JPH0236206A - Crosslinking-type emulsion - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)発明の目的
〔産業上の利用分野)
本発明のエマルションは、乾燥によって速やかに架橋す
る特性を有し、単独で塗料あるいは接着剤として使用で
きるほか、汎用のポリマーエマルションに添加すること
により、エマルション型T料の耐水性、耐溶剤性及び密
着性を向上させ、またエマルション型接着剤の耐熱性及
び接着強度を向上させる等の優れた効果を示す、架橋型
エマルションに関するものである。Detailed Description of the Invention (a) Purpose of the Invention [Field of Industrial Application] The emulsion of the present invention has the property of rapidly crosslinking upon drying, and can be used alone as a paint or adhesive, and can also be used as a general-purpose emulsion. A cross-linked type that shows excellent effects such as improving the water resistance, solvent resistance, and adhesion of emulsion-type T materials and improving the heat resistance and adhesive strength of emulsion-type adhesives when added to polymer emulsions. It concerns emulsions.
ポリマーエマルションは、塗料あるいは接着剤等に広く
使用されているが、その大部分は非架橋型であるため、
耐水性、耐溶剤性あるいは百を熱は等が劣る欠点を持っ
ている。Polymer emulsions are widely used in paints and adhesives, but most of them are non-crosslinked, so
It has disadvantages such as poor water resistance, solvent resistance, and heat resistance.
上記問題を解決するために、従来よりN−メチロール化
合物、エポキシ化合物笠の様々な架橋剤が使用されてい
る。N−メチロール化素、N−メチロールメラミン等の
N−メチロール化合物は、代表的な架橋剤として使用さ
れているが、ホルマリンガスを発生するために環境及び
衛生面での問題が指摘されている。エポキン化合物もポ
リマー鎖中のカルボキシ基と反応するために架橋剤とし
て使用されるが、触媒添加溶液中での安定性が不良であ
るために、触媒添加後の作業時間に制約を受ける場合も
ある。上記の架橋剤のなかには高温でのIJTI熱を必
要とするものもあり、熱に弱い基材に対して;よ所定の
温度及び時間がとれないため使用が制御iHされたりす
る問題もある。In order to solve the above problems, various crosslinking agents such as N-methylol compounds and epoxy compounds have been used. N-methylol compounds such as N-methylol compounds and N-methylolmelamine are used as typical crosslinking agents, but problems in terms of environment and hygiene have been pointed out because they generate formalin gas. Epoquine compounds are also used as crosslinking agents to react with carboxy groups in polymer chains, but their poor stability in catalyst addition solutions may limit the working time after catalyst addition. . Some of the above-mentioned crosslinking agents require IJTI heat at a high temperature, and there is also the problem that their use on heat-sensitive substrates may be controlled because a predetermined temperature and time cannot be secured.
一方、カルボキノ基に対する多価金属による架橋は、常
温で進行するものとして知られるが、ボッマー中にカル
ボキシ基が存在しないポリマーには適用できない方法で
あり、硬化したポリマーの11水性及び耐l容剤性を充
分向上させるには到っていない。On the other hand, crosslinking of carboquino groups with polyvalent metals is known to proceed at room temperature, but this method cannot be applied to polymers in which no carboxyl group is present in the polymer, and the cured polymer has 11 aqueous and tolerable agents. It has not yet been possible to sufficiently improve sexual performance.
以」二のように、ポリマーエマルションを架橋さ口るた
めに従来から使用されている架橋剤は、安全性或いは安
定性が不十分であったり、硬化温度が高いという問題を
有しており、上記の問題がなくてしかも耐水性及び耐溶
剤性に優れた硬化物を与えるポリマーエマルションは、
未だ知られていないといってよい。As mentioned above, the crosslinking agents conventionally used to crosslink polymer emulsions have problems such as insufficient safety or stability and high curing temperatures. A polymer emulsion that does not have the above problems and provides a cured product with excellent water resistance and solvent resistance is
It can be said that it is still unknown.
[本発明が解決しようとする課題]
本発明は、安全性及び安定性に優れ、常温で架橋させる
ことができ、単独であるいは他のポリマエマルションと
併用して硬化させたとき、優れた耐熱性、耐水性及び耐
溶剤性等を有する硬化物を形成する架橋型エマルション
の提供を課題とする。[Problems to be solved by the present invention] The present invention has excellent safety and stability, can be crosslinked at room temperature, and has excellent heat resistance when cured alone or in combination with other polymer emulsions. An object of the present invention is to provide a crosslinked emulsion that forms a cured product having water resistance, solvent resistance, etc.
