JP7049000B1 - 樹脂エマルション及び樹脂エマルションの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一実施形態の樹脂エマルション(以下、単に「樹脂エマルション」と記載することがある。)は、樹脂粒子を含有する。この樹脂粒子は、架橋反応性高分子に取り囲まれたエチレン性不飽和単量体を含む単量体成分が重合した重合体粒子と、その重合体粒子を覆う架橋反応性高分子で形成された保護層とを含む。その架橋反応性高分子は、反応性基を有する反応性基含有重合性単量体に由来する構造単位を含むとともに、その構造単位として、カルボキシ基を有するカルボキシ基含有重合性単量体に由来する構造単位を、架橋反応性高分子の全質量を基準として、1~50質量%含む。この樹脂エマルションは、架橋反応性高分子のガラス転移温度(Tg)から樹脂粒子の最低造膜温度(MFT)を減じて求められるΔTが1℃以上である。なおかつ、この樹脂エマルションは、当該樹脂エマルションの不揮発分濃度を10質量%に調整したエマルション試料について測定される25℃での表面張力が40mN/m未満である。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・Wn/Tgn ・・・(1)
上記式(1)中、Tgは、n種の単量体成分(単量体1~n)の重合体(共重合体)のガラス転移温度(単位:K)を表す。W1、W2、・・・Wnは、n種の単量体成分の総量に対する各単量体(1、2、・・・n)の質量分率を表し、Tg1、Tg2、・・・Tgnは、各単量体(1、2、・・・n)の単独重合体のガラス転移温度(単位:K)を表す。例えば、後述する実施例で使用した単量体等を例に挙げると、その単量体の単独重合体のガラス転移温度は次の通りであり、それらの値を後述する実施例及び比較例で製造した樹脂粒子のTgの理論値の算出に用いた。
n-ブチルアクリレート(BA):-55℃
n-ブチルメタクリレート(BMA):20℃
メチルメタクリレート(MMA):105℃
エチルアクリレート(EA):-22℃
アクリル酸(AAc):105℃
2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA):-15℃
スチレン(ST):100℃
ジアセトンアクリルアミド(DAAM):77℃
樹脂エマルションにおける樹脂粒子は、架橋反応性高分子に取り囲まれたエチレン性不飽和単量体を含む単量体成分が重合した重合体粒子と、重合体粒子を覆う架橋反応性高分子で形成された保護層とを含む。
重合体粒子は、樹脂粒子におけるコア部分である。重合体粒子は、1種のエチレン性不飽和単量体が重合した重合体(単独重合体)の粒子でもよく、すなわち、1種のエチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を含む重合体(単独重合体)の粒子でもよい。重合体粒子は、2種以上のエチレン性不飽和単量体が重合(共重合)した重合体(共重合体)の粒子であることが好ましく、すなわち、2種以上のエチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を含む重合体(共重合体)の粒子であることが好ましい。また、重合体粒子の粒子形態は、単一型(単一層)及びコア・シェル型(複層)のいずれであってもよい。
δ(SP値)=(ΣEcoh/ΣV)1/2 ・・・(2)
上記式(2)に示されるように、SP値は、その分子構造からFedorsの推算法により算出されるものであり、凝集エネルギー密度とモル分子容を基に計算される。すなわち、物質の各官能基の凝集エネルギー密度の合計ΣEcohと、モル分子容の合計ΣVより、上記式(2)のように定義することができる。凝集エネルギーの単位はJ/molの場合が多いが、本明細書では、J/molの単位のSP値を4.19の係数で除してcal/molを用いた。原子団、基固有の凝集エネルギー、モル分子容の定数は「R.F.Fedors, Polym. Eng. Sci., 14 [2], 147-154(1974)」に記載の数値を用いることができる。共重合体のSP値は、共重合体中のそれぞれの繰り返し単位(エチレン性不飽和単量体に由来する構造単位)の単独(各単独のエチレン性不飽和単量体)でのSP値をもとに、その使用量の比率(モル比)を用いて算出することができる。
