JP3311837B2 - Thermosensitive gelling emulsion - Google Patents

Thermosensitive gelling emulsion

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JP3311837B2
JP3311837B2 JP26673393A JP26673393A JP3311837B2 JP 3311837 B2 JP3311837 B2 JP 3311837B2 JP 26673393 A JP26673393 A JP 26673393A JP 26673393 A JP26673393 A JP 26673393A JP 3311837 B2 JP3311837 B2 JP 3311837B2
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emulsion
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gelling agent
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護 菅谷
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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】本発明は感熱性ゲル化エマルジョ
ンに関する。さらに詳細には、塗料、紙の塗被材、繊維
の含浸加工等に使用される感熱ゲル化性エマルジンに関
する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to heat-sensitive gelled emulsions. More specifically, the present invention relates to a heat-sensitive gelling emulzine used for a coating material, a coating material for paper, a fiber impregnation process, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、室温ではエマルジョンのままであ
るが、加熱するとゲル化し室温に下がってもゲル化状態
である感熱ゲル化エマルジョンが要求されている。感熱
ゲル化エマルジョンは形成する皮膜の性能が良好である
点からアクリル系のエマルジョンを用いる必要がある。
従来ゴム系のラテックスの技術分野では感熱ゲル化剤を
使用してゲル化させることは知られていた。例えば特開
昭63−19390号、特公平3−64337号、特開
平4−261453号などがある。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been a demand for a heat-sensitive gelled emulsion which remains as an emulsion at room temperature but gels when heated and remains in a gelled state even when cooled to room temperature. It is necessary to use an acrylic emulsion from the viewpoint that the performance of the film to be formed is good for the thermosensitive gelation emulsion.
Conventionally, it has been known in the technical field of rubber-based latex to use a heat-sensitive gelling agent to cause gelation. For example, JP-A-63-19390, JP-B-3-64337, JP-A-4-261453, and the like.

【0003】数種のゲル化剤も知られていたが、これ等
のゲル化剤はゴムラテックスをゲル化させることは出来
ても、合成樹脂エマルジョン特にアクリル系エマルジョ
ンを感熱ゲル化することが出来なかった。これはゴム系
ラテックスは塩析を受け易いことから明らかなように不
安定な要因を有しており、感熱ゲル化性を付与し易い
が、アクリル系エマルジョンは塩類混和安定性、放置安
定性、機械安定性が良好で感熱ゲル化性が付与され難い
ためである。最近アクリル系エマルジョンの感熱ゲル化
性を研究した技術も多少みられるようになった。例えば
特開平2−308844号等である。
Although several types of gelling agents have been known, these gelling agents can gel a rubber latex, but can thermally gel a synthetic resin emulsion, especially an acrylic emulsion. Did not. This is because rubber latex has an unstable factor as apparent from the fact that it is susceptible to salting out, and it is easy to impart heat-sensitive gelling property, but acrylic emulsion has salt mixing stability, storage stability, This is because the mechanical stability is good and the thermosensitive gelling property is hardly imparted. Recently, some techniques for studying the thermal gelation properties of acrylic emulsions have been observed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-308844 and the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の提案は実際に使
用してみると感熱ゲル化性がなかったり、放置安定性が
悪かったり、pHによって感熱ゲル化性が変化する問題
があった。本発明はこのような問題を全て解決した優れ
た感熱ゲル化性エマルジョンを提供するものである。
The conventional proposals have problems that, when actually used, they do not have a thermosensitive gelling property, have poor storage stability, and change the thermosensitive gelling property depending on pH. The present invention provides an excellent heat-sensitive gelling emulsion that solves all of these problems.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、 (A)(a)アセトアセチル基含有単量体 0.5〜5
0重量%、 (b)アクリル酸エステルとメタクリル酸エステルから
選ばれる1種以上の単量体 50〜99重量%、および (c)他の共重合可能なα、β−エチレン性不飽和単量
体 0〜49.0重量%からなる単量体を乳化重合して
得た合成樹脂エマルジョンと、 (B)感熱ゲル化剤とからなる感熱ゲル化性エマルジョ
ンが提供される。また、本発明の好ましい態様によれ
ば、前記(A)の水性合成樹脂エマルジョンが、 (a)アセトアセチル基含有単量体が0.5〜30重量
% (b)アクリル酸エステルとメタクリル酸エステルから
選ばれた1種以上が50〜99.5重量%、 (c)他の共重合可能なα、β−エチレン性不飽和単量
体が0〜48.5重量%、 (d)共重合可能な官能基含有α、β−エチレン性不飽
和単量体が0.5〜20重量%、からなる単量体を乳化
重合して得た水性合成樹脂エマルジョンであることが好
ましい。また、本発明の更に好ましい態様によれば、前
記(d)の共重合可能な官能基含有単量体は、アミド
基、またはその誘導体、ヒドロキシル基、グリシジル
基、カルボキシル基のいずれか1つの官能基を有し、水
に対する溶解度が25℃において水100gに対し10
0g以下の官能基含有単量体である。また、本発明の別
の好ましい態様によれば、前記(B)の感熱ゲル化剤
は、オルガノポリシロキサン系感熱ゲル化剤、ノニオン
界面活性剤系感熱ゲル化剤、またはノニオン界面活性剤
と無機質塩とからなる感熱ゲル化剤である。また、本発
明の好ましい態様によれば、前記(B)の感熱ゲル化剤
を水性合成樹脂エマルジョンに対し固形分で0.5〜5
重量%配合した感熱ゲル化性エマルジョンが好ましい。
さらには、本発明の更に別の好ましい態様によれば、前
記成分(A)(c)の単量体は、 (c-1) アミド基もしくはその誘導体、ヒドロキシル
基、グリシジル基、またはカルボキシル基のいずれか1
つの官能基を有し、水に対する溶解度が25℃において
水100gに対し100g以下の官能基含有単量体
0.5〜20重量%(成分(A)の単量体全量に対し
て)と、 (c-2) 前記成分(a)、(b)および(c-1)以外の共重合可能
なα、β−エチレン性不飽和単量体 0〜48.5重量
%(成分(A)の単量体全量に対して)とからなるもの
である。
According to the present invention, (A) (a) an acetoacetyl group-containing monomer 0.5 to 5
0% by weight; (b) 50 to 99% by weight of one or more monomers selected from acrylates and methacrylates; and (c) other copolymerizable α, β-ethylenically unsaturated monomers. The present invention provides a thermosensitive gelling emulsion comprising: a synthetic resin emulsion obtained by emulsion polymerization of a monomer comprising 0 to 49.0% by weight of a body; and (B) a thermosensitive gelling agent. According to a preferred embodiment of the present invention, the aqueous synthetic resin emulsion (A) comprises: (a) 0.5 to 30% by weight of an acetoacetyl group-containing monomer (b) acrylic acid ester and methacrylic acid ester (C) another copolymerizable α, β-ethylenically unsaturated monomer is 0 to 48.5% by weight, and (d) copolymerization. It is preferably an aqueous synthetic resin emulsion obtained by emulsion polymerization of a monomer comprising 0.5 to 20% by weight of a possible functional group-containing α, β-ethylenically unsaturated monomer. According to a further preferred aspect of the present invention, the copolymerizable functional group-containing monomer (d) is selected from the group consisting of an amide group or a derivative thereof, a hydroxyl group, a glycidyl group and a carboxyl group. Having a solubility in water of 10 at 100 g of water at 25 ° C.
It is a functional group-containing monomer of 0 g or less. According to another preferred embodiment of the present invention, the heat-sensitive gelling agent (B) is an organopolysiloxane-based heat-sensitive gelling agent, a nonionic surfactant-based heat-sensitive gelling agent, or a nonionic surfactant and an inorganic material. It is a thermosensitive gelling agent consisting of a salt. According to a preferred embodiment of the present invention, the heat-sensitive gelling agent (B) is added to the aqueous synthetic resin emulsion in a solid content of 0.5 to 5%.
A thermosensitive gelling emulsion blended by weight% is preferred.
Further, according to still another preferred embodiment of the present invention, the monomer of the component (A) (c) is (c-1) an amide group or a derivative thereof, a hydroxyl group, a glycidyl group, or a carboxyl group. Any one
Functional group-containing monomer having two functional groups and having a solubility in water of not more than 100 g per 100 g of water at 25 ° C.
(C-2) a copolymerizable α other than the components (a), (b) and (c-1); , Β-ethylenically unsaturated monomer in an amount of 0 to 48.5% by weight (based on the total amount of the monomer of component (A)).

