JP2009167283A - Thermally responsive aba tri-block polymer and aqueous coating composition containing the same - Google Patents

Thermally responsive aba tri-block polymer and aqueous coating composition containing the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ABA tri-block polymer which is dissolvable in water or dispersible in water at a normal temperature, having a stimulation responsive property capable of being used as various functional materials, and a thermally responsive thickening agent composition containing the same. <P>SOLUTION: This ABA tri-block polymer consisting of the block A which is a polymer having the ≥40°C lower limit of critical solution temperature to water, and the block B which is a polymer having the higher lower limit of critical temperature than that of the block A by ≥20°C, or a water soluble polymer is provided, wherein starting monomers of the blocks A and the B have a vinyl ether structure. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、各種機能材料として使用することができる刺激応答性を有する、常温で水溶解可能なABAトリブロックポリマーおよびそれを増粘剤として含有する水性塗料組成物に関する。特に本発明は、ABAトリブロックポリマーのブロックセグメントがLCST(Lower Critical Solution Temperature:LCST)を持つ事により、常温では高い流動性があり、加熱により劇的に粘調〜流動性がない状態となる性質を示す事を利用して、該ポリマーを増粘剤として用いてなる水性塗料組成物に関する。   The present invention relates to an ABA triblock polymer that can be used as various functional materials and has a stimulus responsiveness and is soluble in water at room temperature, and an aqueous coating composition containing it as a thickener. In particular, according to the present invention, since the block segment of the ABA triblock polymer has LCST (Lower Critical Solution Temperature: LCST), it has a high fluidity at normal temperature, and it becomes a state in which there is no drasticity to fluidity due to heating. The present invention relates to an aqueous coating composition using the polymer as a thickener by utilizing the properties.

産業上利用可能な機能性材料として刺激応答性物質を用いる事が広く検討されている。なかでも最も一般的な刺激形態の一つである熱に対する応答、すなわち感熱応答については示熱性をもつロイコ色素や液晶示温材料など実用に供されている有機材料は数多い。   The use of stimuli-responsive substances as industrially available functional materials has been widely studied. Among them, there are many organic materials that are put to practical use, such as leuco dyes and liquid crystal temperature indicating materials, which have thermal properties, in response to heat, which is one of the most common forms of stimulation, that is, thermal response.

一方ポリマー合成化学の分野において所謂リビング重合は構造を制御したポリマー材料の合成手段として多くの研究がなされてきた。現在では成長種がラジカル、カチオン、アニオンの夫々のタイプの重合についてリビング重合の存在が知られており重合の精密制御が可能である。   On the other hand, in the field of polymer synthetic chemistry, so-called living polymerization has been studied as a means for synthesizing polymer materials with controlled structures. At present, the existence of living polymerization is known for each type of polymerization where the growth species are radical, cation, and anion, and it is possible to precisely control the polymerization.

リビング重合によって分子量分布の狭いポリマーをブロックまたはグラフトした構造を得る事が出来る。そこで刺激応答性のポリマーをブロックポリマーとすることにより刺激応答特性を制御した機能性材料として利用しようとする試み、研究がなされている。非特許文献1、2は刺激応答性ポリマーについての総説であり、ここに述べたブロックポリマーについても言及されている。
:青島貞人、高分子、46巻497−502頁(1997) :青島貞人、高分子論文集、63巻71−85頁(2006)。
A structure in which a polymer having a narrow molecular weight distribution is blocked or grafted can be obtained by living polymerization. In view of this, attempts have been made to use a functional material having controlled stimulus response characteristics by using a stimulus responsive polymer as a block polymer. Non-Patent Documents 1 and 2 are reviews of stimuli-responsive polymers, and mention is also made of the block polymers described here.
: Sadato Aoshima, Polymer, 46, 497-502 (1997) : Sadato Aoshima, Polymer Journal, Vol. 63, pp. 71-85 (2006).

構造を制御した刺激応答性ポリマーを用いることを技術的特徴とした特許も出願されている。特許文献1には感熱応答性のグラフトポリマーを用いた高分子ゲル膜が開示されている。また特許文献2には刺激応答性のブロックを少なくとも1つ含むABC型のブロックポリマーを含む組成物が開示されており、併せてそのインク組成物としての利用、それを用いての画像形成方法等が開示されている。   Patents have also been filed with the technical feature of using stimulus-responsive polymers with controlled structures. Patent Document 1 discloses a polymer gel film using a heat-responsive graft polymer. Patent Document 2 discloses a composition containing an ABC type block polymer containing at least one stimulus-responsive block. In addition, the composition is used as an ink composition, an image forming method using the composition, and the like. Is disclosed.

また特許文献3には特許文献2を特に水溶媒で用いた際に分散安定性に優れた材料となる事が開示されている。そして特許文献2および3の詳細な説明中には刺激により系の状態が「臨界的変化」をうけ、例えば好ましい変化として温度によるゾル−ゲル変化を起こす事が記述されている。またその臨界的変化をもたらす温度としてポリエトキシエチルビニルエーテルでは約20℃、ポリメトキシエチルビニルエーテルでは約70℃であると記載されている。
:特開平06−157689号公報 :特開2003−119342号公報 :特開2007−23297号公報。
Patent Document 3 discloses that when Patent Document 2 is used particularly in an aqueous solvent, it becomes a material excellent in dispersion stability. In the detailed description of Patent Documents 2 and 3, it is described that the state of the system undergoes a “critical change” by stimulation, and for example, a sol-gel change due to temperature is caused as a preferable change. Further, it is described that the temperature causing the critical change is about 20 ° C. for polyethoxyethyl vinyl ether and about 70 ° C. for polymethoxyethyl vinyl ether.
: JP-A-06-157589 : JP 2003-119342 A : Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-23297.

しかし特許文献2および3に記載されているブロックポリマーを用いた組成物は、ブロックポリマー、溶媒および色材を含みミセルを形成する組成物であることが必須であり、しかもブロックポリマーとしてはABC型であることが好ましいものである。そして、第3成分を必須とすること無く、単体で感熱応答性水溶液または水分散体となるABAトリブロックポリマーについては記載されていない。またそのようなABAトリブロックポリマーを増粘剤としていわゆる水性塗料に用いることも記載されてはいない。   However, it is essential that the composition using the block polymer described in Patent Documents 2 and 3 is a composition that contains a block polymer, a solvent, and a coloring material to form a micelle, and the block polymer is ABC type. It is preferable that. Further, there is no description of an ABA triblock polymer that becomes a heat-sensitive aqueous solution or water dispersion by itself without requiring the third component. Further, there is no description of using such an ABA triblock polymer as a thickener in so-called water-based paints.

感熱応答性を有する、常温で水溶解可能なABAトリブロックポリマーおよびそれを増粘剤として含有する水性塗料組成物を得る。   An ABA triblock polymer having heat sensitivity and water solubility at room temperature and an aqueous coating composition containing it as a thickener are obtained.

