JPH06279512A - 共重合体ラテックスの製造方法 - Google Patents

共重合体ラテックスの製造方法

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JPH06279512A
JPH06279512A JP9183993A JP9183993A JPH06279512A JP H06279512 A JPH06279512 A JP H06279512A JP 9183993 A JP9183993 A JP 9183993A JP 9183993 A JP9183993 A JP 9183993A JP H06279512 A JPH06279512 A JP H06279512A
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JP
Japan
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copolymer latex
methyl
weight
parts
monomer
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JP9183993A
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English (en)
Inventor
Hideyo Ishigaki
秀世 石垣
Shuji Suyama
修治 須山
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NOF Corp
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Nippon Oil and Fats Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 微細凝集物の少ない共重合体ラテックスを製
造する。 【構成】 水性媒体中で、共役ジエン系単量体、エチレ
ン系不飽和カルボン酸単量体及び他の共重合可能なエチ
レン系ビニル単量体を乳化重合させて共重合体ラテック
スを製造するにあたり、一般式 【化5】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は微細な凝固物の発生が少
ない共重合体ラテックスの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】共役ジエン系単量体、エチレン系不飽和
カルボン酸単量体及びその他の共重合可能なエチレン系
ビニル単量体を含む単量体を、乳化重合して得られる共
重合体ラテックスは、紙塗工用バインダー、カーペット
バックサイジングバインダー、不織布や人工皮革などの
繊維結合用バインダーあるいは各種材料の粘接着剤とし
て有用である。そして、共重合体ラテックスがこのよう
な用途に用いられる場合、該共重合体ラテックスは、そ
の塗工物の機械強度が高く、且つ耐水性、乾燥加熱によ
る耐ブリスター性などが優れていることが要求される。
例えば、紙塗工は、紙の印刷特性向上及び光沢などの光
学的特性の向上を目的とし、抄造された原紙表面に、カ
オリンクレー、炭酸カルシウム、サチンホワイト、タル
ク、酸化チタンなどの顔料、それらのバインダーとして
の共重合体ラテックス及び保水剤あるいは補助バインダ
ーとしてのスターチ、カゼイン、ポリビニルアルコー
ル、カルボキシメチルセルロースなどの水溶性高分子を
主構成成分とする塗料が塗工されたものであって、該共
重合体ラテックスとして従来からスチレンとブタジエン
を主要単量体成分とし、これらを乳化重合して得られた
スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスが汎用的に
用いられている。ところで、近年上記用途の拡大に伴
い、上記の各種材料への塗工速度が高速化する傾向にあ
り、塗工紙及び顔料バインダーの品質に対する要求水準
もますます高度化している。特に機械的剪断力に対する
安定性が要求されている。紙塗工用組成物の一成分であ
る共重合体ラテックス中の微細凝集物が機械的剪断力を
低下させることが知られている。微細凝集物は共重合体
ラテックスの製造工程において生成するが、それを少な
くする手段として、特開平3−109451号公報に
は、連鎖移動剤として2,4−ジフェニル−4−メチル
−1−ペンテンを用いる方法が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記で述べたように要
求水準の高度化に伴い、更に微細凝集物が少なく優れた
共重合体ラテックスの製造方法が要望されている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、特に微細
凝集物の少ない共重合体ラテックスの製造について研究
した結果、特定の化合物を添加することによって、目的
を達成し得ることを確認して本発明を完成するに至っ
た。即ち、本発明は、水性媒体中で、共役ジエン系単量
体、エチレン系不飽和カルボン酸単量体及び他の共重合
可能なエチレン系ビニル単量体を乳化重合させて共重合
体ラテックスを製造するにあたり、一般式
【化2】 で示される化合物の存在下で重合することを特徴とする
共重合体ラテックスの製造方法に関する。
【0005】本発明において、共役ジエン系単量体の具
体例としては、ブタジエン、イソプレン、2−クロロ−
1,3−ブタジエン等を挙げることができる。これらの
単量体を併用することもできる。これらの内、特にブタ
ジエンが好ましい。これらの単量体の使用量は全単量体
に対して、10〜80重量%、好ましくは20〜60重
