JPH0822896B2 - 両親媒性を有するアクリル系樹脂粒子、その製法ならびに粒子分散組成物 - Google Patents

両親媒性を有するアクリル系樹脂粒子、その製法ならびに粒子分散組成物

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JPH0822896B2
JPH0822896B2 JP28570986A JP28570986A JPH0822896B2 JP H0822896 B2 JPH0822896 B2 JP H0822896B2 JP 28570986 A JP28570986 A JP 28570986A JP 28570986 A JP28570986 A JP 28570986A JP H0822896 B2 JPH0822896 B2 JP H0822896B2
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【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は新規なる両親媒性基を有するビニル樹脂粒
子、その製法ならびに粒子分散組成物に関するものであ
る。
従来技術 ビニル樹脂粒子は乳化重合手法により容易に、しかも
微小粒径に得られるため、塗料、インキ、その他の分野
で樹脂フィラーなどとして広く用いられている。しかし
ながらかかる粒子の製造には通常界面活性剤あるいは乳
化剤が必要とされ、得られたエマルションあるいはそれ
より分離された樹脂粒子を塗料などに使用する場合に、
前記界面活性剤あるいは乳化剤に帰因し、耐水性など塗
膜性能の低下が問題となっている。また、樹脂粒子製造
の際に有用な界面活性剤あるいは乳化剤も、たとえば有
機溶媒の混在する水性塗料あるいは有機溶媒を含む塗料
系において、粒子分散安定性には殆ど寄与しないためか
かる粒子の分散安定性に問題があった。
本発明者らは先に、式 (式中R1は水素またはメチル基;R2は置換基を有してい
てもかまわない炭素数2〜10の脂肪族炭化水素、炭素数
6〜7の脂環族炭化水素あるいは炭素数6の芳香族炭化
水素; Aは あるいはR5−Oの繰り返し単位;R3はエチレンま
たはプロピレン;R4は置換基を有していてもかまわない
炭素数2〜7のアルキレン;R5は置換基を有していても
かまわない炭素数2〜5のアルキレン;mおよびnは夫々
繰り返し単位数の平均値で、mは1〜10、nは2〜50を
表す) で表される末端カルボキシル基を有する反応性アクリル
単量体が無機あるいは有機塩基による中和された形態に
おいて界面活性機能を有し、また反応性の不飽和基を有
するため、水性媒体中で外部乳化剤を使用せずともα,
β−エチレン性不飽和化合物と共に乳化重合せしめら
れ、微小粒径のビニル樹脂粒子の安定な水分散物を与え
ることができ、塗膜化した場合にも耐水性の優れた塗膜
を与えうることを見出し、特許出願した(特開昭62−16
1808号、同62−161809号)。
上記出願にかかるエマルションは水性塗料においては
極めて有用なものであった。しかしながら塗料化の際
に、溶媒蒸発速度、塗料粘性の調節などの目的でエチル
セロソルブ、ブチルセロソルブなどのセロソルブ類;エ
タノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコ
ール類;酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類;ヘ
キサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素類;またはベン
ゼントルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類などの
様々の有機溶剤が適時適量加えられることが多いが、こ
れらの溶剤が水性エマルション塗料に加えられても樹脂
粒子が安定に分散した状態でなければ前述の諸性能はも
とより、外観に優れた塗膜を得ることはできない。
さらに近年エマルション重合法によって得られた樹脂
粒子を媒体を水から有機溶媒へ置換し、分散化すること
によって溶剤系塗料へ適用する試みがなされてきてい
る。例えば特開昭59−267019号、同−168439号、同61−
294890号同61−008444号、同61−008445号などにその例
を見ることができる。水性塗料および溶剤系塗料の両方
に使用でき、しかも塗料粘性、塗膜性能、塗膜外観など
にも優れた作用を持つ樹脂粒子は、水性溶剤にも油性溶
剤にも親和性(すなわち両親媒性)を有していなければ
ならない。こういった意味で、前記の特開昭62−161808