発明者らは鋭意検討の結果、Aブロックセグメントが下限臨界溶液温度(Lower Critical Solution Temperature:LCST)を持つ常温で水溶解可能なABAトリブロックポリマーが、その水溶液は常温では高い流動性があり、加熱により劇的に粘調〜流動性がない状態となることを見出し、感熱応答性増粘剤として水性塗料に利用できることを見出した。すなわち本発明は、
1.水に対する下限臨界溶液温度が40℃以上80℃未満のポリマーであるAブロック及びAブロックよりも20℃以上高い下限臨界溶液温度を有するポリマー又は100℃以下の任意の温度で水に溶解するポリマーであるBブロックからなるABAトリブロックポリマーであって、Aブロック及びBブロックの出発モノマーがビニルエーテル構造である、ABAトリブロックポリマー。
2.Aブロック及びBブロックの分子量が、共に4000以上である項1に記載のABAトリブロックポリマー。
3.ABAトリブロックポリマーの合成が、二官能性開始剤を用い、リビングカチオン重合法により合成されることを特徴とする項1または2に記載のABAトリブロックポリマー。
4.常温では水溶性であり、Aブロックの下限臨界溶液温度以上に昇温することによりAブロックが疎水化して疎水性相互作用によるネットワークを形成することにより液の粘度が上昇するという感熱応答性増粘挙動を示すことを特徴とする、項1または2に記載のABAトリブロックポリマーの水溶液または水分散体。
5.請求項4に記載のABAトリブロックポリマーの水溶液又は水分散体を含有することを特徴とする水性塗料組成物。を開示するものである。
As a result of intensive studies, the inventors have found that an ABA triblock polymer in which the A block segment has a lower critical solution temperature (LCST) and is soluble in water at room temperature, and the aqueous solution has high fluidity at room temperature. It has been found that when heated, it is dramatically in a state of no viscosity to fluidity, and it can be used as a heat-responsive thickener in water-based paints. That is, the present invention
1. A polymer having a lower critical solution temperature with respect to water of 40 ° C. or higher and lower than 80 ° C., a polymer having a lower critical solution temperature that is 20 ° C. higher than the A block, or a polymer that dissolves in water at any temperature of 100 ° C. or lower. An ABA triblock polymer consisting of a certain B block, wherein the starting monomers of the A block and B block are vinyl ether structures.
2. Item 2. The ABA triblock polymer according to Item 1, wherein the molecular weights of both the A block and the B block are 4000 or more.
3. Item 3. The ABA triblock polymer according to Item 1 or 2, wherein the ABA triblock polymer is synthesized by a living cationic polymerization method using a bifunctional initiator.
4). Heat sensitive responsive thickening that is water-soluble at room temperature, and that the A block is hydrophobized by raising the temperature above the lower critical solution temperature of the A block to form a network due to hydrophobic interaction, thereby increasing the viscosity of the liquid. Item 3. An aqueous solution or dispersion of an ABA triblock polymer according to Item 1 or 2, which exhibits behavior.
5. An aqueous coating composition comprising the aqueous solution or dispersion of the ABA triblock polymer according to claim 4. Is disclosed.

本発明のトリブロックポリマーは非常に単純な構造であり製造もた易い。またそれを水中に溶解した増粘剤はそれ自体で感熱応答性を有する。   The triblock polymer of the present invention has a very simple structure and is easy to manufacture. Moreover, the thickener which melt | dissolved it in water has heat-sensitive response by itself.

また本発明のトリブロックポリマーはAブロックのモノマーを選択する事により下限臨界溶液温度を調整できるので、使用条件に合わせて増粘温度を設計して利用する事が可能である。   In addition, since the lower critical solution temperature can be adjusted by selecting the monomer of the A block, the triblock polymer of the present invention can be used by designing the thickening temperature according to the use conditions.

本発明のトリブロックポリマーの水溶液又は水分散液を増粘剤として水性塗料に用いる事により、焼付け硬化型の水性塗料で従来問題となっていた二次タレを抑制する事が出来、塗装作業性を大幅に改善することができる。   By using the aqueous solution or aqueous dispersion of the triblock polymer of the present invention as a thickener in a water-based paint, it is possible to suppress secondary sagging that has been a problem in the past with a bake-curing-type water-based paint. Can be greatly improved.

以下、本発明のABAトリブロックポリマーについて詳細に説明する。   Hereinafter, the ABA triblock polymer of the present invention will be described in detail.

ABAトリブロックポリマー
本発明に用いるABAトリブロックポリマー(以下、「トリブロックポリマー」と称することがある)は出発モノマーとしてビニルエーテル構造のモノマーを用いて合成されるものであり、水に対する下限臨界溶液温度が40℃以上のポリマーであるAブロック及びAブロックよりも20℃以上高い下限臨界溶液温度を有するポリマー又は水溶性ポリマーであるBブロックからなるABAトリブロックポリマーである。
ABA triblock polymer
The ABA triblock polymer (hereinafter sometimes referred to as “triblock polymer”) used in the present invention is synthesized using a vinyl ether structure monomer as a starting monomer, and has a lower critical solution temperature of 40 ° C. or higher with respect to water. An ABA triblock polymer comprising a polymer A block and a polymer having a lower critical solution temperature 20 ° C. or higher than the A block or a B block which is a water-soluble polymer.

Aブロック:
Aブロックは常温(通常水溶液の温度として20℃よりも高く35℃よりも低い)において水溶性であり、下限臨界溶液温度(40℃以上かつ80℃未満)で疎水性となるポリマーである。ホモポリマー単体でそのような特性を示すビニルエーテルモノマーとして、例えば2−メトキシエチルビニルエーテル(下限臨界溶液温度が63℃である)を好ましいものとして挙げる事ができる。またAブロックが常温では親水性であり下限臨界溶液温度(40℃以上かつ80℃未満)で疎水性となり析出するとの条件を満たしている限りにおいて、所望の下限臨界溶液温度を持つAブロックを合成するために他の親水性ビニルエーテルモノマー、例えばp−メトキシトリエチレングリコールビニルエーテル(下限臨界溶液温度が90℃である)など、やイソブチルビニルエーテルや2−エトキシエチルビニルエーテルなどの疎水性の高いモノマーを組み合わせて用いてもよい。
A block:
The A block is a polymer that is water-soluble at room temperature (usually higher than 20 ° C. and lower than 35 ° C. as an aqueous solution temperature) and becomes hydrophobic at the lower critical solution temperature (40 ° C. or more and less than 80 ° C.). As a vinyl ether monomer exhibiting such characteristics as a single homopolymer, for example, 2-methoxyethyl vinyl ether (lower critical solution temperature is 63 ° C.) can be mentioned as a preferable one. A block having a desired lower critical solution temperature is synthesized as long as it satisfies the condition that the A block is hydrophilic at room temperature and becomes hydrophobic and precipitates at the lower critical solution temperature (40 ° C. or more and less than 80 ° C.). In combination with other hydrophilic vinyl ether monomers such as p-methoxytriethylene glycol vinyl ether (lower critical solution temperature is 90 ° C.), and highly hydrophobic monomers such as isobutyl vinyl ether and 2-ethoxyethyl vinyl ether It may be used.

