JPH0673138A - Emulsion particle having space - Google Patents

Emulsion particle having space

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JPH0673138A
JPH0673138A JP23003992A JP23003992A JPH0673138A JP H0673138 A JPH0673138 A JP H0673138A JP 23003992 A JP23003992 A JP 23003992A JP 23003992 A JP23003992 A JP 23003992A JP H0673138 A JPH0673138 A JP H0673138A
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emulsion
monomer mixture
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太 星野
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章弘 山崎
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浩介 染矢
Takeshi Yanagihara
壯 柳原
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject particle excellent in stability and viscosity and useful as an organic pigment for coating paper, etc., by forming shells on a core particle having an acidic functional property under a specific condi tion, and subsequently subjecting the particle to neutralizing and swelling treatments. CONSTITUTION:(B) A vinylic monomer mixture containing 0-10wt.% of an acidic functional vinylic monomer is added and polymerized in a weight of 2-10 times that of a component A in the presence of (A) core particles comprising a polymer produced by the emulsion polymerization of a vinylic monomer mixture containing 5-80wt.% of an acidic functional vinylic monomer to form the primary shell on the outer layers of the core particles. (C) A vinylic monomer mixture not containing the acidic functional vinylic monomer is added in an amount of 1-7 times that of the component B together with 0.1-10wt.% of a nonionic surfactant having an HLB of 10-18 and polymerized to form the secondary shell. The particles are mixed with a nonvolatile base for their neutralization, swollen and subsequently dried to provide the objective particles having particle diameters of 0.1-5.0mum.

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、一般の塗工紙、板紙、
軽量塗工紙、超軽量塗工紙、アート紙、キャストコート
紙などに用いられる紙塗工用や、その他塗料に用いられ
るコーティング剤に添加される有機顔料として有用な、
乾燥時に粒子内部に空隙を有する新規なエマルション粒
子及びそれを含有してなる紙塗工用塗料組成物および塗
料用組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to general coated paper, paperboard,
Useful as an organic pigment added to coating agents used for light-weight coated paper, ultra-light-weight coated paper, art paper, cast coated paper, etc.
The present invention relates to novel emulsion particles having voids inside when dried, a coating composition for paper coating and a coating composition containing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、種々のコーティング剤中に添加さ
れる有機顔料として、乾燥時にその粒子内部に空隙を有
するエマルション粒子が非常に注目されている。この空
隙を有する粒子は、隠蔽性、白色度および光沢、さらに
はその断熱性、軽量化効果の点で従来の密実型の粒子よ
り優れた性能を発揮するとされており、その調製方法も
種々開示されている。特公平3−9124号公報には、
芯物質として不飽和カルボン酸を少なくとも5%共重合
させたポリマー分散液に、鞘ポリマーを形成するモノエ
チレン的不飽和鞘単量体の少なくとも1種類を添加し、
乳化重合して得られるエマルション粒子中の芯ポリマー
を、アンモニアなどの揮発性塩基により中和膨潤させる
ことによって、乾燥した際に粒子中に微小空隙を形成す
る水性分散液の製造方法が開示されている。この方法に
よって調製された粒子は、有機顔料としてその隠蔽性は
ある程度改善されているが、次のような問題点を有して
いる。即ち、アンモニアやアミンなどの揮発性塩基を中
和剤に用いているために、例えば紙塗工分野におけるよ
うなライン塗工では、塗工液の粘性が不良となる。特に
高専断力下での粘度は著しく高くなり、近年のブレード
コーターなどによる高速塗工には使用出来ない。また、
エマルションとしての安定性も不良であり、無機顔料や
水溶性バインダーと混合して使用する場合などには、経
時で凝集傾向を示し、塗工液の粘度が著しく増大すると
いった問題も指摘されている。また、実際の取扱い時、
およびそれを含有する塗料のアンモニア臭またはアミン
臭が甚だ強く、非常に大きな問題となっている。さらに
は、大きな空隙率を得るために芯部の膨潤率を高める
と、薄くなった鞘ポリマー部分がアンモニアまたはアミ
ンの可塑化作用のために変形しやすくなり、粒子自体が
球形を保つことが困難となり、結果的に空隙率が低下し
てしまうなどの問題もある。特公平1−37401号公
報には、上記の臭気を低減する方法として、塩基性物質
を水酸化ナトリウムなどの不揮発性塩基に変更し、該不
揮発性塩基が粒子外層部を透過しやすくするために、実
質的には5重量%以上の不飽和カルボン酸を該外層部重
合に添加するか、或いは、ある種の有機溶剤を塩基性物
質での膨潤処理時に添加する方法が開示されている。こ
