JPH0334486B2

JPH0334486B2 -

Info

Publication number: JPH0334486B2
Application number: JP57210819A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Tsubushi; Junichiro Hashimoto
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1982-11-30
Filing date: 1982-11-30
Publication date: 1991-05-22
Also published as: JPS59100115A

Description

【発明の詳細な説明】

技術分野本発明は塗料、接着剤、電子写真液体現像剤の
トナー用等に有用な非水系樹脂分散液の製造方法
に関する。従来技術ジエチレングリコールジメタクリレートのよう
な多官能性（メタ）アクリル酸エステルとラウリ
ルアクリレートのような重合性モノマーとをトル
エン、ベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素溶
媒中、重合開始剤の存在下で重合反応させて共重
合体樹脂分散液を製造する方法が知られている。
こうして得られる樹脂は従来より塗料や接着剤用
として広く使用されている。しかしこのような樹
脂分散液の製造方法では芳香族炭化水素溶媒が使
用されるため、樹脂の架橋が進み易く、重合反応
中、樹脂がゲル化したり、保存中、樹脂が固化す
る等の問題があつた。またこの非水系樹脂を塗料
や接着剤用として用いた場合も同様で、保存中の
固化により接着力の低下を来たす。そこでこれら
の問題を解消するため、従来は多価グリコールジ
アクリレート等の多官能性（メタ）アクリル酸エ
ステルの量を３重量％以下に抑える必要があつ
た。またたとえこのようにして以上の問題が解消
されたとしても、樹脂は芳香族溶媒に可溶であ
り、従つて溶解状態で得られるため、そのままで
塗料に用いた場合は顔料への樹脂の吸着量が少な
く、接着力が不足するので、特に電着塗料に用い
る場合は望ましくないものであつた。更にこの方法で使用される芳香族溶媒は毒性及
び引火性が強く、環境衛生上問題があるばかりで
なく、火災の危険も多いという問題も有する。そこで本発明者らは以上のような問題を除いた
非水系樹脂分散液の製造方法を特開昭56−79112
号において提案した。この方法は樹脂族炭化水素
又はハロゲン化脂肪族炭化水素を主成分とする溶
媒中重合開始剤の存在下で、前述のような多官能
性（メタ）アクリル酸エステルと、不飽和カルボ
ン酸のような極性モノマー及びラウリルアクリレ
ートのような重合前も重合後も前記溶媒と溶媒和
し得るモノマーとを重合反応させるというもので
ある。しかしこの方法は架橋剤である多官能性
（メタ）アクリル酸エステルの架橋性が高い、即
ち架橋速度が速いため、(1)重合時の反応制御が困
難なので、製品（分散樹脂）のバラツキが生じ易
い、(2)重合が均一に行なわれないので、粒度分布
の広い製品しか得られない、(3)製品の分散安定性
が悪い等の欠点がある他、多官能性（メタ）アク
リル酸モノマーは極性基を持つていないため、(4)
着色剤を分散する能力が低く、たとえ極性モノマ
ーを併用しても共重合性が悪く、均一な重合がで
きないという欠点もある。目的本発明の第一の目的は極性基を有し、且つ適度
な架橋性を持つた架橋剤を用いることにより、バ
ラツキが少なく、分散安定性に優れ、しかも各種
粒度分布の製品が得られる上、着色剤に対する分
散性が良好で、また重合時、他のモノマーと均一
な重合反応を行ない得る非水系樹脂分散液の製造
方法を提供することである。本発明の第二の目的は毒性及び引火性が弱く、
得られる樹脂に対する溶解性も低く、且つ光化学
的に不活性な脂肪族系溶媒を用いることにより、
保存性に優れ、従つて接着力の低下がなく、しか
も環境衛生上も問題が少なく、火災の危険も少な
い非水系樹脂分散液の製造方法を提供することで
ある。構成本発明の非水系樹脂分散液の製造方法は脂肪族
炭化水素又はハロゲン化脂肪族炭化水素を主成分
とする溶媒中、重合開始剤の存在下に一般式（但しR₁、R₂は−Ｈ又は−CH₃基、ｍは１〜
1000の整数を表わす。）で示されるモノマーＡと重合前も重合後も前記溶
媒と溶媒和し得る一般式