【0006】[0006]

【発明の具体的説明】感熱ゲル化性エマルジョンは次の
ような特性を有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The thermosensitive gelling emulsion has the following properties.

【0007】 塗料のライン塗装では、加熱乾燥時に
表面に早く皮膜が形成されると中の水分が蒸発出来ず内
部の乾燥が進みにくく、乾燥温度を高めると塗膜に熱ブ
リスターとよばれるフクレが発生する問題がある。エマ
ルジョンに感熱ゲル化性を付与すれば表面の連続した皮
膜形成を防止し、水分を蒸発しやすくするため内部の乾
燥を早め、熱ブリスターを防止することが出来る。
[0007] In line coating of paint, if a film is formed on the surface quickly during heating and drying, moisture in the film cannot evaporate and internal drying is difficult to proceed. If the drying temperature is increased, blisters called thermal blisters are formed on the coating film. There are problems that occur. By imparting the thermosensitive gelling property to the emulsion, it is possible to prevent the formation of a continuous film on the surface, to accelerate the drying of the inside to facilitate the evaporation of water, and to prevent the thermal blister.

【0008】 紙の顔料コートでは、塗工後、加熱乾
燥時に、エマルジョンのバインダーをゲル化させれば過
剰の浸透を防止し、また熱ブリスターを防止することが
出来る。
In the pigment coating of paper, if the binder of the emulsion is gelled during coating and heating and drying, excessive penetration can be prevented and thermal blistering can be prevented.