樹脂エマルションにおける樹脂粒子は、上述の重合体粒子を覆う保護層を含む。保護層は、架橋反応性高分子の存在下、架橋反応性高分子に取り囲まれた単量体成分が重合したことで当該単量体成分が重合した重合体粒子を覆うこととなった架橋反応性高分子の層である。架橋反応性高分子は、反応性基を有する反応性基含有重合性単量体に由来する構造単位を含むとともに、その構造単位として、カルボキシ基を有するカルボキシ基含有重合性単量体に由来する構造単位を、架橋反応性高分子の全質量を基準として、1~50質量%含む。カルボキシ基含有重合性単量体に由来する構造単位の含有量は、架橋反応性高分子に使用された単量体成分の総質量に対する、架橋反応性高分子に使用されたカルボキシ基含有重合性単量体の質量の割合で求めることができる。また、上記含有量は、当該単量体に該当する単量体が2種以上用いられている場合には、その2種以上の合計の含有量を意味する。
樹脂エマルションは、架橋反応性高分子(保護層)が有する反応性基と反応可能な架橋剤をさらに含有するもの、又はその架橋剤とともに用いられるものであることが好ましい。これにより、樹脂エマルションを用いて皮膜を形成する際に、樹脂粒子の保護層をなす架橋反応性高分子が有する反応性基含有重合性単量体に由来する反応性基と架橋剤とを反応させることができる。それにより、皮膜に三次元網目構造を形成することが可能となり、保護層を硬化させて、機械的性質(引張強さ及び引張伸び)並びに耐久性がより向上した皮膜を得ることが可能である。
樹脂エマルションは、分散質である前述の樹脂粒子の分散媒として、水性媒体を含有することができる。水性媒体は、少なくとも水を含む液状媒体であり、水のみを使用してもよいし、水、及び水と混じり合うことができる有機溶剤のうちの1種又は2種以上を含む混合溶剤を用いてもよい。水には、脱イオン水(イオン交換水)を用いることが好ましい。有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチルカルビトール、及びN-メチルピロリドン等を挙げることができるが、これらに限定されない。水性媒体としては、水を主成分として用いることが好ましく、水性媒体の全質量を基準として、水を50~100質量%用いることがより好ましい。
上述した樹脂エマルションは、以下に述べる本発明の一実施形態の樹脂エマルションの製造方法によって得られたものであることが好ましい。以下に述べる樹脂エマルションの製造方法において用いられる用語は、いずれも、前述の本発明の一実施形態の樹脂エマルションの説明で挙げた用語と同様に説明されるものである。
[1]樹脂粒子を含有する樹脂エマルションであって、
前記樹脂粒子は、架橋反応性高分子に取り囲まれたエチレン性不飽和単量体を含む単量体成分が重合した重合体粒子と、前記重合体粒子を覆う前記架橋反応性高分子で形成された保護層とを含み、
前記架橋反応性高分子は、反応性基を有する反応性基含有重合性単量体に由来する構造単位を含むとともに、その構造単位として、カルボキシ基を有するカルボキシ基含有重合性単量体に由来する構造単位を、前記架橋反応性高分子の全質量を基準として、1~50質量%含み、
前記架橋反応性高分子のガラス転移温度(Tg)から前記樹脂粒子の最低造膜温度(MFT)を減じて求められるΔTが1℃以上であり、かつ、
前記樹脂エマルションの不揮発分濃度を10質量%に調整したエマルション試料について測定される25℃での表面張力が40mN/m未満である樹脂エマルション。
[2]前記エマルション試料の25℃でのラメラ長が3.06mm以上である上記[1]に記載の樹脂エマルション。
[3]前記樹脂粒子の平均粒子径が10~200nmである上記[1]又は[2]に記載の樹脂エマルション。
[4]前記架橋反応性高分子は、前記カルボキシ基含有重合性単量体に由来する構造単位における前記カルボキシ基の一部又は全部が中和されているものである上記[1]~[3]のいずれかに記載の樹脂エマルション。
[5]前記架橋反応性高分子は、前記反応性基含有重合性単量体に由来する構造単位として、前記カルボキシ基含有重合性単量体以外の反応性基含有重合性単量体に由来する構造単位をさらに含む上記[1]~[4]のいずれかに記載の樹脂エマルション。
[6]前記架橋反応性高分子は、前記反応性基含有重合性単量体以外の重合性単量体に由来する構造単位をさらに含む上記[1]~[5]のいずれかに記載の樹脂エマルション。