【式】（但し、R₃は−Ｈ又は−CH₃基、Ａは−COOC_o
H_2o+1又は−OCOC_oH_2o+1、ｎは６〜20の整数を
表わす。）で示されるモノマーＢとを重合反応させることを
特徴とするものである。この重合反応は溶媒の加熱還流下に行なわれ
る。この反応によりモノマー成分が互いに網状に
適度に架橋した立体構造の共重合体樹脂が得られ
る。ここでモノマーＡは極性基を持つた架橋剤
で、重合前は脂肪族系溶媒と溶媒和するが、重合
後は溶媒和しなくなるという性質を有し、樹脂の
荷電極性を制御すると共に塗料等へ本発明方法に
より得られた樹脂を用いた場合、着色剤の分散安
定性に対して寄与するものである。またモノマー
Ｂは重合後も前記溶媒に溶媒和するため樹脂の分
散安定性が優れたものとなる。なおモノマーＡ：
モノマーＢの重量比率は0.1〜20：１〜50程度が
適当である。また更に荷電極性や着色剤に対する
分散性を向上するため、以上のモノマー成分以外
の重合性モノマーとして極性モノマー（以下モノ
マーＣという）や他のモノマーをモノマーＢと同
重量倍まで混合し、重合させることも可能であ
る。また本発明では樹脂の製造工程にシリカ微粒子
や軟化点60〜130℃程度のワツクス又はポリオレ
フインを添加することができる。シリカ微粒子を
用いた場合は樹脂はその網状構造中にシリカ微粒
子を取込んだ状態で得られるものと考えられる。
この場合、シリカ自体は勿論、、反応中、溶解等
の物理的変化を受けることはない。いずれにして
もシリカの場合は比重が分散媒である脂肪族炭化
水素又はそのハロゲン化物と近似すること、及び
樹脂のゲル化を防止することにより、分散安定性
を更に向上することができる。一方、ワツクス又
はポリオレフインを用いた場合はこれらは重合反
応中加熱により反応系に溶存するが、反応後は冷
却により微粒子状に析出する結果、樹脂はこれら
の微粒子に吸着された状態で得られるものと考え
られる。ここでワツクス又はポリオレフインは比
重が分散媒と近似すると共に樹脂のゲル化を防止
する上、分子構造も分散媒と類似するので、分散
安定性の向上に役立つばかりでなく、軟化点が低
いので、接着性の向上にも役立つ。なおシリカ、
ワツクス又はポリオイフインの添加量は樹脂100
重量部に対し５〜50重量部程度が適当である。次に本発明で使用される素材について説明す
る。本発明で使用される石油系脂肪族炭化水素又
は、ハロゲン化脂肪族炭化水素としてはリグロイ
ン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘプタ
ン、ｎ−オクタン、ｉ−オクタン、ｉ−ドデカ
ン、ｉ−ノナン（以上の市販品としてはエクソン
社製アイソパーＨ、Ｇ、Ｌ、Ｋ；ナフサNo.６やシ
エル石油社製シエルゾール等がある）、四塩化炭
素、パーフルオロエチレン等が挙げられる。これ
らの脂肪族炭化水素又はハロゲン化脂肪族炭化水
素はベンゼン、トルエン等の芳香族溶剤よりも引
火点が高く、また毒性も弱い。本発明の樹脂に対
する溶解性も芳香族溶媒に比べて低いので、重合
反応中又は保存中、樹脂のゲル化や固化は起こり
難いという特長も持つている。なおこれらの石油
系脂肪族炭化水素又はハロゲン化脂肪族炭化水素
は高絶縁性（電気抵抗10¹⁰Ω・cm以上）、低誘電
率（誘電率３以下）の溶媒である。またこれらの
脂肪族溶媒にはベンゼン、トルエン等の芳香族溶
媒を少量であれば添加されていてもよい。モノマーＡは一般にグリシジルメタクリレート
とメタクリル酸とのエステル化反応によつて製造
される。モノマーＡの代表例としては下記のもの
が挙げられる。モノマーＢは一般式