(ロ)発明の構成
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、前記のようなポリマーエマルションの欠
点を改良するため鋭意研究した結果、有機過酸化物を配
合した重合性(メタ)アクリレート(以下(メタ)アク
リル系オリゴマーと称する)の水中油滴型エマルション
と有機過酸化物の還元剤を配合した(メタ)アクリル系
オリゴマーの水中油滴型エマルションよりなるエマルシ
ョンが、乳化状態では安定に存在するが、塗布後乾燥に
より・k分を揮散させると、常温付近の温度で重合架橋
じ、硬化物の耐熱性、耐水性及び耐溶剤性等を大幅に向
上させることができることを見いだし、本発明を完成す
るに到った。(B) Structure of the Invention [Means for Solving the Problems] As a result of intensive research in order to improve the drawbacks of polymer emulsions as described above, the present inventors have discovered a polymerizable (meth) emulsion containing an organic peroxide. An emulsion consisting of an oil-in-water emulsion of acrylate (hereinafter referred to as (meth)acrylic oligomer) and an oil-in-water emulsion of (meth)acrylic oligomer containing an organic peroxide reducing agent is stable in an emulsified state. However, it has been discovered that by volatilizing the K content by drying after application, polymerization and crosslinking can occur at temperatures around room temperature, and the heat resistance, water resistance, solvent resistance, etc. of the cured product can be significantly improved. The present invention has now been completed.
叩ら、本発明は、下記の水中油滴型エマルション(A)
と下記の水中油滴型エマルション(B)からなることを
特徴とする架橋型エマルションに関するものである。The present invention relates to the following oil-in-water emulsion (A)
and the following oil-in-water emulsion (B).
(A)1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を
持ら、(メタ)アクリロイル基1個当りの分子量が10
00以下であり、かつ常圧における沸点が200 ’C
以上の重合性(メタ)アクリレートの少なくとも1種と
有機過酸化物との混合物を油滴とする水中油滴型エマル
ション。(A) has two or more (meth)acryloyl groups in one molecule, and the molecular weight per (meth)acryloyl group is 10
00 or less, and the boiling point at normal pressure is 200'C
An oil-in-water emulsion containing a mixture of at least one of the above polymerizable (meth)acrylates and an organic peroxide as oil droplets.
(B)1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を
持ち、(メタ)アクリロイル基1個当りの分子量が10
00以下であり、かつ常圧にお、する沸点が200 ’
C以上の重合性(メタ)アクリレートの少なくとも1種
と前記有機過酸化物の還元剤との混合物を油滴とする水
中油滴型エマル7ョン。(B) has two or more (meth)acryloyl groups in one molecule, and the molecular weight per (meth)acryloyl group is 10
00 or less, and the boiling point at normal pressure is 200'
7. An oil-in-water emulsion in which the oil droplets are a mixture of at least one polymerizable (meth)acrylate of C or higher and the organic peroxide reducing agent.
以下、本発明について説明する。The present invention will be explained below.
なお、本明細書においては、(メタ)アクリレートは、
メタクリレート及び/又はアクリレートを、(メタ)ア
クリロイル基は、メタクリロイル基及び/又はアクリロ
イル基を、(メタ)アクリル酸は、メタクリル酸及び/
又はアクリル酸を表す。In addition, in this specification, (meth)acrylate is
methacrylate and/or acrylate; (meth)acryloyl group refers to methacryloyl group and/or acryloyl group; (meth)acrylic acid refers to methacrylic acid and/or acrylic acid;
Or represents acrylic acid.
〈成分〉
○(メタ)アクリル系オリゴマー
本発明における(メタ)アクリル系オリゴマは、1分子
中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を持ち、(メタ
)アクリロイル基1個当りの分子量が1000以下であ
り、かつ常圧における沸点が200℃以上の重合性(メ
タ)アクリレートである。<Components> ○ (Meth)acrylic oligomer The (meth)acrylic oligomer in the present invention has two or more (meth)acryloyl groups in one molecule, and the molecular weight per (meth)acryloyl group is 1000 or less. and is a polymerizable (meth)acrylate having a boiling point of 200° C. or higher at normal pressure.
本発明で使用することが出来る(メタ)アクリル系オリ
ゴマーの例としては下記(a)〜(e)のようなものを
あげることができる。Examples of (meth)acrylic oligomers that can be used in the present invention include the following (a) to (e).
(a)ポリオールポリ (メタ)アクリレート通常、ポ
リアルキレングリコール、2価以上の多価アルコール及
び2価以上の多価アルコルにアルキレンオキサイドを付
加した多価アルコールのポリ (メタ)アクリレートで
、その例としては、ポリアルキレングリコールジ(メタ
)アクリレート、1.6−ヘキサンジオールジ(メタ)
アクリレート、不オペンチルグリコールジ(メタ)アク
リレート、トリメチロールプロパントリ (メタ)アク
リレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)ア
クリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アク
リレト、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリ
レート、トリス(2−(メタ)アクリロイルオキンエチ
ル)イソシアヌレート、トリメチロールプロパン・エチ
レンオキサイド付加物のトリ (メタ)アクリレート、
トリメチロールプロパン・プロピレンオキサイド付加物
のトリ(メタ)アクリレートなどをあげることができる
。(a) Polyol Poly (meth)acrylate Usually polyalkylene glycol, polyhydric alcohol with 2 or more hydrides, and poly(meth)acrylate of polyhydric alcohols with alkylene oxide added to polyhydric alcohols with 2 or more hydrides, examples of which are: is polyalkylene glycol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)
Acrylate, inopentyl glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, tris(2) - (meth)acryloyl quinethyl) isocyanurate, tri(meth)acrylate of trimethylolpropane ethylene oxide adduct,
Examples include tri(meth)acrylate, which is a trimethylolpropane/propylene oxide adduct.