Bブロック:
一方、BブロックはAブロックの下限臨界溶液温度よりも20℃以上高い下限臨界溶液温度をもつポリマー、または100℃以下の任意の温度で水に溶解する、いわゆる水溶性ポリマーである。ビニルエーテルモノマーとして、ホモポリマー単体でそのような特性を示すものであれば支障なく用いることができる。例えば水溶性モノマーとして、2−ヒドロキシメチルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル等が挙げられ、また広義のビニルエーテルとしてビニルアルコールを用いる事もできる。因みにこれらモノマーは下限臨界溶液温度がポリマーの熱分解を伴わずに測定する事が出来ないほど非常に高いモノマーであると見なすことも出来る。また下限臨界溶液温度をもつモノマーであっても下限臨界溶液温度がAブロックよりも20℃以上高いモノマーであれば単独でも用いる事ができる。例えばAブロックに2−メトキシエチルビニルエーテル(下限臨界溶液温度が63℃である)を用いた時にBブロックにp−メトキシトリエチレングリコールビニルエーテル(下限臨界溶液温度が90℃である)を用いる事ができる。またこれらモノマーと上述の水溶性モノマーを共重合させる事により下限臨界溶液温度をより高い温度に設定する事もできる。これらの場合Bブロックは常温では親水性でありAブロックの下限臨界溶液温度(40℃以上)よりも20℃以上高い温度で疎水性となり析出する。
B block:
On the other hand, the B block is a polymer having a lower critical solution temperature that is 20 ° C. or more higher than the lower critical solution temperature of the A block, or a so-called water-soluble polymer that dissolves in water at an arbitrary temperature of 100 ° C. or less. As the vinyl ether monomer, any homopolymer alone having such characteristics can be used without any problem. For example, examples of the water-soluble monomer include 2-hydroxymethyl vinyl ether, 2-hydroxyethyl vinyl ether, and the like, and vinyl alcohol can also be used as the vinyl ether in a broad sense. Incidentally, these monomers can also be regarded as monomers whose lower critical solution temperature is so high that it cannot be measured without thermal decomposition of the polymer. Even a monomer having a lower critical solution temperature can be used alone if the lower critical solution temperature is 20 ° C. or more higher than that of the A block. For example, when 2-methoxyethyl vinyl ether (lower critical solution temperature is 63 ° C.) is used for the A block, p-methoxytriethylene glycol vinyl ether (lower critical solution temperature is 90 ° C.) can be used for the B block. . Further, the lower critical solution temperature can be set to a higher temperature by copolymerizing these monomers and the above-mentioned water-soluble monomers. In these cases, the B block is hydrophilic at room temperature and becomes hydrophobic and precipitates at a temperature 20 ° C. higher than the lower critical solution temperature (40 ° C. or higher) of the A block.

要するに本発明に用いるトリブロックポリマーは水に対する親和性が上述した必須とされる特性を満たす限りにおいて、構成モノマーを単一で用いても良く2種以上の複数を組み合わせて用いても良い。特にAブロック、Bブロック共に複数のビニルエーテルモノマーを組み合わせる事によって下限臨界溶液温度を用途に合わせた所望の温度に設定する事ができ好ましい。   In short, the triblock polymer used in the present invention may be a single constituent monomer or a combination of two or more types as long as the affinity for water satisfies the essential properties described above. In particular, the combination of a plurality of vinyl ether monomers in both the A block and the B block is preferable because the lower critical solution temperature can be set to a desired temperature according to the application.

またかかるABAトリブロックポリマーにおいてそれぞれのブロックの大きさ(=ブロックの分子量)は4000以上であることが好ましく、Aブロックの分子量とBブロックの分子量に差がないことがより好ましい。Aブロック及びBブロックの分子量が4000よりも小さいとAブロックの下限臨界溶液温度を越えた温度での充分な粘度の発現が得られない場合がある。また、BブロックとAブロックの分子量に大差がある場合も粘度の発現効果が小さいことがある。   Moreover, in such an ABA triblock polymer, the size of each block (= block molecular weight) is preferably 4000 or more, and it is more preferable that there is no difference between the molecular weight of the A block and the molecular weight of the B block. If the molecular weights of the A block and B block are less than 4000, sufficient viscosity may not be obtained at a temperature exceeding the lower critical solution temperature of the A block. In addition, when there is a large difference in molecular weight between the B block and the A block, the effect of developing the viscosity may be small.

なお、理想的なリビング重合では生成するポリマーの分子量=数平均分子量=重量平均分子量であるが、実際には若干の分子量分布が生じ数平均分子量≦重量平均分子量となる事が多い。本明細書においては特に断らない場合「分子量」とは数平均分子量を示すものとする。   In the ideal living polymerization, the molecular weight of the polymer to be produced = number average molecular weight = weight average molecular weight, but in reality, a slight molecular weight distribution is generated and the number average molecular weight ≦ weight average molecular weight is often obtained. In the present specification, unless otherwise specified, “molecular weight” indicates a number average molecular weight.

本発明のトリブロックポリマーは、常温においては、Aブロック及びBブロックの溶解性の効果により水溶解し水溶液となる。そしてトリブロックポリマーの濃度がある程度以上あるとき、本トリブロックポリマーの水溶液は液温を40℃以上であるAブロックの下限臨界溶液温度よりも高くしたときにAブロックが疎水性となり互いに疎水性相互作用により部分凝集構造をとり、ポリマー同士が水中でネットワークを形成する。そのためこのトリブロックポリマー水溶液または水分散液は非常に粘稠となる(つまり増粘剤として作用する)。   The triblock polymer of the present invention is dissolved in water to form an aqueous solution at room temperature due to the solubility effect of the A block and B block. When the concentration of the triblock polymer is above a certain level, the aqueous solution of this triblock polymer becomes hydrophobic when the liquid temperature is higher than the lower critical solution temperature of the A block, which is 40 ° C. or higher. A partial aggregation structure is formed by the action, and the polymers form a network in water. Therefore, this triblock polymer aqueous solution or aqueous dispersion becomes very viscous (that is, acts as a thickener).

このとき溶解状態から凝集し疎水性相互作用を発現させるためにAブロックの分子量がある程度以上大きいことが必要であるらしく、本発明においてはAブロックの分子量が4000以上のときに増粘効果が観測された。   At this time, it seems that the molecular weight of the A block needs to be larger than a certain level in order to aggregate from the dissolved state and develop a hydrophobic interaction. In the present invention, the thickening effect is observed when the molecular weight of the A block is 4000 or more. It was done.

もしBブロックがAブロックの下限臨界溶液温度よりも20℃以上高い下限臨界溶液温度をもつ場合には、この液をさらに加熱などにより20℃以上液温上昇させBブロックの下限臨界溶液温度よりも高い温度にすることによりBブロックも溶解性を失い凝集する。このため形成されていたAブロックの部分凝集構造によるネットワークが消失し液の流動性が再び高くなる。   If the B block has a lower critical solution temperature that is 20 ° C. or more higher than the lower critical solution temperature of the A block, the liquid is further raised by 20 ° C. or more by heating or the like, so that it is higher than the lower critical solution temperature of the B block. By increasing the temperature, the B block also loses solubility and aggregates. For this reason, the network formed by the partially aggregated structure of the A block disappears, and the fluidity of the liquid becomes high again.

ここでAブロック及びBブロックの下限臨界溶液温度は下限臨界溶液温度公知のモノマーを組み合わせる事により所望の温度に設定する事ができる。但しポリマーの下限臨界溶液温度については加成性はあるものの直線的ではないため、予め複数のモノマーを共重合させて下限臨界溶液温度を測定する事により所望の下限臨界溶液温度を与える組成を決定しておく手間がかかる。しかしながらそれによりAブロック及びBブロックの下限臨界溶液温度を自由に設定する事ができ、このトリブロックポリマーの利用範囲が大きく広がるものである。   Here, the lower critical solution temperature of the A block and the B block can be set to a desired temperature by combining the lower critical solution temperature with known monomers. However, the lower critical solution temperature of the polymer is additive but not linear, so the composition that gives the desired lower critical solution temperature is determined by copolymerizing multiple monomers in advance and measuring the lower critical solution temperature. It takes time and effort. However, the lower critical solution temperatures of the A block and the B block can be freely set thereby, and the use range of the triblock polymer is greatly expanded.

