JPH08225746A - 水性ポリマーエマルジョン、その製法及びこれから成る結合剤、塗料材料又は接着剤及びこれを使用した支持体 - Google Patents

水性ポリマーエマルジョン、その製法及びこれから成る結合剤、塗料材料又は接着剤及びこれを使用した支持体

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JPH08225746A
JPH08225746A JP7320435A JP32043595A JPH08225746A JP H08225746 A JPH08225746 A JP H08225746A JP 7320435 A JP7320435 A JP 7320435A JP 32043595 A JP32043595 A JP 32043595A JP H08225746 A JPH08225746 A JP H08225746A
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BASF SE
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水性ポリマーエマルジョン 【解決手段】 水性ポリマーエマルジョンは、天然レシ
チンを基にした分散剤を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般式I:
【0002】
【化8】
【0003】[式中、Rは、炭素原子8〜26個の飽
和脂肪族モノカルボン酸、炭素原子8〜26個の単不飽
和又は多不飽和脂肪族モノカルボン酸及び相応する単不
飽和又は多不飽和の脂肪族モノカルボン酸から不飽和官
能基の部分的又は完全なヒドロキシル化により得られ
る、炭素8〜26個の脂肪族モノカルボン酸から成る群
から選択したカルボン酸のアシル基であり、Rは、
【0004】
【化9】
【0005】(式中、mは1〜50である)、OSO
H、OPO、アシル基R又は
【0006】
【化10】
【0007】(式中、Zは
【0008】
【化11】
【0009】である)であり、Rは、
【0010】
【化12】
【0011】(式中、mは1〜50である)、OSO
H、OPO、アシル基R又は
【0012】
【化13】
【0013】であり、Rは、C−〜C−アルキル
であるが、その際R及びRの2個の基の少なくとも
1個は正確に
【0014】
【化14】
【0015】であるという条件である]の化合物少なく
とも1種類又は一般式Iの化合物の塩から成り、分散さ
れたポリマーの含量が水性ポリマーエマルジョンに対し
て≧10容量%であることを特徴とする、水性ポリマー
エマルジョンに関する(本明細書中、記載の容量%は2
5℃及び1atmに基付く)。
【0016】有利には、新規水性ポリマーエマルジョン
のポリマー含量は、前記したと同じものに基付いて、≧
20、大抵は20〜75、有利には30〜65、一般に
40〜60容量%である。
【0017】一般式Iの化合物は公知である。これらは
本質的には、全ての動物及び植物細胞中に、特に脳、心
臓、肝臓、卵黄及び大豆中に存在する、リン脂質であ
る。これらは、特にハンブルク在ルーカス メイヤー社
(Lucas Meyer GmbH&Co.)から市
販されている。
【0018】Zが
【0019】
【化15】
【0020】であり、その他の2個の基R及びR
びにRが各々脂肪酸基である場合には、化合物Iは、
2個の狭い意味でレシチンである。セファリンはZがC
−CH−NHである点でレシチンとは相違して
いる。
【0021】他の用法では、2個の基R及びRの1
個並びにRが各々脂肪酸基である化合物Iは多くの場
合に置換分Zの種類とは関係なく、非常に一般的にレシ
チンと呼称される。
【0022】
【従来の技術】水性ポリマーエマルジョンは、水性分散
媒体中に分散した微細なポリマー粒子を含有する系であ
る。分散したポリマーは、例えば重縮合物、例えば、ポ
リエステル又はポリエーテル、重付加物、例えばポリウ
レタン、又は少なくとも1個の不飽和炭素−炭素結合を
有するモノマーのラジカル又はイオン重合により得られ
るポリマーであってよい。一次分散液と二次分散液とは
異なる。前者では、ポリマーは直接分散液中でラジカル
水性乳化重合法により製造される。他方二次分散液の場
合には、ポリマーは水性分散媒体の外で、例えば有機溶
液中又は溶剤の不在で製造され、これが製造されるまで
水性媒体中に分散されない。
【0023】全ての水性ポリマーエマルジョンの一般的
特徴は、ポリマーの分散分布が一般に安定性を有さない
ようなものであることである。それどころか、分散剤の
併用によって分散分布を安定化させる必要があり、これ
は特に高いポリマー容量分を有する水性ポリマーエマル
ジョンの場合に当てはまる。
【0024】水性ポリマーエマルジョンの重要な特性
は、水性分散媒体の蒸発に対してポリマー皮膜を形成す
る能力であり、溶剤の蒸発に対するポリマー溶液により
付与される特性である。
【0025】この特性に基づき、水性ポリマーエマルジ
ョンは結合剤として、例えば紙塗被片、不織布、繊維印
刷インキ、塗料材料、仕上げ剤及び接着剤として広く使
用される。
【0026】水性ポリマーエマルジョンの皮膜の欠点
は、これらが大抵水性ポリマーエマルジョンを安定化さ
せるために併用される分散剤を含有することである。皮
膜が水と接触する際に、頻繁に起こる結果は、原則とし
てポリマー/水相臨界を安定化させるだけでなく、空気
/水相臨界も安定化し、従って水系中で泡形成を促進す
る分散剤が流出することである。
【0027】従って、一方では水性媒体中のポリマーの
分散分布を十分に安定化することができ、他方では泡形
成を僅かな程度でしか促進させない分散剤に対する要求
が高まっている。
【0028】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
要求を満たす分散剤を用いて安定化させた水性ポリマー
エマルジョンを提供することである。
【0029】
【課題を解決するための手段】この課題は、最初に定義
した水性ポリマーエマルジョンにより解決できることを
見出した。
【0030】下記の先行技術が関連する。
【0031】ラングミュア(Langmuir)第10
巻(1994)、2498〜2500頁には、レシチン
及び胆汁酸ナトリウム又は油酸ナトリウムの混合物が、
例えばスチレンの水性マイクロエマルジョンの生成(ラ
ジカル重合開始剤の添加で)を促進することができ、こ
のマイクロエマルジョンはラジカル重合反応を受けるこ
とができることが開示されている。得られた重合生成物
は、レシチン含有の水性ポリマーエマルジョンである。
西ドイツ特許(DE−A)第4332005号明細書も
相応する系に関連している。
【0032】用語エマルジョンには、相互に不溶性であ
るか又は相互に僅かにしか可溶性ではない2種類の液体
の分散系で、その中に液体は程度の差はあれ微細に分散
