JPH0651734B2 - 水分散型樹脂組成物 - Google Patents

水分散型樹脂組成物

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JPH0651734B2
JPH0651734B2 JP12184585A JP12184585A JPH0651734B2 JP H0651734 B2 JPH0651734 B2 JP H0651734B2 JP 12184585 A JP12184585 A JP 12184585A JP 12184585 A JP12184585 A JP 12184585A JP H0651734 B2 JPH0651734 B2 JP H0651734B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は重合性不飽和化合物をメルカプト有機化合物の
存在下に重合して得たポリマーからなる樹脂組成物に係
り、特に重合性不飽和化合物をスルホメルカプト有機化
合物の存在下に重合して得たポリマーからなる分散安定
性の優れた水分散型樹脂組成物に関する。
〔従来技術〕
一般に水分散型樹脂組成物(ポリマーラテックス)を製
造するには、重合性化合物とアルキルベンゼンスルホン
酸類,ナフタレンスルホン酸類,リグノスルホン酸類,
石油スルホン酸類,ノニルフェニルエトキシレートのリ
ン酸塩のようなアニオン性界面活性剤,ポリエチレング
リコールエステル類,アルコールエトキシレート類,ア
ルキルフェノールエトキシレート類のようなノニオン性
界面活性剤、あるいは四級アンモニウム塩類のカチオン
性界面活性剤などの各種乳化剤とを適宜選択し、組み合
わせて水に分散させて重合して得ていた。しかし、この
ようにして得たラテックスで乾燥皮膜を形成すると、乾
燥皮膜中にに乳化剤が残存する。このため皮膜の特性、
例えば耐水性等を著しく劣化させたり、上記ラテックス
とその他の乳化分散物とを混合して使用する時に乳化剤
の種類によって凝集を起こしてしまうと言う欠点を有し
ていた。
上記の欠点を解消する方法として、「ジヤーナル・オブ
・アプライド・ポリマー・サイエンス」18, 427, 2493
(1974) (J. Appl. Polym. Sci, 18, 427, 2493 (1974))
に、乳化剤を用いないで重合しラテックスを得る方法が
発表されている。さらに、「プログレス・オブ・コロイ
ド・アンド・ポリマー・サイエンス」60, 163 (1976)
(Prog. Colloid and Polym. Sci. 60, 163 (1976))、
「コロイド・アンド・ポリマー・サイエンス」252, 464
(1974) (Collid and Polym. Sci. 60, 163(1976))に
は、乳化剤を用いないで重合し、乳化剤を用いた場合よ
りも粒子径の単分散性の優れたラテックスが得られると
発表されている。しかし、上記の乳化剤を用いない方法
で得られるラテックスは、機械的安定性,化学的安定性
において実用上十分な性能を有するものが得られなかっ
た。
また、特開昭60-4501 号公報には、カルボキシル化メル
カプト有機化合物の存在下にラテックスを得る方法が記
載されている。そして、該特開昭60-4501 号公報に記載
されている方法で得たラテックスの乾燥皮膜は機械的安
定性は比較的良好であるが、化学的安定性においては十
分な性能のものが得られなかった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は上記した従来技術の欠点をなくし、単分
散性に優れ、かつ機械的安定性,化学的安定性に優れた
ラテックスを製造するに適した水分散型樹脂組成物を提
供するにある。
〔発明の構成及び作用〕
本発明の目的は、重合性不飽和化合物を、脂肪族系スル
ホメルカプト有機化合物存在下に重合させて得たポリマ
ーが、水に分散されてなることを特徴とする水分散型樹
脂組成物によって、達成される。
本発明に係る組成物を得るには、水分散系で重合して得
る方法と、溶液重合等でまず樹脂を得、その後水に分散
させて得る方法とがあり、どちらによって得られた組成
物でも本発明の目的を達成する。しかし、粒子の微細
化、機械的安定性の上からは、前者が好ましい。
ここで重合性不飽和化合物とは、重合性エチレン系化合
物やジオレフィン系化合物であれば良く、例えば疎水性
単量体として、メチルアクリレート,エチルアクリレー
ト,ブチルアクリレート,ヘキシルアクリレート,2-エ
チルヘキシルアクリレート,t-ブチルアクリレート等の
アクリル酸アルキルエステル類,メチルメタクリレー
