JP2850632B2 - Hygroscopic material and method for producing the same - Google Patents

Hygroscopic material and method for producing the same

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JP2850632B2
JP2850632B2 JP5958092A JP5958092A JP2850632B2 JP 2850632 B2 JP2850632 B2 JP 2850632B2 JP 5958092 A JP5958092 A JP 5958092A JP 5958092 A JP5958092 A JP 5958092A JP 2850632 B2 JP2850632 B2 JP 2850632B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、吸放湿性材料に関する
ものであり、さらに詳しくは、紫外線、電子線等の活性
エネルギー線の照射により優れた吸放湿特性が得られ
る、防曇材料、結露防止材料、乾燥剤、湿度センサー、
湿度調節剤等に有用な水系の吸放湿性材料に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moisture-absorbing and desorbing material, and more particularly, to an anti-fogging material capable of obtaining excellent moisture-absorbing and desorbing properties by irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams. Anti-condensation material, desiccant, humidity sensor,
The present invention relates to a water-based hygroscopic material useful as a humidity regulator and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、吸湿性を有する材料としては、ポ
リアクリル酸塩系、ポリビニルアルコール系、ポリアク
リルアミド系等の吸水性樹脂を配合したものが多く用い
られている。これら吸水性樹脂を配合した材料は、吸湿
量、吸湿速度に優れ、短時間で空気中の水分、水滴等を
吸収するため、結露防止材料等の用途においては大変有
効な材料である。しかしながら、これらの材料は吸湿特
性に優れる反面、一度吸収した水分を自己放出する機能
を持たないため、吸放湿性が要求される分野、例えば湿
度調節剤等に用いることはできなかった。また、水系塗
料とした場合に、吸水性樹脂が配合されているため、増
粘あるいはゲル化することが多く、塗料として用いるこ
とは難しかった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a material having a hygroscopic property, a material in which a water-absorbing resin such as a polyacrylate, a polyvinyl alcohol, and a polyacrylamide is blended has been widely used. Materials containing these water-absorbing resins are excellent in the amount of moisture absorption and the rate of moisture absorption, and absorb moisture, water droplets and the like in the air in a short period of time. However, although these materials have excellent moisture absorption properties, they do not have a function of self-releasing moisture once absorbed, and thus cannot be used in fields requiring moisture absorption / release properties, such as humidity regulators. In addition, when a water-based paint is used, the water-absorbent resin is blended, so that the water-based paint often thickens or gels, and it has been difficult to use the paint as a paint.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者らは、
上記課題を解決すべく鋭意研究したところ、表面にカル
ボキシル基と重合性二重結合を有する感光性マイクロゲ
ル微粒子を含む材料を用いた場合、紫外線、電子線等の
活性エネルギー線の照射による架橋後に良好な吸放湿特
性が発現されることを見いだし本発明に至った。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present inventors
After extensive research to solve the above problems, when using a material containing photosensitive microgel fine particles having a carboxyl group and a polymerizable double bond on the surface, ultraviolet rays, after crosslinking by irradiation with active energy rays such as electron beams The present inventors have found that good moisture absorption / release properties are exhibited, and have reached the present invention.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、重
合性二重結合を有するモノマーをカルボキシル基含有化
合物を乳化剤として乳化重合により合成してなるマイク
ロゲル微粒子(A)のカルボキシル基と、1分子中にエ
ポキシ基及び少なくとも一つの重合性二重結合を有する
化合物(B)のエポキシ基とを反応させてなり、表面に
カルボキシル基と重合性二重結合を有する感光性マイク
ロゲル微粒子を含む水系分散液を乾燥後、活性エネルギ
ー線の照射により架橋してなることを特徴とする吸放湿
性材料を提供する。
That is, the present invention relates to a method for preparing a carboxyl group of a microgel fine particle (A) obtained by synthesizing a monomer having a polymerizable double bond by emulsion polymerization using a carboxyl group-containing compound as an emulsifier. Aqueous system comprising photosensitive microgel fine particles having a carboxyl group and a polymerizable double bond on the surface by reacting an epoxy group and an epoxy group of compound (B) having at least one polymerizable double bond in the molecule. Provided is a moisture-absorbing / desorbing material characterized in that the dispersion is dried and then crosslinked by irradiation with active energy rays.