[7]前記エチレン性不飽和単量体は、少なくとも(メタ)アクリル酸エステルを含み、前記重合体粒子は、前記重合体粒子の全質量を基準として、前記(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位を50質量%以上含む上記[1]~[6]のいずれかに記載の樹脂エマルション。
[8]前記重合体粒子及び前記架橋反応性高分子の総質量に占める前記架橋反応性高分子の質量の割合は20~80質量%である上記[1]~[7]のいずれかに記載の樹脂エマルション。
[9]前記樹脂エマルションは、前記架橋反応性高分子が有する前記反応性基と反応可能な架橋剤をさらに含有するもの、又は前記架橋剤とともに用いられるものである上記[1]~[8]のいずれかに記載の樹脂エマルション。
[10]前記架橋剤はジカルボン酸ジヒドラジドを含み、前記反応性基含有重合性単量体はジアセトンアクリルアミドを含む上記[9]に記載の樹脂エマルション。
[11]乳化剤の含有量が、前記樹脂エマルションの全質量を基準として、0.5質量%未満に制限されている上記[1]~[10]のいずれかに記載の樹脂エマルション。
[12]反応性基を有する反応性基含有重合性単量体に由来する構造単位を含む架橋反応性高分子であって、前記反応性基含有重合性単量体に由来する構造単位として、カルボキシ基を有するカルボキシ基含有重合性単量体に由来する構造単位を、前記架橋反応性高分子の全質量を基準として、1~50質量%含む前記架橋反応性高分子の水性液に、エチレン性不飽和単量体を含む単量体成分を添加してソープフリーマイクロエマルション重合を行い、前記エチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を含む重合体粒子と、前記重合体粒子を覆う前記架橋反応性高分子で形成された保護層とを含む樹脂粒子を合成する工程を含む樹脂エマルションの製造方法。
[13]前記ソープフリーマイクロエマルション重合を油溶性重合開始剤の存在下で行う上記[12]に記載の樹脂エマルションの製造方法。
[14]前記樹脂粒子を合成する工程の前に、前記架橋反応性高分子の水性液を得る工程をさらに含み、前記架橋反応性高分子の水性液を得る工程は、溶剤中で、前記カルボキシ基含有重合性単量体を含む前記反応性基含有重合性単量体を含有する単量体成分を重合させて前記架橋反応性高分子を合成した後、塩基性物質による中和後に水相に反転乳化して、前記架橋反応性高分子の水性液を得ることを含む上記[12]又は[13]に記載の樹脂エマルションの製造方法。
[15]前記架橋反応性高分子の水性液を得る工程は、前記反転乳化の後に、前記溶剤を除去することを含む上記[14]に記載の樹脂エマルションの製造方法。
(製造例A1)
撹拌機、温度計、還流冷却器、及び滴下ロートを取り付けた四ツ口セパラブルフラスコに、酢酸ブチル100.6質量部と、n-ブチルアクリレート(以下、BA)49.0質量部、メチルメタクリレート(以下、MMA)35.0質量部、アクリル酸(以下、AAc)10.0質量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート(以下、HEA)1.0質量部、及びジアセトンアクリルアミド(以下、DAAM)5.0質量部からなる単量体成分(合計100.0質量部;そのうち反応性基含有重合性単量体はAAc、HEA、及びDAAMで合計16.0質量部)と、N-ドデシルメルカプタン(以下、L-SH)1.0質量部とを仕込み、窒素雰囲気下に撹拌しながら50℃に昇温した。
製造例A1で使用したBA49.0質量部及びMMA35.0質量部を、BA35.0質量部及びMMA49.0質量部に変更したこと以外は、製造例A1と同様の方法により、固形分が30.0質量%である半透明液体として、架橋反応性高分子の水性液(A2)を得た。
製造例A1で使用したBA49.0質量部及びMMA35.0質量部を、BA25.0質量部及びMMA59.0質量部に変更したこと以外は、製造例A1と同様の方法により、固形分が30.0質量%である半透明液体として、架橋反応性高分子の水性液(A3)を得た。