(b)ポリエステルポリ (メタ)アクリレート通常、
多価アルコール、多価カルボン酸(無水物)及び(メタ
)アクリル酸とをエステル化することによって得ること
ができ、その例としては、マレイン酸とエチレングリコ
ールとのポリエステルジオールのジ(メタ)アクリレー
ト、フタル酸とジエチレングリコールとのポリエステル
ジオールのジ(メタ)アクリレート、(無水)テトラヒ
ドロフクル酸とジエチレングリコールとのポリエステル
ジオールのジ(メタ)アクリレート、アジピン酸とトリ
エチレングリコールとのポリエステルジオールのジ(メ
タ)アクリレート、(無水)テトラヒドロフタル酸とト
リメチロールプロパンとのポリエステルポリオールのポ
リ(メタ)アクリレ−I・などをあげることができる。(b) polyester poly(meth)acrylate usually,
It can be obtained by esterifying polyhydric alcohol, polycarboxylic acid (anhydride) and (meth)acrylic acid, such as di(meth)acrylate of polyester diol of maleic acid and ethylene glycol. , di(meth)acrylate of polyester diol with phthalic acid and diethylene glycol, di(meth)acrylate of polyester diol with (anhydrous) tetrahydrofucric acid and diethylene glycol, di(meth)acrylate of polyester diol with adipic acid and triethylene glycol ) acrylate, and poly(meth)acrylate-I, which is a polyester polyol of (anhydrous) tetrahydrophthalic acid and trimethylolpropane.
(C)エポキシ(メタ)アクリレート
通常、分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキン
樹脂やフェノール、クレゾール、フチルフェノール、オ
クチルフェノール、ノニルフェノール等から得られる各
種フェノールノボラック樹脂とエピクロルヒドリンとの
反応から得られるエボキン樹脂に、(メタ)アクリル酸
、カルボキシル基含有(メタ)アクリレートもしくは、
(メタ)アクリル酸またはカルボキシル堪含佇(メタ)
アクリレートと多塩基酸の混合物を反応させることによ
って得ることができ、その例としては、ビスフェノール
Aジグリンジルエーテルのジ(メタ)アクリレート、ネ
オペンチルグリコールジグリシジルエーテルのジ(メタ
)アクリレート、16−ヘキサンシオルジグリノンルエ
ーテルのジ(メタ)アクリレートなどをあげることがで
きる。(C) Epoxy (meth)acrylate Usually obtained from the reaction of epichlorohydrin with various phenol novolac resins obtained from epoxy resins having two or more epoxy groups in the molecule, phenol, cresol, phthylphenol, octylphenol, nonylphenol, etc. (meth)acrylic acid, carboxyl group-containing (meth)acrylate, or
(Meth)acrylic acid or carboxyl-bearing appearance (Meth)
It can be obtained by reacting a mixture of acrylate and polybasic acid, examples of which include di(meth)acrylate of bisphenol A diglycidyl ether, di(meth)acrylate of neopentyl glycol diglycidyl ether, and 16-hexane. Examples include di(meth)acrylate of thioldigrinone ether.
(d)ウレタン(メタ)アクリレート
多価アルコール、多価イソシアネート及び水酸基含有(
メタ)アクリレートを反応させることによって得ること
ができ、その例としては、アジピン酸、セバシン酸、マ
レイン酸、テレフタル酸などの有機多塩基酸とエチレン
グリコール、プロピレングリコール、14−ブチレング
リコール、1.6−ヘキサンジオール等の多価アルコー
ル類とのポリエステルジオールとトリレンジイソシアネ
ート1.s+、i’ −ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、水素部カロトリレンジイソノアネート、イソホロ
ンジイソンア不ト、16−ヘキサメチレンジイソシアネ
ート等のジイソノアネートと2−ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレートの付加反応生成物やポリプロピレング
リコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエー
テルジオールとトリレンジイソシアネート、4.=1’
−ンフェニルメタンジイソンア不一ト、水素添加ト
リレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート
、16−ヘキサメチレンジイソシアネート等のジイソシ
アネートと2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート
の付加反応生成物をあげることができる。(d) Urethane (meth)acrylate polyhydric alcohol, polyvalent isocyanate and hydroxyl group-containing (
It can be obtained by reacting meth)acrylates, examples of which include organic polybasic acids such as adipic acid, sebacic acid, maleic acid, and terephthalic acid with ethylene glycol, propylene glycol, 14-butylene glycol, 1.6 - Polyester diol with polyhydric alcohol such as hexane diol and tolylene diisocyanate 1. Addition reaction products of diisonoanates such as s+,i'-diphenylmethane diisocyanate, hydrogen moiety carotolylene diisocyanate, isophorone diisonate, 16-hexamethylene diisocyanate and 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, polypropylene glycol, poly Polyether diol such as tetramethylene glycol and tolylene diisocyanate, 4. =1'
Examples include addition reaction products of diisocyanates such as phenylmethane diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and 16-hexamethylene diisocyanate and 2-hydroxyethyl (meth)acrylate.
