JPS6389555A - スチレン/アクリロニトリル共重合体を基剤としたプラスチゾル - Google Patents

スチレン/アクリロニトリル共重合体を基剤としたプラスチゾル

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JPS6389555A
JPS6389555A JP62232699A JP23269987A JPS6389555A JP S6389555 A JPS6389555 A JP S6389555A JP 62232699 A JP62232699 A JP 62232699A JP 23269987 A JP23269987 A JP 23269987A JP S6389555 A JPS6389555 A JP S6389555A
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    • C08L25/00Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
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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】 本発明は以下プラスチゾルと称する可塑剤中に分散した
微細な合成樹脂の貯蔵可能な分散物、そのgi遺方法及
びその用途に関する。
プラスチゾルは液状の可塑剤中に分散した粒状重合体を
含む液状ないしペースト状の混合物である。
プラスチゾルの必須な特徴は通常の室温における標準的
貯蔵条件において、合成樹脂が液状の可塑剤中に溶解し
ておらず、生成物が液状である程度に相分離が維持され
ていることである。
プラスチゾルの他の必須な特徴は、通常160ないし2
00°Cの温度に加熱すると、可塑剤中における合成樹
脂の溶液が形成され、該溶液は重合体の濃度が高いため
固体的性質を有していることである。室温に冷却すると
、デル化した溶液は、その含有可塑剤量に従って、脆弱
で硬い性質から、軟質で粘稠且つ粘着性の性質まで変わ
ることができる均質な状態を永久的に持続する。
この状態の不可逆的な変化は専門家にはデル化又はゼラ
チン化として知られている。
プラスナック又は合成樹脂の相手方として、プラスチゾ
ルの要求性能を満足させる任意の液体は可塑剤と見なし
得る。これらの要求性能の一つは揮発性が非常に低いこ
とであり、もしそうでなければゲル化したプラスチゾル
を貯蔵する間に可塑剤が次第に逃散する可能性があり、
そのため望ましからざる性質の変化を招く恐れがあるか
らである。
工業的に重要な可塑剤は、例えば7タフル酸、7ジピン
酸、セパチン酸、アゼライン酸、クエン酸及び燐酸のエ
ステル、塩素化炭化水素、液状のポリエステル及びエポ
キシ化された綿実油又は大豆油のような天然油である。
’iTr IAII All  k  l+荀r hh
  >  シ1”+  、w  P  73 11 I
f丁坑り’61  と 76 ラ 又チック又は合成樹
脂粒子との間の化学的−物理的相互作用についての詳細
な定義は、K、ワインマン(Weinmann)−f!
F%“ベシヒテン・ミツト・うγケン・ラント・クンス
トストラフエン(Beschichten  wit 
 Lacken  und  Kunststoffe
n)”、スツッツ〃ルト(S tuttgart)のW
、A、フoンブ(Col。
mb)社、1967年発行、47頁ないし158真に記
載されている。
多数の標準的可塑剤と各種の重合体との相溶性は、F、
スツーレン(S tuhlen)及びり、vイア−(M
eier)lこより、“タンストストラフ・ルンドンヤ
ウ(Kunststoff −Runclshau)″
、19巻、251ないし260頁及び316ないし31