の方法によって調製された中空粒子は、確かに臭気の点
では大きな改善が認められるものの、新たな問題が生じ
てしまう。即ち、不揮発性塩基の透過性を高めるため
に、外層部に通常のエマルション粒子と比較して非常に
多量のカルボキシル基を導入しているために、不揮発性
塩基の処理時に外層部を形成しているポリマーの一部が
水相中に溶解し、泡立ちや安定性の点で問題が発生して
しまう。また、有機溶剤を添加する方法を取れば、用途
範囲が狭められるだけでなく、得られるエマルションに
別の臭気を与えてしまう結果となる。特開昭64−48
805には、外層部の重合時に上記不飽和カルボン酸や
有機溶剤を含まない中空粒子の製造方法が開示されてい
る。しかしながら、該出願に記載されている方法では、
親水性の高いコアを疎水性の高い重合体で被覆すること
は甚だ困難であるため、非揮発性の塩基性物質で処理を
行った際には、乾燥時に小孔を有するための粒子内部の
膨潤ではなく、粒子表面に露出したコア部の膨潤がより
起こり、実用的な中空粒子は得られない。また、上記疎
水性重合体で被覆が出来たとしても、該塩基性物質の透
過性が著しく低いために、同様に実用的な中空粒子は得
られない。
2. Description of the Related Art In recent years, as organic pigments added to various coating agents, emulsion particles having voids inside the particles when dried have received much attention. Particles having these voids are said to exhibit superior performance to conventional solid-type particles in terms of hiding power, whiteness and luster, as well as their heat insulating properties and weight reduction effects, and their preparation methods are also various. It is disclosed. Japanese Examined Patent Publication No. 3-9124 discloses
At least one monoethylenically unsaturated sheath monomer forming a sheath polymer is added to a polymer dispersion obtained by copolymerizing at least 5% of an unsaturated carboxylic acid as a core substance,
A core polymer in emulsion particles obtained by emulsion polymerization, by neutralizing and swelling with a volatile base such as ammonia, a method for producing an aqueous dispersion that forms fine voids in the particles when dried is disclosed. There is. The particles prepared by this method have improved the hiding power as organic pigments to some extent, but have the following problems. That is, since a volatile base such as ammonia or amine is used as the neutralizing agent, the viscosity of the coating solution becomes poor in line coating such as in the field of paper coating. In particular, the viscosity under a high shearing force becomes remarkably high, and it cannot be used for high-speed coating using a blade coater in recent years. Also,
The stability as an emulsion is also poor, and it has been pointed out that when it is used as a mixture with an inorganic pigment or a water-soluble binder, it shows an aggregation tendency over time, and the viscosity of the coating solution remarkably increases. . Also, during actual handling,
And the ammonia odor or amine odor of the paint containing it is extremely strong, which is a very big problem. Furthermore, if the swelling ratio of the core is increased to obtain a large porosity, the thinned sheath polymer part is easily deformed due to the plasticizing action of ammonia or amine, and it is difficult for the particles themselves to maintain a spherical shape. There is also a problem that the porosity is reduced as a result. Japanese Patent Publication No. 1-37401 discloses a method for reducing the above-mentioned odor, in which a basic substance is changed to a non-volatile base such as sodium hydroxide so that the non-volatile base can easily permeate the outer layer part of the particle. It is disclosed that substantially 5% by weight or more of an unsaturated carboxylic acid is added to the polymerization of the outer layer portion, or a certain organic solvent is added during the swelling treatment with a basic substance. Although the hollow particles prepared by this method certainly show a great improvement in odor, they cause a new problem. That is, in order to increase the permeability of the