(e)その他の(メタ)アクリレート
上記(a)〜(d)に属さないものとして以下のような
ものを使用することが出来る。(e) Other (meth)acrylates The following can be used as those that do not belong to (a) to (d) above.
ポリ(メタ)アクυロイルオキシリン酸エスチル、ポリ
ソロギサンボリ (メタ)アクリレートなど。Poly(meth)acryloyloxyphosphate, poly(meth)acrylate, etc.
前記の(メタ)アクリル系オリゴマーは、単独で或いは
2種類以上混合して用いることができ、粘性が高く取り
扱い上支障をきたすような場合は、こn、−)の(メタ
)アクリル系オリゴマーを、低粘度の(メタ)アクリル
系オリゴマーで希釈して用いるか、あるいは更に必要に
より、その他の(メタ)アクリル系のモノマー類を添加
して用いることも可能である。このとき使用できる(メ
タ)アクリル系モノマーとじては、(メタ)アクリル酸
の他、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸
エチル、アロニノクスMIOI(東亜合成化学工業株式
会社製商品名、以下間し)、アロニノクスM102.7
oニノクスM111.70ニノクスM 113、アロニ
ックスM114、アロニノクスM l 17、アロニッ
クスM120等のアクリル酸エステルがある。The (meth)acrylic oligomers mentioned above can be used alone or in a mixture of two or more types.If the viscosity is high and causes trouble in handling, the (meth)acrylic oligomers mentioned above can be used. It may be diluted with a low-viscosity (meth)acrylic oligomer, or if necessary, other (meth)acrylic monomers may be added. In addition to (meth)acrylic acid, the (meth)acrylic monomers that can be used include (meth)acrylic acid, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, Aroninox MIOI (trade name manufactured by Toagosei Chemical Industry Co., Ltd., hereinafter referred to as ), Aroninox M102.7
o There are acrylic acid esters such as Ninox M111.70, Ninox M 113, Aronix M114, Aronix M 17, and Aronix M120.
また浅水性の大きい(メタ)アクリル系オリゴマーを使
用する場合は、親油性の(メタ)アクリル系オリゴマー
あるいは千ツマ−を混合して用いるのがよい。In addition, when using a (meth)acrylic oligomer having a high shallow water property, it is preferable to mix it with a lipophilic (meth)acrylic oligomer or a methacrylic oligomer.
Q有機過酸化物
本発明において(メタ)アクリ系オリゴマーに添加する
有機過酸化物としては、メチルエチルケトンパーオキサ
イド、シクロヘキサノンパーオキサイド、3,3.5−
トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド及びメチル
シクロヘキサノンパーオキサイドなどのケトンパーオキ
サイド類、Lブチルハイドロパーオキサイド、クメンハ
イドロパーオキサイド、ジイソプロピルヘンゼンハイド
ロパーオキサイド及び25−ジメチルヘキサン−2,5
−ハイドロパーオギサイドなどのハイドロパーオキサイ
ド類、む−プチルパーヘンヅエイト及びむ−プチルパー
オキンラウレ−1・などのパーオキシエステル類等を挙
げることができる。Q Organic peroxide In the present invention, organic peroxides added to the (meth)acrylic oligomer include methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, 3,3.5-
Ketone peroxides such as trimethylcyclohexanone peroxide and methylcyclohexanone peroxide, L-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, diisopropylhenzene hydroperoxide and 25-dimethylhexane-2,5
Hydroperoxides such as -hydropergicide, peroxyesters such as mu-butyl perhenduate and mu-butyl perochine laure-1, and the like.