ト,エチルメタクリレート,ブチルメタクリレート,ヘ
キシルメタクリレート,オクチルメタクリレート,2-エ
チルヘキシルメタクリレート,t-ブチルメタクリレー
ト,iso-プロピルメタクリレート等のメタクリル酸アル
キルエステル類、グリシジルアクリレート,グリシジル
メタクリレート等のグリシジルエステル類、スチレン,
ビニルトルエン,2-メチルスチレン,塩化メチルスチレ
ン等のアルケニルベゼン類,酢酸ビニル,プロピオン酸
ビニル等のビニルエステル類、メチルビニルエーテル,
エチルビニルエーテル,フェニルビニルエーテル等のビ
ニルエーテル類,塩化ビニル,臭化ビニル,塩化ビニリ
デン等のハロゲン化ビニル類,アクリル酸アミド,メタ
クリル酸アミド等のアミド類,ブタジエン等のジエン系
単量体を挙げることができる。
また、例えば親水性単量体としてヒドロキシエチルアク
リレート,ヒドロキシプロピルアクリレート等のアクリ
ル酸ヒドロキシアルキルエステル類,ヒドロキシエチル
メタクリレート,ヒドロキシプロピルメタクリレート等
のメタクリル酸ヒドロキシアルキルエステル類,テトラ
エチレングリコールモノメタクリレート等の(メタ)ア
クリル酸エチレングリコール類、アクリル酸,メタアク
リル酸,イタコン酸,2-アクリルアミド-2-メチルプロ
パンスルホン酸等のイオン性単量体が挙げられる。
これらの単量体は単独又は二種類以上併用しても良い
が、疎水性単量体を用いるか、あるいは、親水性単量体
を用いる場合は疎水性単量体との併用が好ましく、この
場合疎水性単量体の量は40モル%以上が良く、65〜99.5
モル%が更に好ましい。
本発明に係る脂肪族系スルホメルカプト化合物とは、一
分子中に少なくとも一つのメルカプト基及び少なくとも
一つのスルホ基を有し、主鎖が脂肪族鎖をなす有機化合
物であれば良く、特に限定されず種々のものが使用でき
る。なかでも一分子中にメルカプト基,スルホ基を各一
つ有する有機化合物が好ましい。具体的には、例えば以
下の化合物(1)〜化合物(10)のようなものが挙げ
られる。
(1)HO3 S−OCH2 CH2 −SH (4) NaO3SCH2 2 SH (5) NaO3SCH2 3 SH (6) NaO3SCH2 4 SH (10) HO3 S−(OCH2 CH2 2 −SH これらの化合物は、単独又は二種類以上併用しても良
い。また、添加量は重合条件によっても異なるが、重合
性不飽和化合物 100重量部に対して0.001 〜0.2 重量
部、好ましくは0.01〜0.1 重量部である。これらの化合
物は、あまり少量しか使用しないとラテックスの化学安
定性が劣化し、またあまり多量に用いると重合反応性が
悪くなる。
本発明に係る重合開始剤は、特にラジカル重合開始剤が
好ましい。ラジカル重合開始剤としては、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,ジクミル
ペルオキシド,ジ-t- ブチルペルオキシド,1,1′-アゾ
ビス(シクロヘキサン-1- カルボニトリル)等の高温用
(80℃以上)のもの、過酸化ベンゾイル,過酸化ラウロ
イル,過酸化カリウム,2,2′-アゾビスイソブチロニト
リル,2,2′-アゾビス(2-シアノプロパン)二塩酸塩,
2,2′-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル),2,2′
-アゾビスイソ酢酸ジメチル,4,4′-アゾビス-4- シア
ノ吉草酸などの中温用(40〜80℃)のもの、過酸化水素
〜第一鉄塩、過硫酸塩〜酸性亜硫酸ナトリウム、クメン
ヒドロペルオキシド〜第一鉄塩、過酸化ベンゾイル〜ジ
メチルアニリン等の低温用(−10〜40℃)のもの、過酸
化物〜有機金属アルキル、酸素〜有機金属アルキル等の
極低温用(−10以下)のものがあるが、これらのなかで
中温用,低温用が好ましい。また、重合温度は、40〜80
℃が好ましい。また、上記の重合開始剤のうちでは、水
溶性重合開始剤が好ましい。重合開始剤の添加濃度は、
重合条件によるが1.0 〜100mmol/の範囲が良い。
なお、本発明で乳化重合で重合体を得る場合は、アニオ
ン系,ノニオン系,カチオン系等の界面活性剤は使わな
い方が好ましいが、本発明の効果を損なわない程度に添
加しても良い。
本発明に係る水分散型樹脂組成物を得るには、水媒体に
スルホメルカプト有機化合物,重合開始剤,及び少なく
とも一種類の重合性不飽和化合物を添加してから重合温
度まで加温しても良く、あらかじめ水媒体を所望の重合
温度に加熱してからスルホメルカプト有機化合物,重合
開始剤,及び少なくとも一種類の重合性不飽和化合物を
添加しても良い。しかし、生成したラテックスの水分散