量%が用いられる。10重量%未満では共重合体ラテッ
クスの接着強度が低下し、80重量%を超えて用いると
共重合体ラテックスの接着性とその塗工物の耐水性が低
下しいずれも好ましくない。
【0006】又エチレン系不飽和カルボン酸の具体例と
しては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のモ
ノカルボン酸類、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等
のジカルボン酸類及びそれらの酸無水物又はモノエステ
ルを挙げることができる。これらの内、ジカルボン酸、
そのモノエステル類及び酸無水物から選ばれる少なくと
も1種を必須とすることが好ましく、特にジカルボン酸
を用いることが好ましい。これらの単量体の使用量は全
単量体に対して、0.5〜10重量%である。0.5%
未満では共重合体ラテックスの接着強度の他、共重合体
ラテックスの例えば塗工物の機械的安定性が低下し、1
0%を超えると共重合体ラテックスの粘度が高くなり、
取扱いが困難になるためいずれも好ましくない。
【0007】又前記単量体と共重合可能なエチレン系ビ
ニル単量体の具体例としては、スチレン、α−メチルス
チレン、ビニルトルエン、p−メチルスチレン等の芳香
族ビニル化合物、アクリル酸又はメタクリル酸のメチ
ル、エチル、プロピル、ブチル、2−エチルヘキシル、
ヒドロキシエチル、グリシジルエステル等のアクリル酸
又はメタクリル酸のアルキルエステル化合物、アクリル
アミド、メタクリルアミド、N,N−ジメチルアクリル
アミド、N−メチロールアクリルアミド等のエチレン系
不飽和カルボン酸のアクリルアミド又はメタクリルアミ
ド化合物、酢酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル
類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン
化ビニル化合物、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリ
レート、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリレート、
ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチ
ルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジブチルアミノ
エチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル
(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メ
タ)アクリルアミド、2−ビニルピリジン、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニル単量体を挙げ
ることができる。これらは単独で、あるいは2種以上を
組合せて使用することができる。これらの内、特に芳香
族ビニル化合物としてはスチレンが、アルキルエステル
化合物としてはメタクリル酸メチルが、又シアン化ビニ
ル化合物としてはアクリロニトリルが好適に使用され
る。これらの単量体の使用量は、全単量体に対して、2
0〜89.5重量%、好ましくは30〜79.5重量%
である。20重量%未満では塗工物の耐水性が劣り、8
9.5重量%を超えると共重合体が硬くなり過ぎ、接着
強度が低下し好ましくない。これらの夫々の単量体は一
括添加あるいは分割添加することができる、分割添加で
行う場合には、その単量体組成比を変えて添加し、最終
組成で上記組成範囲に調整する方法を用いても良い。
【0008】本発明において、化1で表される化合物は
具体的には例えば、ジメチル−2,2−ジメチル−4−
メチレングルタレート、ジエチエル−2,2−ジメチル
−4−メチレングルタレート、ジブチル−2,2−ジメ
チル−4−メチレングルタレート、メチル−α−(2−
メチル−2−フェニルプロピル)アクリレート、エチル
−α−(2−メチル−2−フェニルプロピル)アクリレ
ート、ブチル−α−(2−メチル−2−フェニルプロピ
ル)アクリレート、α−(2−メチル−2−フェニルプ
ロピル)アクリロニトリル、2,4−ジシアノ−4−メ
チル−1−ペンテン、2,4−ジシアノ−1−ペンテ
ン、メチル−α−(2−シアノ−2−メチル−プロピ
ル)アクリレート、エチル−α−(2−シアノ−2−メ
チル−プロピル)アクリレート、ブチル−α−(2−シ
アノ−2−メチル−プロピル)アクリレート、メチル−
α−(2−シアノプロピル)アクリレート、ブチル−α
−(2−シアノプロピル)アクリレート、ブチル−α−
(2−シアノプロピル)アクリレート等を挙げることが
できる。(これらはラジカル反応の過程において分子内
に離脱可能な基を有しているため、これらを総称して以
下離脱性基含有アクリル化合物と略記する。)これらの
化合物は、米国特許第4547323号明細書に記載さ
れた方法で製造できる。
【0009】上記、離脱性基含有アクリル化合物が共重
合体ラテックスの製造において、微細凝集物の生成を抑
制する作用は、以下のような機構により、共重合体の鎖
中に生成した架橋性ラジカルが架橋するのを抑制するも
のと考えられる。 架橋(微細凝集物生成)反応
【化3】 架橋抑制反応
【化4】 上記反応により、架橋性ラジカルに離脱性基含有アクリ
ル化合物が付加し、次いでラジカルからβ位が切断し、
新規ラジカルが離脱する。この反応は、架橋反応より優
先的に進行し、微細凝集物の生成が抑制されるものと考
えられる。
【0010】本発明において、離脱性基含有アクリル化
合物の使用量は単量体混合物100重量部に対して0.