○還元剤
(メタ)アクリル系オリゴマーに添加する上記有機過酸
化物の還元剤としては、アセチルアセトン銅塩、アセチ
ルアセトンバナジウム(IV)m、アセデルアセトンコ
バルト塩、アセチルアセトンマンガン塩及びアセデルア
セトン鉄(III)塩などのアセチルアセトン金属塩、
ナフテン酸鉄(n)、ナフテン酸コバルト、オクチル酸
マンガン及びオクチル酸コハルF・などの金属石鹸、p
−1ルエンスルフイン酸及びその塩、L−アスコロビン
酸及びその塩、千オ尿素及びその誘導体、酢酸金属塩、
安息香酸金属塩などを挙げることができる。また、前記
遷元剤の中で(メタ)アクリル系オリゴマーに7容解し
ないものは、トルエン、キンレン、ベンゼンなどの佇機
溶媒に溶解した後に、(メタ)アクリル系オリゴマーに
混合するのが好ましい。さらに、安定剤として、ソユウ
酸、EDTA、ジピリジルなどを(メタ)アクリル系オ
リゴマーに混合するのも好ましいことである。○Reducing agent The reducing agent for the organic peroxides added to the (meth)acrylic oligomer includes acetylacetone copper salt, acetylacetone vanadium (IV) m, acetylacetone cobalt salt, acetylacetone manganese salt, and acetylacetone iron (III). ) acetylacetone metal salts, such as salts,
Metal soaps such as iron naphthenate (n), cobalt naphthenate, manganese octylate, and cohal octylate, p
-1 luenesulfinic acid and its salts, L-ascolobic acid and its salts, 1,000 urea and its derivatives, acetic acid metal salts,
Examples include metal salts of benzoic acid. Among the transition agents, those that are not soluble in the (meth)acrylic oligomer are preferably dissolved in a solvent such as toluene, quinolene, or benzene, and then mixed with the (meth)acrylic oligomer. . Furthermore, it is also preferable to mix soylic acid, EDTA, dipyridyl, etc. with the (meth)acrylic oligomer as a stabilizer.
本発明における有機過酸化物とその還元剤の各エマルシ
ョンにおける添加量は、エマルション粒子中の(メタ)
アクリル系オリゴマー及び所望により配合されるその他
の(メタ)アクリル系七ツマー乙こ対して、ラジカル重
合を開始させるために通常使用されている触媒量であれ
ばよい。有機過酸化物とその還元剤の組合せとしては、
上記に掲げた各成分の中から任意に選んだものでも殆ど
の場合充分架橋反応が起こるが、特に、ハイドロパーオ
キサイド類の有機過酸化物とバナジウム(■)を含む還
元剤を用いる組合せが好ましい。なお、有機過酸化物と
その還元剤としては、安定性を損なわない限り上記以外
のものであってもよい。In the present invention, the amount of organic peroxide and its reducing agent added in each emulsion is determined by the amount of (meth) in the emulsion particles.
For the acrylic oligomer and other (meth)acrylic oligomers blended as desired, the amount of catalyst that is normally used to initiate radical polymerization may be used. As a combination of organic peroxide and its reducing agent,
In most cases, the crosslinking reaction will occur sufficiently with any component selected from the above listed components, but a combination using an organic peroxide such as hydroperoxide and a reducing agent containing vanadium (■) is particularly preferable. . Note that the organic peroxide and its reducing agent may be other than those mentioned above as long as stability is not impaired.
〈乳化方法〉
本発明の架橋型エマルションは以下のようにして調製す
ることができる。<Emulsification method> The crosslinked emulsion of the present invention can be prepared as follows.
即ち、有機過酸化物あるいはその還元剤を添加した(メ
タ)アクリル系オリゴマーを、界面活性剤の存在下で、
撹拌機で撹拌しながら水を徐々に添加することにより水
中油滴型エマルション(A)或いは水中油滴型エマルシ
ョン(B)を得る。That is, a (meth)acrylic oligomer to which an organic peroxide or its reducing agent has been added, in the presence of a surfactant,
By gradually adding water while stirring with a stirrer, an oil-in-water emulsion (A) or an oil-in-water emulsion (B) is obtained.
この様にして得たエマルション(A)及びエマルション
(B)を所望の比率で混合し、均一に撹拌することによ
り架橋型エマルションを得る。さらにこの架橋型エマル
ションを、ポリマーエマルソョンに添加混合して用いる
ことも可能である。The emulsion (A) and emulsion (B) thus obtained are mixed in a desired ratio and uniformly stirred to obtain a crosslinked emulsion. Furthermore, it is also possible to use this crosslinked emulsion by adding it to a polymer emulsion.
O界面活性剤
本発明の架橋型エマルションを得るために使用される界
面活性剤としては、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ノールエーテル、
ソルビタン脂肪酸エステル及びポリオキシエチレンアシ
ルエステル等の非イオン性界面活性剤;脂肪酸塩、高級
アルコール硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン
i[及びアルキルナフタレンスルホン酸塩等の陰イオン
界面活性剤;陽イオン界面活性剤;高分子界面活性剤;
水溶性ポリマー等があり、これらを単独または二種以上
混合して使用することができる。上記の界面活性剤の中
でも特に、HLBが10以上の非イオン性界面活性剤と
高分子界面活性剤を混合して使用することは、安定性の
優れたエマルションを得る上で好ましいことである。O Surfactant Surfactants used to obtain the crosslinked emulsion of the present invention include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenol ether,
Nonionic surfactants such as sorbitan fatty acid esters and polyoxyethylene acyl esters; anionic surfactants such as fatty acid salts, higher alcohol sulfate ester salts, alkylbenzene sulfones and alkylnaphthalene sulfonates; cationic surfactants ;Polymer surfactant;
There are water-soluble polymers and the like, and these can be used alone or in combination of two or more. Among the above-mentioned surfactants, it is particularly preferable to use a mixture of a nonionic surfactant having an HLB of 10 or more and a polymeric surfactant in order to obtain an emulsion with excellent stability.