号などに記載のエマルションは性能上解決すべき問題点
を有していた。
また樹脂エマルション塗膜の透明性、造膜性、耐水性
などの諸性能を向上させるためには粒子径を自由に制御
することができ、より小粒径化することが有力な解決策
の一つとして望まれる。エマルション重合において粒子
径を制御し、より小さくするためにはモノマーなど油溶
性物質に対してより溶解性が高く、且つ水中に安定に分
散させることが可能な乳化剤を用いることが重要なこと
は自明である。
発明が解決しようとする問題点 そこで反応性アクリル単量体に親水性の基と共に、単
量体や有機溶剤など油溶性物質に対し溶解性、親和性を
もつ部位を導入し、両親媒性で且つ重合反応性の単量体
となし、このものを用い外部乳化剤によることなく乳化
重合手法でビニル樹脂粒子を得ることができれば、樹脂
粒子をより微細になしうるだけでなく、両親媒性の故に
水性媒体あるいは有機溶媒の存在する水性媒体あるいは
有機溶剤中で該粒子を安定に分散保持せしめることがで
き、特に塗料分野で極めて有用であることは明らかであ
り、かかる樹脂粒子、その製法ならびに分散媒中の樹脂
粒子分散組成物を得ることが本発明目的である。
問題点を解決するための手段 本発明に従えば上記目的が、 式 (式中 R2は炭素数6〜7の脂肪族炭化水素、炭素数
6〜7の脂環族炭化水素あるいは炭素数6〜13の芳香族
炭化水素;R3はビニル基、アリル基、エーテル基、エス
テル基あるいはカルボニル基を含んでいてもよく、かつ
構造が直鎖構造あるいは第4級炭素原子を含む分岐構造
の炭素数4〜30の脂肪族炭化水素あるいは炭素数7〜12
の芳香族炭化水素; あるいはR6−Oの繰り返し単位;R4はエチレンま
たはプロピレン;R5は炭素数4〜5のアルキレン基;mは
1〜10;R6は炭素数2〜4のアルキレン基;nは5〜30;B
は−COOHまたは−SO3H) で表される両親媒性基を側鎖として有し、架橋度 2m m
ol/g以下、大きさ100〜100,000Å、比重0.9〜1.3の両親
媒性を有するアクリル系樹脂粒子を提供することにより
達成せられる。
本発明に係る上記両親媒性を有するアクリル系樹脂粒
子は (A)式 (式中 R1は水素またはメチル基;R2は炭素数6〜7
の脂肪族炭化水素、炭素数6〜7の脂環族炭化水素ある
いは炭素数6〜13の芳香族炭化水素;R3はビニル基、ア
リル基、エーテル基、エステル基あるいはカルボニル基
を含んでいてもよく、かつ構造が直鎖構造あるいは第4
級炭素原子を含む分岐構造の炭素数4〜30の脂肪族炭化
水素あるいは炭素数7〜12の芳香族炭化水素; あるいはR6−Oの繰り返し単位;R4はエチレンま
たはプロピレン;R5は炭素数4〜5のアルキレン基;mは
1〜10;R6は炭素数2〜4のアルキレン基;nは5〜30;B
は−COOHまたは−SO3H) で表される反応性単量体 3〜50重量%と (B)α,β−エチレン性不飽和基を2以上有する架橋
性単量体を含む、他のα,β−エチレン性不飽和化合物
97〜50重量% を水性媒体中で乳化重合させ、次いで水性媒体を除去す
ることにより容易且つ有利に製造せられる。
本発明方法で使用せられる上記[I]式で表される両
親媒性を有する反応性単量体は、 式 (式中 R1は水素またはメチル基;Aは Dは あるいはR6−Oの繰り返し単位;R4はエチレンま
たはプロピレン;R5は炭素数4〜5のアルキレン基;mは
1〜10;R6は炭素数2〜4のアルキレン基;nは5〜30) で表される末端ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリ
レートと、 式 (式中 R2は炭素数6〜7の脂肪族炭化水素、炭素数6
〜7の脂環族炭化水素あるいは炭素数6〜13の芳香族炭
化水素;Bは−COOHまたは−SO3H) で表される酸無水物とを反応させ、 式 (式中、R1,R2,A,B,Dはそれぞれ前述せる通り) で表される化合物を得る工程、および前記化合物[IV]
に、 式 (式中 R3はビニル基、アリル、エーテル基、エステル
基あるいはカルボニル基を含んでいてもよく、かつ構造
が直鎖構造あるいは第4級炭素原子を含む分岐構造の炭
素数4〜30の脂肪族炭化水素あるいは炭素数7〜12の芳
香族炭化水素)で表されるエポキシ化合物を反応させる
工程からなる方法により好都合に製造せられる新規化合
物であって、それ自体α,β−エチレン性不飽和結合に
より付加重合に直接関与することができ、且つ両親媒性
で界面活性機能を有し、内部乳化剤として作用すること
が見いだされ本願と同日付けで、同一出願人により特許
出願され、特開昭63−137923号として公開されている。