9頁に論議されている。
理論的には任意の重合体樹脂でも構成成分を適当に選択
すればプラスチゾルに変換することができる。実際には
工業的な用途及び技術的な文献は、専らほとんどがポリ
塩化ビニル(P V C)を用いるプラスチゾルの形成
に集中している。
工業的なプラスチゾル分野におけるPVCのこの独占的
地位は、他の分野では優れた有用性及び望ましい性状を
有している多数の重合体に対して適当な可塑剤が見出だ
されていないという事実に白米するものであり、そのた
め、不適当な粘度及び貯蔵性を持った分散物が得られ、
可塑剤がデル化したプラスチゾルから浸出し、又はゲル
化物が不適当な機械的性質を呈するからである。
PvCはプラスチゾル中の重合体成分として多くの点で
良好であると定評があるが、加熱に際しこの重合体は塩
化水素を分離放出し、これが熱がかかる製造工程中で腐
食を招くことがあり、又は火事又は廃棄物の焼却の場合
には危険性の高い高濃度で塩化水素が発生する可能性が
あるという欠点が、ますます認識されるに至っている。
塩化水素の発生と並んで、脆弱化及び変色を招< pv
cの安定性の欠如のために、ある場合には鉛及びカドミ
ウム化合物のような毒性のある安定剤の使用が必要とな
っている。
従ってPVCと異なり、これらの欠点を伴わないのであ
れば、樹脂状アクリルエステル系及びビニルエステル系
重合体及び共重合体を、プラスチゾルとして使用するこ
とは特に望ましいことである。
アクリルエステル系重合体のプラスチゾル(“アクリレ
ートプラスチゾル″)は既に提案されている。
ドイツ国特許第2.454,235号及びドイツ国特許
第2,529,732号は、35℃以上のTgを有する
アクリレート重合体の使用を記載しており、その場合T
g、粒子直径及び分散した重合体粒子の組成が相互に相
関しており、且つ特殊な可塑剤混合物が用いられている
。 しかしこれらの7クリレートブラスチゾルは虫だ満
足とは言えない。
米国特許第4,071,653号及びドイツ国特許g2
,543,542号、2,722,752号及び2,9
49,954号は、可塑剤と特に高い相溶性を示す6部
及び可塑剤との相溶性に乏しい穀から成ることによって
、貯蔵に対し高い安定性を有することを特徴とする特殊
組成のメタクリレート粒子を記載している。米国特許1
4,176.028号、英国特許第1,598,579
号、ドイツ国特許第2,812,014号及び第2,8
12,016号は総て7クリレート、又はメタクリレー
ト重合体の使用を開示している。
これらの特許に述べるアクリレート重合体をプラスチゾ
ルに加工する方法は、総て該プラスチゾルの使用できる
可能性が限定されるような、特殊な原料を選択している
ことを特長としている。更に貯蔵の安定性という点に関
しては、PVCプラスチゾル生成物の卓越した性質の域
に達していな警1゜ 更にドイツ国特許公開公報第3,308,925号にお
いて、ビニルエステル共重合体、(メタ)アクリレート
共重合体のような合成樹脂と、プラスチゾルに関して上
述した基本的条件内から自由に選ばれた可塑剤を組み合
わせて、しかも保護コロイドを用いて普通の室温に近い
温度のような貯蔵条件下で分散物を安定化することによ
って得られ、但し該安定効果は高温でデル化する際には
失われステデル中に組み込まれるようなプラスチゾルを
製造することが提案されている。
この方法も前記の方法と同様な欠点を有している。更に
保護コロイドの性質によっては実用的に者しい使用上の
制約が強いられることになる。
従ってPvCプラスチゾルの優れた加工性及び製品的性
質を兼ね備えるが、比較的低温度でもゲル化し、及び更
に塩素を含まず、即ち塩素及び塩化水素のいずれをも発
生せず、汎用性があり、且つ保護コロイド、可塑剤と非
相溶性の穀等のような本来不必要な助剤を使用する必要
性を排除した新規プラスチゾルに対する需要がある。