non-volatile base, since a very large amount of carboxyl groups are introduced into the outer layer part as compared with normal emulsion particles, the outer layer part is formed during the treatment of the non-volatile base. Some of the existing polymer dissolves in the aqueous phase, causing problems with foaming and stability. Further, if the method of adding the organic solvent is adopted, not only the application range is narrowed but also another odor is given to the obtained emulsion. Japanese Patent Laid-Open No. 64-48
No. 805 discloses a method for producing hollow particles that do not contain the above unsaturated carboxylic acid or organic solvent during polymerization of the outer layer portion. However, in the method described in that application,
It is very difficult to coat a highly hydrophilic core with a highly hydrophobic polymer, so when treated with a non-volatile basic substance, the inside of the particles with small pores during drying is Practical hollow particles cannot be obtained because swelling rather than swelling occurs in the core portion exposed on the particle surface. Even if the hydrophobic polymer is coated, the practically practical hollow particles cannot be obtained because the permeability of the basic substance is extremely low.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、紙塗
工剤、塗料などに用いられるコーティング剤に添加する
有機顔料として有用な、臭気が低減され、且つ粘性や安
定性に優れた乾燥時に粒子内部に空隙を有する新規なエ
マルション粒子を提供することにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a drying agent which is useful as an organic pigment to be added to a coating agent used for paper coating agents, paints, etc., which has reduced odor and is excellent in viscosity and stability. Another object is to provide novel emulsion particles having voids inside the particles.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく鋭
意検討を重ねた結果、上記課題が解決できる乾燥時に粒
子内部に空隙を有する新規なエマルション粒子を見出す
に到り、本発明を完成するに到った。即ち、本発明は、
酸官能性ビニル単量体を5〜80重量%含有するビニル
単量体混合物(a)の重合により調製される重合体
(A)からなるコア層、酸官能性ビニル単量体を0〜1
0重量%含有するビニル単量体混合物(b)の重合によ
り調製される重合体(B)からなる1次シェル層、酸官
能性ビニル単量体を一切含有しないビニル単量体混合物
(c)をHLB10〜18のノニオン性界面活性剤の存
在下で重合することにより調製されるガラス転移温度が
50℃以上である重合体(C)からなる不揮発性塩基が
透過可能な2次シェル層で構成されるエマルション粒子
であり、不揮発性塩基を添加することにより、該塩基が
コアを中和、水和膨潤する結果、乾燥時に粒子内部に空
隙を有する粒子径0.1〜5.0μのエマルション粒子
に関する。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, a new emulsion particle having voids inside the particles during drying, which can solve the above problems, was found, and the present invention was completed. Came to. That is, the present invention is
A core layer made of a polymer (A) prepared by polymerizing a vinyl monomer mixture (a) containing 5 to 80% by weight of an acid functional vinyl monomer, and 0 to 1 of an acid functional vinyl monomer.
Primary shell layer composed of polymer (B) prepared by polymerization of vinyl monomer mixture (b) containing 0% by weight, vinyl monomer mixture (c) containing no acid functional vinyl monomer Prepared by polymerizing HLB10 to 18 in the presence of a nonionic surfactant, and composed of a non-volatile base-permeable secondary shell layer made of a polymer (C) having a glass transition temperature of 50 ° C. or higher. Emulsion particles having a particle size of 0.1 to 5.0 μm, which has voids inside the particle when dried as a result of the addition of a non-volatile base to neutralize the core and swell by hydration. Regarding

【0005】ビニル単量体混合物(a)中に5〜80重
量%含有される酸官能性ビニル単量体としては、アクリ
ル酸、メタクリル酸、クロトン酸、フマール酸、イタコ
ン酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステ
ル、フマール酸モノアルキルエステルなどの不飽和カル
ボン酸を例示することができる。ここで、該酸官能性ビ
ニル単量体の含有量が80重量%を越えると、重合体
(A)からなる芯粒子を安定性に調製することが困難と
なり、また、5重量%未満では、空隙率が小さくなり、
実用的な粒子は得られない。上記酸官能性ビニル単量体
と組み合わせる他のビニル単量体としては、メタクリル
酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルな
どのメタクリル酸エステル類、アクリル酸メチル、アク
リル酸ブチル、アクリル酸2エチルヘキシルなどのアク
リル酸エステル類、酢酸ビニルなどのビニルエステル系
単量体、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエ
ンなどの芳香族ビニル単量体、(メタ)アクリロニトリ
ルなどのビニルシアン系単量体、塩化ビニル、塩化ビニ
リデンなどのハロゲン化ビニル単量体およびブタジエン
などのジエン系単量体およびジビニルベンゼン、エチレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロール
プロパントリメタクリレートなどの架橋性ビニル単量
体、さらに(メタ)アクリル酸2ヒドロキシエチル、
(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アク
リルアミドなどの官能性ビニル単量体を例示することが
でき、1種または2種以上組み合わされたものが使用さ
れる。以上の酸官能性ビニル単量体を含有するビニル単
量体混合物(a)の重合によって調製される重合体
(A)からなる粒子の存在下で、ビニル単量体混合物
(b)を重合することにより、重合体(A)の外層部に
重合体(B)を1次シェルとして形成させる。ここで、
ビニル単量体混合物(b)中には、先に例示した酸官能
性ビニル単量体が0〜10重量%含有されるが、好まし
くは0〜5重量%、より好ましくは0〜2重量%であ
る。該酸官能性ビニル単量体が10重量%を越えて含有
されると、後述の重合体(C)からなる2次シェルを該
1次シェルの外層部に形成させることが困難となり、さ
らには不揮発性塩基の処理時に重合体(B)の一部が水
相中に溶出し、本発明の目的であるエマルション粒子が
得難くなる。
The acid functional vinyl monomer contained in the vinyl monomer mixture (a) in an amount of 5 to 80% by weight includes acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, fumaric acid, itaconic acid, maleic anhydride, Examples of the unsaturated carboxylic acid include maleic acid monoalkyl ester and fumaric acid monoalkyl ester. Here, if the content of the acid-functional vinyl monomer exceeds 80% by weight, it becomes difficult to stably prepare the core particles made of the polymer (A), and if it is less than 5% by weight, The porosity decreases,
Practical particles cannot be obtained. Other vinyl monomers to be combined with the acid-functional vinyl monomer include methacrylic acid esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and butyl methacrylate, methyl acrylate, butyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate. Acrylic esters, vinyl ester-based monomers such as vinyl acetate, aromatic vinyl monomers such as styrene, α-methylstyrene and vinyltoluene, vinyl cyan-based monomers such as (meth) acrylonitrile, vinyl chloride , Vinylidene chloride and other halogenated vinyl monomers and butadiene and other diene-based monomers and divinylbenzene, ethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane trimethacrylate and other crosslinkable vinyl monomers, and further (meth) 2-hydroxyethyl acrylate ,
Functional vinyl monomers such as (meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide can be exemplified, and one kind or a combination of two or more kinds is used. The vinyl monomer mixture (b) is polymerized in the presence of particles of the polymer (A) prepared by polymerizing the vinyl monomer mixture (a) containing the acid-functional vinyl monomer. As a result, the polymer (B) is formed as a primary shell on the outer layer portion of the polymer (A). here,
The vinyl monomer mixture (b) contains 0 to 10% by weight of the acid functional vinyl monomer exemplified above, preferably 0 to 5% by weight, more preferably 0 to 2% by weight. Is. When the acid-functional vinyl monomer is contained in an amount of more than 10% by weight, it becomes difficult to form a secondary shell composed of the polymer (C) described below on the outer layer portion of the primary shell, and further, During the treatment with the non-volatile base, a part of the polymer (B) is eluted into the aqueous phase, making it difficult to obtain emulsion particles, which is the object of the present invention.