【0009】 紙、繊維への含浸加工では、含浸後の
加熱乾燥時にエマルジョンを感熱ゲル化させることによ
り含浸した樹脂の表面層への移行を防止して均一な樹脂
の付着を行うことができる。感熱ゲル化性エマルジョン
に必要な性質として、感熱ゲル化温度が50〜95℃で
あること、感熱ゲル化速度が速いこと、ゲルの強度が大
きいこと、貯蔵安定性が良好であること等があげられ
る。
In the process of impregnating paper and fiber, the emulsion is thermally gelled at the time of heating and drying after impregnation, whereby transfer of the impregnated resin to the surface layer can be prevented, and uniform application of the resin can be performed. Properties required for the thermogelling emulsion include a thermogelation temperature of 50 to 95 ° C., a high thermogelation rate, a high gel strength, and a good storage stability. Can be

【0010】本発明の第1の特徴は、広いpH域で感熱
ゲル化が生起することである。従来知られている感熱ゲ
ル化性エマルジョンはpHを中性近辺に保つ必要があっ
た。そのため必要とする皮膜性能を発揮させるのにエマ
ルジョンを構成する単量体組成や、添加物を自由に選択
することが出来ず、感熱ゲル化性エマルジョンの性能や
用途が狭い範囲に限定される不都合があった。特に、塗
料や紙の顔料コートなどでは、エマルジョン自体の安定
性と顔料、フィラーなどの分散安定性のためにpH7〜
9の中性からアルカリサイドで使用されるが、アルカリ
サイドに安定化されたエマルジョンは感熱ゲル化剤を加
えても感熱ゲル化しにくくなる問題があった。また、紙
や繊維への含浸加工では、酸性の触媒が併用されるため
酸性域で使用されることが多い。本発明の感熱ゲル化性
エマルジョンは、pHによる影響が少いため、用途によ
るpH域を問題とすることがなく、広いpH域で使用す
ることが出来る利点がある。
A first feature of the present invention is that thermal gelation occurs in a wide pH range. Conventionally known thermosensitive gelling emulsions needed to keep the pH near neutrality. Therefore, it is not possible to freely select the monomer composition and additives constituting the emulsion to exhibit the required film performance, and the performance and application of the thermosensitive gelling emulsion are limited to a narrow range. was there. In particular, in the case of a paint or paper pigment coat, the pH of the emulsion is 7 to 10 due to the stability of the emulsion itself and the dispersion stability of pigments and fillers.
9 is used on the neutral to alkaline side, but the emulsion stabilized on the alkaline side has a problem in that it becomes difficult to form a thermal gel even when a thermal gelling agent is added. In addition, in the impregnation of paper or fiber, an acidic catalyst is used in combination, so that it is often used in an acidic region. The heat-sensitive gelling emulsion of the present invention has an advantage that it can be used in a wide pH range without affecting the pH range depending on the application since the influence of pH is small.

【0011】本発明の第2の特徴は固形分20重量%程
度の低濃度であっても感熱ゲル化を生起させることであ
る。従来は固形分35重量%以下の低濃度では感熱ゲル
化が発生しないと考えられていたが、本発明はこの常識
を破ったのである。紙や繊維への含浸加工では、均一な
含浸を行い、含浸量を調整するために、エマルジョンは
水で希釈されて使用されているが、従来の感熱ゲル化性
エマルジョンでは、固形分濃度は35重量%以上である
ため、基材への浸透も悪く含浸加工の用途には使用し難
かった。本発明の感熱ゲル化性エマルジョンは低濃度で
あっても感熱ゲル化を生起させることが出来るので、こ
れらの用途にも有効に使用することが出来る。塗料にお
いても、顔料・フィラーを多量に使用した高PVC塗料
では塗料中のエマルジョン濃度が低下し、従来の感熱ゲ
ル化エマルジョンでは、感熱ゲル化が発生しなくなり、
顔料・フィラーの使用量が限定される不都合があった。
A second feature of the present invention is that thermal gelation occurs even at a low concentration of about 20% by weight of solids. Conventionally, it was thought that thermal gelation would not occur at a low concentration of solid content of 35% by weight or less, but the present invention has broken this common sense. In the impregnation of paper or fiber, the emulsion is diluted with water for uniform impregnation and the amount of impregnation is adjusted. However, in the conventional thermosensitive gelling emulsion, the solid content concentration is 35%. Since it is not less than the weight%, it hardly penetrates into the base material and is difficult to use for impregnation. Since the heat-sensitive gelling emulsion of the present invention can cause heat-sensitive gelation even at a low concentration, it can be effectively used for these applications. In paints as well, the emulsion concentration in the paint decreases in high PVC paints that use a large amount of pigments and fillers, and thermal gelation does not occur in conventional thermal gelling emulsions.
There is a disadvantage that the amount of the pigment / filler used is limited.

【0012】本発明の第3の特徴はゲル化温度に達した
時のゲル化が鋭敏であることである。徐々にゲル化する
ものではない。このような本発明の特徴ある作用は、使
用する特別の単量体組成の共重合体エマルジョンと、感
熱ゲル化剤であるオルガノポリシロキサン系感熱ゲル化
剤またはノニオン界面活性剤系感熱ゲル化剤の組合せに
よって奏されるものである。オルガノポリシロキサン自
体は、感熱ゲル化剤として広く使用されており、無機化
合物、例えば、酸化亜鉛、硫酸カリウム、硫酸ナトリウ
ムなど使用しなくとも単独で感熱ゲル化し、その挙動は
鋭敏であり、混和安定性も良好である。また、市場には
曇点が異なる多くのタイプがあり入手しやすい。単独で
効果のある感熱ゲル化剤でも、ポリメチルビニルエーテ
ルなどでは、合成樹脂エマルジョンとの混和性が悪く、
経時に水を分離するため使用出来ないが、オルガノポリ
シロキサンは、経時の水分離もなく使用しやすい。しか
し、通常のアクリル系合成樹脂エマルジョンでは選択性
が強く、感熱ゲル化させることが難しかった。
A third feature of the present invention is that the gelation when the gelation temperature is reached is sharp. It does not gradually gel. Such a characteristic action of the present invention is that a copolymer emulsion of a specific monomer composition to be used is used, and an organopolysiloxane-based thermal gelling agent or a nonionic surfactant-based thermal gelling agent which is a thermal gelling agent. It is played by the combination of. Organopolysiloxane itself is widely used as a heat-sensitive gelling agent, and forms a heat-sensitive gel alone without using inorganic compounds such as zinc oxide, potassium sulfate, and sodium sulfate, and its behavior is sharp and miscible. The properties are also good. Also, there are many types with different cloud points in the market, which are easily available. Even a thermosensitive gelling agent that is effective alone, such as polymethyl vinyl ether, has poor miscibility with synthetic resin emulsions,
Although it cannot be used because water is separated over time, organopolysiloxane is easy to use without water separation over time. However, ordinary acrylic synthetic resin emulsions have strong selectivity, and it has been difficult to form a thermosensitive gel.