驚くべきことには、その単量体組成にVf徴のある特殊
なスチレン/アクリルニトリル共重合体を基剤として上
記のようなプラスチゾルが得られることが見出だされた
従って本発明は、可塑剤及び重合体の重量%は可塑剤及
び重合体の合計量に基づくとして、80ないし5重量%
の可塑剤及び、 a)5ないし60 ’ffi 量%及び好適には10な
いし45重量%のアクリロニトリル及び/又はメタクリ
ロニトリル、 b)15ないし95重世%及び好適には30なり・し7
5重量%のスチレン及び/又はα−メチルスチレン、 e)0ないし10重量%及び好適には0.5ないし6重
量%の単量体a)及び/又はb)と共重合し得るカルボ
ン酸、 d)0ないし30重量%及び好適には10ないし30重
量%、及び特に成分C)が存在しない場合には10ない
し30重量%のアクリル酸−及び/又はメタクリル酸の
アルキルエステル、好適にはC2−C,、アルコールと
のエステル、を含む20ないし95重重量の粒子状重合
体、及び随時希釈剤及び他の標準的な成分を含むプラス
チゾルに関する。
可塑剤以外に本発明によるプラスチゾルは、デル化を促
進しない不活性溶剤を最高20%含有することができる
本発明の目的に適当したカルボンa C>は、例えぽア
クリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、7
マール酸、又はそれらの混合物である。
乳化重合した共重合体は本発明のプラスチゾルに特に適
当である。実施した重合反応の方式は、本発明によるプ
ラスチゾルの性質、特にそのペーストの安定性に明らか
な影響を及ぼしていることが認められた。乳化重合によ
り製造された共重合体は、それがいわゆる播種ラテック
ス(seecl  fatex)法を用いて、既知の方
法(7−ペン・ヴアイル[Houben−Weyl]、
第XIV/1巻、(1961年)、339頁以下参照)
により、平均粒子直径が特に0.2ないし1.5 μ論
(超遠心法により測定)に調節されるように、乳化重合
法により製造される時に待に有利である。
この方法においては一定量のラテックスが種子として導
入され、この種子から出発して単量体又は単量体混合物
の重合により分散物の製造が行なわれる。
7−ペン・ヴフイル、@XIV/1巻、(1961年)
、340頁から既知の相関関係は、重合の際種子として
新しいラテックス粒子が形成されず、又重合体の密度が
重合の間一定のままであると仮定すれば、こうして得ら
れたラテックス粒子の平均直径は種子ラテックス中の粒
子の平均直径に依存し、且つ重合の後の重合体の量と種
子ラテックス中の重合体の量の商の立方根に依存すると
されている。
従ってこの方法によりラテックス粒子の平均直径を本質
的に大きくしようとする場合には、種子ラテックス中の
重合体の量はできるだけ少なく保たなければならない。
本発明による重合体の製造において、種子ラテックスは
通常、得られる重合体の量の1ないし30%、及び好適
には1.5ないし15%が種子ラテックスの形で始めに
導入されるような量で使用される。これらの条件下では
、重合反応は或場合には極めて徐々に進行し、その際に
は一方では新規の粒子が生成しないように、又他方凝固
が起こらないように乳化剤の追加量を別個に行うことが
できる種子ラテックスの製造にあたって、例えば使用さ
れる乳化剤又は乳化剤混合物及び開始剤の種蔑及び量を
変えることにより、乳化重合法の既知の原理によってラ
テックス粒子寸法を調節することができる。
原則として、上記の播種ラテックス法によって得られた
ラテックスは、種子ラテックスとして使用することがで
きる。
かくして得られた一般に30ないし60%の分散物を乾
燥粉末に変えるために、分散物は平滑容器中で薄層状と
して、又はロール上で、又はスプレー乾燥法によって乾
燥する既知の方式で乾燥される。