従ってかかる単量体の製法の詳細に関しては同公開公報
明細書を参照されたい。
本発明にあっては上記両親媒性を有する重合反応性単
量体3〜50重量%と他の少なくとも1種のα,β−エチ
レン性不飽和化合物97〜50重量%とが、外部乳化剤の添
加なしで水性媒体中常法により乳化重合せしめられ、本
発明にかかるアクリル系樹脂微粒子を含むエマルション
が得られる。
両親媒性を有する重合反応性単量体と共重合せしめら
れるα,β−エチレン性不飽和化合物としては、通常ア
クリル系樹脂の製造に使用せられる型の任意のα,β−
エチレン性不飽和化合物が好適に使用され、それらは次
の如く大別せられる。
分子内に1個のα,β−エチレン性不飽和結合を有す
るもの: 1)カルボキシル基含有単量体 例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸イタコ
ン酸、マレイン酸、フマル酸等、 2)ヒドロキシル基含有単量体 例えば2−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、2−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、ヒドロ
キシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレ
ート、アリルアルコール、メタアリルアルコール等、 3)含窒素アルキルアクリレートもしくはメタクリレー
ト 例えばジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチル
アミノエチルメタクリレート等、 4)重合性アミド 例えばアクリル酸アミド、メタクエリル酸アミド等、 5)重合性ニトリル 例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等、 6)アルキルアクリレートもしくはメタクリレート 例えばメチルアクリレート、メチルメタクリレート、
エチルアクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチ
ルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、2−エチ
ルヘキシルアクリレート等、 7)重合性芳香族化合物 例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエ
ン、t−ブチルスチレン等、 8)α−オレフィン 例えばエチレン、プロピレン等、 9)ビニル化合物 例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等、 分子内に2個以上のα,β−エチレン性不飽和結合を
有するもの: 10)ジエン化合物 例えばブタジエン、イソプレン等、 11)多価アルコールの重合性不飽和モノカルボン酸エス
テル;多塩基酸の重合性不飽和アルコールエステル;2個
以上のビニル基で置換された芳香族化合物 例えばエチレングリコールアクリレート、エチレング
リコールメタクリレート、トリエチレングリコールジメ
タクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレ
ート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、ト
リメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロー
ルプロパントリメタクリレート、1,4−ブタンジオール
ジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレー
ト、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエ
リスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールト
リアクリレート、ペンタエイスリトールテトラアクリレ
ート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタ
エリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリト
ールテトラメタクリレート、グリセロールジメタクリレ
ート、グリセロールジアクリレト、グリセロールアリロ
キシジメタクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシメチ
ルエタンジアクリート、1,1,1−トリスヒドロキシメチ
