JPS59210916A - 高分子ラテツクス組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は接着性に優れ、かつ、可撓性および耐水性に優
れた高分子ラテックス組成物に関する。従来から紙、繊
維加工、塗料、土木、建築等の分野において天然ゴム、
ＳＢＲ，、ＮＢＲ，ＭＢＲ，ＣＲ，アクリル、ポリ酢酸
ビニル、酢ビ・エチレン、およびこれらの官能基変性物
等の有機高分子ラテックスが使われている。これらの高
分子ラテックスは、炭酸カルシウム、クレー等の無機粉
末を充填剤として併用したり、あるいはセメンＩ・等へ
の混合によるモルタル性能の改質等無機材料への密着性
が重要となる用途が非常に多い。例えば、紙のコーティ
ングにおいては、印刷適性賦与の目的でカルボキシル基
変性ＳＢＲラテックスに多量のクレーを配合して紙に塗
工されている。また、カーペットの裏打ちにおいては、
−次基布へのパイルの固着、二次基布への貼合せ、およ
び寸法安定性、風合い、重量感賦与の目的でカルボキシ
ル基変性ＳＢＲラテックスに多量の炭酸カルシウムを配
合して、カーペットの裏面に塗布されている。また、セ
メントモルタルの曲げ、圧縮、摩耗、衝撃等の強度改善
のためにＳＢＲラテックス、アクリルラテックス等がセ
メントに混合されている。

しかし、有機化合物である高分子ラテックスは本質的に
無機物質との親和性に乏しいために密着性が十分でない
という欠点がある。

本発明者らは無機物質への密着性に優れた高分子ラテ・
ノクスを開発するため、研究を行った結果、特定の反応
性シリコンの存在下でブタジェンを一成分とする単量体
を乳化重合して得た高分子ラテックスが無機物質との密
着性に極めて優れ、しかも、該高分子ラテックスの皮膜
が極めて優れた可撓性および耐水性を有することを見出
し、本発明に至った。即ら、本発明は、一般式（１）（
式中、Ｒ１は水素またはメヂル基、Ｒ２は２価の炭化水
素基、Ｒ３は炭素数１〜４のアルキル基、ａは０または
１の整数、ｂは０、■または２の整数、ｄはＯ・〜４の
整数、ｍおよびｎは１〜４の整数である。） で示される１種以上の反応性シリコン０．０５〜５車量
部の存在下でブタジェン１０〜８０重量％およびブタジ
ェンと共重合可能なエヂレン性不飽和単開体２０〜９０
重壁％からなる２種以上の単量体１００重量部を乳化重
合することにより無機物質との密着性および耐水性に極
めて優れ、かつ良好な可撓性を有する高分子ラテックス
組成物を提供するものである。

本発明で使用される反応性シリニ１ンは、前記一般式（
１）で示される化合物で、好ましくけビニルアルコキシ
シラン、アクリロキシアルキルアルコキシシランおよび
メタクリロキシアルキルアルコキシシランであり、例え
ばビニルメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、
ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、アクリ
ロキシメチルＩ・リメトキシシラン、Ｔ−メククリロキ
シプロピルトリメｉ・キシシラン等が挙げられる。これ
らのシランカップリング剤は高分子ラテックスの無機物
質に対する密着性を著しく高め、また高分子ラテックス
の皮膜の耐水性を向上させる効果を有する。これらの反
応性シリコンは１種以上をブタジェンおよびブタジェン
と共重合可能なエチレン性不飽和単量体の混合物１００
重量部に対して０．０５〜５重量部の割合で乳化重合開
始時または乳化重合途中で添加されるが、その添加量が
０．０５重量部未満では上記の効果は認められず、５重
量部を越えて用いると乳化重合安定性が悪くなり、得ら
れた共■工合体水分散物も不安定で実用に耐えない。