Aブロック又はBブロックが共重合によりなる場合がある。このような場合のブロックの下限臨界溶液温度の決定方法としては、ブロックを構成するコポリマー単体の希薄水溶液の濃度1〜5質量%程度の粘度を、温度可変型の粘度測定装置を用いて室温から昇温しながら測定し、粘度が急激に減少する温度、すなわち微分粘度曲線のピーク温度を下限臨界溶液温度として決定する事ができる。より簡便な方法としては昇温しながら水溶液の透明性を目視確認し、曇点温度(ポリマーの凝集が起こることにより液が濁る)を下限臨界溶液温度とする事ができる。   A block or B block may be formed by copolymerization. As a method of determining the lower critical solution temperature of the block in such a case, the viscosity of the dilute aqueous solution of the copolymer itself constituting the block is about 1 to 5% by mass from room temperature using a temperature variable viscosity measuring device. The temperature is measured while the temperature is increased, and the temperature at which the viscosity rapidly decreases, that is, the peak temperature of the differential viscosity curve can be determined as the lower critical solution temperature. As a simpler method, the transparency of the aqueous solution can be visually confirmed while raising the temperature, and the cloud point temperature (the liquid becomes cloudy due to the aggregation of the polymer) can be set as the lower critical solution temperature.

こうして下限臨界溶液温度を持つAブロック及び下限臨界溶液温度を持つか又は水溶性であるBブロックからなるABAトリブロックポリマーは水に希釈すると常温では流動性が高く、液温上昇によって粘度が大きく増加する増粘剤として働き、Bブロックにも下限臨界溶液温度を持つ場合にはさらに加熱する事により再び流動性が高まるような感熱応答性増粘剤組成物として作用する。   Thus, ABA triblock polymer consisting of A block with lower critical solution temperature and B block with lower critical solution temperature or water-soluble has high fluidity at room temperature when diluted in water, and viscosity greatly increases with increasing liquid temperature. When the B block also has a lower critical solution temperature, it acts as a heat-responsive thickener composition whose fluidity is increased again by further heating.

トリブロックポリマーの合成方法
本発明のトリブロックポリマーはブロックポリマーを合成できる方法であれば支障なく用いて合成可能であるが、手順の簡潔さ、工程の安定性からリビングカチオン重合法により合成することが好ましい。
Synthesis method of triblock polymer
The triblock polymer of the present invention can be synthesized without any problem as long as it is a method capable of synthesizing the block polymer, but it is preferably synthesized by a living cationic polymerization method from the viewpoint of simplicity of the procedure and stability of the process.

本発明のトリブロックポリマーをリビングカチオン重合法によって合成する方法は成書に準じて適宜実施する事ができる。例えば「実験化学講座 第26巻 高分子化学(第5版)」(日本化学会編、丸善株式会社発行)の「2.5章 カチオン重合」には具体的な合成方法が「実験例」として8例紹介されている。また本発明のABAトリブロックポリマーの場合、本発明の発明者らによる非特許文献3または4に記載された方法が、二官能性開始剤を用いて両末端に成長端のあるB幹ポリマーを合成し、その後Aブロックを両側に同時に成長させる方法でありブロック重合を2段階で完了する事が出来るので合理的であり好ましい。
:平原ら、Polymer Preprints,Japan.,53,p416(2004) :平原ら、Polymer Preprints,Japan.,54,p421(2005) このときAブロックとBブロックの分子量はゲル排除クロマトグラフィー(GPC)法によって求めることができる。即ちBブロックのみの分子量を少量抜き出した反応溶液をメタノールにて重合停止させテトラヒドロフランを展開溶媒としてGPC測定を行い数平均分子量Mn、及び分子量分布(Mw/Mn)を求める。次に両末端にAブロックを形成させたあとのトリブロックポリマーについて同様の値を測定する。Aブロックの分子量は、下式1によりで算出できる。 (後に測ったMn−先に測ったBブロックのMn)/2 (式1) 注)GPC測定には「HLC8120GPC」(東ソー社製)を使用した。カラムとしては、「TSKgel G−4000HXL」、「TSKgel G−3000HXL」、「TSKgel G−2500HXL」、「TSKgel G−2000HXL」(いずれも東ソー(株)社製、商品名)の4本を用い、移動相;テトラヒドロフラン、測定温度;40℃、流速;1ml/分、検出器;RIの条件で行った。
The method of synthesizing the triblock polymer of the present invention by the living cationic polymerization method can be appropriately carried out according to the book. For example, in “Chapter 2.5 Cationic Polymerization” in “Experimental Chemistry Course Vol. 26 Polymer Chemistry (5th Edition)” (edited by the Chemical Society of Japan, published by Maruzen Co., Ltd.) Eight cases are introduced. In the case of the ABA triblock polymer of the present invention, the method described in Non-Patent Document 3 or 4 by the inventors of the present invention uses a bifunctional initiator to form a B trunk polymer having growth ends at both ends. This is a method of synthesizing and then growing the A block on both sides at the same time, which is reasonable and preferable because block polymerization can be completed in two stages.
: Hirahara et al., Polymer Preprints, Japan., 53, p416 (2004) Hirahara et al., Polymer Preprints, Japan., 54, p421 (2005) At this time, the molecular weight of the A block and the B block can be determined by gel exclusion chromatography (GPC). That is, the reaction solution obtained by extracting a small amount of the molecular weight of only the B block is polymerized with methanol and subjected to GPC measurement using tetrahydrofuran as a developing solvent to determine the number average molecular weight Mn and the molecular weight distribution (Mw / Mn). Next, the same value is measured for the triblock polymer after A blocks are formed on both ends. The molecular weight of the A block can be calculated by the following formula 1. (Mn measured later-Mn of B block measured earlier) / 2 (Formula 1) Note) "HLC8120GPC" (manufactured by Tosoh Corporation) was used for GPC measurement. As the columns, four columns of “TSKgel G-4000HXL”, “TSKgel G-3000HXL”, “TSKgel G-2500HXL”, “TSKgel G-2000HXL” (both manufactured by Tosoh Corporation, trade name) were used, Mobile phase: tetrahydrofuran, measurement temperature: 40 ° C., flow rate: 1 ml / min, detector: RI.

トリブロックポリマーの分子量は12000〜500000が好ましく20000〜200000がより好ましい。12000よりも小さいと増粘効果が小さい事があり、500000よりも大きいと常温で充分に水に溶解又は分散しない事がある。   The molecular weight of the triblock polymer is preferably 12,000 to 500,000, more preferably 20,000 to 200,000. If it is smaller than 12000, the thickening effect may be small, and if it is larger than 500,000, it may not be sufficiently dissolved or dispersed in water at room temperature.

トリブロックポリマーの合成の際、Aブロック及び/またはBブロックとして所望の下限臨界溶液温度を得るため複数のモノマーをリビングカチオン共重合させる場合には相応の工夫が必要である。リビングカチオン重合はカウンターイオンが配位した活性末端に新たに付加するモノマーの構造選択性が非常に高い。モノマー混合物を全量仕込んで重合させようとした場合、通常のラジカル共重合では概ねモノマーの混合比に応じたランダム共重合ポリマー得られるが、イオン共重合、特にリビングカチオン共重合の場合は同一モノマーのシークエンスが長い、ブロック性の高い構造のポリマーとなり所望した1点の下限臨界溶液温度ではなく複数の下限臨界溶液温度を示す、あるいは下限臨界溶液温度をはっきりと示さない場合が生じうる。充分にモノマーが混ざり合ったコポリマー鎖を得るためには通常のリビングカチオン重合のようにモノマーを一括で仕込むのではなく、モノマー混合物を少量ずつ滴下して行き共重合した鎖を少しずつ伸ばしていく方法を取ることが好ましい。このような合成方法の工夫を加える事により所望の下限臨界溶液温度を持つブロックを合成する事ができる。   In synthesizing a triblock polymer, when a plurality of monomers are copolymerized with a living cation in order to obtain a desired lower critical solution temperature as an A block and / or a B block, appropriate measures are required. In living cationic polymerization, the structure selectivity of a monomer newly added to an active terminal coordinated with a counter ion is very high. When the entire monomer mixture is charged and polymerized, a random copolymer polymer corresponding to the mixing ratio of the monomers can be obtained by ordinary radical copolymerization, but in the case of ionic copolymerization, particularly living cation copolymerization, the same monomer There may occur a case where the polymer has a long sequence and a structure with a high blocking property and exhibits a plurality of lower critical solution temperatures instead of the desired single lower critical solution temperature or does not clearly indicate the lower critical solution temperature. In order to obtain a copolymer chain in which the monomers are sufficiently mixed, the monomers are not added all at once as in the usual living cationic polymerization, but the monomer mixture is dropped little by little to extend the copolymerized chain little by little. It is preferable to take a method. A block having a desired lower critical solution temperature can be synthesized by adding such a device to the synthesis method.