ルエタントリアクリレート、1,1,1−トリスヒドロキシ
メチルエタンジメタクリレート、1,1,1−トリスヒドロ
キシメチルエタントリメタクリレート、1,1,1−トリス
ヒドロキシメチルプロパンジアクリレート、1,1,1−ト
リスヒドロキシメチルプロパントリアクリレート、1,1,
1−トリスヒドロキシメチルプロパンジメタクリート、
1,1,1−トリスヒドロキシメチルプロパントリメタクリ
レート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシア
ヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリルテレフ
タレート、ジアリルフタレート、ジビニルベンゼン等、 これら単量体は単独もしくは併用して用いられ常法に
従って乳化重合が実施せられる。
尚、分子内に2個以上のα,β−エチレン性不飽和結
合を有する化合部(即ち架橋性単量体)を用いる場合、
これらは前記、その他のα,β−エチレン性不飽和化合
物量の内60重量%までの量とすべきで、これ以上架橋性
単量体量を増大することは樹脂粒子の製法上難点があり
望ましくない。さらに所望によりアンモニウム塩素ある
いはベタイン構造をもつ単量体、例えばトリメチルアン
モニウムエチル(メタ)アクリレート、トリエチルアン
モニウムプロピル(メタ)アクリルアミド、トリメチル
アンモニウムp−フェニレン(メタ)アクリルアミド、
N−(3−スルホプロピル−N−メタクリロキシエチル
−N−N−ジメチルアンモニウムベタイン、N−(3−
スルホプロピル)−N−メタクリルアミドプロピル−N,
N−ジメチルアンモニウムベタイン、N−(3−ホスホ
プロピル)−N−メタクリロキシエチルN,N−ジメチル
アンモニウムベタイン、N−(2−カルボキシエチル)
−N−メタクリルアミドプロピル−N,N−ジメチルアン
モニウムベタイン、2−ビニル−1−メチルピリジニウ
ムクロライド1−(2−カルボキシエチル)−2−ビニ
ルピリジニウムベタイン、1−(3−スルホプロピル)
−2−ビニルピリジニウムベタイン等、あるいはトリア
ジン構造をもつ単量体、例えばビニルトリアジンもα,
β−エチレン性不飽和化合物として用いられる。
乳化重合は常法により実施せられるが、重合開始剤と
しては、例えば過酸化ベンゾイル、t−ブチルオキシ
ド、クメンハイドロパーオキシドなどの有機過酸化物;
アゾビスシアノ吉草酸、アゾビスイソブチロニトリル、
アゾビス(2,4−ジメチル)バレロニトリル、アゾビス
(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライドなどの有
機アゾ化合物;過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、
過硫酸ナトリウム、過酸化水素などの無機水溶性ラジカ
ル開始剤;レドックス系開始剤などが好適に使用せら
れ、また連鎖移動剤としては、例えばエチルメルカプタ
ン、ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等のメ
ルカプタン類;四臭化炭素、四塩化炭素等のハロゲン化
炭素類を使用することができる。所望により、用いられ
る界面活性剤、乳化剤、重合開始剤、連鎖移動剤水媒体
の使用割合、重合手法などは全て従来技術によることが
できる。
かくして得られるエマルションは極めて安定でそのま
ま水性塗料などに使用できるが、本発明の樹脂粒子は該
エマルションから下記の如く水性媒体を除去することに
より容易に得られ、また本発明の樹脂粒子の有機溶媒分
散物は該粒子を有機溶媒に分散させるとか、水性エマル
ションに有機溶媒を加え、水を共沸などにより除去する
有機溶媒置換法により得ることができる。すなわちエマ
ルションからの水媒体の除去は、たとえば減圧留去法、
フリーズドライ法、スプレードライ法など従来技術によ
ることができ、比重が0.9〜1.3、架橋度2mmol/g以下、
大きさ100〜100,000Åの本発明にかかる両親媒性基を有
するアクリル系樹脂微粒子が得られる。
上記方法で水を除去した場合、これら微粒子は幾分凝
集塊状に得られるが、有機溶剤あるいは水などの媒体中
に添加すると容易に個々の粒子に分離し、これら分散媒
体中に安定に分散保持せられる。本発明にかかる樹脂粒
子は通常の塗料用有機溶媒中に分散せしめることができ
るが、かかる有機溶媒としては、ベンゼン、トルエン、
キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサン、ヘプ
タン、デカンなどの樹脂族炭化水素系溶媒、エタノー