05〜5重量部、好ましくは0.1〜3重量部が用いら
れる。0.05重量部未満では微細凝集物の抑制効果が
小さい。更に多い場合は微細凝集物の抑制効果はあるが
5重量部を超えると、重合速度を低下させるため、実用
的に好ましくない。本発明において、従来知られている
微細凝集物の抑制用添加剤を併用することもできる。そ
のような化合物としては例えば、2,4−ジフェニル−
4−メチル−1−ペンテン、ターピノーレン、ジペンテ
ン、四塩化炭素、ジメチルキサントゲンジスルフィド、
ジエチルキサントゲンジスルフィド、テトラエチルチウ
ラムジスルフィド及びt−ドデシルメチカプタン等のメ
ルカプタン類が挙げられる。
【0011】本発明において、重合方法は、水に単量体
並びに重合開始剤、乳化剤等を加えて乳化重合を行う。
【0012】本発明の方法において、使用される重合開
始剤としては、通常の乳化重合に使用されるものが使用
でき、例えばクメンヒドロペルオキシド、t−ブチルヒ
ドロペルオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロペル
オキシド、パラメンタンヒドロペルオキシド等のヒドロ
ペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペ
ルオキシド等のジアシルペルオキシド、t−ブチルペル
オキシピバレート、t−ブチルペルオキシベンゾエー
ト、t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエー
ト、t−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート等
のペルオキシエステル類、アゾビスイソブチロニトリル
等のアゾ化合物、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、
過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩を挙げることができ
る。重合開始剤の使用量は、全単量体100重量部に対
して、0.05〜5重量部、好ましくは0.1〜2重量
部である。0.05重量部未満では重合が遅くなり、5
重量部を超えると重合速度の制御が困難になりいずれも
好ましくない。
【0013】本発明において、使用される乳化剤として
は特に制限はなく、アルキルベンゼンスルホン酸等のア
ニオン型、アルキルフェニルエーテル等のノニオン型及
びアルキルベタイン等の両性型界面活性剤のいずれも使
用することができる。乳化剤の使用量は、全単量体10
0重量部に対し、0.05〜2重量部が用いられる。
0.05重量部未満では乳化系が不安定になり、2重量
部を超えると共重合体の耐水性が低下し、いずれも好ま
しくない。
【0014】単量体、離脱性基含有アクリル化合物、重
合開始剤、乳化剤及びその他の添加剤は重合にいて、夫
々一括仕込み、分割仕込み、連続添加等の仕込み方法、
あるいはそれらの組合せによる方法が使用できる。
【0015】本発明の共重合体ラテックスは、無機顔料
あるいは必要に応じて他のバインダーやその他の添加剤
を配合し、紙材料に塗布することができる。更に、本発
明の共重合体ラテックスは、カーペットバッキング剤、
塗料、接着剤等の用途に使用できる。
【0016】
【発明の効果】本発明により製造された共重合体ラテッ
クスは従来の方法により製造された共重合体ラテックス
に比べ含有微細凝集物が少ない。従って本発明の方法に
より製造された共重合体ラテックスを含む紙塗工用組成
物は安定した機械的剪断力を有する。
【0017】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。尚例中「部」及び「%」は重量基準であ
り、1部は10gである。又例中の化合物の略号は以下
の化合物を示す。 MMA :メチルメタクリレート AN :アクリロニトリル AA :アクリルアミド HEMA :2−ヒドロキシエチルメタクリレート DMG :ジメチル−2,2−ジメチル−4−メチ
レングルタレート(純度95%) MPA :α−(2−メチル2−フェニルプロピ
ル)アクリロニトリル(純度96%) DCMP :2,4−ジシアノ−4−メチル−1−ペ
ンテン(純度94%) DCP :2,4−ジシアノ−1−ペンテン(純度
96%) MCMA :メチル−α−(2−シアノ−2−メチル