感熱応答性増粘剤組成物の使い方
本発明のABAトリブロックポリマーを含んでなる感熱応答性増粘剤は、それを配合された混合物は常温では流動性の高い液体であり、加温または高温部に触れることにより疎水性相互作用による擬似ゲル化により増粘するので例えば薬剤を含ませて火傷の応急処置剤として使う事ができる。また、化粧品として毛髪のドライヤートリートメント剤として利用する事もできる。
How to use thermosensitive thickener composition
The heat-responsive thickener comprising the ABA triblock polymer of the present invention is a liquid having a high fluidity at room temperature, and is heated or touched to a high temperature part to cause hydrophobic interaction. Since it thickens by pseudo gelation, it can be used as an emergency treatment for burns, for example, by containing a drug. It can also be used as a hair dryer treatment as a cosmetic.

特に好ましい用途として、一液型でも二液型でもよい一般的な焼付け硬化型水性塗料にこのトリブロックポリマーの水溶液または水分散液(顔料や界面活性剤などが混合されていてもよい)を増粘剤として、好ましくは塗料のバインダー固形分100重量部に対してトリブロックポリマーを固形分にして0.1部〜20部配合することを挙げる事が出来る。
本発明のトリブロックポリマーを配合した水性塗料は、常温で塗装する時には塗装時及び塗着後の塗料の粘度が低く、そのため塗膜のフロー性にすぐれ平滑な塗面を形成することが出来、40℃よりも充分に高い温度(一般的な焼付け硬化型の水性塗料においては120℃〜200℃、特に120℃〜150℃で焼き付けられる場合が多い)での焼付けのために昇温される過程でAブロックの下限臨界溶液温度として設定された温度の前後で粘度の上昇が起こり塗着塗料の流動、いわゆる「二次タレ」を防止することが出来、高仕上がり塗面を得ることが出来る。
As a particularly preferred application, an aqueous solution or aqueous dispersion of this triblock polymer (which may contain a pigment, a surfactant or the like) may be added to a general baking curable aqueous paint, which may be either a one-pack type or a two-pack type. As the sticking agent, it is preferable to add 0.1 to 20 parts of triblock polymer as a solid content with respect to 100 parts by weight of the binder solid content of the paint.
The water-based paint blended with the triblock polymer of the present invention has a low viscosity of the paint at the time of painting and after painting when applied at room temperature, and therefore can form a smooth coating surface with excellent flowability of the coating film, A process of raising the temperature for baking at a temperature sufficiently higher than 40 ° C. (120 ° C. to 200 ° C., in particular, often 120 ° C. to 150 ° C. in general baking-curable water-based paints). Thus, the viscosity rises before and after the temperature set as the lower critical solution temperature of the A block, so that the flow of the applied paint, so-called “secondary sagging” can be prevented, and a highly finished coating surface can be obtained.

ここで述べる水性塗料は、主原料であるバインダーと希釈剤である水に加えて一般に塗料に用いられている副原料である有機溶剤、体質顔料、着色顔料、光輝材、触媒、各種添加剤を含んでいても良い。   The water-based paint described here contains the organic solvent, extender pigment, color pigment, glittering material, catalyst, and various additives that are commonly used in paints in addition to the binder that is the main ingredient and water that is the diluent. It may be included.

バインダーとは一般に基体樹脂と硬化剤の総称である。基体樹脂としてはアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂等が用いられる。これらの樹脂は硬化剤との間で架橋反応に与ることが出来る反応性官能基を持っている。かかる反応性官能基としては水酸基がもっとも一般的であるがそれ以外にカルボキシ基、カルボン酸基、オキシラン基、アミノ基なども挙げられる。   The binder is a general term for a base resin and a curing agent. As the base resin, acrylic resin, polyester resin, alkyd resin, urethane resin or the like is used. These resins have a reactive functional group that can be subjected to a crosslinking reaction with the curing agent. As such a reactive functional group, a hydroxyl group is the most common, but other examples include a carboxy group, a carboxylic acid group, an oxirane group, and an amino group.

硬化剤としては上記反応性官能基と架橋反応する事が出来る物質を総称する。硬化剤は比較的低分子量の化合物であっても良いし樹脂であっても良い。水酸基と反応する硬化剤としてはメラミン化合物もしくはメラミン樹脂、ポリイソシアネート、エポキシ樹脂、アルコキシシリル基を持つ樹脂などが挙げられる。カルボキシ基と反応する硬化剤としてはヒドラジンあるいはヒドラジド類、カルボン酸基と反応する硬化剤としてはエポキシ樹脂などが、オキシラン基と反応する硬化剤としてはポリカルボン酸化合物やポリアミンが、アミノ基と反応する硬化剤としてはエポキシ樹脂が代表的なものとして挙げられる。   The curing agent is a generic term for substances capable of undergoing a crosslinking reaction with the reactive functional group. The curing agent may be a relatively low molecular weight compound or a resin. Examples of the curing agent that reacts with a hydroxyl group include melamine compounds or melamine resins, polyisocyanates, epoxy resins, and resins having alkoxysilyl groups. Curing agents that react with carboxy groups include hydrazine or hydrazides, curing agents that react with carboxylic acid groups include epoxy resins, and curing agents that react with oxirane groups react with polycarboxylic acid compounds and polyamines with amino groups. A typical example of the curing agent is an epoxy resin.

添加剤とは塗面調整剤、光吸収剤、酸化防止剤、分散剤、防カビ剤、たれ防止剤などである。水性塗料が着色顔料を含まない又は含んでいたとしても極少量であり塗膜が透明性を示している場合はクリヤ塗料、着色顔料を含む場合はエナメル塗料、光輝材(及び必要に応じ着色顔料)を含む場合はメタリック塗料と呼ばれる事がある。   Additives include coating surface conditioners, light absorbers, antioxidants, dispersants, fungicides, and anti-sagging agents. If the water-based paint does not contain or contain a color pigment, it is a very small amount and the coating film shows transparency, clear paint, if it contains a color pigment, enamel paint, glittering material (and color pigment if necessary) ) Is sometimes called metallic paint.

以上、本発明のABAトリブロックポリマーを含む事により塗装作業性と塗面仕上がり性が両立した水性塗料を得る事が出来る。   As described above, by including the ABA triblock polymer of the present invention, it is possible to obtain a water-based paint having both coating workability and finished surface finish.

このように本発明のABAトリブロックポリマーは感熱応答性増粘剤として、様々な生活用品に好ましい温度/粘度特性を付与する事ができる。特にそれを含有してなることにより塗装作業性と塗面仕上がり性を両立させた水性塗料組成物を得ることができる。   As described above, the ABA triblock polymer of the present invention can impart a preferable temperature / viscosity characteristic to various household goods as a thermosensitive thickener. In particular, by containing it, an aqueous coating composition having both coating workability and finished surface finish can be obtained.