ル、イソプロパノール、n−ブタノールなどのアルコー
ル系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,
4−ジオキサン、ブチルセロソルブなどのエーテル系溶
媒、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶媒、ホ
ルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチ
ルアセトアミドなどのアミド系溶媒にいづれか1種もし
くは2種以上のものが有利に使用せられ、また水性エマ
ルションの有機溶媒置換にあってはこれらのうち、水と
共沸するものが有利に使用せられる。
このように本発明のアクリル系樹脂微粒子は両親媒性
基を有し、従来法によるよりも極めて微小粒径で得ら
れ、また外部界面活性剤などを用いることなく製造しう
るものであり、水系あるいは有機溶媒系いづれにも安定
に分散せしめうるものであって、塗料、インキ、あるい
はその他樹脂加工分野などにおいて樹脂フィラーなどの
目的で極めて有用である。
以下実施例、参考例、比較例により本発明を説明す
る。特にことわりなき限り、これらの例において部およ
び%は重量による。
参考例1 攪拌機、ジムロート、温度計および空気導入管を取り
付けた1のガラス製反応フラスコの中に77部の無水ト
リメリット酸、300部のプラクセルFM−5(ε−カプロ
ラクトンと2−ヒドロキシエチルメタクリレートの5:1
モル付加物、ダイセル化学製)および全仕込量に対して
500ppmのヒドロキノンモノメチルエーテルを仕込んだ。
ついで空気を導入管より吸い込みながら内部温度165℃
で30分間攪拌することによって反応を行った。反応終了
後、生成物を熱時濾過し、少量の未反応物を除去した。
この合成中間体〔A〕は酸価125の半固形物質(25℃)
であった。
次に上記の合成法によって得られた合成中間体〔A〕
に100部のカージュラーE−10(バーサテイック酸グリ
シジルエステル、炭素数10の分岐脂肪酸のフリシジルエ
ステル、シェル化学製)を仕込んだ後、空気を導入管よ
り吸い込みながら、内部温度150℃で40分間攪拌するこ
とによって反応を行った。
反応組成物は酸価52、粘度400cP(25℃)であった。
反応組成物の酸価測定から反応率を求めたところ、95%
であった。
参考例2 参考例1と同様の反応装置の中に84部のメチルシクロ
ヘキセントリカルボン酸無水物、160部のブレンマーPP
−1000(プロピレンオキシドとメタクリル酸の5.5:1モ
ル付加物、日本油脂製)および全仕込量に対して500ppm
のヒドロキノンモノメチルエーテルを一括して仕込ん
だ。ついで、空気を導入しながら内温175℃で30分間攪
拌することによって反応を行った。反応終了後、生成物
を熱時濾過し、少量の未反応物を除去した。この合成中
間体〔B〕は酸価186の半固形状物質(25℃)であっ
た。
次に上記の合成法によって得られた合成中間体〔B〕
の120部のSA−13G(出光石油製)を仕込んだ後、空気を
導入管より吸い込みながら、内部温度150℃で40分間攪
拌することによって反応を行った。
反応組成物は酸価67、粘度300cP(25℃)であった。
反応組成物の酸価測定から反応率を求めたところ、94%
であった。
参考例3 参考例1と同様の反応装置の中に77部の無水トリメリ
ット酸、288部のプラクセルFA−5(ε−カプロラクト
ンと2−ヒドロキシエチルアクリレートの5:1モル付加
物、ダイセル化学製)および全仕込量に対して500ppmの
ヒドロキノンモノメチルエーテルを仕込んだ。ついで空
気を導入管より吸い込みながら内温165℃で30分間攪拌
することによって反応を行った。反応終了後、生成物を
熱時濾過し、少量の未反応物を除去した。この合成中間
体〔C〕は酸価125の半固形状物質(25℃)であった。
次に上記の合成法によって得られた合成中間体〔C〕
に130部のブレンマーDFA(ヤシ油脂肪酸モノグリシジル
エステル:日本油脂製)を仕込んだ後、空気を導入管よ
り吸い込みながら、内部温度150℃で40分間攪拌するこ
とによって反応を行った。
反応組成物は酸価47、粘度380cP(25℃)であった。
反応組成物の酸価測定から反応率を求めたところ、95%
であった。
参考例4 参考例1と同様の反応装置の中に92部の無水スルホフ
タル酸(川崎化成製)、388部のテトラヒドロフランと
メタクリル酸の10:1モル付加物、および全仕込量に対し
て500ppmのヒドロキノンモノメチルエーテルを一括して
仕込んだ。ついで空気を導入しながら内温170℃で30分