して存在する、2種類の液体の分散系が包含される。過
剰に存在する液体は大抵は連続相と呼ばれ、連続相中に
分散した液体は大抵は分散相と呼ばれる。
【0033】用語水性エマルジョンは、原則として水相
が連続相を形成する場合に用いられる。エマルジョンを
製造するためには一般に乳化剤を添加する必要がある
(Ulmanns Encyklopaedie de
r technischenChemie、第10巻、
第4版、Verlag Chemie、Weinhei
m、1975年、449頁)。
【0034】ACS シンポジウム(Symposiu
m)、シリーズ272、マクロ−及びマイクロエマルジ
ョン(Macro−and Microemulsio
ns、Theory and Application
s、Ed. DineshO.Shah、Amerca
n Chemical Society、ワシントン、
D.C.)(1985年)1〜15頁で、M.K.シャ
ルマ(Sharma)及びD.O.シャー(Shah)
によれば、当業者はエマルジョンをマクロエマルジョン
とマイクロエマルジョンに区別する。前者は分散相が主
として、>0.1μmの直径を有する小滴から成り、他
方マイクロエマルジョンでは分散相が大部分≦0.1μ
mの直径を有する小滴から成る。前記著者によれば、前
記した2種類のエマルジョン間のその他の相違は、マク
ロエマルジョンは乳白色の外見を有し、熱動力学的には
不安定である(即ち、マクロエマルジョンをそのまま放
置しておくと、時間の経過で2種類の混合不可能な液体
に分離し、即ち自動的にはその成分の結合は起こらず、
付加的な力の作用下で、例えば攪拌を用いることによっ
てのみ一緒になる)が、他方マイクロエマルジョンは大
抵は透明な外見を有し、熱動力学的に安定である[即
ち、マイクロエマルジョンの成分を合体させた後に、系
は自動的に(攪拌しないでも)、時間が経過してもマイ
クロエマルジョンの状態に変わり、前記状態を保つ]。
【0035】ウルマンズ エンサイクロペデイア オブ
インダストリアル ケミストリー(Ullmann’
s Encyclopedia of Industr
ial Chemistry)第5版、A9巻、VCH
(1987)、310頁、第2欄、第5.3.3.節に
よれば、水性マイクロエマルジョンの生成は、大抵は4
つの成分の存在と関係がある:乳化すべき疎水性物質、
水、界面活性剤及び溶解剤(一方水性マクロエマルジョ
ンの生成は、大抵は乳化すべき疎水性物質、界面活性
剤、水及び分散エネルギーを必要とする)。
【0036】ラングミュア第10巻(1994)249
8〜2500頁でこれに関してレシチンが演じる役割は
明らかでない。この先行技術はただ、一定量の水、スチ
レン、レシチン及び胆汁酸ナトリウム又は油酸ナトリウ
ムの存在(一定割合)が、水中のスチレンの水性マイク
ロエマルジョンを生じさせ、このエマルジョンはラジカ
ル重合可能であり、水性ポリマーエマルジョンを生じさ
せることを明らかにするものである。しかし、これから
レシチンが水性ポリマーエマルジョンを安定化させるた
めに好適な分散剤であることは明らかではない。このこ
とは、工業的に有利な水性ポリマーエマルジョンが大抵
の場合に、水性ポリマーエマルジョンに対して少なくと
も10容量%のポリマー容量含量を有するので、ますま
す当を得ている。しかし、ラジカル重合可能なモノマー
の水性マイクロエマルジョンのラジカル重合により、非
常に希釈された水性ポリマーエマルジョンが生じる。こ
れは、特に、ラジカル重合可能なモノマーの水性マイク
ロエマルジョンから遊離基重合により製造した水性ポリ
マーエマルジョンのポリマー粒子の直径分布が非常に狭
く(モノ分散)、<120nmの直径に限定され(La
ngmuir第10巻、1994年、2498、コラム
1参照)、これは高いポリマー容量含分の場合にはもは
や易流動性でない系を生じる(例えばDE−A4213
965及びこの明細書中に引用の文献参照)という事実
と関連がある。相応する理由から、水性出発モノマーの
モノマー容量含分は制限される。
【0037】従って、ラングミュア第10巻(1994
年)、2498〜2500頁のポリマー容量は全ての場
合に、生成される水性ポリマーエマルジョンに対して≦
5容量%である。
【0038】ラジカル水性マクロエマルジョン重合(重
合されるモノマーの水性マクロエマルジョンから出発し
て)により得られた水性ポリマーエマルジョンと、ラジ
カル水性マイクロエマルジョン重合(重合されるモノマ
ーの水性マイクロエマルジョンから出発して)により得
られた水性ポリマーエマルジョンとのその他の相違は、
一般に分散されたポリマーに対する乳化剤又は分散剤の
含量である。ラジカル水性マクロエマルジョン重合によ
り得られた水性ポリマーエマルジョンでは、分散剤含量
は分散されたポリマーに対して原則として≦20重量
%、多くの場合に≦10重量%、有利には≦5重量%で
あり、従って水性ポリマーエマルジョンの泡形成傾向を
抑制する。これに対して、ラングミュア第10巻(19
94)、2498〜2500頁の全乳化剤含量は全実施
例中で、分散されたポリマーに対して≧30重量%であ
る。
【0039】ラジカル水性マクロエマルジョン重合とラ
ジカル水性マイクロエマルジョン重合とのその他の相違
は、前者では分散されたモノマー小滴が実質的にはモノ
マー溜め(reservoir)としてのみ働き、重合
部位自体はモノマー小滴の外であり、従って水相経由の
拡散によりモノマーが供給される。使用される分散剤
は、重合部位の形成を決める重要な役割を演じる(例え
ばJ.W.Vanderhoff著“Vinyl Po
lymerization”、第II部、“Kinet
ics and Mechanisms of Pol
ymerzation”、第1巻、George E.
Harn、Ed.、Marcel Dekker、ニ
ューヨーク、1969、5頁参照)。
【0040】これに対して、ラジカル水性マイクロエマ
ルジョン重合では、乳化されたモノマー小滴自体が重合
部位を形成すると考えられる。この概念は、特に生成さ
れるポリマー粒子の直径が主として水性出発エマルジョ
ン中のモノマー小滴の直径に相応するという事実により
支持される(例えばJournal of Polym
er Science:Polymer Letter
s Edition、第22巻、1984年、31〜3
8頁参照)。
【0041】これは、ラジカル水性マクロポリマーエマ
ルジョン重合の助剤の安定性に関する結論をラジカル水
性マイクロエマルジョン重合の同じ助剤の安定性を基に
引き出すことができないことを意味する。これに関連し
て、アントニエッテイー(Antonietti)がラ
ングミュア第10巻(1994)、2498〜2500
頁でどの場合でもレシチンを水性ポリリマーエマルジョ
ン用の分散剤として使用してないことが注目されるであ
ろう。従って2499頁の第1欄で、生成された水性ポ