撹拌機、温度計、還流冷却器、及び滴下ロートを取り付けた四ツ口セパラブルフラスコに、酢酸ブチル100.6質量部と、BA49.0質量部、MMA15.0質量部、スチレン(以下、ST)15.0質量部、AAc15.0質量部、HEA1.0質量部、及びDAAM5.0質量部からなる単量体成分(合計100.0質量部)と、L-SH2.0質量部とを仕込み、窒素雰囲気下に撹拌しながら50℃に昇温した。
製造例A4で使用した単量体のうち、ST15.0質量部をシクロヘキシルメタクリレート(以下、CHMA)15.0質量部に変更したこと、及び製造例A4で使用したL-SHの使用量(2.0質量部)を1.5質量部に変更したこと以外は、製造例A4と同様の方法により、架橋反応性高分子の水性液(A5)を得た。得られた架橋反応性高分子の水性液(A5)は、固形分が30.0質量%である乳白色液体であった。
製造例A4において、重合時に使用した単量体成分、及びL-SHの使用量、並びに反転乳化時に使用した25質量%アンモニア水及び脱イオン水のそれぞれの使用量を変更したこと以外は、製造例A4と同様の方法により、架橋反応性高分子の水性液(A6)を得た。得られた架橋反応性高分子の水性液(A6)は、固形分が30.0質量%である半透明液体であった。製造例A6では、製造例A4で使用した単量体成分(合計100.0質量部)を、MMA42.0質量部、2-エチルヘキシルアクリレート(以下、2EHA)40.0質量部、AAc12.0質量部、HEA1.0質量部、及びDAAM5.0質量部からなる単量体成分(合計100.0質量部)に変更した。また、製造例A4で使用したL-SHの使用量(2.0質量部)を1.0質量部に変更した。さらに、製造例A4において、反転乳化時に使用した25質量%アンモニア水18.0質量部及び脱イオン水234.0質量部を、それぞれ、25質量%アンモニア水15.0質量部及び脱イオン水237.0質量部に変更した。
(実施例1)
n-ブチルアクリレート(BA)25.0質量部及びメチルメタクリレート(MMA)25.0質量部からなる単量体成分(合計50.0質量部)、並びにアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.2質量部からなる単量体混合液を調製した。一方、撹拌機、温度計、還流冷却器、及び滴下ロートを取り付けた四ツ口セパラブルフラスコに、架橋反応性高分子の水性液(A1)166.7質量部(固形分50.0質量部)及び脱イオン水47.1質量部を仕込んだ。上記フラスコ内を窒素雰囲気下に撹拌しながら、フラスコ内に、上記単量体混合液を30分かけて添加した。続いて、上記フラスコ内の液温を70℃に昇温し、8時間かけて重合反応(ソープフリーマイクロエマルション重合)を行った。得られた樹脂エマルションは、乳化剤を使用していないにも関わらず、安定な分散状態を保っていた。このことから、マイクロエマルション重合で使用した単量体成分が重合した重合体粒子と、それを覆う架橋反応性高分子からなる保護層とを含む樹脂粒子を含有する樹脂エマルションが得られたことが認められる。
実施例1で使用した架橋反応性高分子の水性液及び単量体成分の種類及び使用量、並びに5質量%ADH水溶液の使用量を表2(表2-1及び表2-2)に示す通りとしたこと以外は、実施例1と同様の方法により、実施例2~9の常温架橋性のアクリル系樹脂エマルション(アクリル系樹脂組成物)を得た。得られた樹脂エマルションはいずれも、固形分が35.0質量%であった。
撹拌機、温度計、還流冷却器、及び滴下ロートを取り付けた四ツ口セパラブルフラスコに、脱イオン水116.2質量部及び反応性アニオン乳化剤としてアリルオキシメチルアルキルオキシポリオキシエチレンのスルホネート塩(商品名「アクアロンKH-10」、第一工業製薬株式会社製;以下の反応性アニオン乳化剤も同じである。)0.8質量部を仕込み、撹拌しながら液温を80℃まで昇温させた。一方、上記フラスコとは別に、BA25.0質量部及びMMA25.0質量部からなる単量体成分(合計50.0質量部)、並びに反応性アニオン乳化剤3.6質量部、及び脱イオン水25.0質量部を、ホモディスパーで乳化させ、1段階目の単量体乳化液を調製した。
撹拌機、温度計、還流冷却器、及び滴下ロートを取り付けた四ツ口セパラブルフラスコに、脱イオン水116.2質量部及び反応性アニオン乳化剤0.8質量部を仕込み、撹拌しながら液温を80℃まで昇温させた。一方、上記フラスコとは別に、BA25.0質量部及びMMA25.0質量部からなる単量体成分(合計50.0質量部)、並びに反応性アニオン乳化剤3.6質量部、及び脱イオン水25.0質量部を、ホモディスパーで乳化させ、1段階目の単量体乳化液を調製した。
