JPS6211544A - Aqueous dispersed material and its preparation - Google Patents
Aqueous dispersed material and its preparationInfo
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- JPS6211544A JPS6211544A JP14927685A JP14927685A JPS6211544A JP S6211544 A JPS6211544 A JP S6211544A JP 14927685 A JP14927685 A JP 14927685A JP 14927685 A JP14927685 A JP 14927685A JP S6211544 A JPS6211544 A JP S6211544A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業北の分野
本光明は、樹脂の水性分散体及びその製法に関するもの
で、より詳細には加工性に優れた樹脂薄膜を形成し得る
疎水性樹脂の水性分散体及びその製法に関する。また1
本発明は軟質で弾力性のあるゴム被膜を形成するに適し
た水性分散体及びその製法に関する。Detailed Description of the Invention The present invention relates to an aqueous dispersion of a resin and a method for producing the same, and more specifically to an aqueous dispersion of a hydrophobic resin that can form a thin resin film with excellent processability. Regarding its manufacturing method. Also 1
The present invention relates to an aqueous dispersion suitable for forming a soft and elastic rubber coating and a method for producing the same.
従来の技術及び発明の技術的課題
従来より種々の重合体の水性分散物が知られている。た
とえば水分台イ1量が約30重量%以上のような流動性
のある水性分散物(以下本明細書においては水性分散液
という)は、紙や繊維あるいはプラスチック成型品、木
材、金属などの表面に塗布乾燥させて樹脂被膜を形成さ
せ、基材に耐水性、耐油性、耐薬品性を付′jしたり、
ヒートシール剤として使用されたりする。かかる水性分
散液は1分散媒として水を使用しているので、引火性の
問題や作業環境上の問題、取扱い性などの面から溶剤型
のものに比べて非常に有利であって巾広い分野で利用さ
れている。Prior Art and Technical Problems of the Invention Aqueous dispersions of various polymers have been known. For example, a fluid aqueous dispersion (hereinafter referred to as an aqueous dispersion) having a moisture content of about 30% by weight or more can be used on surfaces such as paper, fibers, plastic molded products, wood, metal, etc. It is applied and dried to form a resin film, giving the base material water resistance, oil resistance, and chemical resistance.
It is also used as a heat sealant. Since such aqueous dispersions use water as a dispersion medium, they are very advantageous compared to solvent-based ones in terms of flammability, work environment problems, ease of handling, etc., and are used in a wide range of fields. It is used in
また上記の水性分散液とは別に、流動性がなく見掛は上
筒体のような水性分散物(以下本明細書においては水性
分散体という)も知られている。In addition to the above-mentioned aqueous dispersions, aqueous dispersions (hereinafter referred to as aqueous dispersions) that have no fluidity and have a cylindrical appearance are also known.
すなわち粉末エマルジョンとして知られる物体状のもの
であって、水を加えることによって再分散化し、水性分
散液となるものであり、その組成中には水分を全く含有
しないか含有したとしてもせいぜい2〜3重量%のもの
であり、そのため低温になっても凍結の心配がなく包装
や輸送が簡単に ・すみまた貯蔵場所も狭くてすむとい
う利点がある。さらに水性分散液では困難であったセメ
イト、モルタル、石膏など水との接触をきらう粉粒体と
の混合も直接行なうことができ、加工度の高い調合品の
製造が可能であるという特徴を有している。In other words, it is in the form of a body known as a powder emulsion, which is redispersed by adding water to form an aqueous dispersion, and its composition contains no water at all, or at most 2 to 30% if it does contain water. 3% by weight, so there is no need to worry about freezing even at low temperatures, making it easy to package and transport.・It also has the advantage of requiring less space for storage. Furthermore, it is possible to directly mix powders and granules that do not want to come into contact with water, such as cementate, mortar, and gypsum, which is difficult to do with aqueous dispersions, making it possible to manufacture highly processed formulations. are doing.
ところで従来知られている水性分散物の製造方法では、
上述した水性分散液と水性分散体の製造は同一の方法で
行なうことはできなかった。すなわち水性分散体を製造
するには、一度公知の種々の方法によって水分含有績の
多い水性分散液を製造し、その後この水性分散液を噴霧
機によって炉内の熱風中に噴霧し、水分を蒸発させて粉
末状としている。しかしこの方法は、低軟化温度重合体
の水性分散液を原料とした場合には噴霧時に重合体粒子
の塊状化が起こったり、生じた粉末エマルジョンが熱や
圧力の作用下に塊状に凝集するという傾向がある。この
ような粉末エマルジョンは、加水して再分散化を行なっ
てもうまく分散しなかったり、あるいは分散化できても
粘度が高くなったり塗膜物性が悪くなったりする。この
ため通常は噴霧前の水性分散液や乾燥前の粉末物に各種
の添加剤たとえば抗粘結剤や保護コロイ1を添加してい
るが、添加祉を多くしないとききめがなく、その結果塗
膜物性が悪化するという問題があり、さらに含有駄の多
い水を蒸発させるのでエネルギーロスが犬きく経済的で
ない、そこでできる限り添加剤を加えないでかつエネル
ギーロスの少ない方法で粉末エマルジョンのような水性
分散体を製造する技術の開発が望まれている。By the way, in the conventionally known method for producing an aqueous dispersion,
The production of the aqueous dispersions and aqueous dispersions described above could not be carried out in the same manner. In other words, in order to produce an aqueous dispersion, an aqueous dispersion with a high water content is first produced by various known methods, and then this aqueous dispersion is sprayed into hot air in a furnace using a sprayer to evaporate the water. It is made into a powder. However, when this method uses an aqueous dispersion of a low softening temperature polymer as a raw material, the polymer particles may clump during spraying, or the resulting powder emulsion may aggregate into clumps under the action of heat or pressure. Tend. Even if such a powder emulsion is redispersed by adding water, it may not be well dispersed, or even if it can be dispersed, the viscosity may become high or the physical properties of the coating film may deteriorate. For this reason, various additives such as anti-caking agents and protective colloids are usually added to the aqueous dispersion before spraying or the powder before drying. There is a problem that the physical properties of the film deteriorate, and since the water containing a lot of waste is evaporated, it is not economical because it causes a lot of energy loss. It is desired to develop techniques for producing aqueous dispersions.
また水性分散液の製法においても改良が望まれている。Improvements are also desired in the method for producing aqueous dispersions.
すなわち従来知られている製法は、大きく分けて水性媒
体中で乳化剤存在ド乳化重合する方法と溶融樹脂および
水性媒体とを剪断力存在丁で攪拌混合して製造する方法
とに分けられる。前者の方法は王台可能な樹脂の種類が
限られるし、重合反応コントロールの繁雑さや装置Hの
複雑さなどの問題がある。−方接者の方法はどの樹脂に
も応用がきき、また装置上、運転技術上比較的簡単です
むという利点がある。That is, conventionally known manufacturing methods can be broadly divided into a method in which emulsion polymerization is carried out in the presence of an emulsifier in an aqueous medium, and a method in which a molten resin and an aqueous medium are stirred and mixed in a shearing force. The former method has problems such as the types of resins that can be used are limited, and the control of the polymerization reaction is complicated and the apparatus H is complicated. - The method of the method can be applied to any resin, and has the advantage that it is relatively simple in terms of equipment and operating technology.