【0013】オルガノポリシロキサンとしては、例えば
特公昭40−21427号、特公昭47−19604
号、特開昭50−24336号、米国特許第32463
3号、米国特許第3255140号、英国特許第114
1867号に記載されている化合物が使用出来る。
Examples of the organopolysiloxane include Japanese Patent Publication No. 40-21427 and Japanese Patent Publication No. 47-19604.
No. JP-A-50-24336, U.S. Pat.
No. 3, US Pat. No. 3,255,140, British Patent No. 114
The compounds described in No. 1867 can be used.

【0014】特に、オルガノポリシロキサン系感熱ゲル
化剤の15重量%水溶液における曇点が50℃以下であ
ることが好ましい。曇点が50℃を越えると、ゲル化温
度が高くなりすぎ、感熱ゲル化が鋭敏でなくなるので好
ましくない。オルガノポリシロキサンの配合量はエマル
ジョン固形分に対し0.5〜5重量%である。この範囲
より少いと感熱ゲル化効果が得られなくなり、多いと、
エマルジョンの安定性が悪くなったり、エマルジョンか
ら得られる皮膜の耐水性などが低下する。配合量は、感
熱ゲル化効果の得られる必要最低量を使用することが好
ましい。
In particular, the cloud point of a 15% by weight aqueous solution of an organopolysiloxane-based thermosensitive gelling agent is preferably 50 ° C. or less. If the cloud point exceeds 50 ° C., the gelation temperature becomes too high, and the heat-sensitive gelation becomes insensitive, which is not preferable. The compounding amount of the organopolysiloxane is 0.5 to 5% by weight based on the solid content of the emulsion. If it is less than this range, the thermosensitive gelling effect cannot be obtained, and if it is too large,
The stability of the emulsion becomes poor, and the water resistance of a film obtained from the emulsion is lowered. It is preferable to use the necessary minimum amount for obtaining the thermosensitive gelling effect.

【0015】ノニオン界面活性剤系感熱ゲル化剤として
は、曇点が30〜80℃のポリオキシエチレンアルキル
エーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテ
ル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロッ
クポリマー、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エス
テル、ポリオキシエチレンアシルエステル、ポリオキシ
エチレンポリアリールエーテルなどが使用される。アル
キルフェノール−ホルマリン縮合物のアルキレンオキシ
ド付加物も使用することが出来る。アルキルフェノール
−ホルマリン縮合物のアルキレンオキシド付加物は、温
度に対してシャープに反応するので、特に好ましい。
Examples of the nonionic surfactant-based thermosensitive gelling agent include polyoxyethylene alkyl ether having a cloud point of 30 to 80 ° C., polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyoxyethylene-polyoxypropylene block polymer, and polyoxyethylene sorbitan. Fatty acid esters, polyoxyethylene acyl esters, polyoxyethylene polyaryl ethers and the like are used. An alkylene oxide adduct of an alkylphenol-formalin condensate can also be used. An alkylene oxide adduct of an alkylphenol-formalin condensate is particularly preferred because it reacts sharply with temperature.

【0016】該界面活性剤の使用量は合成樹脂エマルジ
ョンに対し固形分で0.5〜5重量%である。この範囲
より少いと感熱ゲル化効果が得られなくなり、多いと、
エマルジョンの安定性が悪くなったり、エマルジョンか
ら得られる皮膜の耐水性などが低下する。配合量は、感
熱ゲル化効果の得られる必要最低量を使用することが好
ましい。
The amount of the surfactant to be used is 0.5 to 5% by weight in solid content with respect to the synthetic resin emulsion. If it is less than this range, the thermosensitive gelling effect cannot be obtained, and if it is too large,
The stability of the emulsion becomes poor, and the water resistance of a film obtained from the emulsion is lowered. It is preferable to use the necessary minimum amount for obtaining the thermosensitive gelling effect.

【0017】エマルジョンの共重合体を構成する単量体
は皮膜性能上からもアクリル酸エステルまたはメタアク
リル酸エステルを主成分として使用する必要がある。前
述の通り、アクリル酸エステルやメタクリル酸エステル
重合体エマルジョンはオルガノポリシロキサン系などの
感熱ゲル化剤では感熱ゲル化しない。感熱ゲル化を起こ
すためには共重合体中にアセトアセチル基含有単量体を
0.5〜50重量%導入する必要がある。残部に他の単
量体を使用することも出来るがその使用量は49重量%
以上は感熱ゲル化性に悪影響を与えるので使用出来な
い。つまり、主成分はアクリル酸エステル系単量体とア
セトアセチル基を有する単量体である。
It is necessary to use acrylic acid ester or methacrylic acid ester as a main component of the monomer constituting the emulsion copolymer from the viewpoint of film performance. As described above, acrylic acid ester or methacrylic acid ester polymer emulsions do not gelate with a thermal gelling agent such as an organopolysiloxane. In order to cause thermal gelation, it is necessary to introduce 0.5 to 50% by weight of an acetoacetyl group-containing monomer into the copolymer. Other monomers can be used for the remainder, but the amount used is 49% by weight.
The above cannot be used because it has an adverse effect on the thermal gelation property. That is, the main components are an acrylate monomer and a monomer having an acetoacetyl group.

