濃度は19%であり、メジアン径:0.12μm、1μm以上の粗大粒子割合は0%であった。(メタ)アクリル酸エステルの合計使用量は成分の含有量はポリマーの単量体成分の合計使用量100質量部に対して98.8質量部となった。
(Process 2)
Subsequently, with stirring, 0.3 part of n-butyl acrylate, 0.1 part of methyl methacrylate and 0.03 part of 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride were added to 1.62 parts of deionized water. The total amount of the 2.0% aqueous solution dissolved in was added and heated to 65 ° C. to initiate polymerization, and then heated to 75 ° C. 4.8 parts of methyl methacrylate, 10.3 parts of n-butyl acrylate, 0.2 part of acrylic acid, 16.1 parts of a mixed solution of 0.8 part of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 2,2′-azobis Two solutions of 20% aqueous solution in which 0.05 part of (2-amidinopropane) hydrochloride was dissolved in 11.8 parts of deionized water were dropped into the reaction solution over 5 hours. After completion of the dropwise addition, a total amount of 1.3% aqueous solution in which 0.01 part of 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride was dissolved in 0.98 part of deionized water was added and held for 2 hours. The obtained polymer aqueous dispersion had a solid content concentration of 19% and a median diameter: 0.12 μm, and the ratio of coarse particles of 1 μm or more was 0%. The total amount of (meth) acrylic acid ester used was 98.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of monomer components used in the polymer.

(工程3)
工程2で得られたポリマー水分散液にカチオン性界面活性剤(d1)(ステアリルトリメチルアンモニムクロライドの28%水溶液、花王株式会社製商品名コータミン 86W)をポリマー分散液100部に対して2.4部(ポリマー分散液の連続相100部に対してステアリルトリメチルアンモニムクロライド0.8部)加えた。その後固形分濃度が11%になるように脱イオン水をポリマー分散液100部に対して73部添加した。次に槽内温度を52℃に昇温し、槽内圧力を13kPa(abs)までゆっくりと減圧し、適当な時間蒸留を行った。蒸留終了時の固形分濃度は20%であった。蒸留でのポリマー分散液の発泡は認められなかった。
(Process 3)
A cationic surfactant (d1) (28% aqueous solution of stearyltrimethylammonium chloride, trade name Coatamine 86W manufactured by Kao Corporation) was added to the polymer aqueous dispersion obtained in Step 2 with respect to 100 parts of the polymer dispersion. 4 parts (0.8 parts stearyltrimethylammonium chloride per 100 parts continuous phase of the polymer dispersion) were added. Thereafter, 73 parts of deionized water was added to 100 parts of the polymer dispersion so that the solid content concentration was 11%. Next, the temperature in the tank was raised to 52 ° C., the pressure in the tank was slowly reduced to 13 kPa (abs), and distillation was performed for an appropriate time. The solid concentration at the end of the distillation was 20%. No foaming of the polymer dispersion during distillation was observed.

比較例1
実施例1の工程2で得られたポリマー水分散液に、界面活性剤を添加せずに固形分濃度11%まで脱イオン水をポリマー分散液100部に対して73部添加し、実施例1と同様の操作条件で1回目の蒸留を行った。蒸留終了後の固形分濃度は20%であった。さらに、固形分濃度11%まで脱イオン水をポリマー分散液100部に対して82部添加し、実施例1と同様の操作条件で2回目の蒸留を行った。蒸留終了後の固形分濃度は20%であった。
Comparative Example 1
To the polymer aqueous dispersion obtained in Step 2 of Example 1, 73 parts of deionized water was added to 100 parts of the polymer dispersion to a solid concentration of 11% without adding a surfactant. The first distillation was carried out under the same operating conditions. The concentration of solid content after the distillation was 20%. Furthermore, 82 parts of deionized water was added to 100 parts of the polymer dispersion to a solid concentration of 11%, and the second distillation was performed under the same operating conditions as in Example 1. The concentration of solid content after the distillation was 20%.