スプレー乾燥法により得られる粒子は特に優れており、
特にスプレー乾燥の際の温度が、乳化重合体の一次粒子
が相互に粒子凝集体として融合して硬質な塊状物を形成
する温度まで上がることが避けられた場合に、優れてい
ることが認められた。
このようにして生成した二次粒子は1ないし10n  
us−乃U bIA 層にl±5ないll−50Jjの
平均直径(測定法:レーザー回折法)を有している。
本発明によりプラスチゾルを製造するために使用された
重合体は、テトラヒドロフラン中で測定(20℃)した
ところ、好適には1な−1し90%のゲル含量を有して
いる。
総ての可塑剤が本発明によるプラスチゾルに等しく適当
であるわけではなく、多くの可能な組み合わせの中には
非相溶性のものもあり、又は貯蔵安定性が不適当なもの
もある。重合体中の(メタ)アクリロニトリルの含量が
増大するに従い、より極性の強い可塑剤が必要となる。
好適な可塑剤は重合体中の(メタ)アクリロニトリルの
含量(重量%(M )A N )及び可塑剤の性質(密
度d及び脂肪族炭素原子の敗Ca1i )の間の関係が
下記: (I)(M)AN重量%≦ 200・d−36−168 1+Ca、。
(I[)(M)AN重量%≧ 183・d−45−166 1+Ca、。
のように表すことができる可塑剤である。
適度な相溶性を得るためには、(メタ)アクリロニトリ
ルのtiは好適には関係(1)を満足しなければならな
い、適度な貯蔵安定性は一般に(メタ)アクリロニトリ
ル含量が関係(n)を満足させる場合に達せられる。
以上二つの原則の例外は、例えばシンクロ7タレート等
脂環式基を含む可塑剤であり、(メタ)アクリロニトリ
ル含量が者しく低い重合体と安定なプラスチゾルを形成
する。
原則として可塑剤の混合物も又このように分類すること
ができる1例えば第1表における可塑剤C9はジベンジ
ル、ノブチル及びベンノルブチル7タレートの混合物か
ら成る。しがしながら、このような混合物の場合でも、
実際に使用できる量的関係は計算された量的関係よりも
幾分が狭くなる。
本発明による諸成分以外に、プラスチゾルは例えば粘度
調整剤、沈降防止剤、流動促進剤、芳香剤、湿潤剤、増
量剤、定着剤、老化防止剤、酸化防止剤及び紫外線安定
剤、発泡体用の発泡剤、及びコーティング及びプラスチ
ゾル工業において通常使用される種類の他の助剤のよう
な各助剤を随時含有することができる。有機及び/又は
無機顔料及び充填剤並びに可溶性染料を添加することも
可能である。
本発明によるプラスチゾルは広範囲の用途に使用可能で
ある。典型的な用途は、例えばテント及び被旭川の繊維
布のコーティング、これはPVCと比較して重合体の光
安定性が良好なのでこの点で特に優れており、その他王
冠コルクの密封、騒音防止材、継ぎ口封止材、及び自動
車工業用の特に焼き付は温度の低い接合剤として、及び
金型の製造、特に回転成形法又は熱浸漬法における玩具
用として、及び人工皮革の製造等である。
本発明により製造されたプラスチゾルの加工は、プラス
チゾル加工用の標準的方法のいずれによりretnic
k1者、“プラスチゾルズ・アンド・オルガノゾルズ[
P Iastisols  and  Organos
olsド、ニューヨーク、ヴアン・/ストランド・ライ
ンホールド[V an  N ostrand  Re
inhold]社、1972年発行参照のこと)。
艮1匠 笈1九−L (一般的方法) 還流冷却器、攪拌磯(150r、p、波、)、二個の供
給容器を備えたライン)(Witt)・ポット中で、0
.28  gのベルオクソニ硫酸カリウム、及び0゜7
0 gの012パラフインスルホン酸のナトリフム塩(
メルソラート[Mersolat]  K 30、バイ
エル[Bayer1社の製品)を80℃で1960gの
蒸留水に溶解する。140 gの単量体混合物を直接こ
の溶液中に導入し、80℃で1時間攪拌しながら重合を