比較例2において、1段階目及び2段階目に使用した各単量体成分の種類及び使用量を表3に示す通りとしたこと以外は、比較例1と同様の方法により、比較例3~6のエマルション型の常温架橋性のアクリル系樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物はいずれも、固形分が35.0質量%であった。
上記の実施例及び比較例で得た各樹脂組成物について、以下に述べる方法にて、平均粒子径、樹脂粒子の最低造膜温度(MFT;℃)、並びに不揮発分10質量%としたときの25℃での表面張力及びラメラ長を測定した。また、上記の実施例及び比較例で得た各樹脂組成物を用いて作製した皮膜について、以下に述べる方法にて、耐水性の評価及び引張試験を行った。それらの結果を表2(表2-1及び表2-2)及び表3に示す。なお、これらの表には、前述したFOX式(1)に基づき算出したガラス転移温度(Tg)も示した。また、実施例においては、前述した式(2)に基づき算出した重合体粒子のSP値、架橋反応性高分子のTg、重合体粒子のTg、及び最外層である架橋反応性高分子のTg-MFT=ΔTの値を示し、比較例においては、1段階目の重合物のTg、2段階目の重合物のTg、及び最外層である2段階目の重合物のTg-MFT=ΔTの値を示した。
製造できた各樹脂組成物について、樹脂粒子の動的光散乱法による平均粒子径(nm)を測定した。具体的には、動的光散乱法を利用した粒度分布測定装置(商品名「濃厚系粒径アナライザー FPAR-1000」、大塚電子株式会社製)を用いて体積基準の粒度分布を測定し、累積50%となる粒子径(D50;メディアン径)を平均粒子径として求めた。
製造できた各樹脂組成物について、造膜試験機(株式会社井元製作所製)を用いて、JIS K6828-2:2003の規定に準じて、最低造膜温度(MFT;℃)を測定した。MFTの測定は、樹脂のTgを考慮して下限を0℃とし、0℃において造膜可能であったものは、MFTを0℃未満(MFT<0)とした。
製造できた各樹脂組成物について、不揮発分濃度を10質量%に調整したときの25℃での表面張力を測定した。具体的には、樹脂組成物(固形分35.0質量%)をイオン交換水で希釈して、不揮発分濃度を10質量%に調整した試料を用意した。次いで、その試料について、JIS K2241:2017の6.3.3の規定に準じたウィルヘルミー法により、表面張力計(商品名「DY-300」、協和界面科学株式会社製)を用いて、25℃における表面張力を測定した。測定は同一試料に対して5回以上行った。得られた数値の標準偏差と平均値の関係が標準偏差≦平均値×0.02を満たさない場合は試料の調整から再度行い、標準偏差≦平均値×0.02を満たすまで試験を繰り返した。
製造できた各樹脂組成物について、表面張力の測定に用いた試料と同様に、不揮発分濃度を10質量%に調整した試料を用意し、その試料について、JIS K2241:2017の6.3.2の規定に準じたデュヌイ法により、白金リングを使用した表面張力計(商品名「DY-300」、協和界面科学株式会社製)を用いて、25℃におけるラメラ長を測定した。具体的には、測定対象である試料に対して平行に吊り上げた金属リング(白金リング)を、液中にいったん沈め、次に、リングを鉛直方向に徐々に引き離していく試験を行った。このとき、リングと試料液面との間に形成された液体膜によって生じたリングを引き下げる力が、最大値(つまり、表面張力)を示してから、リングの引き上げ量の増加に伴い最終的に液体膜が破壊されるまでのリングの移動距離を、ラメラ長(mm)として測定した。ラメラ長の測定は、リングの上昇速度(ステージ下降速度)を0.10mm毎秒の条件で行い、同じ試料に対して5回以上行った。得られた測定値の標準偏差と平均値の関係が標準偏差≦平均値×0.02を満たさない場合は試料の調整から再度行い、標準偏差≦平均値×0.02を満たすまで試験を繰り返し、このときの平均値をラメラ長とした。