リマーエマルジョンが酸化に際して凝結することが指摘
されている。
【0042】ワタナベ(Watanabe)その他著の
マクロモレクラーレ ヒェミー(Makromolek
ulare Chemie)第193巻(1992年)
2781〜2792頁によれば、一般式Iの天然リン脂
質を含む天然に生成されるリン脂質が、一般に水性媒体
中でポリマー粒子を分散させるために不適当である。ワ
タナベその他は、これを特に天然のリン脂質中に含有さ
れ、ある程度の会合傾向があり、従って会合的増粘剤と
して公知の長いアルキル鎖の疎水性妨害によるものであ
るとしている(EP−B339712参照)。
【0043】従って、ワタナベその他は、ラジカル水性
マクロエマルジョン重合に使用される分散剤として一般
式Iの化合物を変化させた形のものを推奨している。変
化形は、第一に少なくとも1個のアルキル鎖を置換分と
してビニル基を有する芳香族環で中断することから成
り、これを経てワタマベその他により推奨される分散剤
をラジカル水性マクロエマルジョン重合でコポリマー中
に共重合させる。この点で、化合物I中のRが不飽和
カルボン酸のアシル基である場合でも、この種の前記共
重合は原則として影響されないことが指摘される。それ
は、相応する炭素−炭素二重結合が活性化二重結合では
なく、従って著しい共重合傾向を有さないからである。
更に、ワタナベその他の全ての実施例中でポリマー容量
含分は水性ポリマーエマルジョンに対して6容量%未満
であることに言及するべきである。
【0044】相応して、ヤマグチ(Yamagut
i)、ワタナベ及びナカハマ(Nakahama)はマ
クロモレクラーレ ヒェミー第190巻(1989年)
1195〜1205頁で、一般式Iの化合物の変形をラ
ジカル水性マクロエマルジョン重合法で得られる水性ポ
リマーエマルジョン用の分散剤として推奨しており、こ
の実質的な変形は相応してアルキル鎖の短縮及びアルキ
ル鎖を芳香族環で中断することから成る。しかし、前記
変形は分散剤の低い生物分解能及び費用のかかる合成と
いう欠点を有する。マクロモレクラーレ ヒェミー第1
90巻(1989年)1195〜1205頁中の実施例
は、ポリマー容量含分が水性ポリマーエマルジョンに対
して6容量%より少ない水性ポリマーエマルジョンに限
定されており、即ち、ポリマー粒子がふつうの大きさで
ある場合に水性ポリマーエマルジョンの安定化の問題が
特に著しくはない範囲に制限されている。我々はこの課
題が解決されること及び本発明によれば、一般式Iの化
合物が最高のポリマー容量含分まで水性ポリマーエマル
ジョン用の好適な分散剤であることを見出した。意外な
ことは、その卓越した安定化作用だけではなく、特にそ
れらの僅かな泡形成促進傾向、生物分解能及びそれらが
更新可能な材料であるという事実である。
【0045】本発明により好適な化合物Iは、例えば式
中、Rがレンプ ヒェミー レキシコン(Roemp
p Chemie Lexikon、Cm−G、Thi
eme Verlag、1990)第9版、1344頁
の表1からの脂肪酸から誘導されたようなものである。
それら中で有利な化合物は、式中Rがパルミチン酸
(CH−(CH14−COOH)、ステアリン酸
(CH−(CH16−COOH)、オレイン酸
(CH−(CH−CH=CH−(CH
COOH)、リノール酸(CH−(CH−CH
=CH−CH−CH=CH−(CH−COO
H)、リノレン酸(CH−CH−CH=CH−CH
−CH=CH−CH−CH=CH−(CH
COOH)、パルミトール酸又はアラキドン酸であるよ
うなものである。
【0046】有利な化合物Iは、式中Rが偶数の炭素
原子を有する脂肪族モノカルボン酸のアシル基であるよ
うなものである。更に、R中の炭素原子数は一般に有
利には12〜24個、特に有利には14〜22個、極め
て特に有利には16〜18個である。Rが直鎖である
場合も有利である。特に有利な基Rは、直鎖であり、
偶数の炭素原子を有する。前記記載は、R又はR
のようにアシル基である場合にはこれらにも当ては
まる。有利な化合物Iは、特に式中R又はRがヒド
ロキシルであるようなものであり、その中Rがヒドロ
キシルであるものが有利である。
【0047】その他の有利な化合物Iは、式中Zが
【0048】
【化16】
【0049】であるようなものである。
【0050】特に有利な化合物Iは、前記で有利である
と記載した特徴を同時に有するようなものである。
【0051】例えば卵レシチン、大豆レシチン又は菜種
レシチン(広い意味で)中に含有されるか又はそれらか
ら誘導される化合物iの混合物も好適である。これは特
に、脂肪酸鎖が酵素処理により除去されている、即ちヒ
ドロキシル基により置き換えられている、酵素的に加水
分解されたレシチンに当てはまる。しかしヒドロキシル
化レシチン(ヒドロキシル基による脂肪酸二重結合の飽
和)又はアセチル化レシチン(Z基の遊離アミノ基CH
−CH−NHでのカルボン酸基の付加)及び前記
方法で多重変性したレシチンにも当てはまる。
【0052】一般式Iの好適なレシチン又は変性レシチ
ンは、ハンブルク在ルーカス メイヤー社のリポチン
(Lipotin)である。これは特に、リポチン10
0、リポチンSB、リポチン100J、リポチンH、リ
ポチンNE及びリポチンNA及びリポピュア(Lipo
pur)である。
【0053】一般式Iの化合物の特に好適な塩は、それ
らのアルカリ金属(例えばNa及びK)及びアンモニウ
ム塩である。
【0054】最初に記載したように、新規水性ポリマー
エマルジョンの好適な分散相は、重縮合物、例えば、ポ
リエステル又はポリエーテル、重付加物、例えばポリウ
レタン及び少なくとも1個の不飽和炭素−炭素結合を有
するモノマーのラジカル又はイオン重合により得られる
ポリマーである。分散したポリマーの相対的数平均分子
量は有利には、10000〜3・10、しばしば25
000〜2・10又は50000〜1・10、多く
の場合に150000〜1・10である。ポリマーが
架橋したポリマーである場合には、数平均分子量は決定
できない場合が多い。
【0055】
【外1】
【0056】有利な新規水性ポリマーエマルジョンは、
分散されたポリマーが少なくとも1個の不飽和炭素−炭
素結合を有するモノマーのラジカル重合により、特には
そのラジカル水性マクロエマルジョン重合(及び所望に
より、続いてのポリマー−類似反応)により得られるよ
うなものである。遊離基水性マクロエマルジョン重合で
は、遊離基重合は、当業者に公知方法で行われ、重合さ
れるモノマーの水性マクロエマルジョンから出発して、
ラジカル重合開始剤及び分散剤を添加して行われる。
【0057】少なくとも1個のモノエチレン性不飽和基
を有する好適なモノマーには、特に簡単にラジカル重合
されるようなモノマー、例えばオレフィン、例えばエチ
レン、ビニル芳香族モノマー、例えばスチレン、α−メ
チルスチレン、o−クロルスチレン又はビニルトルエ