【0005】重合性二重結合を有するモノマーのうち、
1官能モノマーとしては、 (a)(メタ)アクリレート系:(メタ)アクリル酸メ
チル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸
プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)
アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メ
タ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ラウリル
等の(メタ)アクリル酸のC1 〜C18アルキルエステ
ル:グリシジル(メタ)アクリレート:アリル(メタ)
アクリレート等の(メタ)アクリル酸のC2 〜C20アル
ケニルエステル:ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレ
ート、ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート、ヒド
ロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロ
ピル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸のC
2 〜C20ヒドロキシルアルキルエステル:アリルオキシ
ルエチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸
のC3 〜C19アルケニルオキシルアルキルエステル:
(メタ)アクリル酸など、 (b)ビニル芳香族化合物:例えば、スチレン、α−メ
チルスチレン、ビニルトルエン、p−クロロスチレンな
ど、 (c)その他:アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル、メチルイソプロぺニルケトン:酢酸ビニル、ビニル
プロピオネートなど、が挙げられる。
Among monomers having a polymerizable double bond,
Monofunctional monomers include (a) (meth) acrylates: methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, (meth)
C1-C18 alkyl esters of (meth) acrylic acid such as butyl acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate: glycidyl (meth) acrylate: allyl (meth)
C2 -C20 alkenyl ester of (meth) acrylic acid such as acrylate: (meth) acrylic acid such as hydroxylethyl (meth) acrylate, hydroxylethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate C
2-C20 hydroxylalkyl ester: C3-C19 alkenyloxylalkyl ester of (meth) acrylic acid such as allyloxylethyl (meth) acrylate:
(B) vinyl aromatic compounds: for example, styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, p-chlorostyrene, etc. (c) others: acrylonitrile, methacrylonitrile, methylisopropenyl ketone: acetic acid Vinyl, vinyl propionate and the like.

【0006】また、マイクロゲル微粒子の内部を3次元
架橋させるための、重合性二重結合を2つ以上有する架
橋性モノマーとしては、 (a)(メタ)アクリレート系:トリメチロールプロパ
ントリ(メタ)アクリル酸エステル、グリコール類のジ
(メタ)アクリル酸エステル、ポリオールのジ(メタ)
アクリル酸エステル、ポリウレタン類のジ(メタ)アク
リル酸エステル、ポリエステルのジ(メタ)アクリル酸
エステルなど、 (b)ポリオレフィン系化合物:ブタジエン、イソプレ
ン、クロロプレン、ジビニルベンゼンなど、が挙げられ
る。
The crosslinkable monomer having two or more polymerizable double bonds for three-dimensionally cross-linking the inside of the microgel fine particles is as follows: (a) (meth) acrylate: trimethylolpropanetri (meth) Acrylic ester, di (meth) acrylate of glycols, di (meth) of polyol
(B) polyolefin-based compounds: butadiene, isoprene, chloroprene, divinylbenzene, and the like; and acrylic acid esters, di (meth) acrylic acid esters of polyurethanes, and di (meth) acrylic acid esters of polyesters.

【0007】これらのモノマーは所望の物性に応じて適
宜選択され、それぞれ単独で用いてもよく、あるいは2
種またはそれ以上組み合わせて使用することもできる。
但し、1官能モノマーを用いる際は、単独ではマイクロ
ゲル微粒子内部が3次元架橋しないため、重合性二重結
合を2つ以上有する架橋性モノマーとの併用、または乳
化剤として重合性二重結合を有するモノマーと反応可能
な反応性乳化剤を用いる等の必要がある。マイクロゲル
微粒子内部を3次元架橋することにより、吸放湿性材料
とした際の、強度等の物性向上が図れる。1官能モノマ
ーと架橋性モノマーとの比率は、通常、モル比で10
0:0.1〜50、好ましくは100:0.1〜30で
ある。
[0007] These monomers are appropriately selected depending on the desired physical properties, and may be used alone or in combination.
Species or more can be used in combination.
However, when a monofunctional monomer is used, since the inside of the microgel fine particles is not three-dimensionally crosslinked by itself, it is used in combination with a crosslinkable monomer having two or more polymerizable double bonds, or has a polymerizable double bond as an emulsifier. It is necessary to use a reactive emulsifier capable of reacting with the monomer. By three-dimensionally cross-linking the inside of the microgel fine particles, it is possible to improve physical properties such as strength when the material is made to absorb and release moisture. The ratio between the monofunctional monomer and the crosslinkable monomer is usually 10 moles.
0: 0.1 to 50, preferably 100: 0.1 to 30.