〈所望成分〉
Oポリマーエマルション
本発明の架橋型エマルションは、単独で使用可能である
他、汎用のその他のポリマーエマルションに添加混合し
て使用することも可能である。この場合のポリマーエマ
ルションとしては、エマルション重合法により得られた
ものが好適である。<Desired Components> O Polymer Emulsion The cross-linked emulsion of the present invention can be used alone or by being added to and mixed with other general-purpose polymer emulsions. The polymer emulsion in this case is preferably one obtained by an emulsion polymerization method.
ポリマーとしては、酢酸ビニル重合体、酢酸ビニル共重
合体、ブタジェン系重合体、スチレン−フタジエン系共
重合体、アクリル系重合体、塩化ビニル重合体及び塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体等の単一重合体や共重合体
の水中油滴型エマルションを使用することができる。ま
た、上記の他にエポキシ樹脂、アルキンド樹脂などの縮
合重合体や縮合共重合体も使用可能である。Examples of polymers include single polymers such as vinyl acetate polymers, vinyl acetate copolymers, butadiene polymers, styrene-phtadiene copolymers, acrylic polymers, vinyl chloride polymers, and vinyl chloride-vinyl acetate copolymers. Oil-in-water emulsions of polymers and copolymers can be used. In addition to the above, condensation polymers and condensation copolymers such as epoxy resins and alkind resins can also be used.
〔作用]
本発明の架橋型エマルションは、エマルション(A)に
含まれる有機過酸化物とエマルション(B)に含まれる
還元剤とが、二種のエマルション粒子が互いに接触した
ときに、レドックス触媒系を構成して開始剤としての機
能を速やかに発揮し、エマルション粒子の接触界面にお
いて架橋反応が進行するという特徴を有している。[Function] In the crosslinked emulsion of the present invention, when the organic peroxide contained in the emulsion (A) and the reducing agent contained in the emulsion (B) come into contact with each other, the redox catalyst system It has the characteristics that it quickly exhibits its function as an initiator, and that the crosslinking reaction proceeds at the contact interface of the emulsion particles.
従って、エマルション粒子が水中に乳化分散している状
態では、架橋反応を開始するに十分な程に二種のエマル
ション粒子が接触しないために、安定なエマルゾョンと
して存在しており、所望の被着体上あるいは被塗装体状
等に塗布した後、乾燥により塗膜から水分を除去した状
態で、エマルション粒子が互いに充分接触し合うように
なり、速やかにエマルション粒子間及び粒子内の架橋反
応が起こる。Therefore, when the emulsion particles are emulsified and dispersed in water, the two types of emulsion particles do not come into contact with each other sufficiently to initiate a crosslinking reaction, so the emulsion exists as a stable emulsion, and the desired adherend is After being applied onto or onto an object to be coated, water is removed from the coating film by drying, and the emulsion particles come into sufficient contact with each other, and crosslinking reactions between and within the emulsion particles quickly occur.
以下、参考例、実施例及び比較例により本発明をさらに
具体的に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in more detail using Reference Examples, Examples, and Comparative Examples.
参考例1 (架橋型エマルションの調製)クメンハイド
ロパーオキサイド3重量部c以下部とあるのは重量部と
する)を均一に溶解したアロ;・ンクスM−7100(
ポリエステルアクリレト、東亜合成化学工業株式会社製
)103部に、ディスコールN−501(高分子界面活
性剤、第−工業製薬株式会社製)5部とイオン交換水2
5部を500ccのビーカーに計り取った後、撹拌モー
ターを使用して70’Cにて充分に撹拌した。Reference Example 1 (Preparation of cross-linked emulsion) Aro;・Nx M-7100 (3 parts by weight or less of cumene hydroperoxide (all parts by weight)) was uniformly dissolved.
103 parts of polyester acrylate (manufactured by Toagosei Kagaku Kogyo Co., Ltd.), 5 parts of Diskol N-501 (polymer surfactant, manufactured by Dai-Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and 2 parts of ion-exchanged water.
After weighing 5 parts into a 500 cc beaker, the mixture was sufficiently stirred at 70'C using a stirring motor.
続いてエマルゲン935(ポリオキシエチレンノニルフ
ェノールエーテル系界面活性剤、花王アトラス株式会社
製)10部を加え充分撹拌した後、イオン交換水200
部を徐々に滴下しながら70℃にて撹拌し、有機過酸化
物を含有する水中油滴型エマルション(A)を得た。Next, 10 parts of Emulgen 935 (polyoxyethylene nonylphenol ether surfactant, manufactured by Kao Atlas Co., Ltd.) was added and stirred thoroughly, followed by 200 parts of ion-exchanged water.