この後者の方法については数多くの提案がなされており
、たとえば特開昭51−12835号には熱可塑性樹脂
と水溶性高分子とからなる混練物を水中に分散させる方
法が開示されている。しかしこの方法によって製造され
た水性分散液を使用して得られる被膜は、水溶性高分子
を含んでI/するため機械的強度が弱かったり耐水性に
劣るとl、Xう問題がある。特公昭57−23703号
にはポリプロピレンと界面活性剤や水溶性ないし水膨潤
性の重合体から選ばれる分散剤とからなる混練物を水中
に分散させる方法が開示されている。しかしこの方法は
分散粒子の径が比較的大きく、粒径を小さくしようとす
るには石油樹脂を併用しなくてはいけないので、得られ
る被膜が粘着性を示すという問題がある。また特開昭5
6−2149号には、オレフィン系樹脂と部分ケン化ポ
リビニルアルコール水溶液とを混練して水性分散液を得
る方法が開示されているが、この方法も水溶性樹脂を含
むため被膜物性が悪くなる。しかもこの方法によって得
られる水性分散物は水分含有量が30重量%以上の水性
分散液である。さらに別の方法として特公昭58−42
207号に開示されている技術、すなわちポリオレフィ
ンとカルボキシル基含有ポリオレフィンとを溶融混練後
、塩基性物質含有熱水中に供給し、剪断力を加えて分散
液を得る方法は、水溶性あるいは水1膨潤性亜合体を含
んでいないし石油樹脂も使用しないので好適な方法では
あるものの、一方で分散粒子径の小さいものを製造する
には原料樹脂の種類が限定されるという問題がある。ま
た高温、高圧カドで分散工程を行なうため、分散化の際
に使用する容器は対圧性を有していなくてはいけないと
いう問題がある。Many proposals have been made regarding the latter method; for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 12835/1983 discloses a method in which a kneaded material consisting of a thermoplastic resin and a water-soluble polymer is dispersed in water. However, the coating film obtained using the aqueous dispersion produced by this method contains a water-soluble polymer and therefore has problems such as low mechanical strength and poor water resistance. Japanese Patent Publication No. 57-23703 discloses a method of dispersing in water a kneaded material of polypropylene, a surfactant, and a dispersant selected from water-soluble or water-swellable polymers. However, this method has the problem that the diameter of the dispersed particles is relatively large, and petroleum resin must be used in combination to reduce the particle diameter, resulting in the resulting coating being sticky. Also, JP-A-5
No. 6-2149 discloses a method for obtaining an aqueous dispersion by kneading an olefin resin and an aqueous solution of partially saponified polyvinyl alcohol, but this method also contains a water-soluble resin, resulting in poor coating properties. Moreover, the aqueous dispersion obtained by this method has a water content of 30% by weight or more. As yet another method,
The technique disclosed in No. 207, that is, the method of melt-kneading a polyolefin and a carboxyl group-containing polyolefin, supplying it to hot water containing a basic substance, and applying a shearing force to obtain a dispersion liquid, Although this is a suitable method because it does not contain swelling subaggregates and does not use petroleum resin, there is a problem in that the type of raw resin is limited in order to produce particles with small dispersed particle sizes. Furthermore, since the dispersion process is carried out at high temperature and high pressure, there is a problem in that the container used during dispersion must have anti-pressure properties.
そこでこのように種々の方法が提案されている水性分散
液の製法においても、水溶性あるいは水膨潤性重合体、
石油樹脂などを使用せずにあらゆる樹脂に適用できる微
粒子の水性分散液を得る方法の開発が望まれている。Therefore, in the production of aqueous dispersions, for which various methods have been proposed, water-soluble or water-swellable polymers,
It is desired to develop a method for obtaining an aqueous dispersion of fine particles that can be applied to any resin without using petroleum resin or the like.
さらに特殊な工程を含むことなく水性分散体および水性
分散液を自在にかつ極めて容易に製造する方法の開発も
望まれている。Furthermore, there is also a desire for the development of a method for freely and extremely easily producing aqueous dispersions and aqueous dispersions without involving any special steps.
発明の 子及び目的
本発明者等は、熱可塑性樹脂、限定された量のカルボン
酸塩の基を有する熱可塑性重合体、アニオン界面活性剤
及び天然油又は合成油を混練し。Children and Objects of the Invention The inventors have compounded a thermoplastic resin, a thermoplastic polymer having a limited amount of carboxylate groups, an anionic surfactant, and a natural or synthetic oil.
この混練された組成物に水を添加して溶融混練を行うと
、少量の水分の存在下において既に転相。When water is added to this kneaded composition and melt-kneaded, phase inversion occurs even in the presence of a small amount of water.
即ち水が分散媒相及び固形分が分散粒子相となる転化が
生じること、及び前述した油剤の膨潤乃至転化作用で微
細粒子への分散が可能となると共に、樹脂の加工性が向
トしkつ薄塗りコーティングも可能となることを見出し
た0本発明者等は、更に熱可塑性として、エチレン−プ
ロピレン−非共役ジエン・3元共重合体のように、架橋
・加硫可能な樹脂を用いれば、油剤のブリードアウトも
なく、油展されることで軟質のゴムが得られることを見
出した。That is, a conversion occurs in which water becomes a dispersion medium phase and the solid content becomes a dispersed particle phase, and the aforementioned swelling or conversion action of the oil agent enables dispersion into fine particles and improves the processability of the resin. The inventors of the present invention have discovered that it is also possible to apply thin coatings. Furthermore, the inventors have discovered that a resin that can be crosslinked and vulcanized, such as an ethylene-propylene-nonconjugated diene terpolymer, can be used as a thermoplastic material. For example, it has been found that a soft rubber can be obtained by oil extension without bleed-out of the oil agent.
即ち1本発明の目的は、樹脂固形分が油剤で膨潤乃至軟
化された状態で、粒径が微細な水中油(0/W)型分散
体となっている水中分散体及びその製法を提供するにあ
る。That is, one object of the present invention is to provide an in-water dispersion in which the resin solid content is swollen or softened with an oil agent and becomes an oil-in-water (0/W) type dispersion with fine particle size, and a method for producing the same. It is in.
本発明の他の目的は、樹脂の加工性が改良され、しかも
薄塗りコーティングが可能な水性分散体を提供するにあ
る。Another object of the present invention is to provide an aqueous dispersion which has improved resin processability and which allows thin coating.
本発明の更に他の目的は、溶融混練操作で水性分散体を
製造し得る方法を提供するにある。Still another object of the present invention is to provide a method for producing an aqueous dispersion using a melt-kneading operation.
λ吸二璽虞
本発明によれば、
(1)熱OT塑性樹脂、
(11)重合体鎖に結合したカルボン酸塩の基をで0.
1〜5ミリモル当量の濃度で含む熱可塑性重合体と、
(由)アニオン界面活性剤、
(1v)数モ均分子、1200以上の天然油又は合成油
、
及び
(V)水。According to the present invention, (1) a thermo-OT plastic resin, (11) a carboxylate group bonded to a polymer chain is 0.
a thermoplastic polymer at a concentration of 1 to 5 millimolar equivalents; (Y) an anionic surfactant; (1v) a natural or synthetic oil having a molecular weight of 1200 or more; and (V) water.
を含有して成り、水分含有量が3乃至90重量%で、樹
脂固形分が微細分散粒子相として存在する水性分散体が
提供される。There is provided an aqueous dispersion comprising: a water content of 3 to 90% by weight and in which the resin solids are present as a finely dispersed particle phase.
本発明によれば更に、 (a)熱可塑性樹脂。According to the invention, furthermore, (a) Thermoplastic resin.
(b)中和及び/又はケン化可能で、重合体鎖に結合し
たカルボン酸、その無水物又はそのエステルの基を、重
合体1グラム当り○
一〇−〇−基換算で0.1 ミリモル当量以りの濃度
で含む熱可塑性正合体、又は重合体鎖に結合したカルボ
ン酸塩の基を重合体l■
ダラム当り−C−〇−基換算で0.1乃至5ミリモル当
量の濃度で含む熱可塑性重合体、
(c)アニオン界面活性剤又は塩基性物質と反応してア
ニオン界面活性剤となる有機化合物、及び
(d)数平均分子量200以北の天然油又は合成油。(b) Neutralizable and/or saponifiable groups of carboxylic acid, its anhydride or its ester bonded to the polymer chain in an amount of 0.1 mmol (calculated as 10-0-groups) per gram of polymer. Contains a thermoplastic polymer in a concentration of 0.1 to 5 millimole equivalents, or carboxylic acid salt groups bonded to the polymer chain, in a concentration of 0.1 to 5 millimole equivalents per 1 duram of the polymer. a thermoplastic polymer, (c) an anionic surfactant or an organic compound that reacts with a basic substance to become an anionic surfactant, and (d) a natural or synthetic oil with a number average molecular weight of 200 or higher.
とを溶融混練し、(C)が有機化合物の場合は塩基性物
質を添加しアニオン界面活性剤に転化し。When (C) is an organic compound, a basic substance is added to convert it into an anionic surfactant.
更に熱可塑性重合体が未中和の場合には熱可塑性重合体
に正合体1グラム当り0.1乃至5ミリモル当量のカル
ボン酸塩の基を生成させる工程、及び溶融混練物に水を
添加して溶融混練を行ない水性分散体を形成させる工程
とを同時に或いは逐次行なうことを特徴とする水性分散
液の製法が提供される。Furthermore, if the thermoplastic polymer is not neutralized, a step of forming carboxylic acid salt groups in the thermoplastic polymer in an amount of 0.1 to 5 mmol equivalent per gram of the polymer, and adding water to the melt-kneaded product. Provided is a method for producing an aqueous dispersion characterized in that the steps of melt-kneading and forming an aqueous dispersion are performed simultaneously or sequentially.