【0018】また官能基を有する共重合性のα、β−エ
チレン性単量体を0.5〜20重量%使用することが出
来る。このような官能基含有単量体としてはアミド基、
またはその誘導体、ヒドロキシル基、グリシジル基、カ
ルボキシル基のいずれか1つの官能基を有し、水に対す
る溶解度が25℃において水100gに対し100g以
下の官能基含有単量体である。官能基含有単量体の使用
量は、0.5〜20重量%でなければならない。0.5
重量%以下では、架橋効果が得られず、20重量%を越
えると、乳化重合時に安定な合成樹脂水性エマルジョン
が得られ難く、また、得られた場合にも、耐水性などの
皮膜物性が著しく低下し好ましくない。
The copolymerizable α, β-ethylenic monomer having a functional group can be used in an amount of 0.5 to 20% by weight. Amide groups, such functional group-containing monomers,
Or a derivative thereof, a functional group-containing monomer having any one of a hydroxyl group, a glycidyl group, and a carboxyl group, and having a solubility in water of 100 g or less per 100 g of water at 25 ° C. The amount of the functional group-containing monomer must be 0.5 to 20% by weight. 0.5
When the amount is less than 20% by weight, a crosslinking effect cannot be obtained. When the amount exceeds 20% by weight, it is difficult to obtain a stable aqueous synthetic resin emulsion at the time of emulsion polymerization. It is not preferable because it decreases.

【0019】本発明で使用される、アクリル酸エステル
またはメタクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチ
ル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリ
ル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、
アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸2−エチ
ルヘキシル、アクリロニトリル、メタクリロニトリルな
どである。アセトアセチル基含有単量体はヒドロキシル
基、アミド基、ウレタン基、アミノ基、カルボキシル基
などの官能基含有単量体にジケテンを反応させるか、該
単量体にアセト酢酸エステルをエステル交換反応するこ
とにより得られる。特にアリルアセトアセテート、ビニ
ルアセトアセテート、2−アセトアセトキシエチル(メ
タ)アクリレート、2−アセトアセトキシプロピル(メ
タ)アクリレートが好ましい。
The acrylate or methacrylate used in the present invention includes methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate,
2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, acrylonitrile, methacrylonitrile and the like. The acetoacetyl group-containing monomer reacts diketene with a functional group-containing monomer such as a hydroxyl group, an amide group, a urethane group, an amino group, a carboxyl group, or transesterifies an acetoacetic ester with the monomer. It can be obtained by: Particularly, allyl acetoacetate, vinyl acetoacetate, 2-acetoacetoxyethyl (meth) acrylate, and 2-acetoacetoxypropyl (meth) acrylate are preferred.

【0020】他の共重合性単量体としては、酢酸ビニ
ル、バーサチック酸ビニルなどのビニルエステルやスチ
レン、メチルスチレン、塩化ビニル、エチレン等が使用
される。官能基を有する単量体のうち、アミド基または
その誘導体を有する単量体を有する単量としては、メタ
クリルアミド(31)、N−メチロールメタクリルアミ
ド(90)、ヒドロキシル基を有する単量体としては、
2−ヒドロキシプロピルメタクリレート(13.4)2
−ヒドロキシブチルメタクリレート(10以下)、グリ
シジル基を有する単量体としては、グリシジルメタクリ
レート(10以下)、アリルグリシジルエーテル(1
3)などである。なおかっこ内の数字は、25℃におけ
る水100gに対する溶解度である。
As other copolymerizable monomers, vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl versatate, styrene, methylstyrene, vinyl chloride, ethylene and the like are used. Among monomers having a functional group, a monomer having a monomer having an amide group or a derivative thereof includes methacrylamide (31), N-methylol methacrylamide (90), and a monomer having a hydroxyl group. Is
2-hydroxypropyl methacrylate (13.4) 2
-Hydroxybutyl methacrylate (10 or less) and monomers having a glycidyl group include glycidyl methacrylate (10 or less) and allyl glycidyl ether (1
3) and so on. The numbers in parentheses indicate the solubility in 100 g of water at 25 ° C.

【0021】これ等の官能基を有する単量体は、いずれ
も25℃において水100gに対する溶解度が100g
以下である。何故水100gに対する溶解度が100g
を越える官能基含有単量体が使用できないのかその理由
は必ずしも明らかではないが、本発明者は官能基含有単
量体の水への溶解度が大きいと、エマルジョン重合のご
とき不均一な反応系では、主単量体との共重合が充分に
は行われず、官能基含有単量体の単独重合体も生成して
しまうので、この単独重合体がエマルジョン粒子表面に
吸着して安定性を高めるため、感熱ゲル化の効果が得ら
れないものと考えている。
Each of these monomers having a functional group has a solubility in 100 g of water at 25 ° C. of 100 g.
It is as follows. Why 100 g water solubility
Although it is not clear why the functional group-containing monomer cannot be used, the present inventors have found that if the solubility of the functional group-containing monomer in water is large, a heterogeneous reaction system such as emulsion polymerization may be used. Since the copolymerization with the main monomer is not sufficiently performed, and a homopolymer of the functional group-containing monomer is also generated, the homopolymer is adsorbed on the emulsion particle surface to enhance the stability. It is considered that the effect of thermal gelation cannot be obtained.