The mixture was stirred at 70° C. while gradually adding a portion dropwise to obtain an oil-in-water emulsion (A) containing an organic peroxide.
また、アセチルアセトンバナジウムi0.5部を均一に
溶解したアロニノクスM−7100を上記と同様にして
、上記有機過酸化物に対する還元剤を含有する水中油滴
型エマルション(B)を得た。Further, Aroninox M-7100 in which 0.5 part of acetylacetone vanadium i was uniformly dissolved was used in the same manner as above to obtain an oil-in-water emulsion (B) containing a reducing agent for the organic peroxide.
次にエマルション(A)100部とエマルション(B)
100部を常温にて均一に混合して架橋型エマルション
を得た。Next, 100 parts of emulsion (A) and emulsion (B)
A crosslinked emulsion was obtained by uniformly mixing 100 parts at room temperature.
上記のようにして得た架橋型エマルションを用いて塗膜
を形成し、種々の特性を測定した。各特性の測定方法と
結果の判定基準は以下の通りである。A coating film was formed using the crosslinked emulsion obtained as described above, and various properties were measured. The measurement method for each characteristic and the criteria for judging the results are as follows.
(1)エマルションの外観
目視による外観検査を行い、液の分離・沈降のないとき
を「良好」と、液の分離・沈降のあるときを「不良」と
判定した。(1) Appearance of the emulsion A visual appearance inspection was conducted, and when there was no separation or sedimentation of the liquid, it was judged as "good", and when there was separation or sedimentation of the liquid, it was judged as "poor".
(2)硬化性
架橋型エマルションを塗布後、室温で水分を乾燥し、3
0分放置した時の塗膜の粘着性を指触で評価した。(2) After applying the curable crosslinked emulsion, dry the moisture at room temperature,
The adhesion of the coating film after being left for 0 minutes was evaluated by finger touch.
塗膜の粘着性がないときを「◎」、塗膜の粘着性がある
ときを「×コと判定した。When the coating film had no tackiness, it was rated as "◎", and when the coating film had tackiness, it was rated as "x".
(3)鉛筆硬度 JIS−H−8602の4,8により測定した。(3) Pencil hardness Measured according to JIS-H-8602, 4 and 8.
(・1)密着性
カッターナイフにより1mmの幅で基盤目カットを入れ
ることにより、塗膜に正方形の区画を100個作り、セ
ロテープにチハン株式会社製)をその表面に圧着させて
から剥^1したときに残った目の数で評価した。(・1) Make 100 square sections on the paint film by making base cuts with a width of 1 mm using an adhesive cutter knife, press sellotape (manufactured by Chihan Co., Ltd.) to the surface, and then peel it off. The evaluation was based on the number of eyes remaining when the test was completed.
(5)白(トルエン性
ガーゼにトルエンを染み込ませてラビングを行なった後
、塗膜の外観異常の程度を目視で判定した。(5) White (Toluene-based gauze was impregnated with toluene and rubbed, and then the degree of abnormality in the appearance of the coating film was visually determined.
(6)耐水性
塗膜上に水を滴下し、24時間後における錆の発生の有
無を目視で判定した。(6) Water was dropped onto the water-resistant coating film, and the presence or absence of rust generation was visually determined after 24 hours.
実施例1
参考例1で得た架橋型エマルションを製造してから5時
間経過後、その外観を目視で検査した。Example 1 Five hours after the production of the crosslinked emulsion obtained in Reference Example 1, its appearance was visually inspected.
このとき液の分離・沈降はなく、また増粘やゲル化も認
められず安定であった。鋼板にこの架橋型エマルション
を25μmのドクターブレードで塗布した後、室温にて
水分を乾燥した。水分乾燥後、30分間放置し塗膜を指
触で検査したところ、粘着性はなく、塗膜は硬化してい
た。また、この塗膜について鉛筆硬度を測定したところ
、4Hであった。同様の試験を、製造1日後、製造la
間後に行った。それらの結果を表1に示した。At this time, there was no liquid separation or sedimentation, and no thickening or gelation was observed, indicating stability. This cross-linked emulsion was applied to a steel plate using a 25 μm doctor blade, and then water was dried at room temperature. After drying, the coating film was allowed to stand for 30 minutes and inspected by touch, and found that there was no tackiness and that the coating film had been cured. Further, when the pencil hardness of this coating film was measured, it was 4H. A similar test was carried out one day after production.
I went after that. The results are shown in Table 1.