以下、合成例、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。但し、本発明はこれらによって限定されるものではない。尚、「部」及び「%」は、いずれも質量基準による。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to synthesis examples, examples and comparative examples. However, the present invention is not limited by these. “Part” and “%” are both based on mass.

ABAトリブロックポリマーの合成
出発モノマー
2−エトキシエチルビニルエーテル(以下EOVEと略記する)、2−メトキシエチルビニルエーテル(以下MOVEと略記する)、p−メトキシトリエチレングリコールビニルエーテル(以下TEGMEVEと略記する)は丸善石油化学(株)より入手したものを用いた。
溶剤
ヘキサン、トルエン、メタノール、ジクロロメタンなど合成に用いた溶剤は市販の特級試薬を用いた。
原料の前処理
合成に用いたモノマー、溶剤類はすべてモレキュラーシーブス(モノマー、非極性溶媒類)または塩化カルシウム(メタノール)による脱水処理を行った後、蒸留により精製したものを使用した。
Synthesis of ABA triblock polymer
Starting monomer
2-Ethoxyethyl vinyl ether (hereinafter abbreviated as EOVE), 2-methoxyethyl vinyl ether (hereinafter abbreviated as MOVE), and p-methoxytriethylene glycol vinyl ether (hereinafter abbreviated as TEGMEVE) were obtained from Maruzen Petrochemical Co., Ltd. A thing was used.
solvent
Commercial solvents such as hexane, toluene, methanol, dichloromethane, etc. were used for the synthesis.
Raw material pretreatment
All the monomers and solvents used in the synthesis were dehydrated with molecular sieves (monomers, nonpolar solvents) or calcium chloride (methanol) and then purified by distillation.

重合開始種溶液の調整
重合開始種はシクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル(日本カーバイド工業(株)製、商品名CHDVE)1モルと酢酸4モルを60℃で8時間反応させて合成した。余剰の酢酸を減圧留去し、ヘキサンから再結晶により重合開始種1を得た。重合開始種1は減圧下、充分に乾燥させた後、トルエンで希釈して濃度40mM/L溶液としたものをABAトリブロックポリマーの合成に使用した。
Preparation of polymerization starting seed solution
The polymerization starting species was synthesized by reacting 1 mol of cyclohexanedimethanol divinyl ether (manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd., trade name CHDVE) and 4 mol of acetic acid at 60 ° C. for 8 hours. Excess acetic acid was distilled off under reduced pressure, and polymerization initiation seed 1 was obtained by recrystallization from hexane. The polymerization initiating species 1 was sufficiently dried under reduced pressure and then diluted with toluene to give a 40 mM / L solution for use in the synthesis of the ABA triblock polymer.

重合開始剤溶液の調製
重合重合開始剤としてのエチルアルミニウムセスキクロライドは、日本アルキルアルミ(株)製の商品名EASCを精製することなく使用直前にトルエンで希釈して1 M/L溶液としたものを0℃に冷却してABAトリブロックポリマーの合成に使用した。
Preparation of polymerization initiator solution
Ethyl aluminum sesquichloride as a polymerization initiator was diluted with toluene immediately before use without purification of the trade name EASC manufactured by Nippon Alkyl Aluminum Co., Ltd., and cooled to 0 ° C. to obtain a 1 M / L solution. And used for the synthesis of ABA triblock polymer.

ABAトリブロックポリマーの合成
「実験化学講座 第26巻 高分子化学(第5版)」(日本化学会編、丸善株式会社発行)の「2.5章 カチオン重合」を参考にABAトリブロックポリマーを合成した。
Synthesis of ABA triblock polymer ABA triblock polymer with reference to “Chapter 2.5 Cationic Polymerization” of “Experimental Chemistry Course Vol. 26 Polymer Chemistry (5th Edition)” (edited by Chemical Society of Japan, published by Maruzen Co., Ltd.) Synthesized.

製造実施例1
MOVE−TEGMEVE−MOVEトリブロックポリマー
撹拌装置、温度計を備え、充分に加熱乾燥して吸着水を除去したガラス製反応容器内を窒素置換した後、トルエン51.3g、酢酸エチル8.8g、TEGMEVE19.0g(100mM)、重合開始種溶液10.0ml(開始種 0.4mM)を加え、良く攪拌しながら0℃に冷却した。1M−EASC溶液 2.0ml(エチルアルミニウムセスキクロライド2.0mM)を加えて重合を開始し、0℃で3時間攪拌して反応を進行させ、ABAトリブロックポリマーのB成分を合成した。反応途中の溶液を一部抽出し、多量のアンモニアの0.3 wt%メタノール溶液中に注入して反応を停止させ、GPC測定を用いてTEGMEVEの反応率と分子量の変化を追跡した。TEGMEVEが90モル%以上消費された時点(この時点でのB成分の数平均分子量は47000であった。)でA成分であるMOVE16.3g(160mM)を加え、0℃で更に21〜24時間攪拌して反応を進行させた。MOVEが消費された時点でアンモニアの0.3 wt%メタノール溶液80mlを加えて激しく攪拌して重合を停止した。反応停止後の混合溶液中にジクロロメタンを加えて希釈し、0.6規定の塩酸で3回、脱イオン水で1回、0.5規定水酸化ナトリウム水溶液で1回、脱イオン水で3回、この順序で洗浄した。次いで揮発分を減圧留去して目的物であるMOVE−TEGMEVE−MOVEトリブロックポリマー(ポリマー1)を得た。得られたポリマーの分子量及び分子量分布はGPCにより測定した。Mnは88000、Mwは110000、Mw/Mnは1.25であった。
Production Example 1
MOVE-TEGMEVE-MOVE triblock polymer
A glass reaction vessel equipped with a stirrer and thermometer and sufficiently heated and dried to remove adsorbed water was purged with nitrogen, and then 51.3 g of toluene, 8.8 g of ethyl acetate, 19.0 g of TEGMEVE (100 mM), polymerization started 10.0 ml of seed solution (0.4 mM of starting seed) was added and cooled to 0 ° C. with good stirring. Polymerization was started by adding 2.0 ml of 1M-EASC solution (2.0 mM ethylaluminum sesquichloride), and the reaction was allowed to proceed by stirring at 0 ° C. for 3 hours to synthesize B component of the ABA triblock polymer. A part of the solution in the middle of the reaction was extracted and injected into a large amount of 0.3 wt% methanol solution of ammonia to stop the reaction, and GPC measurement was used to trace changes in the reaction rate and molecular weight of TEGMEVE. At the time when 90 mol% or more of TEGMEVE was consumed (the number average molecular weight of the B component at this time was 47000), 16.3 g (160 mM) of A component was added, and further at 24 ° C. for 21 to 24 hours. The reaction was allowed to proceed with stirring. When the MOVE was consumed, 80 ml of a 0.3 wt% methanol solution of ammonia was added and the mixture was vigorously stirred to terminate the polymerization. Diluted by adding dichloromethane to the mixed solution after stopping the reaction, 3 times with 0.6 N hydrochloric acid, 1 time with deionized water, 1 time with 0.5 N aqueous sodium hydroxide solution, 3 times with deionized water Washed in this order. Subsequently, the volatile matter was distilled off under reduced pressure to obtain a target MOVE-TEGMEVE-MOVE triblock polymer (Polymer 1). The molecular weight and molecular weight distribution of the obtained polymer were measured by GPC. Mn was 88000, Mw was 110000, and Mw / Mn was 1.25.