本発明で使用されるブタジェンは、高分子ラテックスの
皮膜を内部可塑化すると共に皮膜に強靭で良好な弾性を
賦与するために、その割合が単量体混合物に対して１０
〜８０ｊＲ−ｔＲ％用いられるが、その割合が単量体混
合物に対して１０亀量％（以下の重量％はすべで単量体
混合物に対する割合を示す）未満では効果が認められず
、８０重量％を越えると皮膜ｍ集力が低下し、無機物質
に対する十分な密着性が得られない。

本発明で使用されるエチレン性不飽和単量体としては、
アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、メタ
クリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブ
チル、アクリル酸ペンデル、メタクリル酸ペンチル、ア
クリル酸ヘキシル、メタクリル酸へ、キシル、アクリル
酸へ、ブチル、メタクリル酸・＼ブチル、アクリル酸オ
クチル、メタクリル酸オクヂル乃至アクリル酸オクダデ
シル、メタクリル酸オクタデシル等で例示されるアクリ
ル酸アルキルエステルおよびメタクリル酸アルキルエス
テル；スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン
、クロルスチレン、２．４−−ジブロムスチレン等で例
示されるエヂレン性不飽和芳香族単量体；アクリロニト
リル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル；アクリ
ル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸及びその
無水物；フマル酸、イタコン酸、並びに不飽和ジカルボ
ン酸モノアルキルエステル、例えばマレイン酸モノメチ
ル、フマル酸モノエチル、イタコン酸モノｎ−ブチル等
のエチレン性不飽和カルボン酸；酢酸ビニル、プロピオ
ン酸ビニル等の如きビニルエステル：塩化ビニリデン、
臭化ビニリデン等の如きビニリデンハライド；アクリル
酸−２−ヒドロキシエチル、アクリル酸−２−ヒドロキ
シプロピル、メタクリル酸−２−ヒドロキシエヂル等の
如きエチレン性不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキル
エステル；アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシ
ジル等の如きエチレン性不飽和カルボン酸のグリシジル
エステル及びアクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−
メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリル
アミド、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド、シアヒド
ンアクリルアミド等のシシカル重合可能な単量体が挙り
られる。

これらの単ｍ体は１種以上が２０〜１３０宙悴％用いら
れるが、その割合が２０重量％未満では、前記の如くブ
タジェンの割合が８０ｆｌｉＲ％を越えるため、高分子
ラテ・７クスの皮膜の凝集力が低下して無機物質に対す
る密着性が低下する。また、これらの単量体の割合が９
０宙量％を越えるとブタジェンの割合が１０重量％未Ｉ
Ｉとなり、皮膜の可撓性、弾性が低下する。

本発明の高分子ラテックス組成物は上記反応性シリコン
の存在下で上記単量体混合物を乳化剤を用いて水中に乳
化分散さセ、フリーラジカル発生触媒により、０−１０
０℃で乳化重合を行って得られるが、乳化剤、ｍ金触媒
、連鎖移！ＩＩＩＩ剤等の従来知られている通常の重合
助剤は何ら制御ｕｌｌ！なく使用することができる。

また必要に応じて、重合反応終了後の高分子ラテックス
のｐＨ＃＆ｌ整のためにアンモニア水、苛性ソーダ等の
アルカリ物質を添加したり、目的とする用途の作業性改
善のための分散安定剤、造膜助剤等の通常使用される添
加剤を添加することは何ら差しつがえない。また必要に
応じて、例えば未反応モノマーを除去するための脱モノ
マー等の工程を加えることも何ら差しつかえない。

本発明の高分子ラテンクス組成物は、接着性、可撓性お
よび耐水性に優れていることから、紙・繊維加工用、塗
料用、土木建築用等各種分野に適用できる。特に無機材
料との接着性に優れているので土木建築用に良い。