【0008】カルボキシル基含有化合物としては、乳化
剤としての効果のあるものであり、通常、カルボキシル
基含有化合物中のカルボキシル基をアルカリ金属または
アンモニウム等で中和しカルボン酸塩としたものが用い
られる。このような乳化剤のうち、低分子乳化剤として
は、カプリル酸、ラウリン酸、ステアリン酸等の飽和脂
肪酸類、あるいはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン
酸、イタコン酸等の重合性モノマーとアルカリ金属、ア
ンモニウム等との反応物がある。
The carboxyl group-containing compound has an effect as an emulsifier. Usually, a carboxyl group obtained by neutralizing the carboxyl group in the carboxyl group-containing compound with an alkali metal or ammonium or the like is used. Among such emulsifiers, low molecular weight emulsifiers include saturated fatty acids such as caprylic acid, lauric acid and stearic acid, or polymerizable monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid and itaconic acid, and alkali metals and ammonium. And reactants.

【0009】また、高分子乳化剤としては、アクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等のカルボ
キシル基を有する重合性モノマーとアルカリ金属または
アンモニウム等との反応物の単独重合物、あるいは上記
カルボキシル基を有する重合性モノマーとアルカリ金属
またはアンモニウム等との反応物と他の重合性モノマ
ー、例えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリ
ル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)ア
クリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル等の(メ
タ)アクリル酸のC1 〜C18アルキルエステル:グリシ
ジル(メタ)アクリレート:アリル(メタ)アクリレー
ト等の(メタ)アクリル酸のC2 〜C8 アルケニルエス
テル:ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の(メ
タ)アクリル酸のC2 〜C8 ヒドロキシアルキルエステ
ル:アリルオキシルエチルアクリレート等の(メタ)ア
クリル酸のC3 〜C19アルケニルオキシルアルキルエス
テル等の中から選ばれたビニルモノマー1種以上とを共
重合させて得られるものを選ぶことができる。高分子乳
化剤とする場合、カルボキシル基を有する重合性モノマ
ーとアルカリ金属あるいはアンモニア等との反応を、上
記に示すように、単独重合あるいは他のビニルモノマー
との共重合の前に行なっても良く、また単独重合、他の
ビニルモノマーとの共重合の後に行なっても良い。
The polymer emulsifier includes a homopolymer of a reaction product of a polymerizable monomer having a carboxyl group such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and itaconic acid with an alkali metal or ammonium, or the above-mentioned carboxyl group. Reaction product of a polymerizable monomer having an alkali metal or ammonium with another polymerizable monomer such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate C1 to C18 alkyl esters of (meth) acrylic acid such as hexyl (meth) acrylate: glycidyl (meth) acrylate: C2 to C8 alkenyl esters of (meth) acrylic acid such as allyl (meth) acrylate: hydroxyethyl (meth) ) C2 -C of (meth) acrylic acid such as acrylate 8Hydroxyalkyl ester: A compound obtained by copolymerizing at least one vinyl monomer selected from C3 to C19 alkenyloxyl alkyl esters of (meth) acrylic acid such as allyloxylethyl acrylate can be selected. . When the polymer emulsifier is used, the reaction between the polymerizable monomer having a carboxyl group and an alkali metal or ammonia may be performed before homopolymerization or copolymerization with another vinyl monomer, as described above, The polymerization may be performed after homopolymerization or copolymerization with another vinyl monomer.