安定性からみると後者が好ましい。そして水媒体を所望
の重合温度に加熱した後は、スルホメルカプト化合物,
重合開始剤,少なくとも一種類の重合性不飽和化合物の
順で添加するのが良い。重合性化合物は一括して添加し
ても良いし、数回あるいは連続的に添加しても良い。
本発明においてスルホメルカプト有機化合物が水分散性
に対してどのように寄与しているか詳細は不明である
が、恐らくスルホメルカプト有機化合物の存在下におい
て重合を行なうと、メルカプト基の連鎖移動によってポ
リマー鎖中に直接スルホ基が導入されているため、通常
の界面活性剤を使用した場合のような乳化剤の吸脱着が
なく、非常に分散性が高くなるものと思われる。
本発明の水分散性型樹脂組成物は、塗料,接着剤,およ
び樹脂,紙,繊維等の加工処理等広範囲な用途に適用可
能であるが、特に粒子径,単分散性,および分散安定性
からラテックス凝集反応による抗原抗体の検出や細胞の
貧食機能評価等に応用するのが有利である。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本
発明が以下に述べる実施例に限定されるものでないこと
は云うまでもない。
実施例 撹拌器,温度計,滴下ロート,窒素導入管,還流冷却器
をつけた四つ口フラスコに、純水270cc を入れ、70℃に
加熱し、還流冷却器を水冷し、窒素ガスを窒素導入管か
ら四つ口フラスコ内に窒素ガスを30分間導入した。つい
で上述の条件下に第1表、試料No1に示したように、ス
ルホメルカプト有機化合物を0.03g加え、重合開始剤を
5mmol/加え、ついで重合性不飽和化合物80g を30分
かけて滴下ロートより滴下し、その後12時間かけて重合
し、水分散型樹脂組成物を得た。
第1表の試料No2〜No5については、重合性不飽和化合
物の種類,配合量,スルホメルカプト有機化合物の種
類,重合開始剤の種類,重合条件(温度,時間)のうち
の少なくとも一つが第1表の試料No1と異なる以外は、
第1表の試料No1と同様にして重合し、四種類の水分散
型樹脂組成物を得た。
得られた五種類の水分散型樹脂組成物について、平均粒
径と単分散性,機械的安定性,化学的安定性を以下(a)
〜(c)のようにして測定した。
(a)平均粒径と単分散性 コールター社製,コルターカウンターN4-Eを用いて測定
した。なお、単分散性は測定された標準偏差を、平均粒
子径で割った値の%値で示した。単分散性は、数値の小
さい方が良い。
(b)機械的安定性 得られた水溶液型樹脂組成物を、100 メッシュのふるい
に通し、未通過分の全固形分に対する割合(%)で示し
た。数値の小さい方が機械的安定性が良い。
(c)化学的安定性 エマルジョン液 10mlに10%塩化カルシウム水溶液を添
加し、エマルジョンが凝集するのに要した10%塩化カル
シウム水溶液の容積(ml)。数値の大きい方が化学的安定
性が良い。
測定結果を、第1表の試料No1〜No5のそれぞれの特性
欄に示した。試料No1〜No5は平均粒径が0.27〜0.35μ
m、単分散性10〜16%、機械的安定性5〜8%、化学的
安定性 10ml以上と、これら四特性のバランスがとれて
いて、本発明の目的を達成することがわかった。
比較例 試料No6〜No7は、スルホメルカプト化合物を添加しな
いか、チオグリコール酸を0.05g 添加した以外は第1表
の試料No1と同様にして重合を行ない、二種類の水分散
型樹脂組成物を得た。
測定結果を第1表のNa6,No7のそれぞれの特性欄に示
した。試料No6は平均粒径が0.38μm、単分散性が45
%、機械的安定性が35%、化学的安定性が7.8mlと、い
ずれの特性も試料No1〜No5より劣っており、試料No7
は化学的安定性が5,6であり、試料No1〜No5より著
しく劣っており、いずれの場合も本発明の目的を達成し
得なかった。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、単分散性に優れ、か
つ機械的安定性,化学的安定性に優れたラテックスが得
られた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重合性不飽和化合物を、脂肪族系スルホメ
    ルカプト有機化合物存在下に重合させて得たポリマー
    が、水に分散されてなることを特徴とする水分散型樹脂
    組成物。
JP12184585A 1985-06-05 1985-06-05 水分散型樹脂組成物 Expired - Lifetime JPH0651734B2 (ja)

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