間攪拌することによって反応を行った。反応終了後、生
成物を熱時濾過し、少量の未反応物を除去した。この合
成中間体〔D〕は酸価108の半固形状物質(25℃)であ
った。
次に上記の合成法によって得られた合成中間体〔D〕
に94部のグリシジル−p−ターシャリブチルベンゾエー
ト(扶桑化学製)を仕込んだ後、空気を導入管より吸い
込みながら内部温度150℃で40分間攪拌することによっ
て、反応を行った。
反応組成物は酸価48、粘度350cP(25℃)であった。
反応組成物の酸価測定から反応率を求めたところ、90%
であった。
参考例5 参考例1と同様の反応装置の中に84部のメチルシクロ
ヘキセントカルボン酸無水物、308部のδーバレロラク
トンと2−ヒドロキシプロピルメタクリレートの10:1モ
ル付加物および全仕込量に対して500ppmのヒドロキノン
モノメチルエーテルを一括して仕込んだ。ついで、空気
を導入しながら内温175℃で30分間攪拌することによっ
て反応を行った。反応終了後、生成物を熱時濾過し、少
量の未反応物を除去した。この合成中間体〔E〕は酸価
118の半固形状物質(25℃)であった。
次に上記の合成法によって得られた合成中間体〔E〕
に101部のAOE−X68(α−オレフィンオキサイド;ダイ
セル化学製)を仕込んだ後、空気を導入管より吸い込み
ながら内部温度150℃で30分間攪拌することによって、
反応を行った。
反応組成物は酸価45、粘度270cP(25℃)であった。
反応組成物の酸価測定から反応率を求めたところ、94%
であった。
実施例1 攪拌機、ジムロート、温度計および窒素導入管を取り
付けた1のガラス製反応フラスコの中に予めイオン交
換水280部を仕込んだ後、参考例1で合成された反応性
単量体のジメチルエタノールアミン100%中和物13部、
メチルメタクリレート18部、n−ブチルアクリレート18
部、エチレングリコールジメタクリレート16部およびス
チレン35部を混合したものを滴下ロートを用いてフラス
コ内温80℃にて2時間攪拌しながら滴下した。また、開
始剤は4,4′−アゾビス−4−シアノバレリック酸1部
をアルカリ中和した後、イオン交換水20部に溶解したも
のを上記の混合単量体とは別に同時滴下することによっ
てエマルション重合を行った。
反応生成物は固形分濃度25重量%、架橋度0.8mmol/
g、乾燥樹脂比重1.12であった。またレーザー光散乱法
によって測定されたエマルション粒子直径は260Åであ
った。
実施例2 実施例1と同様の反応装置の中に予めイオン交換水28
0部を仕込んだ後、参考例2で合成された反応性単量体
のジメチルエタノールアミン100%中和物25部、メチル
メタクリレート16部、n−ブチルアクリレート16部、NK
エステルNPG(ネオペンチルグリコールジメタクリレー
ト、新中村化学製)13部およびスチレン30部を混合した
ものを滴下ロートを用いてフラスコ内温80℃にて2時間
攪拌しながら滴下した。また、開始剤は4,4′−アゾビ
ス−4−シアノバレリック酸1部をアルカリ中和した
後、イオン交換水20部に溶解したものを上記の混合単量
体とは別に滴下することによってエマルション重合を行
った。
反応生成物は固形分濃度25重量%、架橋度0.5mmol/
g、乾燥樹脂比重1.05であった。またレーザー光散乱法
によって測定されたエマルション粒子直径は180Åであ
った。
実施例3 実施例1と同様の反応装置の中に予めイオン交換水28
0部を仕込んだ後、参考例3で合成された反応性単量体
のジメチルエタノールアミン100%中和物16部、メチル
メタクリレート17部、n−ブチルアクリレート17部、NK
エステルHD(1,6−ヘキサンジオールジメタクリレー
ト、新中村化学製)16部およびスチレン34部を混合した
ものを滴下ロートを用いてフラスコ内温80℃にて2時間
攪拌しながら滴下した。また、開始剤は4,4′−アゾビ
ス−4−シアノバレリック酸1部をアルカリ中和した
後、イオン交換水20部に溶解したものを上記の混合単量
体とは別に滴下することによってエマルション重合を行
った。
反応生成物は固形分濃度25重量%、架橋度0.6mmol/
g、乾燥樹脂比重1.20であった。またレーザー光散乱法
によって測定されたエマルション粒子直径は350Åであ
った。
実施例4 実施例1と同様の反応装置の中に予めイオン交換水28
0部を仕込んだ後、参考例4で合成された反応性単量体
のジメチルエタノールアミン100%中和物16部、メチル
メタクリレート17部、n−ブチルアクリレート34部、お
よびスチレン33部を混合したものを滴下ロートを用い
て、フラスコ内温80℃にて2時間攪拌しながら滴下し