ン、ビニルアルコール及び炭素原子1〜18個のモノカ
ルボン酸のエステル、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル、ビニルn−ブチレート、ビニルラウレート、ビ
ニルピバレート及びビニルステアレート及び市販のモノ
マーVEOVA 9−11(VEOVA XはShel
lの商標名であり、これもVersatic X酸と呼
称されるカルボン酸のビニルエステルに適用される)、
有利には炭素原子3〜6個のα,β−モノエチレン性不
飽和モノ−及びジカルボン酸、特にアクリル酸、メタク
リル酸、マレイン酸、フマル酸及びイタコン酸と炭素原
子一般に1〜12個、有利には1〜8個、特に1〜4個
のアルカノール、特にメチル、エチル、n−ブチル、イ
ソブチル、t−ブチル及び2−エチルヘキシルアクリレ
ート及びメタクリレート、ジメチルマレエート又はn−
ブチルマレエート、α,β−モノエチレン性不飽和カル
ボン酸のニトリル、例えばアクリロニトリル及び共役C
〜C−ジエン、例えば1,3−ブタジエン及びイソ
プレンが包含される。専らラジカル水性マクロエマルジ
ョン重合法により製造された水性ポリマーエマルジョン
の場合には、前記モノマーは、原則としてラジカル水性
マクロエマルジョン重合法により重合されるモノマーの
全量に対して、合計して大抵50重量%より多い主モノ
マーである。原則としてこれらのモノマーは、標準状態
の温度及び圧力(25℃、1atm)で水に対して中程
度から低い溶解性しか有さない。前記条件でこれより高
い水溶性を有するモノマーは、例えば、α,β−モノエ
チレン性不飽和モノ−及びジカルボン酸及びそのアミ
ド、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フ
マル酸、イタコン酸、アクリルアミド及びメタクリルア
ミド及びビニルスルホン酸及びその水溶性塩及びN−ビ
ニルピロリドンである。
【0058】専らラジカル水性マクロエマルジョン重合
法により製造された水性ポリマーエマルジョンの場合に
は、比較的高い水溶性を有する前記モノマーは大抵は、
重合されるモノマーの全量に対して50重量%より少な
い量で、原則として0.5〜20重量%、有利には1〜
10重量%の量で単に変性モノマーとして重合される。
【0059】一般に水性ポリマーエマルジョンの皮膜の
内部強度を増強するモノマーは、少なくとも1個のエポ
キシ、ヒドロキシ、N−メチロール又はカルボニル基又
は少なくとも2個の非共役エチレン性不飽和二重結合を
有する。これらの例は、炭素原子3〜10個のα,β−
モノエチレン性不飽和カルボン酸のN−アルキロールア
ミド及び炭素原子1〜4個のアルカノールとのそのエス
テル(その中、N−メチロールアクリルアミド及びN−
メチロールメタクリルアミドが特に有利である)、2個
のビニリデン基を有するモノマー及び2個のアルケニル
基を有するモノマーである。。ここで特に有利なのは、
二価アルコールとα,β−モノエチレン性不飽和モノカ
ルボン酸のジエステルであり、その中アクリル及びメタ
クリル酸が有利である。非共役エチレン性不飽和二重結
合2個を有するこの種のモノマーの例は、アルキレング
リコールジアクリレート及びジメタクリレート、例えば
エチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレン
グリコールジアクリレート、1,4−ブチレングリコー
ルジアクリレート及びプロピレングリコールジアクリレ
ートジビニルベンゼン、ビニルメタクリレート、ビニル
アクリレート、アリルメタクリレート、アリルアクリレ
ート、ジアリルマレエート、ジアリルフマレート、メチ
レンビスアクリルアミド、シクロペンタジエニルアクリ
レート又はトリアリルシアヌレートである。これに関し
て特に重要なのは、ヒドロキシ−C〜C−アルキル
メタクリレート及びアクリレート、例えばヒドロキシ−
n−エチル、ヒドロキシ−n−プロピル又はヒドロキシ
−n−ブチルアクリレート及びメタクリレート、及び化
合物、例えばジアセトンアクリルアミド及びアセチルア
セトキシエチルアクリレート又はメタクリレート、ウレ
イドエチルメタクリレート及びアクリルアミドグリコー
ル酸である。専らラジカル水性マクロエマルジョン重合
法により製造された水性ポリマーエマルジョンの場合に
は、前記モノマーは一般に、重合されるモノマーの全量
に対して0.5〜10重量%の量で重合される。
【0060】重合形の新規ポリマーエマルジョンの分散
されたポリマーは有利には、 −アクリル又はメタクリル酸と炭素原子1〜12個のア
ルカノール又はスチレンとのエステル(群I)70〜1
00重量%又は −スチレン及び/又はブタジエン(群II)70〜10
0重量%又は −塩化ビニル及び/又は塩化ビニリデン(群III)7
0〜100重量%又は −酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル及び/又はエチレン
(群IV)40〜100重量%から成る。
【0061】特に群I中で好適なのは、炭素原子3〜6
個のα,β−モノエチレン性不飽和カルボン酸少なくと
も1種類及び/又はそのアミド 0.1〜5重量%及び
アクリル酸及び/又はメタクリル酸の炭素原子1〜12
個のアルカノール及び/又はスチレンのエステル 70
〜99.9重量%を含有するモノマー組成物である。
【0062】一般に、群I内のモノマー組成物が、エチ
ルアクリレート、n−ブチルアクリレート、2−エチル
ヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、t−ブ
チルメタクリレート、スチレン、アクリル酸、メタクリ
ル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド及びアクリロ
ニトリルから成る群のモノマーからのみ選択されている
場合に有利である。
【0063】群II中の特に好適なモノマー組成物は、
炭素原子3〜6個のα,β−モノエチレン性不飽和カル
ボン酸少なくとも1種類及び/又はそのアミド 0.1
〜5重量%及びスチレン及び/又はブタジエン 70〜
99.9重量%を含有する。
【0064】群IV中で特に好適なモノマーは、炭素原
子3〜6個のα,β−モノエチレン性不飽和カルボン酸
少なくとも1種類及び/又はそのアミド 0.1〜5重
量%及び酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル及び/又はス
チレン 40〜99.9重量%を含有する。
【0065】多くの場合に、組成物の前記範囲内のモノ
マー組成物を、生成された分散したポリマーのTg値
(DSC、中点温度)が50℃より下又は30℃より
下、しばしば20℃より下及び多くの場合に0℃より下
(−70℃まで)であるように選択する。
【0066】水性マイクロエマルジョンの全量を最初に