【0010】これらの高分子乳化剤はそのまま、または
グリシジル(メタ)アクリレートなどのエポキシ基とカ
ルボキシル基の一部とを反応させることにより重合性二
重結合が導入された反応性乳化剤としても使用すること
ができる。高分子乳化剤は水溶性の程度を制御できるた
め、耐水性の要求される用途においては好ましい乳化剤
である。また、乳化を助ける目的で、アニオン系、ノニ
オン系の低分子界面活性剤を耐水性等の物性を損なわな
い範囲で高分子乳化剤と併用しても良い。重合性二重結
合を有するモノマーの乳化重合は、水系で、50〜95
℃望ましくは65〜80℃の温度で行われ、乳化重合時
の重合性二重結合を有するモノマーと乳化剤とを合わせ
た固形分は、10〜60重量%望ましくは15〜45重
量%である。また、重合開始剤としては、通常の乳化重
合で用いられているものであれば特に制限なく用いるこ
とができる。
These polymer emulsifiers may be used as such or as a reactive emulsifier having a polymerizable double bond introduced by reacting an epoxy group such as glycidyl (meth) acrylate with a part of a carboxyl group. Can be. Since a polymer emulsifier can control the degree of water solubility, it is a preferable emulsifier in applications requiring water resistance. Further, for the purpose of assisting emulsification, an anionic or nonionic low molecular surfactant may be used in combination with a high molecular emulsifier as long as physical properties such as water resistance are not impaired. Emulsion polymerization of a monomer having a polymerizable double bond is carried out in an aqueous system at 50 to 95%.
C., preferably at a temperature of 65 to 80.degree. C., and the total solid content of the monomer having a polymerizable double bond and the emulsifier during the emulsion polymerization is 10 to 60% by weight, preferably 15 to 45% by weight. The polymerization initiator can be used without any particular limitation as long as it is used in ordinary emulsion polymerization.

【0011】重合性二重結合を有するモノマーと乳化剤
として用いられるカルボキシル基含有化合物との比率
は、重合性二重結合を有するモノマー100重量部(固
形分)に対して2〜300重量部、好ましくは5〜20
0重量部である。カルボキシル基含有化合物が2重量部
より少ないと、吸湿量が減少するため所望の特性が得ら
れなくなり、また300重量部より多くなると、吸湿量
は増すものの放湿特性が悪くなるため好ましくない。こ
のようにして得られるマイクロゲル微粒子(A)の粒径
は、光散乱法による測定で10〜500nmである。
The ratio of the monomer having a polymerizable double bond to the carboxyl group-containing compound used as an emulsifier is preferably 2 to 300 parts by weight, based on 100 parts by weight (solid content) of the monomer having a polymerizable double bond. Is 5-20
0 parts by weight. If the amount of the carboxyl group-containing compound is less than 2 parts by weight, the desired characteristics cannot be obtained because the amount of moisture absorption is reduced. If the amount of the compound is more than 300 parts by weight, the amount of moisture absorption is increased, but the moisture release characteristics are unfavorably deteriorated. The particle size of the microgel fine particles (A) thus obtained is 10 to 500 nm as measured by a light scattering method.

【0012】さらに、マイクロゲル微粒子(A)の表面
に存在するカルボキシル基と、1分子中にエポキシ基及
び少なくとも1つの重合性二重結合を有する化合物
(B)のエポキシ基とを反応させることにより、重合性
二重結合がマイクロゲル微粒子表面に導入される。化合
物(B)としては、グリシジル(メタ)アクリレート、
N−グリシジル(メタ)アクリルアミド、グリシジルア
リルエーテル、1,2エポキシ−5−ヘキセン等の重合
性二重結合を有するエポキシ化合物、グリシジルシンナ
メート等が挙げられる。これらの化合物(B)は所望の
物性に応じて適宜選択され、それぞれ単独で用いてもよ
く、あるいは2種またはそれ以上組み合わせて使用する
こともできる。
Further, by reacting a carboxyl group present on the surface of the microgel fine particles (A) with an epoxy group of the compound (B) having an epoxy group and at least one polymerizable double bond in one molecule. Then, a polymerizable double bond is introduced into the surface of the microgel fine particles. As the compound (B), glycidyl (meth) acrylate,
Examples thereof include epoxy compounds having a polymerizable double bond such as N-glycidyl (meth) acrylamide, glycidyl allyl ether, and 1,2-epoxy-5-hexene, and glycidyl cinnamate. These compounds (B) are appropriately selected according to desired physical properties, and may be used alone or in combination of two or more.