実施例2
実施例1の工程3で界面活性剤を添加後のポリマー分散液に、脱イオン水を添加希釈せずに固形分濃度19%の状態から、実施例1と同様の操作条件で蒸留を行った。蒸留終了後の固形分濃度は34%であった。蒸留でのポリマー分散液の発泡は認められなかった。
Example 2
Distillation was performed under the same operating conditions as in Example 1 from the state where the solid content concentration was 19% without adding and diluting deionized water to the polymer dispersion after addition of the surfactant in Step 3 of Example 1. . The solid concentration after completion of the distillation was 34%. No foaming of the polymer dispersion during distillation was observed.

比較例2
実施例1の工程2で得られたポリマー水分散液に、界面活性剤および脱イオン水を添加せずに、実施例1と同様の操作条件で蒸留を行った。蒸留終了後の固形分濃度は36%であった。
Comparative Example 2
Distillation was carried out under the same operating conditions as in Example 1 without adding a surfactant and deionized water to the polymer aqueous dispersion obtained in Step 2 of Example 1. The solid concentration after completion of the distillation was 36%.

実施例3
工程2及び工程3を以下の工程とした以外は、実施例1と同様にしてポリマー分散液を得た。
(工程2)
実施例1の工程1で得られた保護コロイド溶解液を、撹拌しながらアクリル酸n−ブチル0.3部、メタクリル酸メチル0.1部、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩0.03部を脱イオン水1.62部で溶解した2.0%水溶液の全量を加え、65℃に加熱して重合を開始し、その後75℃まで昇温した。メタクリル酸メチル4.8部、アクリル酸n−ブチル10.3部、アクリル酸0.2部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル0.8部の混合液16.1部、および2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩酸塩0.05部を脱イオン水11.8部に溶解した20%水溶液の全量を5時間かけて反応溶液中に滴下した。滴下終了後、80℃まで昇温し、過硫酸アンモニウム0.01部を脱イオン水0.98部で溶解した1.3%水溶液の全量を加え、2時間保持した。得られたポリマー分散液は、固形分濃度は19%であり、メジアン径:0.12μm、1μm以上の粗大粒子割合は0%であった。
(工程3)
上記工程2で得られたポリマー分散液に、実施例2で使用した界面活性剤を同量添加し、脱イオン水を添加せずに、実施例1と同様の操作条件で蒸留を行った。蒸留終了後の固形分濃度は34%であった。蒸留でのポリマー分散液の発泡は認められなかった。
Example 3
A polymer dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that the steps 2 and 3 were changed to the following steps.
(Process 2)
While stirring the protective colloid solution obtained in Step 1 of Example 1, 0.3 part of n-butyl acrylate, 0.1 part of methyl methacrylate, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) hydrochloric acid A total amount of a 2.0% aqueous solution in which 0.03 part of salt was dissolved in 1.62 parts of deionized water was added and heated to 65 ° C. to initiate polymerization, and then heated to 75 ° C. 4.8 parts of methyl methacrylate, 10.3 parts of n-butyl acrylate, 0.2 part of acrylic acid, 16.1 parts of a mixed solution of 0.8 part of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 2,2′-azobis The total amount of 20% aqueous solution prepared by dissolving 0.05 parts of (2-amidinopropane) hydrochloride in 11.8 parts of deionized water was added dropwise to the reaction solution over 5 hours. After completion of the dropwise addition, the temperature was raised to 80 ° C., and a total amount of 1.3% aqueous solution in which 0.01 part of ammonium persulfate was dissolved in 0.98 part of deionized water was added and held for 2 hours. The obtained polymer dispersion had a solid content concentration of 19% and a median diameter: 0.12 μm, and the ratio of coarse particles of 1 μm or more was 0%.
(Process 3)
The same amount of the surfactant used in Example 2 was added to the polymer dispersion obtained in Step 2 above, and distillation was performed under the same operating conditions as in Example 1 without adding deionized water. The solid concentration after completion of the distillation was 34%. No foaming of the polymer dispersion during distillation was observed.