製造できた各樹脂組成物を用いて皮膜を作製し、その皮膜の耐水性を評価した。具体的には、基材としてのポリメタクリル酸メチル(PMMA)板に、樹脂組成物を100μm厚さ/wetで塗布し、50℃で3時間乾燥させて、PMMA板に皮膜を形成した。このPMMA板に設けられた皮膜を耐水性試験用の試料とした。この試料を40℃の温水中に5時間浸漬して耐水性試験を行った。色彩色差計(商品名「CR-400」、コニカミノルタジャパン株式会社製)を用いて、耐水性試験前の試料における皮膜表面を基準とした、耐水性試験後の試料における皮膜表面の色差(ΔE* ab;以下、ΔE)を測定した。ΔEの値が小さいほど、耐水性に優れた皮膜であることを表す。
製造できた各樹脂組成物を用いて皮膜を作製し、その皮膜について引張試験を行った。具体的には、樹脂組成物を、温度23℃及び相対湿度50%RHの環境下で1週間乾燥させ、短冊状(長さ約60mm、幅約10mm、厚さ約0.7mm)の皮膜試料を作製した。その皮膜試料について、引張試験機(商品名「テンシロン万能試験機 RTG-1210」、株式会社エー・アンド・デイ製)を用いて、23℃、引張速度2mm/分、チャック間距離20mmの条件にて引張試験を行い、引張強さ(破断強度;MPa)及び引張伸び(破断伸度;%)を測定した。また、引張試験により得られた応力-ひずみ曲線から、引張弾性率(ヤング率;MPa)を求めた。
(試験例B1)実施例1で用いた架橋反応性高分子の水性液(A1)を、製造例A4~A6で製造した架橋反応性高分子の水性液(A4)~(A6)にそれぞれ変更すること以外は、実施例1と同様の方法により製造する。
(試験例B2)製造例A1で使用した単量体成分を、BA49.0質量部、MMA35.0質量部、AAc10.0質量部、及びDAAM6.0質量部からなる単量体成分に変更すること以外は、製造例A1と同様の方法により製造する架橋反応性高分子の水性液を、架橋反応性高分子の水性液(A1)の代わりに用いること以外は、実施例1と同様の方法により製造する。
(試験例B3)実施例1における重合体粒子の形成に用いた単量体成分を、BA20.0質量部、MMA25.0質量部、及びエチレングリコールジメタクリレート5.0質量部からなる単量体成分に変更すること以外は、実施例1と同様の方法により製造する。
(試験例B4)実施例1における重合体粒子の形成に用いた単量体成分を、MMA37.5質量部、及び3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン12.5質量部からなる単量体成分に変更すること以外は、実施例1と同様の方法により製造する。
(試験例B5)実施例1で使用した架橋反応性高分子の水性液(A1)の使用量166.7質量部(固形分50.0質量部)を55.7質量部(固形分16.7質量部)に変更すること以外は、実施例1と同様の方法により製造する。
(試験例B6)実施例1で使用した架橋反応性高分子の水性液(A1)の使用量166.7質量部(固形分50.0質量部)を333.3質量部(固形分100.0質量部)に変更すること以外は、実施例1と同様の方法により製造する。
(試験例B7)実施例1で架橋剤として用いた5質量%ADH水溶液25.8質量部を、ポリイソシアネート系架橋剤の水分散液(商品名「タケネート WD-725」、三井化学株式会社製;固形分25質量%)12.0質量部(固形分3質量部)に変更すること以外は、実施例1と同様の方法により製造する。
(試験例B8)実施例1で架橋剤として用いた5質量%ADH水溶液25.8質量部を、多官能カルボジイミド系架橋剤の水溶液(商品名「カルボジライト V-02」、日清紡ケミカル株式会社製;固形分50質量%)10.0質量部(固形分5.0質量部)に変更すること以外は、実施例1と同様の方法により製造する。
(試験例B9)実施例1における5質量%ADH水溶液を使用しないこと以外は、実施例1と同様の方法により製造する。
Claims (14)
- 樹脂粒子を含有する樹脂エマルションであって、
前記樹脂粒子は、架橋反応性高分子に取り囲まれたエチレン性不飽和単量体を含む単量体成分が重合した重合体粒子と、前記重合体粒子を覆う前記架橋反応性高分子で形成された保護層とを含む、マイクロエマルション重合物であるとともに、前記樹脂粒子の平均粒子径が30~80nmであり、
前記架橋反応性高分子は、反応性基を有する反応性基含有重合性単量体に由来する構造単位を含むとともに、その構造単位として、カルボキシ基を有するカルボキシ基含有重合性単量体に由来する構造単位を、前記架橋反応性高分子の全質量を基準として、5~20質量%含み、