灸に1υL艷直皿誦 本発明を以下に詳細に説明する。Moxibustion and 1υL recitation The invention will be explained in detail below.
配合成分
本発明の水性分散体を構成する成分の一つである熱可塑
性樹脂(1)は、水不溶性、水弁膨潤性であるのは勿論
のこと、それ自体水中への分散性にも欠ける樹脂であり
、例えば低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリ1−ブテン、ポリ4−メチル−1−
ペンテンあるいはエチレン、ピロピレン、l−ブテン、
4−メチル−1−ペンテン等のα−オレフィン同志のラ
ンダムあるいはブロック共正合体等のポリオレフィン、
エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアル
コール共重合体、エチレンΦ塩化ビニル共重合体等のエ
チレン・ビニル化合物共重合体、ポリスチレン、アクリ
ロニトリル・スチレン共重合体、ABS、α−メチルス
チレン・スチレン共重合体等のスチレン系樹脂、ポリ塩
化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル・塩化ビニ
リゾ〉′共重合体、ポリアクリル酸メチル、ポリメタク
リル酸メチル等のポリビニル化合物、ナイロン6、ナイ
ロン6−6、ナイロン6−10、ナイロン11、ナイロ
ン12等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート等の熱可塑性ポリエステル
、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキサイド等ある
いはそれらの混合物のいずれかの樹脂でもよい。Thermoplastic resin (1), which is one of the components constituting the aqueous dispersion of the present invention, is not only water-insoluble and water-swellable, but also lacks dispersibility in water itself. Resin, such as low density polyethylene, high density polyethylene, polypropylene, poly 1-butene, poly 4-methyl-1-
Pentene or ethylene, propylene, l-butene,
Polyolefins such as random or block covalent polymers of α-olefins such as 4-methyl-1-pentene,
Ethylene/vinyl compound copolymers such as ethylene/vinyl acetate copolymer, ethylene/vinyl alcohol copolymer, ethylene Φ vinyl chloride copolymer, polystyrene, acrylonitrile/styrene copolymer, ABS, α-methylstyrene/styrene Styrenic resins such as copolymers, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, vinyl chloride/vinylizo chloride copolymers, polyvinyl compounds such as polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, nylon 6, nylon 6-6, Polyamides such as nylon 6-10, nylon 11, nylon 12, polyethylene terephthalate,
Any resin such as thermoplastic polyester such as polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyphenylene oxide, or a mixture thereof may be used.
これらの熱可塑性樹脂の中ではとくにオレフィン系樹脂
が好ましく、すなわちポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリ−1−ブテン、ポリ−3−メチル−1−ブテン、ポ
リ−4−メチル−1−ペンテン、ポリ−3−メチル−1
−ペンテン、エチレン・プロピレン共ILエチレン・1
−ブテン共ffi合体、プロピレン・1−ブテン共重合
体で代表されるエチレン、プロピレン、1−ブテン、3
−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、3
−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン。Among these thermoplastic resins, olefin resins are particularly preferred, such as polyethylene, polypropylene,
Poly-1-butene, poly-3-methyl-1-butene, poly-4-methyl-1-pentene, poly-3-methyl-1
-Pentene, ethylene/propylene co-IL ethylene/1
-butene coffi, ethylene, propylene, 1-butene, 3 represented by propylene/1-butene copolymer
-Methyl-1-butene, 4-methyl-1-pentene, 3
-Methyl-1-pentene, 1-heptene.
■−ヘキセン、ニーデセン、1−ドデセン等のα−オレ
フィンの単独または共重合体、またはエチレン−ブタジ
ェン共重合体、エチレンやエチリデン/ルポルネン共重
合体で代表されるα−オレフィンと共役ジエンまたは非
共役ジエンとの共重合体、あるいはエチレン・プロピレ
ン・ブタシェフ3元共工合体、エチレン・プロピレン拳
ジシクロペンタジェン3元共重合体、エチレン・プロピ
レン・エチリデンノルボルネン3元共重合体、エチレン
・プロピレン−1,5−ヘキサジエン3元共重合体等で
代表されるα−オレフィンの2種以上と共役ジエンまた
は非共役ジエンとの共重合体が挙げられる。中でも取り
分けて好適なものは、α−オレフィンの単独または共重
合体である。- Single or copolymers of α-olefins such as hexene, needlecene, and 1-dodecene, or α-olefins represented by ethylene-butadiene copolymers, ethylene, ethylidene/lupornene copolymers, and conjugated dienes or non-conjugated dienes. Copolymer with diene, or ethylene/propylene/butashev ternary copolymer, ethylene/propylene dicyclopentadiene ternary copolymer, ethylene/propylene/ethylidenenorbornene ternary copolymer, ethylene/propylene-1 , 5-hexadiene terpolymer, and the like, and a conjugated diene or a non-conjugated diene. Particularly preferred among these are α-olefin homopolymers or copolymers.
本発明においては、前述の熱可塑性樹脂であれば如何な
る溶融流動性のものでも適当であるが、とくにメルトフ
ローレー) (ASTM D 1238. MFR)が
Ig/login未満であるような溶融流動性の著しく
悪い樹脂に適用するとその効果がより一層発揮される。In the present invention, any thermoplastic resin with melt flowability is suitable as long as it is the above-mentioned thermoplastic resin, but in particular, a thermoplastic resin with melt flowability such that the melt flow rate (ASTM D 1238. MFR) is less than Ig/login is suitable. The effect is even more pronounced when applied to extremely poor resins.
このような流動性の悪いものは、本発明の方法によれば
従来知られている方法に比べて極めて低い温度で分散化
が可能である。According to the method of the present invention, such materials with poor fluidity can be dispersed at extremely low temperatures compared to conventionally known methods.
本発明の水性分散体を構成する別成分である熱可塑性重
合体(11)は、前述の熱可塑性樹脂、またはそれを構
成する単量体に中和されているか中和されていないカル
ボン酸基を有する単量体あるいはケン化されているかケ
ン化されていないカルボン酸エステル基を有する単量体
を、グラフト共重合体、ブロック共重合体、ランダム共
重合体等の手段で導入し、場合によっては塩基性物質に
より中和反応またはケン化反応を行なって、該重合体中
に生じたカルボン酸塩の合計が重合体lグラム中に一匹
一〇−基換算で0.1〜5a+io1当量とくに0.2
〜4 mmo I当量含有するように調整されたもので
ある。この際重合体中には中和もしくはケン化されてい
ないカルボン酸基またはカルボン酸エステル基が共存し
た部分中和物ないし部分ケン化物であってもよい、また
水熱可塑性重合体(11)は水溶性または水膨潤性であ
ってはならない、中和されたカルボン酸基および/また
はケン化されたカルボン酸エステル基の合計量がL記の
範囲外にもの−は、熱可塑性相m(i)の分散化を助け
る働きを示さず、良好な分散体とすることができない、
また水溶性あるいは水膨潤性であると、塗膜物性が悪化
する。The thermoplastic polymer (11), which is another component constituting the aqueous dispersion of the present invention, is a carboxylic acid group that is neutralized or unneutralized in the above-mentioned thermoplastic resin or a monomer constituting it. A monomer having a saponified or non-saponified carboxylic acid ester group is introduced by means of a graft copolymer, block copolymer, random copolymer, etc. is subjected to a neutralization reaction or saponification reaction with a basic substance, and the total amount of carboxylic acid salts formed in the polymer is 0.1 to 5a + io 1 equivalent per 1 gram of polymer, especially 0.2
It was adjusted to contain ~4 mmo I equivalent. In this case, the polymer may be a partially neutralized product or a partially saponified product in which a carboxylic acid group or a carboxylic acid ester group that is not neutralized or saponified coexists, and the hydrothermoplastic polymer (11) The thermoplastic phase m(i ) does not show the function of helping the dispersion and cannot be made into a good dispersion.
Moreover, if it is water-soluble or water-swellable, the physical properties of the coating film will deteriorate.
上記熱可當性亜合体(11)を後中和または後ケン化に
より得る場合の原料となる重合体は、たとえば前述の熱
可塑性樹脂(i)を構成する単量体と共通する単量体、
特にα−オレフィンとエチレン系不飽和、カルボン酸ま
たはそのエステルとを共重合したものであって、不飽和
カルボン酸として(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フ
マール酸。When the thermoplastic subpolymer (11) is obtained by post-neutralization or post-saponification, the raw material polymer is, for example, a monomer common to the monomer constituting the thermoplastic resin (i) described above. ,
In particular, it is a copolymer of α-olefin and ethylenically unsaturated carboxylic acid or its ester, and the unsaturated carboxylic acids include (meth)acrylic acid, maleic acid, and fumaric acid.