例えばカーベント等のバッキング剤として用いる場合に
は、必要に応じて通常用いられる安定剤、老化防止剤、
架橋剤、架橋促進剤、充填剤、分散剤、増粘剤、消泡剤
、着色剤、防腐剤、難燃剤、難燃助剤、帯電防止剤等を
添加することができる。又ラテックスのみのバッキング
ではなく、熱可塑性１１脂粉末、例えばポリエチレン樹
脂、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル
樹脂等と組合せてバッキング剤として用いてもよい。こ
の時用いられる粉末は１５０メソシユ以下であることが
好ましい。特に、ラテックスに炭酸カルシウム等の無機
粉末を多量に配合する場合に無機粉末の分散を助ける目
的でトリポリリン酸ソーダ等の分散剤をラテックスの固
形分当り０．３〜１．０％添加したり、さらにラテック
スの粘度を塗布工程における作業適正粘度に調整する目
的でポリアクリル酸ソーダ等の増粘剤を添加すること等
は目的に応じてなされ、何ら制限されるものではない。

又、セメントに混合して用いる場合には、セメントによ
るラグ・７クスの凝集を防ぐ目的でノニオン活性剤をラ
テックスの固形分当り２〜５％添加される。セメントに
対しては樹脂固形分で１０〜４０％となるよう添加する
。

次に実施例によって本発明をさらに具体的に説明する。

なお以下の実施例中、「部」とあるのは「重量部」を示
す。

実施例１〜４、比較例１〜４ 内容積５βの攪拌機付グラスライニングオートクレーブ
の内部を窒素置換した後、表１の組成で各原料を仕込み
、重合温度６０℃で５１１合率９Ｂ％以上になる迄乳化
重合を行った。重る終了後、減圧基質によって、未反応
の単量体の除去と不揮発公約５０％迄の濃縮を行った後
、２５％アンモニア水をｊ恣加してｐ）ｌ約８に調整し
て、８種類の高分子ラテックス組成物を得た。これらの
性状は表１に示す如く、ｉｌｊ量体混合物１００部に対
して、反応性シリコン７部の組成を有するｊｆｌｉ分子
ラテンうス（比較例２）は申合率が上がらず、重合安定
性および機械的安定性が劣っていたが、他の組成はすべ
て安定なラテックスが得られた。

実施例５（塗膜試験） 実施例１〜４で得た高分子ラテックス組成物をアプリケ
ータ（ｊｖみ３ミル）を用いてスレート板に塗布し、室
温（２０°Ｃ）で７２時間自然乾燥した後、ＪＩＳ　Ｋ
−５４００の基盤目試験法により調製した試片のセロハ
ンテープ剥離テストを行い、スレート板に対する密着性
を比較した。さらに別に用意した試ハを水中に２週間浸
漬して、コーテイング面の状態を観察した。結果は表２
に示す如く、実施例はスレート板に対する密着性、耐水
性において優れた性能を示した。

実施例６（コンパウンド試験） 実施例１〜４で得た高分子ラテックス組成物の固形分１
００部に対してトリポリリン酸ソーダ０．５部、重質炭
酸カルシウム４５０部を配合し、ポリアクリル酸ソーダ
（アロンＡ−２０ＩＪ、東亜合成製品）と水を加えて粘
度的２０００ｃｐｓ　　（Ｂ　Ｍ　！Ｉり回転粘度ｄ１
．４号ローター、１２　ｒｐｍ　）　、不揮発公約７０
％のラテックスコンパウンドを調製した。このコンパウ
ンドを離型剤を塗布したガラス板−ヒに流延し、室温（
２（Ｉｃ）で７２時間自然乾燥してガラス板から剥離し
、膜厚的０．７麓の乾燥皮膜を得た。この皮膜を乾燥機
で１４０℃、５分間熱処理した後、ＪＩＳ　３号タン・
＼ルにてｔｌら抜き、テンシロンにて引張速度５００　
＊ｖ／　ｍｉ口の条件で皮ＩＱの強伸度を測定した。次
にナイロンループパイルのタフテッドカーペットの裏面
に上記のラテックスコンパウンドをナイフコーターにて
１２００ｇ／ｍ（ウェソＨ（ｆｊ布し、ジュートを貼合
Ｍで熱風乾燥にて１４０’Ｃ，１５分乾燥シ、５ｃ１１
目１１の試ハを作成してテンシロンにて１．ＯＯ＋＝ｍ
／ｍｉｎの引張速度でジ、、＋、−１・の剥離強度およ
びパイル引抜強度を測定した。結果（１表３に示す如く
、実施例はいずれも高’ｉ！ｌ１度を示しており、増ｉ
Ｆ剤として配合した炭酸カルシウムに対するラテックス
の密着性が高いため、接着剤層の凝集力が高まり、結果
として高強度が得られたことを示している。