【0013】エポキシ基は、マイクロゲル微粒子(A)
表面のカルボキシル基に対してモル比で100%の範囲
内で反応させることができるが、反応比率は吸放湿特
性、強度、硬度等の諸物性に応じて適宜選択される。こ
の反応は、表面にカルボキシル基を有するマイクロゲル
微粒子水系分散液にエポキシ化合物を混合し、30℃〜
90℃望ましくは60℃〜80℃の温度で2時間以上撹
拌するだけで終了する。なお、この反応のみならず、本
発明における全ての反応は水系分散液中で行うことがで
きるという利点がある。
[0013] The epoxy group is a microgel fine particle (A)
The reaction can be carried out in a molar ratio of 100% with respect to the carboxyl groups on the surface. The reaction ratio is appropriately selected according to various physical properties such as moisture absorption / desorption characteristics, strength and hardness. This reaction is performed by mixing an epoxy compound with an aqueous dispersion of microgel fine particles having a carboxyl group on the surface,
The stirring is completed only by stirring at a temperature of 90 ° C, preferably 60 ° C to 80 ° C for 2 hours or more. It is to be noted that not only this reaction but also all the reactions in the present invention can be carried out in an aqueous dispersion.

【0014】また、感光性マイクロゲル微粒子を含む水
系分散液には、各種の機能をもたす目的で、必要に応じ
て重合性二重結合を有するモノマー、オリゴマー、及び
高分子化合物、あるいは重合性二重結合を有さない高分
子化合物等を本来の目的を損なわない範囲で添加しても
よい。本発明の吸放湿性材料の製造工程中に得られる表
面に重合性二重結合を有さないマイクロゲル微粒子
(A)もこれらの1例として挙げることができる。ま
た、消泡剤、酸化防止剤、防腐剤等の添加剤も本来の目
的を損なわない範囲で添加してもよい。
The aqueous dispersion containing the photosensitive microgel fine particles may, if necessary, have monomers, oligomers, polymer compounds, or polymer compounds having polymerizable double bonds for various functions. A high molecular compound having no acidic double bond may be added in a range that does not impair the original purpose. The microgel fine particles (A) having no polymerizable double bond on the surface obtained during the production process of the moisture-absorbing and desorbing material of the present invention can also be mentioned as one example of these. Further, additives such as an antifoaming agent, an antioxidant, and a preservative may be added as long as the intended purpose is not impaired.

【0015】以上のようにして製造される感光性マイク
ロゲル微粒子を含む水系分散液を乾燥後、紫外線、電子
線等の活性エネルギー線を照射することにより良好な吸
放湿特性を有する吸放湿性材料を得ることができる。な
お、活性エネルギー線の照射による架橋反応を促進する
目的で、必要に応じて光開始重合剤を添加することがで
きる。光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、2−ヒ
ドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オ
ン、1−(4−イソプロピルフェニル)2−ヒドロキシ
−2−メチルプロパン−1−オン、2−メチル−1−
[4−(メチルチオ)フェニル]2−モルホリノプロパ
ノン等が挙げられる。これらの光重合開始剤の添加量
は、感光性マイクロゲル微粒子の固形分100重量部に
対して0.1〜10重量部の範囲で用いることが望まし
い。
After drying the aqueous dispersion containing the photosensitive microgel fine particles produced as described above, it is irradiated with an active energy ray such as an ultraviolet ray or an electron beam so as to have good moisture absorption / desorption properties. Material can be obtained. In order to promote a crosslinking reaction by irradiation with active energy rays, a photoinitiator can be added as needed. Examples of the photopolymerization initiator include benzophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) 2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2-methyl -1-
[4- (methylthio) phenyl] 2-morpholinopropanone and the like. It is desirable to use the photopolymerization initiator in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the photosensitive microgel fine particles.