重合容器中に入れる(低いモノマー容量濃度により、反
応熱の除去は問題ない)ようにして行われるラジカル水
性マイクロエマルジョン重合と反対に、ラジカル水性マ
クロエマルジョン重合は、有利には供給法、即ち分散さ
れるポリマーを構成するモノマーの主要な量、原則とし
て全量の50〜100重量%、有利には70〜100重
量%、特に有利には80〜100重量%、極めて有利に
は90〜100重量%はラジカル水性マクロエマルジョ
ン重合が開始するまで重合容器に加えず、重合容器中に
既に存在するモノマーの重合速度で導入する。原則とし
て添加は連続的供給により行う(一般に純粋なモノマー
供給としてか又はマクロエマルジョンとして水相中で前
乳化させて)が一般に重合容器中に既に存在するモノマ
ーも少なくとも80重量%、有利には少なくとも90重
量%、特に有利には少なくとも95重量%が重合により
組み込まれるような割合である。水性の種ポリマーエマ
ルジョンを、分散させるポリマー粒子の粒子の大きさを
作用するために同時に使用してもよい(EP−B404
19及びEncyclopedia of Polym
er Sciecnce and Technolog
y、第5巻、John Wiley&Sons In
c.、ニューヨーク、1966年、847頁参照)。
【0067】前記ラジカル水性マクロエマルジョン重合
に好適なラジカル重合開始剤は、ラジカル水性エマルジ
ョン重合を開始させることのできるような全ての開始剤
である。これらは過酸化物であってもよいし、アゾ化合
物であってもよい。しかしレドックス重合開始剤系もも
ちろん公的である。ペルオキシ二硫酸及び/又はそのア
ルカリ金属塩及び/又はそのアンモニウム塩をラジカル
開始剤として使用することも有利である。使用されるラ
ジカル開始剤系の量は、重合されるモノマーの全量に対
して有利には0.1〜2重量%である。ラジカル開始剤
系を前記ラジカル水性エマルジョン重合の経過中に重合
容器に添加する方法は、あまり重要でない。開始剤系は
最初にその全量を重合容器に入れるか又はラジカル水性
マクロエマルジョン重合の経過中に消費される割合で連
続的にか又は段階的に添加される。特にこれは、当業者
に公知方法で開始剤系の科学的特性及び重合温度に左右
される。
【0068】前記事実の直接的な結果は、ラジカル水性
マクロエマルジョン重合の好適な反応温度が0〜100
℃の全範囲、しかし有利には温度70〜100℃、有利
には80〜100℃、特に有利には>85〜100℃で
あることである。
【0069】超大気圧又は減圧の使用が可能であるの
で、重合温度は100℃を越えてもよく、130℃まで
又はそれより上であってもよい。易揮発性モノマー、例
えばエチレン、ブタジエン又は塩化ビニルは、有利には
超大気圧下で重合される。もちろん、同時に分子量調整
剤、例えばt−ドデシルメルカプタンをラジカル水性マ
クロエマルジョン重合で使用することもできる。
【0070】前記したように、特にラジカル水性マクロ
エマルジョン重合で常用されるその他の分散剤を(補助
的分散剤として)、一般式Iの化合物及びその塩の他に
新規水性ポリマーエマルジョンを安定化させるために同
時に使用することができる。この種の好適な分散剤は、
保護コロイド及び乳化剤の両方である。
【0071】好適な保護コロイドは、例えばポリビニル
アルコール、セルロース誘導体又はビニルピロリドン含
有のコポリマーである。その他に好適な保護コロイドの
詳細な説明は、フーベン−ヴァイル(Houben−W
eyl)著メトーデン デルオルガニッシェン ヒェミ
ー(Methoden der Organische
n Chemie)第XIV/1巻、マクロモレキュラ
ーレ シュトッフェ(Makromolekulare
Stoffe)(Georg−Thieme−Ver
lag、Stuttgart)、411〜420頁(1
961年)に記載されている。乳化剤及び/又は保護コ
ロイドの混合物ももちろん使用することができる。その
相対分子量が保護コロイドに対して一般に1000より
少ない乳化剤だけが分散剤として使用される。これらは
陰イオン性、陽イオン性又は非イオン性であってよい。
界面活性剤の混合物を使用する場合には、個々の成分は
もちろん相互に相溶性でなければならず、疑わしい場合
には二三の予備試験で検査することができる。一般に、
陰イオン性乳化剤は相互に及び非イオン性乳化剤と相溶
性である。同じことが陽イオン性乳化剤にも当てはまる
が、陰イオン性と陽イオン性乳化剤は一般に相互に非相
溶性である。常用の乳化剤は、例えばエトキシル化モノ
−、ジ−及びトリアルキルフェノール(エトキシル化
度:3〜100、アルキル基:C〜C12)、エトキ
シル化脂肪族アルコール(エトキシル化度:3〜10
0、アルキル基:C〜C18)及びアルキルスルフェ
ート(アルキル基:C〜C16)、エトキシル化アル
カノールの硫酸半エステル(エトキシル化度:1〜7
0、アルキル基:C12〜C18)、エトキシル化アル
キルフェノール(エトキシル化度3〜100、アルキル
基:C〜C12)、アルカンスルホン酸(アルキル
基:C12〜C18)及びアルキルアリールスルホン酸
(アルキル基:C〜C18)のアルカリ金属及びアン
モニウム塩である。その他の好適な乳化剤、例えばスル
ホ琥珀酸エステルは、フーベン−ヴァイル著メトーデン
デル オルガニッシェン ヒェミー第XIV/1巻、
マクロモレキュラーレ シュトッフェ(Georg−T
hieme−Verlag、Stuttgart)、1
92〜208頁(1961年)に記載されている。
【0072】一般式II:
【0073】
【化17】
【0074】[式中、A及びAは各々水素又はC
−〜C24−アルキルであり、同時には水素ではなく、
X及びYはアルカリ金属イオン及び/又はアンモニウム
イオンである]の化合物も好適な界面活性剤であると実
証された。一般式I中でA及びAは、有利には炭素
原子6〜18個、特に6、12又は16個の直鎖又は分
枝鎖状のアルキル又は水素であり、A及びAは、両
方とも同時には水素ではない。X及びYは有利にはナト
リウム、カリウム又はアンモニウムイオンであり、ナト
リウムが特に有利である。特に有利な化合物IIは、X
及びYが各々ナトリウムであり、Aが炭素原子12個
の分枝状アルキルであり、Aが水素又はAであるよ
うなものである。モノアルキル化生成物50〜90重量
%を含有する工業的混合物、例えばDowfax 2A
l(Dow Chemical Companyの商
標)が頻繁に使用される。化合物IIは、例えば米国特
許(US−A)第4269749号明細書から一般に公
知であり、市販されている。
【0075】使用される補助分散剤の量は、有利には分
散されるポリマーに対して0.5〜6、有利には1〜3
重量%である。新規化合物I及び/又はその塩は、有利
には陰イオン性及び/又は非イオン性補助分散剤と組み
合わされる。これに関しては新規化合物Iが補助分散剤
の泡促進作用に対して抑制作用を有することが判明した