製造実施例2
MOVE−TEGMEVE−MOVEトリブロックポリマー
撹拌装置、温度計を備え、充分に加熱乾燥して吸着水を除去したガラス製反応容器内を窒素置換した後、トルエン52.2g、酢酸エチル8.8g、TEGMEVE38.0
g(200mM)、重合開始種溶液10.0ml(開始種 0.4mM)を加え、良く攪拌しながら0℃に冷却した。1 M ―EASC溶液 2.0ml(エチルアルミニウムセスキクロライド2.0mM)を加えて重合を開始し、0℃で3時間攪拌して反応を進行させ、ABAトリブロックポリマーのB成分を合成した。反応途中の溶液を一部抽出し、反応途中の溶液を一部抽出し、多量のアンモニアの0.3 wt%メタノール溶液中に注入して反応を停止させ、GPC測定を用いてMOVEの反応率と分子量の変化を追跡した。MOVEが90モル%以上消費された時点(この時点でのB成分の数平均分子量は97000であった。)でA成分であるMOVE8.2g(80mM)を加え、0℃で更に21〜23時間攪拌して反応を進行させた。MOVEが消費された時点でアンモニアの0.3 wt%メタノール溶液120mlを加えて激しく攪拌して重合を停止した。反応停止後の混合溶液中にジクロロメタンを加えて希釈し、0.6規定の塩酸で3回、脱イオン水で1回、0.5規定水酸化ナトリウム水溶液で1回、脱イオン水で3回、この順序で洗浄した。次いで揮発分を減圧留去して目的物であるMOVE−TEGMEVE−MOVEトリブロックポリマー(ポリマー2)を得た。得られたポリマーの分子量及び分子量分布はGPCにより測定した。Mnは119000、Mwは150000、Mw/Mnは1.26であった。
Production Example 2
MOVE-TEGMEVE-MOVE triblock polymer
A glass reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer and sufficiently heated and dried to remove adsorbed water was purged with nitrogen, and then 52.2 g of toluene, 8.8 g of ethyl acetate, TEGMEVE 38.0
g (200 mM) and 10.0 ml of the polymerization initiating seed solution (0.4 mM initiating seed) were added, and the mixture was cooled to 0 ° C. with good stirring. The polymerization was started by adding 2.0 ml of 1 M-EASC solution (2.0 mM ethylaluminum sesquichloride), and the reaction was allowed to proceed by stirring at 0 ° C. for 3 hours to synthesize B component of the ABA triblock polymer. A part of the solution in the middle of the reaction is extracted, a part of the solution in the middle of the reaction is extracted, and the reaction is stopped by injecting a large amount of ammonia into a 0.3 wt% methanol solution, and the reaction rate of MOVE using GPC measurement And the change of molecular weight was followed. At the time when 90% by mole or more of MOVE was consumed (the number average molecular weight of the B component was 97000 at this time), 8.2 g (80 mM) of the A component was added, and further at 23 ° C. for 23 to 23 hours. The reaction was allowed to proceed with stirring. When MOVE was consumed, 120 ml of a 0.3 wt% methanol solution of ammonia was added and the mixture was vigorously stirred to terminate the polymerization. Diluted by adding dichloromethane to the mixed solution after stopping the reaction, 3 times with 0.6 N hydrochloric acid, 1 time with deionized water, 1 time with 0.5 N aqueous sodium hydroxide solution, 3 times with deionized water Washed in this order. The volatile matter was then distilled off under reduced pressure to obtain the target product, MOVE-TEGMEVE-MOVE triblock polymer (Polymer 2). The molecular weight and molecular weight distribution of the obtained polymer were measured by GPC. Mn was 119000, Mw was 150,000, and Mw / Mn was 1.26.

製造実施例3〜10
表1に示す配合量、反応時間以外は上記製造実施例1ないし2と同様にしてポリマー3〜10を得た。
Production Examples 3 to 10
Polymers 3 to 10 were obtained in the same manner as in Production Examples 1 and 2 except for the blending amounts and reaction time shown in Table 1.

Figure 2009167283
Figure 2009167283

製造したABAブロックポリマーの特性を表2に示した。   The properties of the produced ABA block polymer are shown in Table 2.

Figure 2009167283
Figure 2009167283

感熱応答性の評価
エマルションの製造
容量2リットルの4つ口フラスコに、脱イオン水38.5部、Newcol707SF(日本乳化剤社製、ポリオキシエチレン鎖を有するアニオン性界面活性剤、不揮発分30%)0.1部を加え、窒素置換後、85℃に保った。この中に、脱イオン水52.3部、メチルメタクリレート30部、スチレン10部、n−ブチルアクリレート20部、2−エチルヘキシルアクリレート30部、ヒドロキシエチルアクリレート10部、Newcol707SF1.6部をエマルション化してなるプレエマルションの3%分及び0.4部の過硫酸アンモニウムを10部の脱イオン水に溶解させた溶液10.4部の25%分を添加し、添加20分後から残りのプレエマルション及び残りの過硫酸アンモニウム水溶液を4時間かけて滴下した。 滴下終了後、これをさらに2時間85℃に保持した後、常温まで放冷して固形分50%のアクリル樹脂エマルションIを得た。
Evaluation of thermal sensitivity
Production of emulsion In a 4-neck flask with a capacity of 2 liters, 38.5 parts of deionized water and 0.1 part of Newcol 707SF (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd., an anionic surfactant having a polyoxyethylene chain, non-volatile content of 30%) were added. In addition, after nitrogen substitution, the temperature was kept at 85 ° C. In this, 52.3 parts of deionized water, 30 parts of methyl methacrylate, 10 parts of styrene, 20 parts of n-butyl acrylate, 30 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 10 parts of hydroxyethyl acrylate, 1.6 parts of Newcol 707SF are emulsified. Add 3% of the pre-emulsion and 25% of 10.4 parts of a solution of 0.4 parts of ammonium persulfate in 10 parts of deionized water, 20 minutes after the addition, the remaining pre-emulsion and the remaining An aqueous ammonium persulfate solution was added dropwise over 4 hours. After completion of the dropping, this was further maintained at 85 ° C. for 2 hours, and then allowed to cool to room temperature to obtain an acrylic resin emulsion I having a solid content of 50%.

実施例1
製造実施例1で得たポリマー1 1.5gを脱イオン水17.0gに溶解して常温で透明・粘調な溶液1を得た。上記で得たエマルションI 100gに溶液1を全量加えよく混ぜ合わせて実施例1のエマルション組成物を得た。
Example 1
1.5 g of the polymer 1 obtained in Production Example 1 was dissolved in 17.0 g of deionized water to obtain a transparent and viscous solution 1 at room temperature. The emulsion 1 of Example 1 was obtained by adding all of Solution 1 to 100 g of Emulsion I obtained above and mixing well.

実施例2〜6及び比較例1〜4
表3に示す配合以外は上記実施例1と同様にして実施例2〜7及び比較例1〜3のエマルション組成物を得た。
Examples 2-6 and Comparative Examples 1-4
Except for the formulation shown in Table 3, the emulsion compositions of Examples 2 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 were obtained in the same manner as in Example 1 above.

比較例4
エマルションI 100gに市販のウレタン会合型レオコン剤「アデカノール UH−756VF」(株式会社ADEKA製、32%水溶液)を1.6g及び脱イオン水13.2gを加えて比較例4とした。
Comparative Example 4
Comparative Example 4 was prepared by adding 1.6 g of commercially available urethane-associated reocon agent “Adecanol UH-756VF” (manufactured by ADEKA, 32% aqueous solution) and 13.2 g of deionized water to 100 g of Emulsion I.

比較例5
エマルションI 100gに脱イオン水13.6gのみを加えて比較例5とした。
Comparative Example 5
Comparative Example 5 was obtained by adding only 13.6 g of deionized water to 100 g of Emulsion I.