実施例4
実施例3の工程2で得られたポリマー水分散液に、実施例3の工程3で使用した界面活性剤をポリマー分散液に対して7.3部(ポリマー分散液の連続相100部に対してステアリルトリメチルアンモニムクロライド2.5部)添加し、脱イオン水を添加せずに、実施例1と同様の操作条件で蒸留を行った。蒸留終了後の固形分濃度は34%であった。蒸留ではポリマー分散液の発泡が認められたが問題はなかった。
Example 4
In the polymer aqueous dispersion obtained in Step 2 of Example 3, 7.3 parts of the surfactant used in Step 3 of Example 3 with respect to the polymer dispersion (based on 100 parts of the continuous phase of the polymer dispersion). Stearyltrimethylammonium chloride (2.5 parts) was added, and deionized water was not added, and distillation was performed under the same operating conditions as in Example 1. The solid concentration after completion of the distillation was 34%. Distillation showed foaming of the polymer dispersion, but there was no problem.

実施例5
実施例3の工程2で得られたポリマー水分散液に、ノニオン性界面活性剤(d2)(ラウリルアルコールのエチレンオキシド付加物(EOの数平均付加モル数47、HLB18.4)、花王株式会社製、商品名エマルゲン150)の20%水溶液をポリマー分散液に対して3.3部(ポリマー分散液の連続相100部に対してラウリルアルコールのエチレンオキシド付加物(EOの数平均付加モル数47、HLB18.4)0.8部)添加し、固形分濃度11%まで脱イオン水をポリマー分散液100部に対して73部添加した後、実施例1と同様の操作条件で蒸留を行った。蒸留終了後の固形分濃度は22%であった。蒸留での発泡は認められなかった。
Example 5
To the aqueous polymer dispersion obtained in Step 2 of Example 3, a nonionic surfactant (d2) (ethylene oxide adduct of lauryl alcohol (EO number average addition mole number 47, HLB 18.4), manufactured by Kao Corporation) , 3.3 parts of a 20% aqueous solution of the trade name Emulgen 150) with respect to the polymer dispersion (100 parts of the continuous phase of the polymer dispersion is ethylene oxide adduct of lauryl alcohol (EO number average addition mole number 47, HLB18). 4) 0.8 part) was added, and 73 parts of deionized water was added to 100 parts of the polymer dispersion to a solid concentration of 11%, and then distilled under the same operating conditions as in Example 1. The solid concentration after the distillation was 22%. No foaming was observed during distillation.

実施例6
実施例3の工程2で得られたポリマー分散液に、実施例5で使用した界面活性剤を同量添加し、脱イオン水は添加せずに、実施例1と同様の操作条件で蒸留を行った。蒸留終了後の固形分濃度は33%であった。蒸留での発泡は認められなかった。
Example 6
The same amount of the surfactant used in Example 5 was added to the polymer dispersion obtained in Step 2 of Example 3, and deionized water was not added, and distillation was performed under the same operating conditions as in Example 1. went. The solid concentration after the distillation was 33%. No foaming was observed during distillation.

Figure 0006181544
Figure 0006181544

本発明によれば、加熱ストリッピング工程において、少ない留去水量で、効率よく未反応単量体を除去でき、また、凝集物量の生成も抑制できることから、様々な分野に応用できる。   According to the present invention, the unreacted monomer can be efficiently removed with a small amount of distilled water in the heating stripping step, and the generation of the amount of aggregates can be suppressed, so that the present invention can be applied to various fields.

Claims (9)