テトラヒドロ7タル酸、イタコン酸、シトラコン酸、ク
ロトン酸、イソクロトン酸、ナジック酸■(エンドシス
−ビシクロ(2、2、1)ヘプト−5−エン−2,3−
ジカルボン酸)、1M水−ルイン酸、無水シトラコン酸
等、不飽和カルボン酸エステルとして上記の不飽和カル
ボン酸のメチル、エチル、プロピル等のモノエステル、
ジエステル等が例示できる。勿論、複数の単量体成分を
共重合する代りに、熱可塑性樹脂(1)、例えばオレフ
ィン系樹脂に、エチレン系不飽和カルボン酸、その無水
物或いはそのエステル等の単量体をグラ711合するこ
とにより、後中和または後ケン化用の熱可塑性重合体が
得られることは当業者には自明であろう。Tetrahydroheptalic acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, nadic acid (endocys-bicyclo(2,2,1)hept-5-ene-2,3-
dicarboxylic acid), 1M aqueous luic acid, citraconic anhydride, etc., monoesters of the above unsaturated carboxylic acids such as methyl, ethyl, and propyl as unsaturated carboxylic acid esters,
Examples include diester. Of course, instead of copolymerizing a plurality of monomer components, a monomer such as an ethylenically unsaturated carboxylic acid, its anhydride, or its ester may be copolymerized with the thermoplastic resin (1), for example, an olefinic resin. It will be obvious to those skilled in the art that thermoplastic polymers for post-neutralization or post-saponification can be obtained by doing so.
これらのエチレン系不飽和カルボン酸、その無水物、或
いはそのエステルの単量体の導入される量は、当然のこ
とながら、クレームで規定したカルボン酸塩の濃度を午
えるに上のなものでなければならず、−C−O−基とし
て最低限0.1 ミリモ■
ル当量/Ig重合体の濃度を有していなければならす、
好適には0.1〜5ミリモル当St/ 1 g重合体の
範囲である。Naturally, the amount of monomers of these ethylenically unsaturated carboxylic acids, their anhydrides, or esters introduced must be above the concentration of the carboxylic acid salt specified in the claim. must have a minimum concentration of 0.1 mmol equivalents/Ig polymer as -C-O- groups,
The range is preferably from 0.1 to 5 mmol/St/g polymer.
また中和およびケン化に用いる塩基性物質としでは、ア
ルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニアおよびアミ
ン等の水中で塩基として作用する物質、アルカリ金属の
酸化物、水酸化物、弱酸塩、水素化物、アルカリ土類金
属の酸化物、水酸化物、弱酸塩、水素化物等の水中で塩
基として作用する物質、これら金属のフルコ午シトなど
を挙げることができる。このような物質の例を以下に示
す。Basic substances used for neutralization and saponification include substances that act as bases in water such as alkali metals, alkaline earth metals, ammonia and amines, oxides, hydroxides, weak acid salts, and hydrides of alkali metals. , substances that act as bases in water such as oxides, hydroxides, weak acid salts, and hydrides of alkaline earth metals, and compounds of these metals. Examples of such substances are shown below.
(1)アルカリ金属としては、たとえばナトリウム、カ
リウム、アルカリ土類金属としては、たとえば、カルシ
ウム、ストロンチウム、バリウム。(1) Examples of alkali metals include sodium and potassium; examples of alkaline earth metals include calcium, strontium, and barium.
(2)アミンとしてはヒドロキシルアミン、ヒドラジン
等の無機アミン、メチルアミン、エチルアミン、エタノ
ールアミン、シクロヘキシルアミン。(2) Examples of amines include inorganic amines such as hydroxylamine and hydrazine, methylamine, ethylamine, ethanolamine, and cyclohexylamine.
(3)アルカリ金属およびアルカリ土類金属の酸化物、
水酸化物、水素化物としては、たとえば酸化ナトリウム
、過酸化ナトリウム、S化カリウム、過酸化カリウム、
酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム
、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム、水素化ナト
リウム、水素化カリウム、水素化カルシウム、
(4)アルカリ金属およびアルカリ土類金属の弱酸塩と
しては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナト
リウム、炭酸水素カリウム、 r&酸水素カルシウム、
酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム、
(5)アンモニアおよびアミンの化合物としては。(3) oxides of alkali metals and alkaline earth metals,
Examples of hydroxides and hydrides include sodium oxide, sodium peroxide, potassium sulfate, potassium peroxide,
Calcium oxide, strontium oxide, barium oxide,
Sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, strontium hydroxide, barium hydroxide, sodium hydride, potassium hydride, calcium hydride, (4) Weak acid salts of alkali metals and alkaline earth metals include sodium carbonate. , potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, r&calcium hydrogen oxide,
Sodium acetate, potassium acetate, calcium acetate, (5) Ammonia and amine compounds.
たとえば水酸化アンモニウム、四級アンモニウム化合物
たとえばテトラメチルアンモニウムヒドロキシド、ヒド
ラジン永和物等を挙げることができる。For example, ammonium hydroxide, quaternary ammonium compounds such as tetramethylammonium hydroxide, hydrazine permanent product, etc. can be mentioned.
塩基性物質により中和またはケン化されたカルボン酸基
あるいはカルボン酸エステル基としては、カルボン酸ナ
トリウム、カルボン酸カリウム等のカルボン酸アルカリ
金属塩、カルボン酸アンモニウムが好適であり、中でも
カルボン酸カリウムが好ましい。As the carboxylic acid group or carboxylic acid ester group that has been neutralized or saponified with a basic substance, alkali metal carboxylates such as sodium carboxylate and potassium carboxylate, and ammonium carboxylate are suitable, and potassium carboxylate is especially preferred. preferable.
熱可塑性重合体(11)は対象となる熱可塑性樹脂(1
)に対して相溶性の良好なものを選ぶのがよい。すなわ
ちオレフィン系樹脂の水性分散体を目的とする場合には
、オレフィン系屯星体を主鎖中に含む重合体を選ぶべさ
である。たとえばポリエチレンヤホリオレフィン、エチ
レン拳酢酸ビニル共重合体などを使用するときには、こ
れらのマレイン酸クラフト物あるいはエチレン・ (メ
タ)アクリル酸共重合体、エチレン・ (メタ)アクリ
ル酸メチル共重合体などの中和物ないしケン化物を用い
るのが好ましい、適切な熱可塑性重合体を選ぶに際し一
つの目安となる指標は溶解度パラメーター(Sp値)で
ある、すなわち中和ないしケン化される前の原料工合体
と熱可塑性樹脂(1)と。溶解度パラメーターの差が2
〔。al/。3〕y4以内、特にl (cal/cm3
)”以内にあるものが好ましい。The thermoplastic polymer (11) is the target thermoplastic resin (1
) should be selected with good compatibility. That is, when the purpose is an aqueous dispersion of an olefin resin, a polymer containing an olefin resin in the main chain should be selected. For example, when using polyethylene olefin, ethylene-vinyl acetate copolymer, etc., these maleic acid kraft products, ethylene/(meth)acrylic acid copolymer, ethylene/(meth)methyl acrylate copolymer, etc. It is preferable to use a neutralized or saponified product. One guideline for selecting a suitable thermoplastic polymer is the solubility parameter (Sp value), that is, the raw material composite before being neutralized or saponified. and thermoplastic resin (1). The difference in solubility parameters is 2
[. al/. 3] Within y4, especially l (cal/cm3
)” is preferable.
本明細書において、溶解度パラメーター(Sp値)とは
、許通の意味、即ち凝集エネルギー密度の局乗値として
定義される値である。この溶解度パラメーターは、原子
団のモル容への寄与値Vi及び原子団の凝集エネルギー
Enを、D、W、VanKlevelen ”Prop
ertieSof Po1y+mar、s”(Else
vier。In this specification, the solubility parameter (Sp value) is a value defined as the square value of the cohesive energy density. This solubility parameter defines the contribution Vi to the molar volume of the atomic group and the cohesive energy En of the atomic group as D, W, VanKlevelen'Prop
ertieSofPoly+mar,s”(Else
vier.
1972)記載の値を用い、式 から計算した。Using the values described in (1972), the formula Calculated from.