行わせる。80°Cで3時間にわたって攪拌しながら、
下記のような添加物を加えて均一添加物1:12601
?の単量体混合物添加物2: 126 gの蒸留水 1.3gの炭酸水素ナトリウム 2.89f)ベルオクソニ硫酸カリウム6.3 gのフ
ルンラートに30 の溶液 添加終了後、混合物は80°Cで1時間放置される。室
温に冷却後、混合物を目の細かい炉布を通して枦遇する
0分散物の固形物含量は約40%である。
b)11」ヒたムlノ」L 1850 gの蒸留水及び130りのa)による種子ラ
テックス(40%)を、80℃において、還流冷却器、
攪拌fi(150r、p、m、)、二個の供給容器を備
えたライッ)(Witt)・ボー/ )中に装入する1
次いで42gの単量体混合物を導入する。、10分後、
10R1の蒸留水に溶かした0゜5 gのベルソクソニ
硫酸カリウムの溶液を導入し、その後直ちに80℃で攪
拌しながら7時間にわたって下記の添加物を加える: 添加物1: 1360 yの単量体混合物添加物2: 
126 gの蒸留水 1.3 gの炭酸水素ナトリフム 1.2gのベルオクソニ硫酸カリウム 6.3  、のメルソ2−トに30 の溶液 添加終了後、混合物は80℃で1時間放置される。室温
に冷却後、混合物を目の細かい炉布を通して濾過する0
分散物の固形物含量は約40%である。
C)ム  の b)による分散物を二個構成のノズルを備えたスプレー
乾燥塔中に、約160℃で空気と並流的に導入する0分
散物対空気の量的比は、スプレーされた物質が何等ガラ
ス状の成分を含むことなく、乾燥した、微細な、白色な
いし透明な粉末の形状で温度約60℃の空気出口から塔
を出るように調節される。
第2及び3表に示す重合体粉末はこの方法によって製造
されたものである。単量体混合物は該表に示された重合
体組成に対応しており、種子ラテックス用として及び播
種ラテックス法用として適当している。
2ないし54 実施例1によって製造された重合体粉末を第1表に挙げ
た可塑剤中に混合することにより、プラスチゾルなgI
遺した。
混合比は1 g重合体対1 g可塑剤、及び49重合体
対6 FI可塑剤であった。プラスチゾルの性質及び1
60℃で10分間デル化後のデルの性質がFA2表に示
されている。
実施例2及び3は(メタ)アクリロニトリルを含まない
重合体を用いた比較実施例である。該実施例では、徐々
に変形すると流動するに械的強度を持たないゲルを生じ
た。
−55ないし59 第3表は室温での引っ張り試験におけるデルの挙動を示
している。ゲルの組成:100重量部の重合体=100
重量部の“サンチサイザー(Santicで20分間。
重合体の組成:アクリロニトリル40重量%、アクリル
酸3重量%、スチレン及び柔軟化用(flexibil
izi口g)単量体の合計で57重世%。
去JLL−旦」− 金属用の接着剤を製造するために、下記:22重量部の
“サンチサイザ−148″(P 2 )(第1表)、 15重量部のレゾルシノール−ホルムアルデヒド樹脂(
ベナフライト[P enacolitel@レジン[R
e5inlB −I A、米国、コハーズ[K opp
ers ]社)、40重量部の実施例55の重合体、 1″!fL量部の熱分解法シリカ(HDK  N  2
0E、ドイツ国、ヴ77カー[Wacker]社)、の
混合物をロール機上で磨砕した。
210℃で20分間硬化後、平滑な油を引いた鉄板上で
の引っ張り剪断力試験において、室温で10  N/m
J 、−40℃において7N/Jの強度が得られた。
引シ自賞、aイ   r1 充填剤を含有するプラスチゾルをl12造するために、
下記: 2O3i部の“ライタモール(Witamol)112
 (C5)”(第1表)、 20重量部のホワイトスピリット(沸点範囲155−1
81℃)、 10重量部のチ5−り・ 0.05重量部のカーボン・ブラック(着色用)、2.