た。また開始剤は4,4′−アゾビス−4−シアノバレリ
ック酸1部をアルカリ中和した後、イオン交換水20部に
溶解したものを上記の混合単量体とは別に滴下すること
によってエマルション重合を行った。
反応生成物は固形分濃度25重量%、乾燥樹脂比重1.08
であった。またレーザー光散乱法によって測定されたエ
マルション粒子直径は480Åであった。
実施例5 実施例1と同様の反応装置の中に予めイオン交換水28
0部を仕込んだ後、参考例5で合成された反応性単量体
のジメチルエタノールアミン100%中和物16部、メチル
メタクリレート17部、n−ブチルアクリレート34部、お
よびスチレン33部を混合したものを滴下ロートを用い
て、フラスコ内温80℃にて2時間攪拌しながら滴下し
た。また開始剤は4,4′−アゾビス−4−シアノバレリ
ック酸1部をアルカリ中和した後、イオン交換水20部に
溶解したものを上記の混合単量体とは別に滴下すること
によってエマルション重合を行った。
反応生成物は固形分濃度25重量%、乾燥樹脂比重1.18
であった。またレーザー光散乱法によって測定されたエ
マルション粒子直径は430Åであった。
比較例1 実施例1と同様の反応装置の中に、予めイオン交換水
280部を仕込んだ後、参考例1で合成された合成中間体
〔A〕のジメチルエタノールアミン100%中和物13部、
メチルメタクリレート18部、n−ブチルアクリレート18
部およびスチレン35部を混合したものを滴下ロートを用
いてフラスコ内温80℃にて2時間攪拌しながら滴下し
た。また開始剤は4,4′−アゾビス−4−シアノバレリ
ック酸1部をアルカリ中和した後、イオン交換水20部に
溶解したものを上記の混合単量体とは別に滴下すること
によってエマルション重合を行った。
反応生成物は固形分濃度25重量%であり、またレーザ
ー光散乱法によって測定されたエマルション粒子直径は
850Åであった。
実施例6 実施例1〜5および比較例1によって得られた合成樹
脂エマルションの各々につき、n−ブタノールおよびキ
シレン所定量混合したものの、凝集ブツの発生の有無に
ついて目視で試験をおこなった。その結果を第1表に示
す。
また、実施例1〜3および比較例1によって得られた
合成樹脂エマルションをフリーズドライ法により一昼夜
乾燥した後、樹脂固形分を取り出した。乾燥後の樹脂固
形分の残存水分量をカールフィッシャー法によ定量した
ところ全て0.1%以下であった。さらに、乾燥樹脂固形
分にキシレン/n−ブタノール(重量比9:1)を重量比で1
0倍になるように加え、超音波処理を1時間行った後の
粒子分散製の可否について目視で試験を行った。その結
果を第2表に示す。
実施例7(アミノモノマーの併用) 実施例1と同様の反応装置の中に予めイオン交換水28
0部を仕込んだ後、参考例1で合成された反応性単量体
のジメチルエタノールアミン100%中和物13部、N,N−ジ
メチルアミノプロピルメタクリルアミド(Texaco Chemi
cal社製)1部、n−ブチルアクリレート20部、NKエス
テルNPG(ネオペンチルグリコールジメタクリレート、
新中村化学製)46部およびスチレン20部を混合したもの
を滴下ロートを用いてフラスコ内温80℃にて2時間攪拌
しながら滴下した。また開始剤は4,4′−アゾビス−4
−シアノバレリック酸1部をアルカリ中和した後、イオ
ン交換水20部に溶解したものを上記の混合単量体とは別
に滴下することによってエマルション重合をおこなっ
た。
反応生成物は固形分濃度25重量%、架橋度1.9mmol/
g、乾燥樹脂比重1.07であった。またレーザー光散乱法
によって測定されたエマルション粒子直径は450Åであ
った。
実施例8(ベタインモノマーの併用) 実施例1と同様の反応装置の中に予めイオン交換水28
0部を仕込んだ後、参考例3で合成された反応性単量体
のジメチルエタノールアミン100%中和物16部、N−
(3−スルホプロピル)−N−メタクロイルオキシエチ
ル−N,N−ジメチルアンモニウムベタイン(Rashing社
製)0.2部、メチルメタクリレート17部、n−ブチルア
クリレート17部、NKエステルNPG(ネオペンチルグリコ
ールジメタクリレート、新中村化学製)15部およびスチ
レン35部を混合したものを滴下ロートを用いてフラスコ
内温80℃にて2時間攪拌しながら滴下した。また開始剤
は4,4′−アゾビス−4−シアノバレリック酸1部をア
ルカリ中和した後、イオン交換水20部に溶解したものを
上記の混合単量体とは別に同時滴下することによってエ
マルション重合をおこなった。
反応生成物は固形分濃度25重量%、架橋度0.6mmol/