アニオン界面活性剤(iii )としてはたとえば第1
扱高級脂肪酸塩、第2扱高級脂肪酸塩、第1扱高級アル
コール硫酸エステル塩、第2扱高級アルコール硫酸エス
テル塩、第1縁高級アルキルスルホン酸塩、第2縁高級
アルキルスルホン酸塩、高級アルキルジスルホン酸塩、
スルホン化高級脂肪酸塩、高級脂肪酸硫酸エステル塩、
高級脂肪酸エステルスルホン酸塩、高級アルコールエー
テルのVt酸エステル塩、高級アルコールエーテルのス
ルホン酸塩、高級脂肪酸アミドのフルキロール化硫酸エ
ステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフ
ェノールスルホン酸塩、アルキルナフタリンスルホン酸
塩、アルキルベンゾイミダゾールスルホン酸塩等アニオ
ン界面活性剤であれば如何なるものでもよい。これらの
界面活性剤のより具体的な化合物名は、たとえば、堀口
博著「合成界面活性剤」 (昭41三共出版)に開示し
である。Examples of the anionic surfactant (iii) include the first
Higher fatty acid salt treated, second treated higher fatty acid salt, first treated higher alcohol sulfate ester salt, second treated higher alcohol sulfate ester salt, first edge higher alkyl sulfonate, second edge higher alkyl sulfonate, higher alkyl disulfonate,
Sulfonated higher fatty acid salts, higher fatty acid sulfate ester salts,
Higher fatty acid ester sulfonate, Vt acid ester salt of higher alcohol ether, sulfonate of higher alcohol ether, fulkyrolated sulfate ester salt of higher fatty acid amide, alkylbenzene sulfonate, alkylphenol sulfonate, alkylnaphthalene sulfonate, Any anionic surfactant such as alkylbenzimidazole sulfonate may be used. More specific compound names of these surfactants are disclosed, for example, in "Synthetic Surfactants" by Hiroshi Horiguchi (published by Sankyo Publishing in 1972).
アニオン界面活性剤の好適なものとして、高級脂肪酸類
とくに炭素原子数10〜20の飽和または不飽和の高級
脂肪酸の塩、特にアルカリ金属塩を挙げることができ、
より具体的にはカプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸
、ミリスチン酸、パルミチン酸、マーガリン酸、ステア
リン酸、アラキン酸等の飽和脂肪酸、リンデル酸、ツズ
酸、ペトロセリン酸、オレイン酸、リノール酸、リルン
酸、アラキドン酸等の不飽和脂肪酸、あるいはこれらの
混合物のアルカリ金属塩などが挙げられる。Suitable anionic surfactants include higher fatty acids, especially salts of saturated or unsaturated higher fatty acids having 10 to 20 carbon atoms, especially alkali metal salts,
More specifically, saturated fatty acids such as capric acid, undecanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, and arachidic acid, linderic acid, tuzic acid, petroselic acid, oleic acid, linoleic acid, and linoleic acid. Examples thereof include acids, unsaturated fatty acids such as arachidonic acid, and alkali metal salts of mixtures thereof.
天然油乃至合成油(1v)としては、スピンドル油、マ
シン油等の鉱物系潤滑油、流動パラフィン、電気絶縁油
、プロセスオイル等の鉱物油;アルキルベンゼン油、ジ
オレフィン油、ジエステル油、アルキルナフチネート油
等の合成油:ヒマシ油、アマニ油、ナタネ油、ヤシ油、
トール油等の植物油等が使用される。これらの油剤は、
樹脂固形分中に安定保持される上で、200以上の数平
均分子量を有するべきである。Natural oils or synthetic oils (1v) include mineral lubricating oils such as spindle oil and machine oil; mineral oils such as liquid paraffin, electrical insulation oil, and process oil; alkylbenzene oils, diolefin oils, diester oils, and alkyl naphthinates. Synthetic oils such as oil: castor oil, linseed oil, rapeseed oil, coconut oil,
Vegetable oils such as tall oil are used. These oils are
It should have a number average molecular weight of 200 or more in order to be stably retained in the resin solid content.
本発明による水性分散体において、上述した各成分は一
定の範囲の量比で存在する。即ち、熱可塑性樹脂(+)
100重量部当り熱可塑性重合体(11)が1乃至60
重量部、特に2乃至50重量部、アニオン界面活性剤(
iii )はl乃至40重量部、特に2乃至30ffl
量部、及び油剤(1v)は10乃至500重量部、特に
20乃至300重量部の量比で存在するのがよい。In the aqueous dispersion according to the invention, each of the above-mentioned components is present in a certain range of quantitative ratios. That is, thermoplastic resin (+)
1 to 60 parts of thermoplastic polymer (11) per 100 parts by weight
Parts by weight, especially 2 to 50 parts by weight, anionic surfactant (
iii) l to 40 parts by weight, especially 2 to 30 ffl
parts and the oil agent (1v) are preferably present in a quantitative ratio of 10 to 500 parts by weight, especially 20 to 300 parts by weight.
成分(11)がこの割合を下廻る時は熱可塑性樹脂の分
散が充分ではなく、又、この割合を下廻る時は目的とす
る熱可塑性樹脂本来の性質とは異なる分散体となる。成
分(iii )がこの割合を下廻ると、本発明で意図す
る分散粒子の超微細化が困難となり、またこの割合を越
えると、塗膜物性等が低下する傾向がある。成分(1v
)がこの割合を下廻ると、本発明で意図する樹脂固形分
の軟化及び分散微細化が困難となり、またこの割合を越
えると、樹脂固形分が軟化しすぎて、最終コーティング
の物性等が低下するようになる。When component (11) is below this ratio, the thermoplastic resin is not sufficiently dispersed, and when it is below this ratio, the dispersion results in a dispersion that differs from the original properties of the desired thermoplastic resin. When component (iii) is below this ratio, it becomes difficult to make the dispersed particles ultra-fine as intended in the present invention, and when it exceeds this ratio, the physical properties of the coating film etc. tend to deteriorate. Ingredients (1v
) below this ratio, it becomes difficult to soften and disperse the resin solid content as intended in the present invention, and when it exceeds this ratio, the resin solid content becomes too soft and the physical properties of the final coating deteriorate. I come to do it.
本発明の水性分散体は以上の構成のものに更に水を含有
するものであるが、水分含有量は水性分散体中3〜90
重量%である。水分含有量が3重量%未満では水性分散
体が得られないし、90重量%を越えると固形分濃度が
低すぎて、乾燥時の熟エネルギーコストの上でも、輸送
、貯蔵等の点でも不利となる。含有水分量が3乃至25
重量%の範囲では、この水性分散体は見掛上固体乃至ペ
ーストとしての特性を示し、一方35重量%以上では水
性分散液としての特性を示す。水分含有量は5乃至70
重量%の範囲内にあることが望ましい。The aqueous dispersion of the present invention further contains water in addition to the above structure, and the water content is 3 to 90% in the aqueous dispersion.
Weight%. If the water content is less than 3% by weight, an aqueous dispersion cannot be obtained, and if it exceeds 90% by weight, the solid content concentration is too low, which is disadvantageous in terms of drying energy costs, transportation, storage, etc. Become. Moisture content is 3 to 25
In the range of % by weight, the aqueous dispersion exhibits properties as an apparent solid or paste, while above 35% by weight it exhibits properties as an aqueous dispersion. Moisture content is between 5 and 70
It is desirable that the amount is within the range of % by weight.
水性 散物の構造 び特
本発明は、前述した熱可塑性樹脂(1)と、カルボン酸
塩型の熱可塑性重合体(11)と、アニオン界面活性剤
(iii )と、油剤(1v)との溶融混線組成物が3
乃至25重量%という極めて少量の水分の存在下に転相
現象を生じ、水が分散媒相、樹脂固形分が微細な分散粒
子相となったo/W型の分散形態が安定に固定されると
いう発見に基づくものである。勿論、本発明は、固体状
乃至ペースト状の水性分散体に対して、製造工程で直接
追加量の水を加え、製造工程とは別の場所で追加量の水
を加えて、液状の分散物を得る態様を包含するが、これ
らの場合にも、転相現象そのものは、3乃至25%の少
量の水の存在下で行われている事実に注意する必要があ
ろう。The structure of the aqueous powder and the present invention are characterized by the above-mentioned thermoplastic resin (1), carboxylate type thermoplastic polymer (11), anionic surfactant (iii), and oil agent (1v). The molten cross wire composition is 3
A phase inversion phenomenon occurs in the presence of an extremely small amount of water of 25% by weight, and an o/W type dispersion form in which water becomes a dispersion medium phase and resin solids become a finely dispersed particle phase is stably fixed. This is based on the discovery that Of course, in the present invention, an additional amount of water is added directly during the manufacturing process to a solid or pasty aqueous dispersion, and an additional amount of water is added at a location other than the manufacturing process to form a liquid dispersion. However, even in these cases, it is necessary to pay attention to the fact that the phase inversion phenomenon itself is carried out in the presence of a small amount of water of 3 to 25%.