ことは言及に値する。
【0076】原則として、一般式Iの化合物及び/又は
その塩(並びに補助分散剤)を、水性分散性媒体中のポ
リマーのエマルジョンを製造する前、その間又はその後
(ラジカル水性マクロエマルジョン重合の前、その間及
び/又はその後)に添加することができる(これらは一
般に水性モノマーマクロエマルジョンを安定化させるた
めにも使用される)。それらの疎水性、油状外見により
これらを有利にはそのまま添加しない。むしろ、所望に
成功をおさめるために高いせん断力の作用により水性媒
体中に超微粉砕された形(水中に微細に分割された小滴
状分散)で使用するのが有利である。有利には、この種
の水性エマルジョン(超微粉砕された生成物)は水性エ
マルジョンに対して15〜25重量%の新規化合物Iを
含有する。その他推奨されると考えられる方法では、一
般式Iの化合物をモノマー中に溶解させ、この形で新規
水性ポリマーエマルジョン中に使用する。モノマーを水
性マクロエマルジョンとして供給法で添加する場合に
は、前記エマルジョンは、有利には一般式Iの化合物及
び同時に使用される任意の補助分散剤も含有する。新規
水性ポリマーエマルジョンは、エマルジョンの完全に十
分な安定性(特に多価イオン又は高いせん断力の作用に
関して)及び泡生成傾向の減少によって卓越している。
一般式Iの化合物のエマルジョン安定化作用が実質的に
水性分散媒体の全pH範囲(pH1〜pH12)にわた
って発揮されるという事実は、特に有利である。pH2
〜5、有利には2〜4における安定化作用は特に有利で
ある。それはこの種の酸性水性ポリマーエマルジョン
は、実質的に殺菌剤の添加なしでさえも微生物による攻
撃に対して抵抗性であるからである。一般式Iの化合物
が不飽和脂肪酸のラジカルである場合には、これらは大
気の酸素の作用下で新規水性ポリマーエマルジョンの皮
膜中で自動酸化され、水の作用下で流出されるのを防
ぐ。
【0077】新規水性ポリマーエマルジョンは結合剤と
して、例えば不織布、繊維印刷、仕上げ剤及び塗料用に
及び/又は接着剤として、特に接触接着剤として使用さ
れる。
【0078】
【実施例】
I)新規ポリマーエマルジョンD1〜D9及び比較エマ
ルジョンVD1の製造(全ての重合はN雰囲気下で実
施した)。
【0079】D1:リポチンNE(酵素により加水分解
したレシチン)50gを25℃で分散攪拌機(Ultr
a−Turrax、IKA、Staufen)を用いて
水200g中に超微粉砕した[1分当たり9000回転
(9000rpm)、5分間]。リポチンNEの水性エ
マルジョン(超微粉砕生成物)が得られた。平均粒度
は、217nm(他に記載のない限り、全ての実施例中
平均粒子直径は、英国のMalvern Instru
ments社のAutosizer 2cを用いて光子
相関分光法により測定した平均値である)。
【0080】35重量%濃度の水性ポリスチレン種エマ
ルジョン(数平均ポリスチレン粒度:38nm;分散さ
れるポリスチレンに対して10重量%のドデシルベンゼ
ンスルホン酸のナトリウム塩を用いて安定化)17.7
g、供給材料1 2重量%、供給材料2 20重量%及
び水250gの混合物を最初に重合容器中に入れた。混
合物を攪拌しながら15分間85℃に加熱し、次いで攪
拌しながら更に10分間この温度に保った。その後、温
度を85℃に維持しながら、供給材料1の残りの量を3
時間の中に及び供給材料2の残りの量を3.5時間の中
に(同じ時間に開始して)、攪拌しながら連続的に重合
容器中に計り入れた。次いで重合混合物を更に2.5時
間85℃で攪拌した。容積含有率45.9容量%を有す
る水性ポリマーエマルジョンD1が得られた。平均ポリ
マー粒子直径は183nmであった。
【0081】供給材料1:スチレン300g、アクリル
酸n−ブチル282g、アクリルアミド18g、水性リ
ポチンNE超微粉砕生成物30g及び水228gの水性
エマルジョン。
【0082】供給材料2:ペルオクソ二硫酸ナトリウム
2.4g及び水100g。
【0083】D2:ドウファックス(Dowfax)2
Al(45重量%濃度)4.0g、供給材料1 2重量
%、供給材料2 20重量%及び水250gの混合物を
最初に重合容器中に入れた。混合物を攪拌しながら15
分間85℃に加熱し、次いで攪拌しながら更に10分間
この温度に保った。その後、温度を85℃に維持し、攪
拌しながら、供給材料1の残りの量を連続的に3時間の
中に及び(同じ時間に開始して)供給材料2の残りの量
を3.5時間の中に、攪拌しながら計り入れた。次いで
重合混合物を更に2.5時間85℃で攪拌した。容積含
有率46.6容量%を有する水性ポリマーエマルジョン
D2が得られた。平均ポリマー粒子直径は189nmで
あった。
【0084】供給材料1:スチレン300g、アクリル
酸n−ブチル282g、アクリルアミド18g、D1か
らの水性リポチンNE超微粉砕生成物30g及び水22
8gから成る水性マクロエマルジョン。
【0085】供給材料2:ペルオクソ二硫酸ナトリウム
2.4g及び水100g。
【0086】D3:35重量%濃度の水性ポリスチレン
種エマルジョン(数平均ポリスチレン粒度:38nm;
分散されるポリスチレンに対して10重量%のドデシル
ベンゼンスルホン酸のナトリウム塩を用いて安定化)1
4.8g、供給材料1 15重量%、供給材料2 10
重量%及び水300gの混合物を最初に重合容器中に入
れた。混合物を攪拌しながら15分間85℃に加熱し、
次いで攪拌しながら更に10分間この温度に保った。そ
の後、温度を85℃に維持しかつ攪拌しながら、供給材
料1の残りの量を連続的に2時間の中に及び(同じ時間
に開始して)供給材料2の残りの量を2.5時間の中に
重合容器中に計り入れた。次いで重合混合物を更に2.
5時間85℃で攪拌した。容積含有率28.4容量%を
有する水性ポリマーエマルジョンD3が得られた。平均
ポリマー粒子直径は175nmであった。
【0087】供給材料1:アクリル酸n−ブチル485
g、アクリルアミド15g、D1からの水性リポチンN
E超微粉砕生成物25g及び水670gから成る水性マ
クロエマルジョン。
【0088】供給材料2:ペルオクソ二硫酸ナトリウム
2g及び水200g。
【0089】D4:35重量%濃度の水性ポリスチレン
種エマルジョン(数平均ポリスチレン粒度:38nm;
分散されるポリスチレンに対して10重量%のドデシル
ベンゼンスルホン酸のナトリウム塩を用いて安定化)1
4.8g、供給材料1 15重量%、供給材料2 10
重量%及び水300gの混合物を最初に重合容器中に入
れた。混合物を攪拌しながら15分間85℃に加熱し、
次いで攪拌しながら更に20分間この温度に保った。そ
の後、温度を85℃に維持しかつ攪拌しながら、供給材
料1の残りの量を連続的に2時間の中に及び(同じ時間
に開始して)供給材料2の残りの量を2.5時間の中に
重合容器中に計り入れた。次いで重合混合物を更に2.