5重量部のチタン白、 50重量部の実施例4の重合体、 の混合物を磨砕した。
14%の残留NGO含量を有する66重量%のポリウレ
タン初期重合体の溶液(リキッド・プレポリv −[L
 1quid  P repolyver];ウレタン
・インターナシミナル[Urethane  I bt
ernationalInt、]社)12重量部をプラ
イマーとして添加した。
塗装した鉄板上の被覆物は180℃で30分間硬化後、
38ないし63N/cmの剥離強度を示す。このオルi
f/ゾルは例えば自動車の底部Wj封(under −
sea I )用のコーティング剤として適当である。
亀ユ」レムえ! 1)    ST=スチレン AN=アクリロニトリル AS=Sニアクリ ルA=ブチルアクリレート 2)グ1ゴと東I− g =容易にゲル化可能 gA=容易にゲル化可能、アルミニウ ム薄板に付着 gC=容易にゲル化可能、濁りあり 智 ;僅に白色の破面 l=強い白色の破面 (e)=僅に浸出 e =強く浸呂 p =濁った真珠状構造

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)可塑剤及び重合体の重量%は可塑剤及び重合体の合
    計量に基づくとして、80ないし5重量%の可塑剤及び
    、 a)5ないし60重量%のアクリロニトリル、又はメタ
    クリロニトリル又はそれらの混合物、 b)15ないし95重量%のスチレン、α−メチルスチ
    レン又はそれらの混合物、 c)0ないし10重量%の単量体a)及びb)と共重合
    し得るカルボン酸、 d)0ないし30重量%、及び成分c)が存在しない場
    合には10ないし30重量%のアクリル酸アルキルエス
    テル、メタクリル酸アルキルエステル又はそれらの混合
    物、 を含む20ないし95重量%の粒子状重合体、及び随時
    希釈剤及び他の成分を含むことを特徴とするプラスチゾ
    ル。 2)乳化重合法により製造され、ラテックス中の平均粒
    子直径として0.2ないし1.5μmを有することを特
    徴とする特許請求の範囲1項記載のプラスチゾル。 3)重合体ラテックスが乳化重合法により得られ、且つ
    スプレー乾燥により乾燥されていることを特徴とする特
    許請求の範囲1項記載のプラスチゾル。 4)二次粒子の大きさが1ないし100μmの間にある
    ことを特徴とする特許請求の範囲1項記載のプラスチゾ
    ル。 5)アクリロニトリル、メタクリロニトリル又は両者の
    重合体の含量が下記関係式: ( I )(M)AN重量%≦ 200・d−(36)/(1+C_a_l_i)−16
    8但し(M)ANはアクリロニトリル、メタクリロニト
    リル又は両者を表し、 (d)は可塑剤の密度であり、及び (C_a_l_i)は可塑剤分子中の脂肪族炭素原子の
    (平均)数を意味する、 を満足させることを特徴とする特許請求の範囲1項記載
    のプラスチゾル。 6)アクリロニトリル、メタクリロニトリル又は両者の
    重合体の含量が下記関係式: (II)(M)AN重量%≧ 183・d−(45)/(1+C_a_l_i)−16
    6但し(M)ANはアクリロニトリル、メタクリロニト
    リル又は両者を表し、 (d)は可塑剤の密度であり、及び (C_a_l_i)は可塑剤分子中の脂肪族炭素原子の
    (平均)数を意味する、 を満足させることを特徴とする特許請求の範囲1項記載
    のプラスチゾル。 7)該重合体が1ないし90重量%のゲルを含むことを
    特徴とする特許請求の範囲1項記載のプラスチゾル。 8)単量体を乳化重合し、水相から重合体を分離し、次
    いで可塑剤、随時溶剤及び随時他の通常の成分と混合す
    ることから成る特許請求の範囲第1項記載のプラスチゾ
    ルの製造方法において、該重合体を播種ラテックス法に
    より製造することを特徴とする方法。
JP62232699A 1986-09-22 1987-09-18 スチレン/アクリロニトリル共重合体を基剤としたプラスチゾル Expired - Lifetime JP2634822B2 (ja)

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CH03806/86-7 1986-09-22
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