本発明による固体状の水性分散体の粒子構造を電子顕微
鏡写真で観察すると本発明の固体水性分散体の二次粒子
は、やや変形した微細な一次粒子がかなり密に凝集した
構造となっていることがわかった。しかしながら、この
−次粒子がオイル・イン・ウォーター型の分散形態をと
っている事実は次に述べる種々の事実から証明される。Observation of the particle structure of the solid aqueous dispersion according to the present invention using an electron microscope shows that the secondary particles of the solid aqueous dispersion according to the present invention have a structure in which slightly deformed fine primary particles aggregate quite densely. I understand. However, the fact that these secondary particles have an oil-in-water type dispersion form is proven from the following various facts.
固体状乃至ペースト水性分散体の別の性質は。Another property of the solid to paste aqueous dispersion is:
その電気抵抗値が106Ω・cm以下その多くは105
Ω11cffl以下を示すことである。このような低い
電気抵抗値を示すのは、分散体の連続相が水であり不連
続相が樹脂になっているためだと推定される。すなわち
連続相が樹脂であるようなものや樹脂粉末が単に25重
量%以下の水分を含んだものでは、その電気抵抗値は樹
脂が木来有している値(一般に107〜1018Ω−C
11、多くは1010ΩmCM以上)を示す。The electrical resistance value is 106Ω・cm or less, and most of them are 105
Ω11cffl or less. The reason for such a low electrical resistance value is presumed to be that the continuous phase of the dispersion is water and the discontinuous phase is resin. In other words, in the case where the continuous phase is resin or the resin powder simply contains less than 25% water by weight, the electrical resistance value is the same as that of the resin (generally 107 to 1018 Ω-C).
11, most exhibit 1010 ΩmCM or more).
また別の性質として水性分散体に加水すると固形分が水
相中に均一に分散する。このことからも連続相が水であ
る分散体だと推定される。Another property is that when water is added to an aqueous dispersion, the solid content is uniformly dispersed in the aqueous phase. This also suggests that it is a dispersion in which the continuous phase is water.
尚ここで電気抵抗値の測定は、1cm立方の絶縁体容器
中の向い合う円内側に1cmの電極を貼り分散体を圧入
した後に電極間の抵抗値を交流式抵抗測定器の60H2
を用いて測定する方法による。加水による分散状態の測
定は、分散体を冷水中に投じ、タービン翼を有する通常
の攪拌機で攪拌した後に、分散液を100iesh程度
の金網で濾過することと分散液中の粒子をjII#&鏡
等で観察することによって確認できる。The electrical resistance value is measured here by pasting 1 cm electrodes on the inner sides of opposing circles in a 1 cm cubic insulator container and press-fitting the dispersion, and then measuring the resistance value between the electrodes using a 60H2 AC resistance meter.
Depends on the method of measurement. To measure the state of dispersion by adding water, the dispersion is poured into cold water, stirred with an ordinary stirrer equipped with turbine blades, and then filtered through a wire mesh of about 100 ies, and the particles in the dispersion are filtered using jII# & mirror. This can be confirmed by observing with etc.
本発明の分散体の分散粒子は実質的に球状粒子であり、
その平均粒径は10ル以下、多くは5ル以下の範囲にあ
る。The dispersed particles of the dispersion of the present invention are substantially spherical particles,
The average particle size is in the range of less than 10 l, often less than 5 l.
この粒径はコールタ−カウンターを用いて測定できる。This particle size can be measured using a Coulter counter.
また、前述した固形水性分散体を水に再分散させ、その
後水分を乾燥させて固形分のみとしたものの電子顕微鏡
写真を観察すると、固形分粒子が実質上球状の微細粒子
であることがわかった。In addition, when the solid aqueous dispersion mentioned above was redispersed in water and the water was then dried to reduce the solid content, an electron micrograph was observed, and it was found that the solid particles were essentially spherical fine particles. .
本発明の水性分散体は水分含有量が低く見掛けと固体乃
至ペースト状であり、また加水によって容易に水性分散
液となるので、凍結の虞がなく、貯蔵場所のスペース節
約、運搬のし易さ、包装のし易さなどの特徴がある。さ
らにセメントやモルタル、石膏などの水との抵触をきら
う粉粒体に直径混入することもでき、再水散液で各種材
料に耐水性、耐油性、耐薬晶型の被膜を形成させたり、
ヒートシール材として用いたりすることもできる。また
本発明の水性分散体の別の利用態様として、極めて小さ
い剪断力を加えたり、極めて緩和な温度条件で乾燥した
りして微粉化や水分含有量を低減したりすることもでき
る。ほかにもニューセラミックス用バインダーやポリマ
ー改質剤などの用途にも使用できる。The aqueous dispersion of the present invention has a low water content and appears to be solid or paste-like, and can be easily turned into an aqueous dispersion by adding water, so there is no risk of freezing, saving space in storage areas, and facilitating transportation. It has characteristics such as ease of packaging. Furthermore, the diameter can be mixed into powders and granules that do not want to come into contact with water, such as cement, mortar, and plaster, and can be used to form water-resistant, oil-resistant, and chemical crystal-resistant films on various materials by re-water dispersion.
It can also be used as a heat sealing material. Further, as another mode of utilization of the aqueous dispersion of the present invention, it is also possible to apply an extremely small shearing force or dry it under extremely mild temperature conditions to make it a fine powder and reduce its water content. It can also be used as a binder for new ceramics and as a polymer modifier.
また、液体の形の水性分散体は、そのままの形で或いは
所望により稀釈して前述したコーティング等の用途に使
用することができる。Furthermore, the aqueous dispersion in liquid form can be used as is or diluted as desired for applications such as the coating described above.
本発明の水性分散体においては、樹脂固形分粒子が油剤
により軟化された状IEにあり、樹脂の加工性が改良さ
れ、しかも粒子そのものが微細化されていることにも関
連して、薄塗りコーティング可能であるという利点があ
る。更に、エチレンーグロピレンージエン共1合体を熱
可塑性樹脂(1)として使用し、これを架橋することで
軟質で弾力性のあるゴムとなり、AES樹脂のゴム分と
して適するという利点もある。In the aqueous dispersion of the present invention, the resin solid particles are in a state IE softened by the oil agent, and the processability of the resin is improved, and the particles themselves are made finer. It has the advantage of being coatable. Furthermore, there is also the advantage that a combination of ethylene-glopyrene-diene is used as the thermoplastic resin (1), and by crosslinking it, it becomes a soft and elastic rubber, which is suitable as the rubber component of AES resin.
聚−一囚
本発明において、前記(t) 、 (ii) 、
(iii)及び(1v)の成分を溶融混練する。この
際、カルボン酸塩の基を有する熱可塑性樹脂(ii )
を使用する代りに、中和及び/又はケン化可能で1重合
体鎖に結合したカルボン酸、その無水物又はその基換算
で0.1ミリモル当量以上の濃度で含む熱可塑性重合体
を用いて、後から塩基性物質で中和及び/又はケン化を
行ってもよいし、また、前記アニオン界面活性剤(山)
の代りに、塩基性物質との中和によりアニオン界面活性
剤となる有機化合物を用いて混線を行い、後から中和を
行っでもよい。In the present invention, the above (t), (ii),
Components (iii) and (1v) are melt-kneaded. In this case, a thermoplastic resin (ii) having a carboxylate group
Instead of using a thermoplastic polymer which is neutralizable and/or saponifiable and contains a carboxylic acid, its anhydride or its anhydride in a concentration of 0.1 millimolar equivalent or more in terms of groups, bound to one polymer chain. , neutralization and/or saponification may be performed later with a basic substance, or the anionic surfactant (mountain)
Instead, crosstalk may be performed using an organic compound that becomes an anionic surfactant by neutralization with a basic substance, and neutralization may be performed afterwards.