炭素数1〜16のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル単量体(a1)及び水を含むポリマー分散液と、カチオン性界面活性剤(d1)及びHLBが11以上の下記式(4)で表されるノニオン性界面活性剤(d2)から選ばれる1種以上の界面活性剤(D)とを混合して、加熱ストリッピングを行う工程を有する、ポリマー分散液の製造方法。
4 −O−(Z) m −H (4)
〔式(4)中、R 4 は、直鎖又は分岐鎖の、飽和又は不飽和の炭素数が8以上18以下の炭化水素基、Zは、エチレンオキシド単位を示す。mは、Zの数均付加モル数を示し、16以上100以下の数である。〕
A polymer dispersion containing a (meth) acrylic acid ester monomer (a1) having an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms and water, a cationic surfactant (d1) and HLB of 11 or more and the following formula (4) The manufacturing method of a polymer dispersion which has the process of mixing with 1 or more types of surfactant (D) chosen from nonionic surfactant (d2) represented by these, and performing heat stripping.
R 4 —O— (Z) m —H (4)
[In the formula (4), R 4 is a linear or branched hydrocarbon group having 8 to 18 carbon atoms, which is saturated or unsaturated, and Z represents an ethylene oxide unit. m shows the number addition mole number of Z, and is a number of 16 or more and 100 or less. ]
界面活性剤(D)が、カチオン性界面活性剤(d1)である請求項1に記載のポリマー分散液の製造方法。   The method for producing a polymer dispersion according to claim 1, wherein the surfactant (D) is a cationic surfactant (d1). 加熱ストリッピング開始時のポリマー分散液の固形分濃度が1質量%以上30質量%未満である請求項1又は2に記載のポリマー分散液の製造方法。   The method for producing a polymer dispersion according to claim 1 or 2, wherein a solid content concentration of the polymer dispersion at the start of heating stripping is 1% by mass or more and less than 30% by mass. 界面活性剤(D)を混合する量が、加熱ストリッピング前のポリマー分散液中の連続相100質量部に対して、0.1質量部以上5.0質量部以下である請求項1〜3のいずれかに記載のポリマー分散液の製造方法。   The amount of the surfactant (D) mixed is 0.1 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the continuous phase in the polymer dispersion before heat stripping. The manufacturing method of the polymer dispersion liquid in any one of. 加熱ストリッピング終了時のポリマー分散液の固形分濃度が15質量%以上40質量%未満である請求項1〜4のいずれかに記載のポリマー分散液の製造方法。   The method for producing a polymer dispersion according to any one of claims 1 to 4, wherein a solid content concentration of the polymer dispersion at the end of heating stripping is 15% by mass or more and less than 40% by mass. 加熱ストリッピング前のポリマー分散液が、炭素数1〜16のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル(a1)を含む単量体を乳化重合して得られるポリマー(A)の分散液である請求項1〜5のいずれかに記載のポリマー分散液の製造方法。   The polymer dispersion before heat stripping is a dispersion of polymer (A) obtained by emulsion polymerization of a monomer containing (meth) acrylic acid ester (a1) having an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms. The manufacturing method of the polymer dispersion liquid in any one of Claims 1-5. 加熱ストリッピング前のポリマー分散液が、カチオン化澱粉(B)、ノニオン性界面活性剤(C)、及び水を含む液中で、炭素数1〜16のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル(a1)及びエチレン性不飽和カルボン酸又はその塩(a2)を含む単量体の乳化重合を行って得られるポリマー(A)の分散液である、請求項6に記載のポリマー分散液の製造方法。   (Meth) acrylic acid ester having an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms in a liquid containing a cationized starch (B), a nonionic surfactant (C), and water as the polymer dispersion before heat stripping The production of a polymer dispersion according to claim 6, which is a dispersion of a polymer (A) obtained by emulsion polymerization of a monomer containing (a1) and an ethylenically unsaturated carboxylic acid or a salt thereof (a2). Method. (メタ)アクリル酸エステル(a1)の使用量がポリマー(A)の単量体成分の合計使用量100質量部に対し70質量部以上99.5質量部以下である請求項7に記載のポリマー分散液の製造方法。   The polymer according to claim 7, wherein the amount of the (meth) acrylic acid ester (a1) used is 70 parts by mass or more and 99.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total amount of monomer components of the polymer (A). A method for producing a dispersion. 加熱ストリッピング前のポリマー分散液が、カチオン化澱粉(B)、ノニオン性界面活性剤(C)、及び水を含む液中で、炭素数1〜16のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル(a1)、エチレン性不飽和カルボン酸又はその塩(a2)、並びに、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、(メタ)アクリルアミド類、(メタ)アクリルニトリル、酢酸ビニル、及びスチレンから選ばれる少なくとも一種の単量体(a3)を含む単量体の乳化重合を行って得られるポリマー(A)の分散液である、請求項7又は8に記載のポリマー分散液の製造方法。   (Meth) acrylic acid ester having an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms in a liquid containing a cationized starch (B), a nonionic surfactant (C), and water as the polymer dispersion before heat stripping (A1), ethylenically unsaturated carboxylic acid or salt thereof (a2), and (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester, (meth) acrylamides, (meth) acrylonitrile, vinyl acetate, and styrene The manufacturing method of the polymer dispersion liquid of Claim 7 or 8 which is a dispersion liquid of the polymer (A) obtained by performing emulsion polymerization of the monomer containing this monomer (a3).
JP2013261741A 2013-12-18 2013-12-18 Method for producing polymer dispersion Active JP6181544B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013261741A JP6181544B2 (en) 2013-12-18 2013-12-18 Method for producing polymer dispersion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013261741A JP6181544B2 (en) 2013-12-18 2013-12-18 Method for producing polymer dispersion