実施例７　（セメントそルタル試験） 実施例１〜４で得た高分子ラテックス組成物にノニオン
活性剤（二、−コール５０６、日本乳化剤製品）をラテ
ックスの固形分に対して３％添加したラテックスを用い
て、下記の配合組成のセメントモルタルを１４１　製し
て、４　ｃｍ　Ｘ　４　ｃｍ×１６ｃｍの大きさに成形
し、１ケ月間空中養生した後、モルタルの物性を測定し
た。表４に示す如く、実施例はセメントモルタルに対し
て優れた改質効果を示した。

ポルトランドセメント　　　　　　　１００部豊浦標準
砂　　　　　　　　　　　３００ラテツクス　　　　　
　　　　　　　　３０消泡剤（東しシリコン５Ｒ−５５
０５）　　　　　０．１５水　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　３５手続補正帯（自発） 昭和５９年　６月１７日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第８１６９６号 ２、発明の名称 高分子ラテックス組成物 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 〒１７４　東京都板橋区坂下三丁目３５番５８号（２８
８）大ＩＥ本インキ化学工業株式会社代表者　用　　村
　　茂　　邦 ４、代理人 〒１０３　東京都中央区日本橋三丁目７番２０号大日本
インキ化学工業株式会社内 電話　東京（０３）　２７２−４５１１　（大代表）明
細書の特許請求の範囲の欄及び （２）同第３真下から１１行の「単量体１００重量部」
を「単量体混合物１００重量部」と訂正する。

（３）同第１０頁第２行の「実施例１〜４で」を「実施
例１〜４、比較例１〜４で」と訂正する。

（４）同第１１頁の表２の比較例２の欄に「配合中にゲ
ル化」と加入する。

（５）同第１２頁第２行の「実施例１〜４で」を「実施
例１〜４、比較例１〜４でｊと訂正する。

（６）同第１４頁第２行の「実施例１〜４で」をｒ実施
例１〜４、比較例１〜４で」と訂ｉＥする。

（以　上） 特願昭５８−８１．６９６号 Ｓ、　５９．６．　ｌ（提出 特許請求の範囲（訂正後） 一般式（１） （式中、Ｒ１は水素またはメチル基、Ｒ２は２（ｉｌ［
ｉの炭化水素基、Ｒ３は炭素数１〜４のアルキル基、ａ
は０または１の整数、ｂは０、ｌまたは２の整数、ｄは
Ｏ〜４の整数、ｍおよびｎは１〜４の整数である。） で示される１種以上の反応性シリコン０４０５〜５重量
部の存在下でブタジェン１０〜８０重量％およびブタジ
ェンと共重合可能なエチレン性不飽和ｔＰ、量体２０〜
９０重量％からなる２種以上の単量体混合物１００重量
部を乳化重合して得られる高分子ラテックス組成物。

９６−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式ＣＩ） （式中、Ｒ１は水素またはメチル基、Ｒ２は２価の炭化
   水素基、１７．３は炭素数１〜４のアルキル基、ａはＯ
   または１の整数、ｂは０．１または２の整数、ｄは０〜
   ４の整数、ｍおよびｎは１〜４の整数である。） で示される１種以上の反応性シリコン０．０５〜５重量
   部の存在下でブタジェン１０〜８０重量％およびブタジ
   ェンと共重合可能なエチレン性不飽和単量体２０〜９０
   重量％からなる２　１！Ｉ以上の単量体混合物を乳化重
   合して得られる高分子ラテックス組成物。