−プロピル)アクリレート、(純度92%) ECMA :エチル−α−(2−シアノ−2−メチル
−プロピル)アクリレート、(純度94%) MCA :メチル−α−(2−シアノプロピル)ア
クリレート、(純度94%) BCA :ブチル−α−(2−シアノプロピル)ア
クリレート、(純度90%) MSD :2,4−ジフェニル−4−メチル−1−
ペンテン(日本油脂(株)製、商品名ノフマーMSD、
純度96%) TP :ターピノーレン(日本油脂(株)製、商
品名ノフマーTP、純度94%) TCM :四塩化炭素 TDM :t−ドデシルメルカプタン TETDS :テトラエチルチウラムジスルフィド DEXDS :ジエチルキサントゲンジスルフィド KPS :過硫酸カリ AIBN :アゾビスイソブチロニトリル PMHPO :パラメンタンヒドロペルオキシド(日本
油脂(株)製、商品名パメンタH、純度53%) CHPO :クメンヒドロペルオキシド(日本油脂
(株)製、商品名パークミルH、純度81%) SFAS :ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシ
レート DBS :ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ POENE :ポリオキシエチレンノニルフェニルエー
テル
【0018】実施例 1 5000mlのオートクレーブに、表1に示すように1
段目の単量体混合物としてブタジエン10部、スチレン
18部、MMA 10部、AN 5部、イタコン酸2
部、アクリル酸1部を仕込み、更にDMG 1.5部、
DBS 0.3部、KPS 1部及び水150部を仕込
んだ後、窒素置換し、70℃で2時間重合を行った。次
に、2段目の単量体混合物として、ブタジエン15部、
スチレン31部、MMA 5部、AN 3部と、DBS
を0.2部及びDMG 1.5部の混合物を8時間かけ
て連続的に添加して重合を行った。更に重合を完結させ
るため3時間重合を継続した。加熱残分法により測定し
た重合転化率は98%であった。得られた共重合体ラテ
ックスをpH7.5に調整した後、水蒸気を吹き込んで
未反応単量体を除去し、更に加熱減圧蒸留によって固形
分50%の共重合体ラテックスを得た。この共重合体ラ
テックス1000gを400メッシュの金網で濾過した
後、金網を乾燥し凝集物の重量で測定した。その結果凝
集物は0.19gであった。
【0019】実施例 2〜10 実施例1において、単量体組成、化1で示される化合
物、重合開始剤及び乳化剤の種類と使用量を表1,2に
示すように変えた他は実施例1に準じて実施した。その
結果微細凝集物の生成量は表1,2の通りであった。
尚、重合転化率は実施例9が96%であった他は、総て
98%であった。
【0020】
【表1】
【表2】
【0021】比較例 1〜4 化1で示される化合物を公知の微細凝集抑制剤に変えた
以外は実施例1に準じて実施した。結果を表3に示す。
尚重合転化率は実施例と同様総て98%であった。
【0022】
【表3】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水性媒体中で、共役ジエン系単量体、エ
    チレン系不飽和カルボン酸単量体及び他の共重合可能な
    エチレン系ビニル単量体を乳化重合させて共重合体ラテ
    ックスを製造するにあたり、一般式 【化1】 で示される化合物の存在下で重合することを特徴とする
    共重合体ラテックスの製造方法。
JP9183993A 1993-03-29 1993-03-29 共重合体ラテックスの製造方法 Pending JPH06279512A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008089732A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Jsr Corp 感放射線性樹脂組成物およびカラーフィルタ
US8238100B2 (en) 2009-12-25 2012-08-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Centrifugal fan and electronic apparatus

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