【0006】上記酸官能性ビニル単量体と組み合わせる
他のビニル単量体としては、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなどのメタクリル
酸エステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、
アクリル酸2エチルヘキシルなどのアクリル酸エステル
類、酢酸ビニルなどのビニルエステル系単量体、スチレ
ン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどの芳香族
ビニル単量体、(メタ)アクリロニトリルなどのビニル
シアン系単量体、塩化ビニル、塩化ビニリデンなどのハ
ロゲン化ビニル単量体およびブタジエンなどのジエン系
単量体およびジビニルベンゼン、エチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリメ
タクリレートなどの架橋性ビニル単量体、さらに(メ
タ)アクリル酸2ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル
アミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミドなどの
官能性ビニル単量体を例示することができ、1種または
2種以上組み合わされたものが使用される。以上のビニ
ル単量体混合物(b)を構成するビニル単量体は特に限
定はされないが、重合体(A)からなる粒子の外層部に
1次シェルとしてして形成させることから、親水性の高
いメタクリル酸メチルを50重量%以上含有しているこ
とが好ましい。また、上記ビニル単量体混合物(b)の
添加量は、重合体(A)に対して、重量で2〜10倍に
することが好ましいが、重合体(A)および重合体
(B)の親疎水性の関係によって前後に若干変動するこ
ともあり得る。以上の重合体(A)/重合体(B)から
なるコア/1次シェル構造のエマルション粒子の存在下
で、ビニル単量体混合物(c)を重合することにより、
重合体(B)の外層部に重合体(C)を2次シェルとし
て形成させる。ここで、ビニル単量体混合物(c)とし
ては、酸官能性ビニル単量体以外のビニル単量体を例示
することができ、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エ
チル、メタクリル酸ブチルなどのメタクリル酸エステル
類、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸
2エチルヘキシルなどのアクリル酸エステル類、酢酸ビ
ニルなどのビニルエステル系単量体、スチレン、α−メ
チルスチレン、ビニルトルエンなどの芳香族ビニル化合
物、(メタ)アクリロニトリルなどのビニルシアン系単
量体、塩化ビニル、塩化ビニリデンなどのハロゲン化ビ
ニル化合物およびブタジエンなどのジエン化合物、およ
びジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)ア
クリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレー
トなどの架橋性単量体、(メタ)アクリル酸2ヒドロキ
シエチル、(メタ)アクリルアミド、N−メチロール
(メタ)アクリルアミドなどの官能性ビニル単量体の中
から1種または2種以上を組合わせたものが使用され
る。
Other vinyl monomers to be combined with the above acid-functional vinyl monomer include methacrylic acid esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate and butyl methacrylate, methyl acrylate, butyl acrylate,
Acrylic esters such as 2-ethylhexyl acrylate, vinyl ester monomers such as vinyl acetate, aromatic vinyl monomers such as styrene, α-methylstyrene and vinyltoluene, vinyl cyan monomer such as (meth) acrylonitrile Monomers, vinyl halides such as vinyl chloride and vinylidene chloride, diene-based monomers such as butadiene, and crosslinkable vinyl monomers such as divinylbenzene, ethylene glycol di (meth) acrylate, and trimethylolpropane trimethacrylate. Furthermore, functional vinyl monomers such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, and N-methylol (meth) acrylamide can be exemplified, and one kind or a combination of two or more kinds is used. To be done. The vinyl monomer that constitutes the above vinyl monomer mixture (b) is not particularly limited, but since it is formed as a primary shell in the outer layer portion of the particles composed of the polymer (A), it has a hydrophilic property. It is preferable to contain high methyl methacrylate in an amount of 50% by weight or more. The amount of the vinyl monomer mixture (b) added is preferably 2 to 10 times the weight of the polymer (A), but the addition amount of the polymer (A) and the polymer (B) is not limited. It may be slightly changed before and after due to the relationship of hydrophilicity / hydrophobicity. By polymerizing the vinyl monomer mixture (c) in the presence of emulsion particles having a core / primary shell structure composed of the above polymer (A) / polymer (B),
The polymer (C) is formed as a secondary shell on the outer layer portion of the polymer (B). Here, as the vinyl monomer mixture (c), vinyl monomers other than acid-functional vinyl monomers can be exemplified, and methacrylic acid esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and butyl methacrylate can be used. , Acrylic acid esters such as methyl acrylate, butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate, vinyl ester monomers such as vinyl acetate, aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene and vinyltoluene, (meth ) Vinyl cyanide monomers such as acrylonitrile, vinyl halide compounds such as vinyl chloride and vinylidene chloride and diene compounds such as butadiene, and cross-linking properties such as divinylbenzene, ethylene glycol di (meth) acrylate, and trimethylolpropane trimethacrylate. Monomer, (meta) Acrylic acid 2-hydroxyethyl, (meth) acrylamide, N- methylol (meth) that a combination of one or more among functional vinyl monomers such as acrylamide are used.