g、乾燥樹脂比重1.10であった。またレーザー光散乱法
によって測定されたエマルション粒子直径は300Åであ
った。
参考例6 参考例1と同様の反応装置の中に128部のナフタレン
−1,4,5−トリカルボン酸−4,5−無水物、448部のp−
ビニルベンジルオキシポリ(テトラヒドロフラン)
*(テトラヒドロフラン10モル付加物)、64部の酢酸ブ
チルおよび全仕込み量に対して500ppmのヒドロキノンモ
ノメチルエーテルを一括して仕込んだ。ついで空気を導
入しながら内温150℃で60分間攪拌することによって反
応を行った。反応終了後、減圧下(<10mmHg、50℃)で
酢酸ブチルを留去し、固形分98%、酸価97の合成中間体
を得た。次いで75部のフェニルグリシジルエーテルを仕
込んだ後、再び空気を導入管より吸い込みながら、内部
温度150℃で40分間攪拌することによって反応を行っ
た。
反応組成物は酸価45であり、反応率は96%であった。
*…p−ビニルベンジルオキシポリ(テトラヒドロフラ
ン)は次の文献:R.Asami,M.Takaki,K.Kita,E.Asakura,P
olym.Bull.,2,713(1980).を参考にして合成した。
実施例9 実施例1と同様の反応装置の中に予めイオン交換水28
0部を仕込んだ後、参考例6で合成された反応性単量体
のジメチルエタノールアミン100%中和物16部、メチル
メタクリレート34部、n−ブチルアクリレート16部、ス
チレン34部を混合したものを滴下ロートを用いてフラス
コ内温80℃にて2時間攪拌しながら滴下した。また、開
始剤は4,4′−アゾビス−4−シアノバレリック酸1部
をアルカリ中和した後、イオン交換水20部に溶解したも
のを上記の混合単量体とは別に同時滴下することによっ
てエマルション重合を行った。
反応生成物は固形分濃度25重量%、乾燥樹脂比重1.09
であった。またレーザー光散乱法によって測定されたエ
マルション粒子直径は550Åであった。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】式 (式中 R2は炭素数6〜7の脂肪族炭化水素、炭素数6
    〜7の脂環族炭化水素あるいは炭素数6〜13の芳香族炭
    化水素;R3はビニル基、アリル基、エーテル基、エステ
    ル基あるいはカルボニル基を含んでいてもよく、かつ構
    造が直鎖構造あるいは第4級炭素原子を含む分岐構造の
    炭素数4〜30の脂肪族炭化水素あるいは炭素数7〜12の
    芳香族炭化水素; あるいはR6−Oの繰り返し単位;R4はエチレンま
    たはプロピレン;R5は炭素数4〜5のアルキレン基;mは
    1〜10;R6は炭素数2〜4のアルキレン基;nは5〜30;B
    は−COOHまたは−SO3H) で表される両親媒性基を側鎖として有し、架橋度 2m m
    ol/g以下、大きさ100〜100,000Å、比重0.9〜1.3の両親
    媒性を有するアクリル系樹脂粒子。
  2. 【請求項2】(A)式 (式中 R1は水素またはメチル基;R2は炭素数6〜7の
    脂肪族炭化水素、炭素数6〜7の脂環族炭化水素あるい
    は炭素数6〜13の芳香族炭化水素;R3はビニル基、アリ
    ル基、エーテル基、エステル基あるいはカルボニル基を
    含んでいてもよく、かつ構造が直鎖構造あるいは第4級
    炭素原子を含む分岐構造の炭素数4〜30の脂肪族炭化水
    素あるいは炭素数7〜12の芳香族炭化水素; あるいはR6−Oの繰り返し単位;R4はエチレンま
    たはプロピレン;R5は炭素数4〜5のアルキレン基;mは
    1〜10;R6は炭素数2〜4のアルキレン基;nは5〜30;B
    は−COOHまたは−SO3H) で表される反応性単量体 3〜50重量%と (B)α,β−エチレン性不飽和基を2以上有する架橋
    性単量体を含む、他のα,β−エチレン性不飽和化合物
    97〜50重量% を水性媒体中で乳化重合させ、次いで水性媒体を除去す
    ることを特徴とする 式 (式中A,D,R2,B,R3はそれぞれ上述せる通り) で表される両親媒性を有する基を側鎖として有し、架橋
    度 2m mol/g以下、大きさ100〜100,000Å、比重0.9〜
    1.3の両親媒性を有するアクリル系樹脂粒子の製造方
    法。
  3. 【請求項3】架橋性単量体が他のα,β−エチレン性不
    飽和化合物の60重量%までの量で使用せられる特許請求
    の範囲第2項記載の方法。
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