【0022】また、感熱ゲル化の効果を損なわない範囲
で、前記の官能基を有する単量体以外の官能基含有単量
体を他の目的で使用することが出来る。前記以外の官能
基含有単量体としては、耐溶剤性を向上するための、ジ
ビニルベンゼン、ジアリルフタレート、1,6ヘキサン
ジオール、エチレングリコールジメタクリレート、トリ
アリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、テ
トラアリルオキシエタンなどの不飽和基を2以上有する
単量体、機械的安定性、顔料混和安定性などの安定性を
向上するための、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン
酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸などの不飽和
カルボン酸などである。
Further, a functional group-containing monomer other than the above-mentioned functional group-containing monomer can be used for other purposes as long as the effect of the thermal gelation is not impaired. Examples of the functional group-containing monomer other than the above include divinylbenzene, diallyl phthalate, 1,6 hexanediol, ethylene glycol dimethacrylate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, and tetraallyl for improving solvent resistance. Monomers having two or more unsaturated groups such as oxyethane, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itacone for improving stability such as mechanical stability and pigment mixing stability And unsaturated carboxylic acids such as acids.

【0023】感熱ゲル化剤としてノニオン界面活性剤系
のゲル化剤を用いる場合無機塩を併用することも出来
る。無機塩を加えると、より低温域で感熱ゲル化が生起
し、感熱ゲル化が早く、シャープになる。使用される無
機塩は塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、硫酸アン
モニウム、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、塩化カルシ
ウム、硫酸カルシウム、炭酸アンモニウム、硝酸ナトリ
ウムなどである。
When a nonionic surfactant-based gelling agent is used as the heat-sensitive gelling agent, an inorganic salt can be used in combination. When an inorganic salt is added, thermal gelation occurs in a lower temperature range, and the thermal gelation is quick and sharp. The inorganic salts used are ammonium chloride, ammonium nitrate, ammonium sulfate, potassium sulfate, sodium sulfate, calcium chloride, calcium sulfate, ammonium carbonate, sodium nitrate and the like.

【0024】感熱ゲル化剤水溶液をエマルジョンに加え
て感熱ゲル化性エマルジョンを製造する時に、一時的な
ショックによりエマルジョンの安定性が壊され、部分的
にゲル化を生ずる場合がある。このようなショックによ
るゲル化の発生は感熱ゲル化剤水溶液の配合時のみであ
って、感熱エマルジョンが形成された後は安定である。
このような混合時のエマルジョンの一時的なショックを
和らげるためには、感熱ゲル化に影響しない範囲で、界
面活性剤をエマルジョンに加えると有効である。界面活
性剤としては、HLB10〜16の非イオン界面活性剤
がエマルジョン100重量部に対して2重量部以下で使
用される。
When a thermosensitive gelling emulsion is prepared by adding an aqueous solution of a thermogelling agent to an emulsion, temporary shock may destroy the stability of the emulsion and cause partial gelation. Gelation due to such a shock occurs only when the heat-sensitive gelling agent aqueous solution is added, and is stable after the heat-sensitive emulsion is formed.
In order to reduce the temporary shock of the emulsion at the time of mixing, it is effective to add a surfactant to the emulsion within a range not affecting the thermal gelation. As the surfactant, a nonionic surfactant having an HLB of 10 to 16 is used in an amount of 2 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the emulsion.

【0025】[0025]

【実施例】【Example】

製造例A 合成樹脂エマルジョンの製造 温度計、撹拌機、還流冷却器および滴下ロートを備えた
四ツ口フラスコ中に 脱イオン水 73 重量部 界面活性剤(ラウリル硫酸ナトリウム) 0.6重量部 を仕込み、窒素ガスを通気させ、内温50℃に調整す
る。下記の組成の窒素ガスを通気させた単量体乳化液と
重合触媒を滴下ロートより4時間かけて滴下し乳化重合
を行う。 単量体乳化液 アクリル酸ブチル 94 重量部 2−アセトアセトキシエチルメタクリレート 6 重量部 界面活性剤(ラウリル硫酸ナトリウム) 1.8重量部 脱イオン水 55 重量部 重合触媒 過硫酸アンモニウム10重量%水溶液 5 重量部 亜硫酸水素ナトリウム10重量%水溶液 5 重量部 滴下終了後、内温50℃で2時間撹拌を続け乳化重合を
完了し、室温まで冷却する。次いでアンモニア水で約p
H4に調整し、濃度43重量%、粘度12センチポイズ
の合成樹脂エマルジョンを製造した。
Production Example A Production of Synthetic Resin Emulsion In a four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux condenser and a dropping funnel, 73 parts by weight of deionized water and 0.6 part by weight of a surfactant (sodium lauryl sulfate) were charged. Then, the inside temperature is adjusted to 50 ° C. by passing nitrogen gas through. Emulsion polymerization is carried out by dropping a monomer emulsion and a polymerization catalyst into which a nitrogen gas having the following composition has been passed through from a dropping funnel over 4 hours. Monomer emulsion butyl acrylate 94 parts by weight 2-acetoacetoxyethyl methacrylate 6 parts by weight Surfactant (sodium lauryl sulfate) 1.8 parts by weight Deionized water 55 parts by weight Polymerization catalyst 10% by weight ammonium persulfate aqueous solution 5 parts by weight 5% by weight of a 10% by weight aqueous solution of sodium hydrogen sulfite After completion of the dropwise addition, stirring is continued at an internal temperature of 50 ° C. for 2 hours to complete emulsion polymerization, and the mixture is cooled to room temperature. Then with ammonia water
Adjusted to H4, a synthetic resin emulsion having a concentration of 43% by weight and a viscosity of 12 centipoise was produced.