5時間85℃で攪拌した。容積含有率27.4容量%を
有する水性ポリマーエマルジョンD4が得られた。平均
ポリマー粒子直径は169nmであった。
【0090】供給材料1:スチレン200g中に溶解さ
せたリポリンNE 5g、アクリル酸n−ブチル285
g、アクリルアミド15g及び水690gから成る水性
マクロエマルジョン。
【0091】供給材料2:ペルオクソ二硫酸ナトリウム
2g及び水200g。
【0092】D5:35重量%濃度の水性ポリスチレン
種エマルジョン(数平均ポリスチレン粒度:38nm;
分散されるポリスチレンに対して10重量%のドデシル
ベンゼンスルホン酸のナトリウム塩を用いて安定化)1
7.7g、供給材料1 2重量%、供給材料2 20重
量%及び水250gの混合物を最初に重合容器中に入れ
た。混合物を攪拌しながら15分間85℃に加熱し、次
いで攪拌しながら更に10分間この温度に保った。その
後、温度を85℃に維持しかつ攪拌しながら、供給材料
1の残りの量を連続的に3時間の中に及び(同じ時間に
開始して)供給材料2の残りの量を3.5時間の中に重
合容器中に計り入れた。次いで重合混合物を更に2.5
時間85℃で攪拌した。次いで反応混合物を25℃に冷
却し、供給材料3を5分間の中に攪拌しながら連続的に
添加した。容積含有率46.4容量%を有する水性ポリ
マーエマルジョンD4が得られた。平均ポリマー粒子直
径は190nmであった。
【0093】供給材料1:スチレン300g、アクリル
酸n−ブチル282g、アクリルアミド18g、45重
量%濃度のドウファックス2Al 6.7g及び水22
8gから成る水性マクロエマルジョン。
【0094】供給材料2:ペルオクソ二硫酸ナトリウム
2g及び水100g。
【0095】供給材料3:D1からの水性リポチンNE
超微粉砕化合物30g。
【0096】D6:供給材料1 15重量%、供給材料
2 10重量%及び水250gの混合物を最初に重合容
器中に入れた。混合物を攪拌しながら15分間85℃に
加熱し、次いで攪拌しながら更に20分間この温度に保
った。その後、温度を85℃に維持しかつ攪拌しなが
ら、供給材料1の残りの量を連続的に3時間の中に及び
(同じ時間に開始して)供給材料2の残りの量を3.5
時間の中に計り入れた。次いで重合混合物を更に2.5
時間85℃で攪拌した。容積含有率27.0容量%を有
する水性ポリマーエマルジョンD6が得られた。平均ポ
リマー粒子直径は345nmであった。
【0097】供給材料1:スチレン250g中に溶解さ
せたリポチン100J(大豆レシチン)5g、アクリル
酸n−ブチル235g、メタクリルアミド18g、水5
20gから成る水性マクロエマルジョン。
【0098】供給材料2:ペルオクソ二硫酸ナトリウム
2g及び水200g。
【0099】D7:D1からの水性リポチンNE超微粉
砕生成物 19g、供給材料1 15重量%、供給材料
2 10重量%及び水300gの混合物を最初に重合容
器中に入れた。混合物を攪拌しながら15分間85℃に
加熱し、次いで攪拌しながら更に20分間この温度に保
った。その後、温度を85℃に維持しかつ攪拌しなが
ら、供給材料1の残りの量を連続的に2時間の中に及び
(同じ時間に開始して)供給材料2の残りの量を2.5
時間の中に計り入れた。次いで重合混合物を更に2.5
時間85℃で攪拌した。容積含有率26.8容量%を有
する水性ポリマーエマルジョンD7が得られた。平均ポ
リマー粒子直径は377nmであった。
【0100】供給材料1:スチレン250g、アクリル
酸n−ブチル235g、D1からの水性リポチンNE超
微粉砕生成物19g及び水500gから成る水性マクロ
エマルジョン。
【0101】供給材料2:ペルオクソ二硫酸ナトリウム
2g及び水200g。
【0102】D8:リポチンNA(アセチル化レシチ
ン)50gを水200g中に25℃で分散攪拌機(Ul
tra−Turrax、IKA、Staufen)(9
000rpm、5分間)を用いて超微粉砕した。リポチ
ンNAの水性エマルジョン(超微粉砕生成物)が得られ
た。平均粒度は210nmであった。
【0103】35重量%濃度の水性ポリスチレン種エマ
ルジョン(数平均ポリスチレン粒度:38nm;分散さ
れるポリスチレンに対して10重量%のドデシルベンゼ
ンスルホン酸のナトリウム塩を用いて安定化)14.5
g、供給材料1 2重量%、供給材料2 20重量%及
び水400gの混合物を最初に重合容器中に入れた。混
合物を攪拌しながら15分間85℃に加熱し、次いで攪
拌しながら更に10分間この温度に保った。その後、温
度を85℃に維持しかつ攪拌しながら、供給材料1の残
りの量を連続的に3時間の中に及び(同じ時間に開始し
て)供給材料2の残りの量を3.5時間の中に攪拌しな
がら重合容器中に計り入れた。次いで重合混合物を更に
2.5時間85℃で攪拌した。容積含有率27.5容量
%を有する水性ポリマーエマルジョンD8が得られた。
平均ポリマー粒子直径は167nmであった。
【0104】供給材料1:スチレン250g、アクリル
酸n−ブチル235g、アクリルアミド15g、水性リ
ポチンNA超微粉砕生成物25g及び水550gから成
る水性マクロエマルジョン。
【0105】供給材料2:ペルオクソ二硫酸ナトリウム
2g及び水200g。
【0106】D9:5重量%濃度の油酸カリウム 1
7.6g、供給材料1 2重量%、供給材料2 20重
量%及び水250gの混合物を最初に重合容器中に入れ
た。混合物を攪拌しながら15分間85℃に加熱し、次
いで攪拌しながら更に10分間この温度に保った。その
後、温度を85℃に維持しながら、供給材料1の残りの
量を連続的に3時間の中に及び(同じ時間に開始して)
供給材料2の残りの量を3.5時間の中に攪拌しながら
重合容器中へ計り入れた。次いで重合混合物を更に2.
5時間85℃で攪拌した。次いで反応混合物を25℃に
冷却し、次いで供給材料3を連続的に攪拌しながら計り
入れた。容積含有率40.9容量%を有する水性ポリマ
ーエマルジョンD9が得られた。平均ポリマー粒子直径
は131nmであった。
【0107】供給材料1:スチレン300g、アクリル
酸n−ブチル282g、アクリルアミド18g、5重量
%濃度の油酸カリウムの水溶液94.4g及び水320
gから成る水性マクロエマルジョン。
【0108】供給材料2:ペルオクソ二硫酸ナトリウム
2.4g及び水100g。
【0109】供給材料3:D1からの水性リポチンNE
超微粉砕生成物。
【0110】VD1:D9と同じであるが、供給材料3
は省略した II)安定性及び起泡傾向に関する水性ポリマーエマル
ジョンD1からD9及びVD1の試験(全ポリマーエマ
ルジョンを25容量%の固体容量濃度にし;試験は全て
25℃で行った) a)起泡試験 個々の水性ポリマーエマルジョン100mlを内容25
0mlのガラスシリンダー中に入れた。後者を栓で密閉
し、20分間激しく手で振動させた。次いでメスシリン
ダーを入れ、生成した泡の容量を、振動終了直後及び振
動終了後3、60及び120分間放置後に測定した。結
果を表に記載する。
【0111】b)イオン安定性 水性ポリマーエマルジョンの安定性を多価イオンの作用
に関して評価するために、被験水性ポリマーエマルジョ
ン3滴を、異なる濃度の塩化カルシウム水溶液10ml
に添加した。水性ポリマーエマルジョンがまだ安定であ
る(凝集、凝固などの兆候をまだ示さない)CaCl
の濃度(CaCl溶液に対する重量%)を測定した。
この濃度を越えると、凝集及び/又は凝固が起きた。結
果を同様に表に記載する。
【0112】
【外2】
【0113】
【表1】
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年3月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【化1】 [式中、Rは、炭素原子8〜26個の飽和脂肪族モノ
カルボン酸、炭素原子8〜26個の単不飽和又は多不飽
和脂肪族モノカルボン酸及び相応する単不飽和又は多不
飽和の脂肪族モノカルボン酸から不飽和官能基の部分的
又は完全なヒドロキシル化により得られる、炭素原子数
8〜26個の脂肪族モノカルボン酸から成る群から選択
したカルボン酸のアシロキシ基であり、Rは、
【化2】 (式中、mは1〜50である)、OSOH、OPO
、アシロキシ基R又は
【化3】 (式中、Zは
【化4】 である)であり、Rは、
【化5】 (式中、mは1〜50である)、OSOH、OPO
、アシロキシ基R又は
【化6】 であり、Rは、C−〜C−アルキルであるが、そ
の際、R及びRの2個の基の少なくとも1個は正確
【化7】 であるという条件である]の化合物少なくとも1種類又