【0016】活性エネルギー線を照射する際には、感光
性マイクロゲル微粒子を含む水系分散液をプラスチック
基材、金属基材、紙基材等の上へ塗布、あるいはキャス
ト法等によりシート状とし、その後、活性エネルギー線
を照射するのが望ましい。塗布方法としては特に制限は
なく、水系分散液の粘度、塗布膜厚に応じて、一般に用
いられているコーター等を適宜用いることができる。こ
のように、活性エネルギー線の照射後に初めて良好な吸
放湿特性を有するようになるのは、照射前はカルボキシ
ル基含有化合物が3次元架橋構造をとっていないため十
分な吸湿性が発現できないからである。よって、3次元
架橋構造をとる前、即ち感光性マイクロゲル微粒子が水
中に分散している状態では、吸湿力に起因する増粘、ゲ
ル化現象が起こりにくくなり、感光性水系塗料として用
いることが可能となる。
When irradiating with active energy rays, an aqueous dispersion containing photosensitive microgel fine particles is applied onto a plastic substrate, metal substrate, paper substrate, or the like, or formed into a sheet by a casting method or the like. Thereafter, it is desirable to irradiate with active energy rays. The coating method is not particularly limited, and a commonly used coater or the like can be appropriately used according to the viscosity of the aqueous dispersion and the coating film thickness. As described above, the reason for having good moisture absorption / desorption properties only after irradiation with active energy rays is that before the irradiation, the carboxyl group-containing compound does not have a three-dimensional crosslinked structure, so that sufficient moisture absorption cannot be exhibited. It is. Therefore, before taking the three-dimensional crosslinked structure, that is, in the state where the photosensitive microgel fine particles are dispersed in water, the viscosity increase due to the hygroscopic force and the gelation phenomenon are less likely to occur, and the photosensitive microgel particles can be used as a photosensitive aqueous paint. It becomes possible.

【0017】[0017]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。なお、実施例中「部」及び「%」とあるのは、
それぞれ「重量部」、「重量%」を示す。 (実施例1) (a)高分子乳化剤の合成 アクリル酸70部、2−エチルヘキシルアクリレート7
0部及び2−プロパノール140部を1リットル反応容
器中で撹拌下、窒素雰囲気中で80℃に加温した。重合
開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(以後AIB
Nと記す)を1.1部添加し80℃で2時間保持し、つ
いでAIBNを0.3部添加し、その後80℃で4時間
反応混合物を保持して重合を完結した。その後、10%
水酸化ナトリウム水溶液272.2部と水200部の混
合物を加え、加熱して共沸蒸留により2−プロパノール
及び水を除去し、高分子乳化剤を得た。一晩放置した
後、グリシジルメタクリレート13.8部を加え空気雰
囲気下で80℃に加熱し4時間保持することにより反応
性高分子乳化剤を得た。その後、反応性高分子乳化剤の
固形分が25%となるように調整した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In the examples, “parts” and “%” refer to
The "parts by weight" and "% by weight" are respectively shown. (Example 1) (a) Synthesis of polymer emulsifier 70 parts of acrylic acid, 2-ethylhexyl acrylate 7
0 parts and 140 parts of 2-propanol were heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere with stirring in a 1 liter reaction vessel. Azobisisobutyronitrile (hereinafter AIB) as a polymerization initiator
N) was added and maintained at 80 ° C. for 2 hours, then 0.3 parts of AIBN was added, and then the reaction mixture was maintained at 80 ° C. for 4 hours to complete the polymerization. Then 10%
A mixture of 272.2 parts of an aqueous sodium hydroxide solution and 200 parts of water was added, and the mixture was heated to remove 2-propanol and water by azeotropic distillation to obtain a polymer emulsifier. After standing overnight, 13.8 parts of glycidyl methacrylate was added, and the mixture was heated to 80 ° C. in an air atmosphere and maintained for 4 hours to obtain a reactive polymer emulsifier. Thereafter, the solid content of the reactive polymer emulsifier was adjusted to 25%.