Figure 2009167283
Figure 2009167283

感熱応答性の評価
実施例1〜7及び比較例1〜5について粘度の温度変化を測定し感熱応答性を評価した。粘度測定はコーン&プレート型粘度計「レオストレスRS150」(HAAKE社製、商品名)を用い、シアーレート5sec −1 で温度を変えて(30℃、50℃、70℃)測定した。表4に夫々の温度での粘度(Pa・sec)の値と共に感熱応答増粘性評価(下記)を示した。
○:30℃と50℃の間又は50℃と70℃の間で粘度の増加がある。
×:温度が高くなると粘度が減少する。
Evaluation of thermal sensitivity
About Examples 1-7 and Comparative Examples 1-5, the temperature change of the viscosity was measured and the thermal sensitivity was evaluated. Viscosity was measured using a cone and plate viscometer “Rheostress RS150” (trade name, manufactured by HAAKE) at a shear rate of 5 sec −1 (30 ° C., 50 ° C., 70 ° C.). Table 4 shows the thermal response thickening evaluation (below) along with the value of viscosity (Pa · sec) at each temperature.
○: There is an increase in viscosity between 30 ° C and 50 ° C or between 50 ° C and 70 ° C.
X: The viscosity decreases as the temperature increases.

Figure 2009167283
Figure 2009167283

水性塗料の評価
水性塗料実施例8〜14及び比較例6〜10の製造
上記表3でのエマルションIに代えて、焼付け硬化型水性エナメル塗料「アスカベークTW−400黒」(関西ペイント(株)製、水性エマルジョン塗料、アクリル樹脂/メラミン樹脂系)を固形分濃度50%に調整したもの100gを用いる他は上記実施例1〜7及び比較例1〜5と同様にして実施例8〜14及び比較例6〜10の水性塗料を製造した。
Evaluation of water-based paint
Production of water-based paint Examples 8-14 and Comparative Examples 6-10
Instead of Emulsion I in Table 3 above, a baking-curing water-based enamel paint “Asuka Bake TW-400 Black” (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., water-based emulsion paint, acrylic resin / melamine resin system) to a solid content concentration of 50% Aqueous paints of Examples 8 to 14 and Comparative Examples 6 to 10 were produced in the same manner as in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 except that 100 g of the prepared product was used.

Figure 2009167283
Figure 2009167283

塗装作業性及び塗面の仕上がり性評価
被塗物として、「パルボンド#3030」(日本パーカライジング(株)製、リン酸亜鉛系)で表面処理した冷延鋼板(大きさ:7.5×15×0.2cm)に、「エレクロンNo.9200 」(関西ペイント(株)製、エポキシ系カチオン電着塗料)を乾燥膜厚20μmとなるように電着塗装し、更にこの上に「アミラックN−2シーラー」(関西ペイント(株)製、アミノポリエステル樹脂系中塗り塗料)を30μm塗装したものを用いた。その上に実施例及び比較例の着色塗料を、塗料粘度を約30秒(フォードカップ#4、20℃)に調整して、25℃ の温度で相対湿度が70%の環境で静電噴霧塗装した。塗装膜厚は、硬化塗膜に基づいて45±5μmとした。
塗装された塗板は水平に静置され80℃で5分間予備乾燥された。その後、塗板立てを用いて水平面から70〜80度立てた状態に固定され、熱風乾燥器を用いて150℃で20分間焼付けされた。焼付け後の塗板のタレ性と仕上り性について評価した。
Evaluation of paint workability and surface finish
As an object to be coated, a cold-rolled steel sheet (size: 7.5 × 15 × 0.2 cm) surface-treated with “Palbond # 3030” (manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd., zinc phosphate type), “Electron No. 9200 "(manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., epoxy-based cationic electrodeposition paint) is electrodeposited so as to have a dry film thickness of 20 μm, and further on this," Amilak N-2 Sealer "(manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., Aminopolyester resin-based intermediate coating material) coated with 30 μm was used. Furthermore, the colored paints of Examples and Comparative Examples were electrostatic spray-coated in an environment where the viscosity was adjusted to about 30 seconds (Ford Cup # 4, 20 ° C.) and the relative humidity was 70% at a temperature of 25 ° C. did. The coating film thickness was 45 ± 5 μm based on the cured coating film.
The coated plate was left horizontally and pre-dried at 80 ° C. for 5 minutes. Then, it fixed to the state which stood 70-80 degree | times from the horizontal surface using the coating plate stand, and baked for 20 minutes at 150 degreeC using the hot air dryer. The sagging property and finish of the coated plate after baking were evaluated.

タレ性
○:塗面にタレ跡はなく、均一に硬化している。
×:塗面にタレが生じている。
Sauce
○: There is no sagging mark on the coated surface, and it is cured uniformly.
X: Sagging occurs on the painted surface.

仕上り性
○:塗面に濁りやワキ、ブツが無く、良好に仕上がっている。
×:塗面に濁り又はワキ又はブツのいずれかが生じており、仕上がりが悪い。
なお、タレ性が×のものは評価しなかった。
Finish
○: The coated surface is free from turbidity, flares and irregularities, and is finished well.
X: The coating surface is turbid or has any flaming or unevenness, resulting in poor finish.
In addition, the thing with sagging property x was not evaluated.

評価結果を表6に示した。   The evaluation results are shown in Table 6.

Figure 2009167283
Figure 2009167283

Claims (5)

水に対する下限臨界溶液温度が40℃以上80℃未満のポリマーであるAブロック及びAブロックよりも20℃以上高い下限臨界溶液温度を有するポリマー又は100℃以下の任意の温度で水に溶解するポリマーであるBブロックからなるABAトリブロックポリマーであって、Aブロック及びBブロックの出発モノマーがビニルエーテル構造である、ABAトリブロックポリマー。 A polymer having a lower critical solution temperature with respect to water of 40 ° C. or higher and lower than 80 ° C., a polymer having a lower critical solution temperature that is 20 ° C. higher than A block, or a polymer that is soluble in water at any temperature of 100 ° C. or lower. An ABA triblock polymer consisting of a certain B block, wherein the starting monomers of the A block and B block are vinyl ether structures. Aブロック及びBブロックの分子量が、共に4000以上である請求項1に記載のABAトリブロックポリマー。 The ABA triblock polymer according to claim 1, wherein the molecular weights of both the A block and the B block are 4000 or more. ABAトリブロックポリマーの合成が、二官能性開始剤を用い、リビングカチオン重合法により合成されることを特徴とする請求項1または2に記載のABAトリブロックポリマー。 The ABA triblock polymer according to claim 1 or 2, wherein the ABA triblock polymer is synthesized by a living cationic polymerization method using a difunctional initiator. 常温では水溶性であり、Aブロックの下限臨界溶液温度以上に昇温することによりAブロックが疎水化して疎水性相互作用によるネットワークを形成することにより液の粘度が上昇するという感熱応答性増粘挙動を示すことを特徴とする、請求項1または2に記載のABAトリブロックポリマーの水溶液または水分散体。 Heat sensitive responsive thickening that is water-soluble at room temperature, and that the A block is hydrophobized by raising the temperature above the lower critical solution temperature of the A block to form a network due to hydrophobic interaction, thereby increasing the viscosity of the liquid. An aqueous solution or dispersion of an ABA triblock polymer according to claim 1 or 2, characterized in that it exhibits behavior. 請求項4に記載のABAトリブロックポリマーの水溶液又は水分散体を含有することを特徴とする水性塗料組成物。 An aqueous coating composition comprising the aqueous solution or dispersion of the ABA triblock polymer according to claim 4.
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