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2015117315A JP2015117315A (en) 2015-06-25
JP2015117315A5 JP2015117315A5 (en) 2016-10-27
JP6181544B2 true JP6181544B2 (en) 2017-08-16

Family

ID=53530358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013261741A Active JP6181544B2 (en) 2013-12-18 2013-12-18 Method for producing polymer dispersion

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6181544B2 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6044505A (en) * 1983-08-22 1985-03-09 Mitsubishi Rayon Co Ltd Reduction of residual monomer in polymer
JP4639757B2 (en) * 2004-11-08 2011-02-23 東洋紡績株式会社 Composition for electrolyte measurement
JP4661448B2 (en) * 2004-12-21 2011-03-30 東亞合成株式会社 Low odor copolymer aqueous liquid and process for producing the same
JP6154129B2 (en) * 2011-12-28 2017-06-28 花王株式会社 Finishing composition for clothing

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015117315A (en) 2015-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9102900B2 (en) Inverse dispersion comprising a cationic polymer and a stabilizing agent
EP2852622B1 (en) Inverse dispersion comprising a cationic polymer and a stabilizing agent
TWI606067B (en) Dispersion stabilizer for suspension polymerization and method for producing vinyl resin
JPH0425282B2 (en)
JP5221184B2 (en) Polyacrylic acid polymerization products
JP6181544B2 (en) Method for producing polymer dispersion
JP2015517599A (en) Inverse dispersion comprising an anionic or non-ionic polymer and a stabilizer
JP2014231576A (en) Method for producing latex
TW201036995A (en) Dispersion stabilizer for suspension polymerization
JP6503609B2 (en) Control method of integrated radical generation amount
JP2012131867A (en) Thermally expandable microcapsule, resin composition and foamed sheet
JP2021195521A (en) Molded body and method for manufacturing the same
JP6053109B2 (en) Water-insoluble polymer builder
JP6558836B2 (en) Network polymer useful for suspending particles
JP6348312B2 (en) Method for producing core-shell particles
JPH0212965B2 (en)
JP2008138106A (en) Method for producing hydrophilic polymer suspension
JP2018168260A (en) Manufacturing method of seed fine particle, seed fine particle dispersion and manufacturing method of polymer
JPH0867705A (en) Production of vinyl chloride polymer
JPH09195170A (en) Cationic emulsion and production of the same
WO2017208974A1 (en) Process for producing vinyl-alcohol-based polymer
TW201623341A (en) Polymer fine particle aggregate and method for producing same
JP2018172478A (en) Amphoteric crosslinked polymer particle and method for producing same
JP2011068775A (en) Method for producing vinyl-based polymer particle and vinyl-based polymer particle
JP6789625B2 (en) Method for producing water-encapsulated polymer particle suspension and method for producing hollow polymer particles

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160908

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160908

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170421

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170704

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170720

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6181544

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250