【0018】(b)感光性マイクロゲルの合成 R−45ACR−LC(出光石油化学株式会社製ポリブ
タジエンのジメタクリレート変性物)100部、(a)
で合成した高分子乳化剤水溶液80部(固形分20部)
及び脱イオン水200部を1リットル反応容器中で撹拌
下、窒素雰囲気中で80℃に加熱した。5%アゾビスア
ミジノプロパン2塩酸塩(以後AAPDと記す)水溶液
を16部添加し80℃で2時間保持した。ついで5%A
APD水溶液4部添加し、添加終了後反応混合物を80
℃で4時間保持して重合を完結し、マイクロゲル微粒子
水系分散液を得た。得られたマイクロゲル微粒子水系分
散液を一晩放置した後、グリシジルメタクリレート4.
5部を加え空気雰囲気中で80℃に加熱し4時間保持す
ることにより、表面にカルボキシル基と重合性二重結合
を有する感光性マイクロゲル微粒子水系分散液を得た。
光散乱法による感光性マイクロゲル微粒子の粒径の測定
結果は約220nmであった。
(B) Synthesis of photosensitive microgel 100 parts of R-45ACR-LC (dimethacrylate modified polybutadiene manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.), (a)
80 parts of a polymer emulsifier aqueous solution synthesized in (20 parts solids)
And 200 parts of deionized water was heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere with stirring in a 1 liter reaction vessel. 16 parts of a 5% aqueous solution of azobisamidinopropane dihydrochloride (hereinafter referred to as AAPD) was added, and the mixture was kept at 80 ° C. for 2 hours. Then 5% A
4 parts of APD aqueous solution was added, and after the addition was completed, the reaction mixture was added to 80 parts.
The polymerization was completed by holding at 4 ° C. for 4 hours to obtain an aqueous dispersion of microgel fine particles. After leaving the obtained microgel fine particle aqueous dispersion liquid overnight, glycidyl methacrylate4.
Five parts were added, and the mixture was heated to 80 ° C. in an air atmosphere and kept for 4 hours to obtain an aqueous dispersion of fine photosensitive microgel particles having a carboxyl group and a polymerizable double bond on the surface.
The measurement result of the particle diameter of the photosensitive microgel fine particles by the light scattering method was about 220 nm.

【0019】(c)吸放湿性材料の製造 (b)で得られた感光性マイクロゲル微粒子水系分散液
の固形分を30%に調整し、水系分散液50部(固形分
15部)に、光開始剤としてダロキュア2959(メル
ク社製)を0.3部加え、その後、キャスト法により乾
燥膜厚が500μmのシートとした。得られたシートに
1000mJの紫外線を照射して架橋させ、吸放湿性材
料を得た。
(C) Production of moisture-absorbing and desorbing material The solid content of the photosensitive microgel fine particle aqueous dispersion obtained in (b) was adjusted to 30%, and the aqueous dispersion was added to 50 parts (solid content: 15 parts). 0.3 parts of Darocure 2959 (manufactured by Merck) was added as a photoinitiator, and then a sheet having a dry film thickness of 500 μm was formed by a casting method. The obtained sheet was irradiated with 1000 mJ of ultraviolet light to crosslink, thereby obtaining a moisture absorbing / releasing material.

【0020】(実施例2)R−45ACR−LC100
部の代わりに2−エチルヘキシルアクリレート95部、
エチレングリコールジメタクリレート5部を用いた以外
は実施例1と同様にして吸放湿性材料を得た。また、感
光性マイクロゲル微粒子の粒径は約70nmであった。
(Example 2) R-45 ACR-LC100
95 parts of 2-ethylhexyl acrylate instead of parts
A hygroscopic material was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5 parts of ethylene glycol dimethacrylate was used. The particle diameter of the photosensitive microgel fine particles was about 70 nm.

【0021】(実施例3、4)実施例1において、高分
子乳化剤水溶液の添加量を100部、120部としたも
のをそれぞれ実施例3、4とし、実施例1と同様にして
吸放湿性材料を得た。なお、感光性マイクロゲル微粒子
の粒径は実施例3では約210nm、実施例4では19
0nmであった。
(Examples 3 and 4) The same procedure as in Example 1 was repeated except that the amount of the aqueous polymer emulsifier was changed to 100 parts and 120 parts, respectively. The material was obtained. The particle size of the photosensitive microgel fine particles was about 210 nm in Example 3 and 19 in Example 4.
It was 0 nm.

【0022】(比較例1)実施例1(a)において得ら
れた反応性高分子乳化剤の乾燥物と、R−45ACR−
LCとを、実施例1と同様の比率にて、2本ロールで練
り込み、500μmのシートを作製し、得られたシート
に1000mJの紫外線を照射して架橋させた。
Comparative Example 1 A dried product of the reactive polymer emulsifier obtained in Example 1 (a) and R-45ACR-
LC was kneaded with two rolls at the same ratio as in Example 1 to prepare a 500 μm sheet, and the obtained sheet was irradiated with 1000 mJ of ultraviolet light to crosslink.