【0026】製造例B〜D 合成樹脂エマルジョンの製
造 製造Aにおいて、単量体乳化液の単量体を表1の通り代
えた以外は製造例Aと同様にして合成樹脂エマルジョン
を製造した。
Production Examples B to D Production of Synthetic Resin Emulsion A synthetic resin emulsion was produced in the same manner as in Production Example A except that the monomers in the monomer emulsion were changed as shown in Table 1.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】(註)の数値は25℃における水100g
への溶解度である。
(Note) 100 g of water at 25 ° C.
Is the solubility in

【0029】製造例イ 比較例に使用する合成樹脂エマ
ルジョンの製造 製造例Aにおいて、2−アセトアセトキシエチルメタク
リレート6重量部を使用せずアクリル酸ブチル100重
量部とした以外は製造例Aと同様にして合成樹脂エマル
ジョンを製造した。
Production Example A Production of Synthetic Resin Emulsion Used for Comparative Example Production Example A was the same as Production Example A except that 6 parts by weight of 2-acetoacetoxyethyl methacrylate was not used and 100 parts by weight of butyl acrylate was used. Thus, a synthetic resin emulsion was produced.

【0030】製造例ロ、ハ、ニ 比較例に使用する合成
樹脂エマルジョンの製造 製造例Aにおいて使用した単量体組成を表2の通り使用
した以外は製造例Aと同様にして合成樹脂エマルジョン
を製造した。
Production Examples B, C, D Production of Synthetic Resin Emulsion Used in Comparative Example A synthetic resin emulsion was prepared in the same manner as in Production Example A except that the monomer composition used in Production Example A was used as shown in Table 2. Manufactured.

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】実施例1〜4 製造例A〜Dで得られた合成樹脂エマルジョンにアルキ
ルフェノール−ホリマリン縮合物のアルキレンオキシド
付加物(花王株式会社製 ラテムルNP−5150)1
0重量%水溶液と硫酸アンモニウム10重量%水溶液を
表3の通り加えて感熱ゲル化エマルジョン(I)を得
た。別に、合成樹脂エマルジョンにオルガノポリシロキ
サン系感熱ゲル化剤としてコアギュラントWS(バイエ
ル社製 曇点31℃)10重量%水溶液を表3の通り加
えて感熱ゲル化エマルジョン(II)を得た。
Examples 1 to 4 Alkylene oxide adduct of alkylphenol-folimarin condensate (Latemul NP-5150 manufactured by Kao Corporation) was added to the synthetic resin emulsions obtained in Production Examples A to D.
A 0% by weight aqueous solution and a 10% by weight aqueous solution of ammonium sulfate were added as shown in Table 3 to obtain a thermosensitive gelled emulsion (I). Separately, a 10% by weight aqueous solution of Coagulant WS (manufactured by Bayer Co., cloud point 31 ° C.) as an organopolysiloxane-based thermosensitive gelling agent was added to the synthetic resin emulsion as shown in Table 3 to obtain a thermosensitive gelled emulsion (II).

【0033】[0033]

【表3】 [Table 3]

【0034】比較例1〜4 製造例イ〜ニで得られた合成樹脂エマルジョンについて
も実施例1と同様にして表3の通り加えてエマルジョン
組成物を得た。
Comparative Examples 1 to 4 The synthetic resin emulsions obtained in Production Examples 1 to 2 were added in the same manner as in Example 1 as shown in Table 3 to obtain emulsion compositions.

【0035】試験方法 (エマルジョンの安定性)実施例1〜4で得た感熱ゲル
化エマルジョンおよび比較例1〜4で得たエマルジョン
組成物を密閉容器に入れ、40℃に調整した恒温器中に
2週間放置し、エマルジョンの安定性を試験した。試験
結果は表3の通りであった。 ○………エマルジョンの増粘も離水も認められず安定で
あった。 ×………エマルジョンは離水が著しいか、増粘が著しく
使用出来なかった。
Test Method (Emulsion Stability) The heat-sensitive gelled emulsion obtained in Examples 1 to 4 and the emulsion composition obtained in Comparative Examples 1 to 4 were placed in a closed container and placed in a thermostat adjusted to 40 ° C. After standing for 2 weeks, the stability of the emulsion was tested. Table 3 shows the test results. …: The emulsion was stable with neither thickening nor water separation. ×: The emulsion was remarkably water-separated or thickened, and could not be used.