は一般式Iの化合物の塩から成り、分散されたポリマー
の含量が水性ポリマーエマルジョンに対して≧10容量
%であることを特徴とする、水性ポリマーエマルジョ
ン。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】[式中、Rは、炭素原子8〜26個の飽
和脂肪族モノカルボン酸、炭素原子8〜26個の単不飽
和又は多不飽和脂肪族モノカルボン酸及び相応する単不
飽和又は多不飽和の脂肪族モノカルボン酸から不飽和官
能基の部分的又は完全なヒドロキシル化により得られ
る、炭素8〜26個の脂肪族モノカルボン酸から成る群
から選択したカルボン酸のアシロキシ基であり、R
は、
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】(式中、mは1〜50である)、OSO
H、OPO、アシロキシ基R又は
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】
【化10】
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】(式中、mは1〜50である)、OSO
H、OPO、アシロキシ基R又は
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】
【化13】
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】
【化14】
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】変更
【補正内容】
【0020】であり、その他の2個の基R及びR
びにRが各々脂肪酸アシロキシ基である場合には、化
合物Iは、2個の狭い意味でレシチンである。セファリ
ンはZがCH−CH−NHである点でレシチンと
は相違している。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】他の用法では、2個の基R及びRの1
個並びにRが各々脂肪酸アシロキシ基である化合物I
は多くの場合に置換分Zの種類とは関係なく、非常に一
般的にレシチンと呼称される。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0043
【補正方法】変更
【補正内容】
【0043】従って、ワタナベその他は、ラジカル水性
マクロエマルジョン重合に使用される分散剤として一般
式Iの化合物を変化させた形のものを推奨している。変
化形は、第一に少なくとも1個のアルキル鎖を置換分と
してビニル基を有する芳香族環で中断することから成
り、これを経てワタマベその他により推奨される分散剤
をラジカル水性マクロエマルジョン重合でコポリマー中
に共重合させる。この点で、化合物I中のRが不飽和
カルボン酸のアシロキシ基である場合でも、この種の前
記共重合は原則として影響されないことが指摘される。
それは、相応する炭素−炭素二重結合が活性化二重結合
ではなく、従って著しい共重合傾向を有さないからであ
る。更に、ワタナベその他の全ての実施例中でポリマー
容量含分は水性ポリマーエマルジョンに対して6容量%
未満であることに言及するべきである。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0046
【補正方法】変更
【補正内容】
【0046】有利な化合物Iは、式中Rが偶数の炭素
原子を有する脂肪族モノカルボン酸のアシロキシ基であ
るようなものである。更に、R中の炭素原子数は一般
に有利には12〜24個、特に有利には14〜22個、
極めて特に有利には16〜18個である。Rが直鎖で
ある場合も有利である。特に有利な基Rは、直鎖であ
り、偶数の炭素原子を有する。前記記載は、R又はR
がRのようにアシロキシ基である場合にはこれらに
も当てはまる。有利な化合物Iは、特に式中R又はR
がヒドロキシルであるようなものであり、その中R
がヒドロキシルであるものが有利である。
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0076
【補正方法】変更
【補正内容】
【0076】原則として、一般式Iの化合物及び/又は
その塩(並びに補助分散剤)を、水性分散性媒体中のポ
リマーのエマルジョンを製造する前、その間又はその後
(ラジカル水性マクロエマルジョン重合の前、その間及
び/又はその後)に添加することができる(これらは一
般に水性モノマーマクロエマルジョンを安定化させるた
めにも使用される)。それらの疎水性、油状外見により
これらを有利にはそのまま添加しない。むしろ、所望に
成功をおさめるために高いせん断力の作用により水性媒
体中に超微粉砕された形(水中に微細に分割された小滴
状分散)で使用するのが有利である。有利には、この種
の水性エマルジョン(超微粉砕された生成物)は水性エ
マルジョンに対して15〜25重量%の新規化合物Iを
含有する。その他推奨されると考えられる方法では、一
般式Iの化合物をモノマー中に溶解させ、この形で新規
水性ポリマーエマルジョン中に使用する。モノマーを水
性マクロエマルジョンとして供給法で添加する場合に
は、前記エマルジョンは、有利には一般式Iの化合物及
び同時に使用される任意の補助分散剤も含有する。新規
水性ポリマーエマルジョンは、エマルジョンの完全に十
分な安定性(特に多価イオン又は高いせん断力の作用に
関して)及び泡生成傾向の減少によって卓越している。
一般式Iの化合物のエマルジョン安定化作用が実質的に
水性分散媒体の全pH範囲(pH1〜pH12)にわた
って発揮されるという事実は、特に有利である。pH2
〜5、有利には2〜4における安定化作用は特に有利で
ある。それはこの種の酸性水性ポリマーエマルジョン
は、実質的に殺菌剤の添加なしでさえも微生物による攻
撃に対して抵抗性であるからである。一般式Iの化合物
が不飽和脂肪酸のアシロキシラジカルである場合には、
これらは大気の酸素の作用下で新規水性ポリマーエマル
ジョンの皮膜中で自動酸化され、水の作用下で流出され
るのを防ぐ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式I: 【化1】 [式中、Rは、炭素原子8〜26個の飽和脂肪族モノ
    カルボン酸、炭素原子8〜26個の単不飽和又は多不飽
    和脂肪族モノカルボン酸及び相応する単不飽和又は多不
    飽和の脂肪族モノカルボン酸から不飽和官能基の部分的
    又は完全なヒドロキシル化により得られる、炭素原子数
    8〜26個の脂肪族モノカルボン酸から成る群から選択
    したカルボン酸のアシル基であり、Rは、 【化2】 (式中、mは1〜50である)、OSOH、OPO
    、アシル基R又は 【化3】 (式中、Zは 【化4】 である)であり、Rは、 【化5】 (式中、mは1〜50である)、OSOH、OPO
    、アシル基R又は 【化6】 であり、Rは、C−〜C−アルキルであるが、そ
    の際、R及びRの2個の基の少なくとも1個は正確
    に 【化7】 であるという条件である]の化合物少なくとも1種類又
    は一般式Iの化合物の塩から成り、分散されたポリマー
    の含量が水性ポリマーエマルジョンに対して≧10容量
    %であることを特徴とする、水性ポリマーエマルジョ
    ン。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の水性ポリマーエマルジ
    ョンを製造するに当たり、モノエチレン性不飽和基少な
    くとも1個を有するモノマーを水性マクロエマルジョン
    ラジカル重合法により式Iの化合物少なくとも1種類又
    はその塩の添加で重合させることを特徴とする、水性ポ
    リマーエマルジョンの製法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の水性ポリマーエマルジ
    ョンから成ることを特徴とする、結合剤、塗料材料又は
    接着剤。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の水性ポリマーエマルジ
    ョンで結合させたか、塗布したか又は接着的に結合させ
    た支持体。
JP7320435A 1994-12-09 1995-12-08 水性ポリマーエマルジョン、その製法及びこれから成る結合剤、塗料材料又は接着剤及びこれを使用した支持体 Withdrawn JPH08225746A (ja)

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