本製法においては樹脂を溶融混練するのであるが、溶融
混練時の温度は使用する樹脂のうち高いものの方の融点
以上好ましくは溶融粘度が105poise以下になる
温度以とである。In this manufacturing method, the resins are melt-kneaded, and the temperature during melt-kneading is higher than the melting point of the higher resin used, preferably higher than the temperature at which the melt viscosity is 105 poise or lower.
第2工程においては、溶融混練物に水を添加して樹脂固
形分を分散粒子となるように転相させる。添加する水分
の量は、前述した範囲の量である。この第2工程で、未
中和及び/又は未ケン化の熱可塑性重合体を使用した場
合及び/又は未中和のアニオン界面活性剤用有機化合物
を用いた場合には、これらを中和するに必要な塩基性物
質を添加する。塩基性物質の適昌な例は既に前述したも
のであり、これは直接添加してもよいが、好ましくは水
溶液の形で添加する。In the second step, water is added to the melt-kneaded material to phase invert the resin solid content into dispersed particles. The amount of water added is within the range described above. In this second step, if an unneutralized and/or unsaponified thermoplastic polymer is used and/or an unneutralized organic compound for anionic surfactant is used, these are neutralized. Add the necessary basic substance. Suitable examples of basic substances are those already mentioned above, which may be added directly, but are preferably added in the form of an aqueous solution.
前述した第1工程と第2工程とは逐次的に行ってもよい
し、同次に行ってもよい。The first step and the second step described above may be performed sequentially or simultaneously.
本発明の製法に利用できる溶融混練手段は公知の如何な
る方法でもよいが、好適にはニーダ−、バンバリーミキ
サ−1多軸スクリユ一押出機を例示することができる。The melt-kneading means that can be used in the production method of the present invention may be any known method, but suitable examples include a kneader, a Banbury mixer, a multi-screw extruder, and a Banbury mixer.
氷を逐次添加して溶融混練し製造された水性分散物は、
その後室温下まで自然にまたは人工的に冷却される。こ
の時に分散粒子は固化し、安定な分散物となる。The aqueous dispersion produced by sequentially adding ice and melt-kneading is
It is then cooled naturally or artificially to below room temperature. At this time, the dispersed particles solidify and become a stable dispersion.
この分散物の製造にあたっては1通常水性分散物に使用
することのできる各種副資材たとえば、ノニオン界面活
性剤などの分散剤、乳化剤、安定化剤、湿潤剤、増粘剤
、起泡剤、消泡剤、凝固剤、ゲル化剤、老化防止剤、可
塑剤、充填剤、着色剤、付香剤、粘着防止剤1gI型剤
などを併用してよいことは勿論のことである。In producing this dispersion, 1. Various auxiliary materials that can be used in the aqueous dispersion, such as dispersants such as nonionic surfactants, emulsifiers, stabilizers, wetting agents, thickeners, foaming agents, and It goes without saying that foaming agents, coagulants, gelling agents, anti-aging agents, plasticizers, fillers, coloring agents, flavoring agents, anti-blocking agents, etc. may be used in combination.
魚里!g口1級釆
本発明によれば1以上詳述した通り、熱可塑性樹脂(1
)、カルボン酸塩の基を含有する熱可塑性重合体(ii
)、アニオン界面活性剤(iii )及び油剤(1v)
を溶融混練し、これに水を加えて混線を続けるという簡
単な操作で樹脂固形分が微細分散粒子に転相された水性
分散体が容易に得られる。しかも得られた水性分散体で
は1分散樹脂粒子が軟化しており、加工性に優れている
と共に、薄膜コーティングが可能であり、軟質ゴムへの
加工も容易であるという利点がある。Fish village! According to the present invention, as described in detail, thermoplastic resin (1
), thermoplastic polymers containing carboxylate groups (ii
), anionic surfactant (iii) and oil agent (1v)
An aqueous dispersion in which the resin solid content is phase-inverted into finely dispersed particles can be easily obtained by a simple operation of melt-kneading, adding water, and continuing cross-mixing. In addition, the obtained aqueous dispersion has the advantage that monodispersed resin particles are softened, and it has excellent processability, can be coated with a thin film, and can be easily processed into soft rubber.
X−厘−1
以下に本発明の好適な実施例を示すが、本発明は特段の
断わりのない限り、これらの例に限定されるものではな
い。X-Rin-1 Preferred examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to these examples unless otherwise specified.
カルボン酸塩の基を持つ熱可塑性重合体は次の参考例に
示す方法にて作った。A thermoplastic polymer having a carboxylate group was prepared by the method shown in the following reference example.
参考例1゜
無水マレイン酸グラフトポリエチレン(無水マレイン酸
含量3.3 vt%、M賢=2700、密度=。、94
g/cヨ318.値=8.。6(。al/c+s3)%
。Reference Example 1 Maleic anhydride grafted polyethylene (maleic anhydride content 3.3 vt%, M = 2700, density = ., 94
g/c yo318. Value=8. . 6(.al/c+s3)%
.
一〇−〇−基=0.67mmol当量/g)100重量
部を常圧型ニーグー中に投入し、140℃で溶融混練す
る。100 parts by weight of 10-0-group = 0.67 mmol equivalent/g) was put into a normal pressure type Nigu, and melt-kneaded at 140°C.
次に水酸化カリウム3.76重量部
、−晶−8−基、れ1.0化学当量)や溶解りえアルカ
リ水12.5重量部を徐々に滴下し、水が蒸発した後、
更に30分間混線を行ない冷却する。Next, 3.76 parts by weight of potassium hydroxide, 1.0 chemical equivalent of -crystalline-8- group) and 12.5 parts by weight of dissolved alkaline water were gradually added dropwise, and after the water evaporated,
Cross-wire for another 30 minutes and cool.
生成したカルボン酸塩を赤外分光光度計を用いて測定し
たところ
Lo−基換算0.65aueol当量/gであった。When the produced carboxylic acid salt was measured using an infrared spectrophotometer, it was found to be 0.65 aueol equivalent/g in terms of Lo-group.
参考例2゜
マレイン化ポリブタジェン(日本曹′a(株)製Nl5
SO−Pa BN−1015無水マレイン触合1113
wt%、粘度(45℃)=800cpg、密度=0.8
8g/arm3 、 Sp値= 9.53(cal/
cm3)LA 、−A−〇−基=2.85mmalち量
/1g)を用い、水酸化ナトリウム1O0B瓜量部
(−C−0−基に対し1.0m化学当量)を溶解したア
ルカリ水35.3重量部を滴下した以外は参考例1と同
じとした。Reference Example 2 Maleated polybutadiene (Nl5 manufactured by Nippon Soa Co., Ltd.)
SO-Pa BN-1015 anhydrous maleic contact 1113
wt%, viscosity (45°C) = 800 cpg, density = 0.8
8g/arm3, Sp value = 9.53 (cal/
cm3) LA, -A-〇- group = 2.85 mmal weight/1 g), alkaline water 35 in which 100 B parts of sodium hydroxide (1.0 m chemical equivalent to -C-0- group) was dissolved. The procedure was the same as in Reference Example 1 except that .3 parts by weight was added dropwise.
生成したカルボン酸塩を測定したところ2.58mmo
I当量/gであった。When the produced carboxylic acid salt was measured, it was 2.58 mmo
I equivalent/g.
参考例3゜
エチレン−エチルアクリレート樹脂(エチルアクリレー
ト含、128wt%、MFR(190℃)=200g7
10分、密度0.93g/cm3 、 Sp値= 8.
22(ca l/cm3)%。Reference example 3゜Ethylene-ethyl acrylate resin (contains ethyl acrylate, 128 wt%, MFR (190°C) = 200 g7
10 minutes, density 0.93g/cm3, Sp value = 8.
22 (cal/cm3)%.
一茜−〇−基= 2.80・・・1当量/g)を用し・
、水酸化ナトリウム4.5重量部
(−C−O−基に対し、0.4化学当量)を溶解したア
ルカリ水15重量部を滴下した以外は参考例1と同じと
し、ケン化反応を生じさせてカルボン酸塩を形成した。Akane-〇-group = 2.80...1 equivalent/g) was used.
The procedure was the same as in Reference Example 1, except that 15 parts by weight of alkaline water in which 4.5 parts by weight of sodium hydroxide (0.4 chemical equivalents to the -C-O- group) was dissolved, and a saponification reaction was caused. to form a carboxylate salt.