【0036】(感熱ゲル化性)実施例1〜4で得た感熱
ゲル化エマルジョンおよび比較例1〜4で得たエマルジ
ョン組成物のpHを約8.5(アルカリ性)、約7.5
(中性)および約4.5(酸性)に調整し、その5gを
内径15mmの試験管に採取し、80℃に調整したウオ
ーターバス中に5分間浸漬し、80℃における感熱ゲル
化性を試験した。 ◎………エマルジョンの全体がゲル化した。 ○………エマルジョンの粘度が著しく増粘した。 △………エマルジョンの粘度に増粘が認められたが不充
分であった。 ×………エマルジョンの粘度に変化は認められなかっ
た。
(Thermogelability) The thermogelling emulsions obtained in Examples 1 to 4 and the emulsion compositions obtained in Comparative Examples 1 to 4 were adjusted to have a pH of about 8.5 (alkaline) and about 7.5.
(Neutral) and about 4.5 (acidic), 5 g of the sample was taken in a test tube having an inner diameter of 15 mm, and immersed in a water bath adjusted to 80 ° C. for 5 minutes to determine the thermosensitive gelling property at 80 ° C. Tested. A: The whole emulsion gelled. …: The viscosity of the emulsion increased remarkably. Δ: The viscosity of the emulsion increased, but was insufficient. ×: No change was observed in the viscosity of the emulsion.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明の感熱性ゲル化エマルジョンは広
いpH域で感熱ゲル化することが出来、低濃度でも感熱
ゲル化を生起する利点がある。その上所定のゲル化温度
にすると鋭敏にゲル化する効果を奏する。
The thermosensitive gelled emulsion of the present invention can be thermogelled in a wide pH range, and has the advantage of causing thermogelation even at a low concentration. In addition, when the gelling temperature is set to a predetermined value, an effect of sharply gelling is exerted.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 33/04 - 33/22 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C08L 33/04-33/22

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(A)(a)アセトアセチル基含有単量体
0.5〜50重量%、 (b)アクリル酸エステルとメタクリル酸エステルから
選ばれる1種以上の単量体 50〜99重量%、および (c)他の共重合可能なα、β−エチレン性不飽和単量
体 0〜49.0重量%からなる単量体を乳化重合して
得た、合成樹脂エマルジョンと、 (B)感熱ゲル化剤とからなる、感熱ゲル化性エマルジ
ョン。
(A) (a) 0.5 to 50% by weight of an acetoacetyl group-containing monomer, and (b) 50 to 99% by weight of one or more monomers selected from acrylates and methacrylates. (C) another copolymerizable α, β-ethylenically unsaturated monomer, a synthetic resin emulsion obtained by emulsion polymerization of a monomer comprising 0 to 49.0% by weight; A) a heat-sensitive gelling emulsion comprising a heat-sensitive gelling agent;
【請求項2】成分(A)(c)の単量体が、 (c-1) アミド基もしくはその誘導体、ヒドロキシル
基、グリシジル基、またはカルボキシル基のいずれか1
つの官能基を有し、水に対する溶解度が25℃において
水100gに対し100g以下である官能基含有単量体
0.5〜20重量%(成分(A)の単量体全量に対し
て)と、 (c-2) 前記成分(a)、(b)および(c-1)以外の共重合可能
なα、β−エチレン性不飽和単量体 0〜48.5重量
%(成分(A)の単量体全量に対して)とからなる、請
求項1に記載された感熱ゲル化性エマルジョン。
2. The monomer of component (A) (c) is selected from the group consisting of (c-1) one of an amide group or a derivative thereof, a hydroxyl group, a glycidyl group, and a carboxyl group.
A functional group-containing monomer having two functional groups and having a solubility in water of not more than 100 g per 100 g of water at 25 ° C. 0.5 to 20% by weight (based on the total amount of the monomer of component (A)); (C-2) 0 to 48.5% by weight of a copolymerizable α, β-ethylenically unsaturated monomer other than the components (a), (b) and (c-1) (component (A) The thermosensitive gelling emulsion according to claim 1, which is based on the total amount of the monomers).
【請求項3】成分(B)の感熱ゲル化剤が、オルガノポ
リシロキサン系感熱ゲル化剤である、請求項1または2
に記載の感熱ゲル化性エマルジョン。
3. The heat-sensitive gelling agent of component (B) is an organopolysiloxane-based heat-sensitive gelling agent.
2. The heat-sensitive gelling emulsion according to 1.).
【請求項4】成分(B)の感熱ゲル化剤が、ノニオン界
面活性剤系感熱ゲル化剤である、請求項1または2に記
載の感熱ゲル化性エマルジョン。
4. The heat-sensitive gelling emulsion according to claim 1, wherein the heat-sensitive gelling agent of the component (B) is a nonionic surfactant-based heat-sensitive gelling agent.
【請求項5】成分(B)の感熱ゲル化剤が、ノニオン界
面活性剤と無機質塩とからなる感熱ゲル化剤である、請
求項1または2に記載の感熱ゲル化性エマルジョン。
5. The heat-sensitive gelling emulsion according to claim 1, wherein the heat-sensitive gelling agent of the component (B) is a heat-sensitive gelling agent comprising a nonionic surfactant and an inorganic salt.
【請求項6】成分(B)の感熱ゲル化剤を、合成樹脂エ
マルジョンに対し固形分で0.5〜5重量%配合してな
る、請求項1〜5のいずれか一項に記載の感熱ゲル化性
エマルジョン。
6. The heat-sensitive gel according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat-sensitive gelling agent of the component (B) is mixed with the synthetic resin emulsion at a solid content of 0.5 to 5% by weight. Gelling emulsion.
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