【式】（但し、R₃は−Ｈ又は−CH₃基、Ａは−COOC_o
H_2o+1又は−OCOC_oH_2o+1、ｎは６〜20の整数を
表わす。）で表わされるモノマーであつて、その具体例とし
てはラウリルメタクリレート、ラウリルアクリレ
ート、ステアリルメタクリレート、ステアリルア
クリレート、２−エチルヘキシルメタクリレー
ト、２−エチルヘキシルアクリレート、ドデシル
メタクリレート、ドデシルアクリレート、ヘキシ
ルメタクレート、ヘキシルアクリレート、オクチ
ルアクリレート、オクチルメタクリレート、セチ
ルメタクリレート、セチルアクリレート、ビニル
ラウレート、ビニルステアレート等がある。モノマーＣとしては不飽和カルボン酸、不飽和
カルボン酸無水物、不飽和窒素含有化合物、グリ
シジル基含有不飽和化合物、アクリル酸アルキル
（炭素数１〜５）エステルおよび／またはメタク
リル酸アルキル（炭素数１〜５）エステル等があ
る。ここで不飽和カルボン酸およびその無水物と
しては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン
酸、フマル酸、マレイン酸、クロトン酸、アコニ
ツト酸、ケイ皮酸及びこれらの無水物が例示され
る。また不飽和窒素含有化合物の例としては、ビ
ニルピロリドン、２−ビニルピリジン、４−ビニ
ルピリジン、Ｎ−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルイ
ミダゾール、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が例
示され、さらにアクリル酸又はメタクリル酸のア
ルキル（炭素数１〜５）エステルとしては、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、プロピル
アクリレート、プロピルメタクリレート、ブチル
アクリレート、ブチルメタクリレート等が例示さ
れる。さらにグリシジル基含有不飽和化合物とし
ては代表的にグリシジルアクリレートおよびグリ
シジルメタクリレートが例示される。その他の重合性モノマーとしてはスチレン、ビ
ニルトルエン、酢酸ビニル等が挙げられる。なおこれらモノマーＡ、Ｂ、Ｃ等を重合させる
際用いられる重合開始剤としては、過酸化ベンゾ
イル、ｔ−ブチルパーベンゾエート、ジアミルパ
ーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、
ラウリルパーオキサイド、アゾビスイソブチロニ
トリルが使用できる。また軟化点60〜130℃のワツクス又はポリオレ
フインの市販品の具体例は次の通りである。

【表】

【表】効果非水系樹脂分散液の製造において、架橋剤とし
て極性基を有する前述のようなモノマーＡを用い
ることにより、バラツキが少なく、分散安定性に
優れ、且つ各種粒度分布の分散樹脂製品が得られ
る上、着色剤に対する分散性が良好で、また重合
時、他のモノマーとも均一な重合反応を行なうこ
とができる。また反応溶媒として脂肪族系溶媒を
用いたので、芳香族系溶媒による環境衛生上の問
題等も解消される。実施例以下に本発明の実施例を示す。実施例１撹拌機、温度計及び還流冷却器を備えた２の
フラスコ内にアイソパーG300ｇを採り、90℃に
加熱した。ついで窒素気流中、この中にラウリル
メタクリレート170ｇ、No.(1)の化合物30ｇ及び過
酸化ベンゾイル３ｇよりなる溶液を２時間に亘つ
て滴下、重合反応せしめ、ついで反応を完結させ
るため、95℃で２時間撹拌し、重合率96.1％で粘
度120cpの樹脂分散液が得られた。なおこの樹脂
の粒径は3.5〜4.5μであつた。比較例１実施例１において、No.(1)の化合物に代えて、ジ
エチレングリコールジメタクリレートを用いた他
は同様にして重合を行ない樹脂分散液を得た。こ
のものの重合率は95.8％で粘度290cp、樹脂の粒
径は５〜9μであつた。比較例２実施例１において、No.(1)の化合物30ｇに代え
て、ポリエチレングリコールジメタクリレート30
ｇとメタクリル酸10ｇとの混合物を用いた他は同
様にして重合を行ない樹脂分散液を得た。このも
のの重合率は96.0％で粘度435cp、樹脂の粒径は
４〜7μであつた。次に、実施例１及び比較例１及び２で得られた
樹脂分散液に対する着色剤の分散安定性の評価試
験を行なつた。樹脂分散液100ｇにカーボンブラツク15ｇを分
散させ、これにアイソパーH100ｇで希釈した後
更にボールミルで48時間分散した。この着色剤分
散液を直径10mm、高さ300mmの沈降管に入れ、25
℃で30日間放置した後、上澄み液の高さ即ち、液
面から着色面の距離を測定した。