前記架橋反応性高分子のガラス転移温度(Tg)から前記樹脂粒子の最低造膜温度(MFT)を減じて求められるΔTが1℃以上であり、かつ、
前記樹脂エマルションの不揮発分濃度を10質量%に調整したエマルション試料であって、界面活性剤を含有しない前記エマルション試料について測定される25℃での表面張力が40mN/m未満であり、
乳化剤、界面活性剤、及び分散剤を含有しない樹脂エマルション。 - 前記エマルション試料の25℃でのラメラ長が3.06mm以上である請求項1に記載の樹脂エマルション。
- 前記架橋反応性高分子は、前記カルボキシ基含有重合性単量体に由来する構造単位における前記カルボキシ基の一部又は全部が中和されているものである請求項1又は2に記載の樹脂エマルション。
- 前記架橋反応性高分子は、前記反応性基含有重合性単量体に由来する構造単位として、前記カルボキシ基含有重合性単量体以外の反応性基含有重合性単量体に由来する構造単位をさらに含む請求項1~3のいずれか1項に記載の樹脂エマルション。
- 前記架橋反応性高分子は、前記反応性基含有重合性単量体以外の重合性単量体に由来する構造単位をさらに含む請求項1~4のいずれか1項に記載の樹脂エマルション。
- 前記エチレン性不飽和単量体は、少なくとも(メタ)アクリル酸エステルを含み、
前記重合体粒子は、前記重合体粒子の全質量を基準として、前記(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位を50質量%以上含む請求項1~5のいずれか1項に記載の樹脂エマルション。 - 前記重合体粒子及び前記架橋反応性高分子の総質量に占める前記架橋反応性高分子の質量の割合は20~80質量%である請求項1~6のいずれか1項に記載の樹脂エマルション。
- 前記樹脂エマルションは、前記架橋反応性高分子が有する前記反応性基と反応可能な架橋剤をさらに含有するもの、又は前記架橋剤とともに用いられるものである請求項1~7のいずれか1項に記載の樹脂エマルション。
- 前記架橋剤はジカルボン酸ジヒドラジドを含み、
前記反応性基含有重合性単量体はジアセトンアクリルアミドを含む請求項8に記載の樹脂エマルション。 - 反応性基を有する反応性基含有重合性単量体に由来する構造単位を含む架橋反応性高分子であって、前記反応性基含有重合性単量体に由来する構造単位として、カルボキシ基を有するカルボキシ基含有重合性単量体に由来する構造単位を、前記架橋反応性高分子の全質量を基準として、5~20質量%含む前記架橋反応性高分子の水性液に、
エチレン性不飽和単量体を含む単量体成分を添加し、混合してマイクロエマルションを得た後に、乳化剤、界面活性剤、及び分散剤を使用せずにマイクロエマルション重合を行い、前記エチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を含む重合体粒子と、前記重合体粒子を覆う前記架橋反応性高分子で形成された保護層とを含むマイクロエマルション重合物である樹脂粒子を合成し、前記樹脂粒子の平均粒子径が30~80nmであり、乳化剤、界面活性剤、及び分散剤を含有しない樹脂エマルションを得る工程を含む樹脂エマルションの製造方法。 - 前記マイクロエマルション重合を油溶性重合開始剤の存在下で行う請求項10に記載の樹脂エマルションの製造方法。
- 前記マイクロエマルションを得るに当たり、水を含有せずに前記単量体成分及び前記油溶性重合開始剤を含有する混合液を、前記架橋反応性高分子の水性液に添加する請求項11に記載の樹脂エマルションの製造方法。
- 前記樹脂粒子を合成して前記樹脂エマルションを得る工程の前に、前記架橋反応性高分子の水性液を得る工程をさらに含み、
前記架橋反応性高分子の水性液を得る工程は、溶剤中で、前記カルボキシ基含有重合性単量体を含む前記反応性基含有重合性単量体を含有する単量体成分を重合させて前記架橋反応性高分子を合成した後、塩基性物質による中和後に水相に反転乳化して、前記架橋反応性高分子の水性液を得ることを含む請求項10~12のいずれか1項に記載の樹脂エマルションの製造方法。 - 前記架橋反応性高分子の水性液を得る工程は、前記反転乳化の後に、前記溶剤を除去することを含む請求項13に記載の樹脂エマルションの製造方法。
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