実施例2
参考例1で得た架橋型エマルション20部を汎用のアク
リル系エマルション(IE−478、ロームアン1ハー
ス社製)80部に添加混合した。こ托を鋼板基材に25
μmのドクターブレードで塗布した後、熱風オーブンを
使用して40℃で水分を乾燥した。30分放置後、この
塗膜の鉛筆硬度、鋼板に対する密着性、耐トルエン性及
び耐水性をXK 裳し、それらの結果を表2に示した。Example 2 20 parts of the crosslinked emulsion obtained in Reference Example 1 were added to 80 parts of a general-purpose acrylic emulsion (IE-478, manufactured by Rohm Anne Haas) and mixed. 25 pieces of steel plate base material
After coating with a .mu.m doctor blade, moisture was dried at 40.degree. C. using a hot air oven. After standing for 30 minutes, the pencil hardness, adhesion to a steel plate, toluene resistance, and water resistance of this coating film were measured using XK, and the results are shown in Table 2.
比較例1
実施例2で使用した汎用のアクリル系エマルション(I
E−478、ロームアンドハース社製) ヲ、実施例2
と同様にして乾燥を行い塗膜の鉛筆硬度、鋼板に対する
密着性、耐トルエン性、耐水性を試験し、それらの結果
を表2に示した。Comparative Example 1 The general-purpose acrylic emulsion (I
E-478, manufactured by Rohm and Haas) Example 2
The coating film was dried in the same manner as above, and the pencil hardness, adhesion to a steel plate, toluene resistance, and water resistance of the coating film were tested, and the results are shown in Table 2.
表1
表2
(ハ)発明の効果
本発明の架橋型エマルションは、安全性及び安定性に優
れ、常温で架橋させることができ、硬化物が優れた耐熱
性、耐水性及び耐溶剤性等を存し、ポリマーエマルショ
ンと併用すれば、その密着性、耐水性及び耐溶剤性等を
大幅に改良することかできる。Table 1 Table 2 (c) Effects of the invention The crosslinked emulsion of the invention has excellent safety and stability, can be crosslinked at room temperature, and the cured product has excellent heat resistance, water resistance, solvent resistance, etc. However, when used in combination with a polymer emulsion, its adhesion, water resistance, solvent resistance, etc. can be significantly improved.
Claims (1)
油滴型エマルション(B)からなることを特徴とする架
橋型エマルション。 (A)1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を
持ち、(メタ)アクリロイル基1個当りの分子量が10
00以下であり、かつ常圧における沸点が200℃以上
の重合性(メタ)アクリレートの少なくとも1種と有機
過酸化物との混合物を油滴とする水中油滴型エマルショ
ン。 (B)1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を
持ち、(メタ)アクリロイル基1個当りの分子量が10
00以下であり、かつ常圧における沸点が200℃以上
の重合性(メタ)アクリレートの少なくとも1種と前記
有機過酸化物の還元剤との混合物を油滴とする水中油滴
型エマルション。[Claims] 1. A crosslinked emulsion comprising the following oil-in-water emulsion (A) and the following oil-in-water emulsion (B). (A) has two or more (meth)acryloyl groups in one molecule, and the molecular weight per (meth)acryloyl group is 10
00 or less and whose oil droplets are a mixture of at least one polymerizable (meth)acrylate and an organic peroxide having a boiling point of 200° C. or higher at normal pressure. (B) has two or more (meth)acryloyl groups in one molecule, and the molecular weight per (meth)acryloyl group is 10
An oil-in-water emulsion containing a mixture of at least one polymerizable (meth)acrylate having a boiling point of 200° C. or higher and a reducing agent of the organic peroxide as oil droplets.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18467788A JPH0236206A (en) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | Crosslinking-type emulsion |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0236206A true JPH0236206A (en) | 1990-02-06 |
JPH0569841B2 JPH0569841B2 (en) | 1993-10-01 |
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JP (1) | JPH0236206A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05271366A (en) * | 1992-03-26 | 1993-10-19 | Showa Highpolymer Co Ltd | Epoxy @(3754/24)meth)acrylate resin emulsion composition |
WO2014181731A1 (en) * | 2013-05-10 | 2014-11-13 | 昭和電工株式会社 | Oil-in-water emulsion composition and surface treatment method using same |
WO2018155032A1 (en) | 2017-02-27 | 2018-08-30 | 昭和電工株式会社 | Curable aqueous resin emulsion composition |
-
1988
- 1988-07-26 JP JP18467788A patent/JPH0236206A/en active Granted
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JPH05271366A (en) * | 1992-03-26 | 1993-10-19 | Showa Highpolymer Co Ltd | Epoxy @(3754/24)meth)acrylate resin emulsion composition |
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JPWO2014181731A1 (en) * | 2013-05-10 | 2017-02-23 | 昭和電工株式会社 | Oil-in-water emulsion composition and surface treatment method using the same |
WO2018155032A1 (en) | 2017-02-27 | 2018-08-30 | 昭和電工株式会社 | Curable aqueous resin emulsion composition |
KR20190118162A (en) | 2017-02-27 | 2019-10-17 | 쇼와 덴코 가부시키가이샤 | Curable Water-Based Resin Emulsion Composition |
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JPH0569841B2 (en) | 1993-10-01 |
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