【表】以上の結果から、本発明の樹脂分散液は、着色
剤に対する分散安定性が高いことは明らかであ
る。実施例２実施例１で得られた樹脂分散液250ｇをポリエ
チレン（ユニオンカーバイド社製DYNF）20ｇ
とフラスコ中で混合し、110℃で３時間加熱溶解
後、冷却して粘度100cpのポリエチレン含有樹脂
分散液を得た。なおこの樹脂の粒径は１〜2μで
あつた。実施例３実施例１と同じ容器にイソオクタン300ｇを採
り、90℃に加熱した。次にこれにセチルメタクリ
レート170ｇ、No.(2)の化合物20ｇ、Ｎ−ビニルピ
リジン10ｇ及びアゾビスイソブチロニトリル５ｇ
よりなる溶液を１時間に亘つて滴下、重合反応せ
しめ、更に95℃で３時間加熱して反応を完結し
た。こうして重合率96.9％で粘度100cpの樹脂分
散液が得られた。この樹脂の粒径は３〜6μであ
つた。実施例４実施例３で得られた樹脂分散液250ｇをフラス
コ中でさらし密ろう18ｇと混合し、100℃で２時
間加熱撹拌した後、冷却して粘度260cpのさらし
密ろう含有樹脂分散液を調製した。なおこの樹脂
の粒径は0.6〜0.9μであつた。実施例５実施例１と同じ容器にイソオクタン300ｇ及び
粒径１〜2μのシリカ粉末10ｇを採り、95℃に加
熱した。この中に２−エチルヘキシルメタクリレ
ート150ｇ、No.(4)の化合物15ｇ、グリシジルメタ
クリレート28ｇ、スチレン25ｇ及びアゾビスイソ
ブチロニトリル５ｇよりなる溶液を２時間に亘つ
て滴下、重合反応せしめた後、更に95℃で２時間
撹拌を行なつて反応を完結させた。こうして重合
率99.0％で粘度160cpの樹脂分散液が得られた。
この樹脂の粒径は３〜4μであつた。実施例６実施例１と同じフラスコ中にアイソパーL300
ｇ及びポリエチレン（AC−405）30ｇを入れ、95
℃に加熱した。次にこの中にステアリルメタクリ
レート150ｇ、No.(5)の化合物21ｇ、イタコン酸10
ｇ、メチルメタクリレート30ｇ及びラウリルパー
オキサイド５ｇよりなる溶液を前記温度で１時間
に亘つて滴下、重合反応させた後、更に同温度で
３時間加熱して反応を完結させた。こうして重合
率98.8％で粘度156cpの樹脂分散液を得た。この
樹脂の粒径は0.5〜2μであつた。

Claims

【特許請求の範囲】１脂肪族炭化水素又はハロゲン化脂肪族炭化水
素を主成分とする非水溶媒中、重合開始剤の存在
下に一般式（但しR₁、R₂は−Ｈ又は−CH₃基、ｍは１〜10
の整数を表わす。）で示されるモノマーＡと重合前も重合後も前記溶
媒と溶媒和し得る一般式【式】（但し、R₃は−Ｈ又は−CH₃基、Ａは−COOC_o
H_2o+1又は−OCOC_oH_2o+1、ｎは６〜20の整数を
表わす。）で示されるモノマーＢと重合反応させることを特
徴とする非水系樹脂分散液の製造方法。