生成したカルボン酸塩を測定したところ1.10m鳳o
1′!4量/gであった・
実施例1゜
(a)熱可塑性樹脂としてエチレン−プロピレン共重合
エラストマー(エチレン含量75mo1%、MFR=0
.2 g710分、密度=0.88 g / ca3
、 Sp値= 7.97(cal/c+w3)!/L)
100重量部
(b)熱可塑性重合体として無水マレイン酸グラットポ
リエチレン(無水マレイン酸含量= 3.3wt%、M
w= 2700.密度= 0.94g/cm3 。When the produced carboxylic acid salt was measured, it was 1.10m
1′! Example 1゜(a) Ethylene-propylene copolymer elastomer (ethylene content 75 mo1%, MFR = 0) as thermoplastic resin
.. 2 g710 min, density = 0.88 g/ca3
, Sp value = 7.97 (cal/c+w3)! /L)
100 parts by weight (b) Maleic anhydride glutinated polyethylene (maleic anhydride content = 3.3 wt%, M
w=2700. Density = 0.94g/cm3.
′A11
Sp値= 8.08(cal/cm3) 、
−C−0−基= 0.fi7mmol当Jit/g)1
0重量部(C)塩基性物質と反応してアニオン界面活性
剤となる有機化合物としてオレイン酸5重量部
(d)鉱油としてダイアナプロセスオイルpw−90(
出光興産製、平均分子量539) 100重置部
をニーグーに投入し、125℃で30分間混練する0次
に熱可塑性正合体と有機化合物の全カルボン酸を中和す
るのに必要な水酸化カリウム1.38fi量部(1,0
化学当量)を溶解した15重量部のフルカリ水をニーグ
ーに接続したポンプを用い5分間で圧入する。ニーグー
内の圧力は3 Kg/cm’ Gとなった。'A11 Sp value = 8.08 (cal/cm3),
-C-0- group = 0. fi7mmol per Jit/g) 1
0 parts by weight (C) 5 parts by weight of oleic acid as an organic compound that reacts with basic substances to become an anionic surfactant (d) Diana Process Oil PW-90 (as a mineral oil)
(manufactured by Idemitsu Kosan, average molecular weight: 539) Pour 100 stacked parts into a Ni-Goo and knead at 125°C for 30 minutes. Potassium hydroxide necessary to neutralize all the carboxylic acids of the zero-order thermoplastic polymer and the organic compound. 1.38 fi parts (1,0
15 parts by weight of Flukaline water in which a chemical equivalent (chemical equivalent) was dissolved was injected for 5 minutes using a pump connected to a Ni-Goo. The pressure inside the Nigu became 3 Kg/cm'G.
その後30分間混線を続けた後ニーグーを60℃まで冷
却し開放したところ、内容物は白色の粘稠物であった。After continuing to mix the mixture for 30 minutes, the Nigu was cooled to 60°C and opened, and the contents were white and viscous.
これに水215重量部を加え攪拌して水分52%、粘度
95cps 、 pH10,2の分散液を得た0分散粒
子の大きさをコールタ−カウンターで測定したところ平
均粒径1.9ルであった。To this, 215 parts by weight of water was added and stirred to obtain a dispersion with a water content of 52%, a viscosity of 95 cps, and a pH of 10.2.The size of the zero-dispersion particles was measured using a Coulter counter, and the average particle size was 1.9 l. Ta.
又、熱可塑性重合体中の生成したカルボン酸塩を赤外分
光光度計を用いて定量したところ〇
一&−〇−基換算0.5mmol当量/gであった。Further, when the produced carboxylic acid salt in the thermoplastic polymer was quantified using an infrared spectrophotometer, it was found to be 0.5 mmol equivalent/g in terms of 〇1&〇- groups.
実施例2〜7゜ 表1に示す組成割合で実施例1と同様にした。Examples 2 to 7° The composition ratios shown in Table 1 were the same as in Example 1.
結果を表1に示す。The results are shown in Table 1.
実施例8゜
二ケ所のベント部を有する同方向回転噛合型二軸スクリ
ュー押出機(池貝鉄工製PCM−45,1/D=30)
のホッパーより実施例1に用いたエチレン−プロピレン
共重合エラストマーと無水マレイン酸グラフトポリエチ
レンとオレイン酸の100/1015重量部割合の混合
物を115重量部/時間の速度で供給し、同押出機の第
一ベント部に設けた供給口よりプロセスオイルPw−9
0を100重量部/時間の速度で、また第二ベント部に
設けた供給口より水酸化カリウムの9.2%水溶液を1
5重量部/時間の速度でポンプで連続的に供給し加熱温
度80°Cで連続的に押出した。生成物は白色の粘稠物
であり、その性状を表1に示す。Example 8 Co-rotating intermeshing twin screw extruder with two vents (PCM-45, 1/D=30, manufactured by Ikegai Iron Works)
A mixture of the ethylene-propylene copolymer elastomer, maleic anhydride grafted polyethylene, and oleic acid used in Example 1 in a ratio of 100/1015 parts by weight was fed from the hopper of the same extruder at a rate of 115 parts by weight/hour. Process oil Pw-9 is supplied from the supply port provided in one vent part.
0 at a rate of 100 parts by weight/hour, and a 9.2% aqueous solution of potassium hydroxide was added at a rate of 100 parts by weight/hour through the supply port provided in the second vent part.
It was continuously supplied by a pump at a rate of 5 parts by weight/hour and extruded continuously at a heating temperature of 80°C. The product was a white viscous substance, and its properties are shown in Table 1.
Claims (2)
1グラム当り▲数式、化学式、表等があります▼基換算 で0.1〜5ミリモル当量の濃度で含む熱 可塑性重合体と、 (iii)アニオン界面活性剤、 (iv)数平均分子量200以上の天然油又は合成油、 及び (v)水、 を含有して成り、水分含有量が3乃至90重量%で、樹
脂固形分が微細分散粒子相として存在する水性分散体。(1) (i) Thermoplastic resin, (ii) Carboxylate group bonded to the polymer chain per 1 gram of polymer ▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. are available ▼ 0.1 to 5 mmol equivalent in terms of group (iii) an anionic surfactant; (iv) a natural or synthetic oil having a number average molecular weight of 200 or more; and (v) water, with a water content of 3. An aqueous dispersion in which the resin solids are present as a finely dispersed particle phase in an amount of from 90% by weight.
たカルボン酸、その無水物又はそ のエステルの基を、重合体1グラム当り ▲数式、化学式、表等があります▼基換算で0.1ミリ
モル当量以上 の濃度で含む熱可塑性正合体、又は重合体 鎖に結合したカルボン酸塩の基を重合体1 グラム当り▲数式、化学式、表等があります▼基換算で
0.1乃至5 ミリモル当量の濃度で含む熱可塑性重合 体、 (c)アニオン界面活性剤又は塩基性物質と反応してア
ニオン界面活性剤となる有機化合 物、及び (d)数平均分子量200以上の天然油又は合成油、 とを溶融混練し、(c)が有機化合物の場合は塩基性物
質を添加してアニオン界面活性剤に転化し、 更に熱可塑性重合体が未中和の場合には塩基性物質を添
加して熱可塑性重合体に重合体1グラム当り0.1乃至
5ミリモル当量のカルボン酸塩の基を生成させ3工程、
及び 溶融混練物に水を添加して溶融混練を行ない水性分散体
を形成させる工程とを同時に或いは逐次行なうことを特
徴とする水性分散体の製法。(2) (a) a thermoplastic resin; (b) a neutralizable and/or saponifiable carboxylic acid, its anhydride or its ester group bonded to the polymer chain per gram of the polymer; There are chemical formulas, tables, etc. ▼ Thermoplastic polymer containing a concentration of 0.1 mmol equivalent or more in terms of groups, or carboxylic acid salt groups bonded to the polymer chain per gram of polymer ▲ Numerical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼A thermoplastic polymer containing a concentration of 0.1 to 5 millimolar equivalents in terms of groups, (c) an anionic surfactant or an organic compound that reacts with a basic substance to become an anionic surfactant, and (d) A natural oil or a synthetic oil with a number average molecular weight of 200 or more is melt-kneaded, and if (c) is an organic compound, a basic substance is added to convert it into an anionic surfactant, and the thermoplastic polymer is further added to the anionic surfactant. In the case of sum, a basic substance is added to the thermoplastic polymer to form 0.1 to 5 mmol equivalents of carboxylate groups per gram of polymer in three steps,
and a step of adding water to the melt-kneaded product and melt-kneading it to form an aqueous dispersion, either simultaneously or sequentially.
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US5615777A (en) * | 1995-01-17 | 1997-04-01 | Fps Food Processing Systems | Egg candling system |
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