【0023】(吸放湿性の評価)得られたシートの吸放
湿性を以下のように評価した。結果を表1に示す。吸湿
性は、シートを50mm×100mmの大きさにカット
し、温度30℃、相対湿度90%の雰囲気中に24時間
放置し、各サンプルの吸湿量を以下の式より求めた。
(Evaluation of moisture absorption / release properties) The moisture absorption / release properties of the obtained sheets were evaluated as follows. Table 1 shows the results. The hygroscopicity was measured by cutting a sheet into a size of 50 mm × 100 mm, leaving it in an atmosphere of a temperature of 30 ° C. and a relative humidity of 90% for 24 hours, and calculating the moisture absorption of each sample by the following formula.

【0024】[0024]

【数1】 (Equation 1)

【0025】また、放湿性については、吸湿量を測定し
た各サンプルを温度25℃、相対湿度65%の雰囲気内
に放置し、各サンプルの重量の経時変化を測定し、以下
の式より残存量を求めた。
With respect to the moisture release, each sample whose moisture absorption was measured was allowed to stand in an atmosphere at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 65%, and the change over time in the weight of each sample was measured. I asked.

【0026】[0026]

【数2】 (Equation 2)

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明の吸放湿性材料は、感光性マイク
ロゲル表面のカルボキシル基の量に応じた吸湿性を有
し、かつ低湿度下では速やかに放湿するという特徴を持
つ。また、コアを構成する重合性二重結合を有するモノ
マーの種類、または感光性マイクロゲル微粒子表面の官
能基密度を変えることによって、吸放湿性材料の強度、
硬度、耐候性等の諸物性をコントロールできるため、防
曇材料、乾燥剤、湿度センサー、湿度調節剤等へ広く利
用することが可能となる。
The hygroscopic material of the present invention has a hygroscopic property corresponding to the amount of the carboxyl group on the surface of the photosensitive microgel, and has a characteristic of rapidly releasing moisture under low humidity. Also, by changing the type of the monomer having a polymerizable double bond constituting the core, or the functional group density on the surface of the photosensitive microgel fine particles, the strength of the moisture absorbing and releasing material,
Since various physical properties such as hardness and weather resistance can be controlled, it can be widely used for antifogging materials, desiccants, humidity sensors, humidity regulators and the like.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09K 3/00 - 3/32 C08F 299/00 - 299/08 C08F 8/00 - 8/50 C08F 2/00 - 2/60──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C09K 3/00-3/32 C08F 299/00-299/08 C08F 8/00-8/50 C08F 2 / 00-2/60

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】重合性二重結合を有するモノマーをカルボ
キシル基含有化合物を乳化剤として乳化重合により合成
してなるマイクロゲル微粒子(A)のカルボキシル基
と、1分子中にエポキシ基及び少なくとも一つの重合性
二重結合を有する化合物(B)のエポキシ基とを反応さ
せてなり、表面にカルボキシル基と重合性二重結合を有
する感光性マイクロゲル微粒子を含む水系分散液を乾燥
後、活性エネルギー線の照射により架橋してなることを
特徴とする吸放湿性材料。
1. A carboxyl group of microgel fine particles (A) prepared by emulsion polymerization of a monomer having a polymerizable double bond using a carboxyl group-containing compound as an emulsifier, and an epoxy group and at least one polymer in one molecule. compounds having sex double bond (B) Ri Na by reacting the epoxy group, have a polymerizable double bond with a carboxyl group on the surface
Of aqueous dispersion containing photosensitive microgel particles
A moisture-absorbing and desorbing material characterized by being crosslinked by irradiation with active energy rays .
【請求項2】感光性マイクロゲル微粒子を含む水系分散
液を乾燥後、活性エネルギー線を照射することを特徴と
する請求項1記載の吸放湿性材料の製造方法。
2. The method for producing a hygroscopic material according to claim 1, wherein the aqueous dispersion containing the photosensitive microgel fine particles is dried and then irradiated with active energy rays.
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