【0007】ここで、形成される重合体(C)のガラス
転移点は50℃以上であり、好ましくは70℃以上であ
る。50℃未満では、粒子間での融着や粒子自体の変形
が起こりやすくなり、有機顔料としての使用が困難にな
ってしまい、さらに低くなると、目的とする粒子自体が
得られなくなる。以上のガラス転移点、さらには有機顔
料としての屈折率の高さから、上記ビニル単量体混合物
(c)中にはスチレンが50重量%以上含有されている
ことが好ましく、より好ましくは80重量%以上であ
る。さらに、該重合体(C)を1次シェルを形成してい
る重合体(B)の外層部に形成させるためには、アクリ
ルアミド類の使用が好ましく、特にメタクリルアミドを
使用することが好ましい。以上のようにして選択された
ビニル単量体混合物(c)の添加量は、上記の重合体
(B)に対して重量で1〜7倍であり、より好ましくは
2〜7倍である。上記のビニル単量体混合物(c)の重
合は、HLB10〜18のノニオン性界面活性剤の共存
下で行う。ここで、該界面活性剤のHLBが10未満で
は重合時の安定性が低下し、凝集物が発生しやすくな
る。また一方、HLBが18以上では、重合安定性が向
上するものの、得られるエマルション粒子の空隙が小さ
くなり、有機顔料としての性能が低下してしまう。ここ
で、上記ビニル単量体混合物(c)の重合時に添加され
るノニオン性界面活性剤としては、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、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド
ブロック共重合体、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオ
キシエチレン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステ
ル、アルキルアルカノールアミドなどが、単独にまたは
組合せて使用される。ここで、上記のHLBの範囲内で
あれば例示した以外にも使用することができ特に限定は
されない。尚、上記ノニオン性界面活性剤の概念には、
その分子中に重合可能なビニル基を有するノニオン性の
反応性界面活性剤も含有される。
The glass transition point of the polymer (C) thus formed is 50 ° C. or higher, preferably 70 ° C. or higher. If the temperature is lower than 50 ° C., fusion between particles and deformation of the particles themselves easily occur, making it difficult to use as an organic pigment, and if the temperature is further lowered, the desired particles themselves cannot be obtained. From the above glass transition point and the high refractive index of the organic pigment, the vinyl monomer mixture (c) preferably contains styrene in an amount of 50% by weight or more, more preferably 80% by weight. % Or more. Further, in order to form the polymer (C) on the outer layer portion of the polymer (B) forming the primary shell, acrylamides are preferably used, and methacrylamide is particularly preferably used. The addition amount of the vinyl monomer mixture (c) selected as described above is 1 to 7 times, and more preferably 2 to 7 times, the weight of the polymer (B). The above-mentioned vinyl monomer mixture (c) is polymerized in the coexistence of HLB10 to 18 nonionic surfactants. Here, when the HLB of the surfactant is less than 10, the stability at the time of polymerization is lowered and aggregates are easily generated. On the other hand, when the HLB is 18 or more, the polymerization stability is improved, but the voids of the obtained emulsion particles are small, and the performance as an organic pigment is deteriorated. Here, examples of the nonionic surfactant added during the polymerization of the vinyl monomer mixture (c) include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether, ethylene oxide-propylene oxide block copolymer, and sorbitan. Fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid esters, glycerin fatty acid esters, alkylalkanolamides and the like are used alone or in combination. Here, it can be used other than those exemplified as long as it is within the above HLB range, and is not particularly limited. In addition, the concept of the nonionic surfactant,
It also contains a nonionic reactive surfactant having a polymerizable vinyl group in its molecule.

【0008】上記ノニオン性界面活性剤の添加量は、ビ
ニル単量体(c)に対して、0.1〜10重量%、好ま
しく1〜7重量%である。その添加量が0.1重量%未
満では、添加効果が認められず、大きな空隙は得られな
い。一方、10重量%を越えて添加すると、調製される
エマルションの泡立ちが顕著になり、実用的でなくな
る。以上の構成からなるコア/1次シェル/2次シェル
型エマルション粒子に不揮発性塩基を添加することによ
り、該2次シェル層が不揮発性塩基を透過し、該塩基が
コアを中和、水和膨潤する結果、乾燥時に粒子内部に空
隙を有するエマルション粒子を得ることが出来る。尚、
本発明のエマルション粒子の粒子径は0.1〜5.0μ
であり、好ましくは0.1〜3.0μである。ここで、
0.1μ未満および5.0μを越える粒子径を有する乾
燥時に内空隙を有する粒子はその調製が困難である。以
上のエマルション粒子の調製は、通常、乳化重合法によ
り行う。通常、乳化重合を行う場合には界面活性剤を添
加するが、本発明のビニル単量体混合物(a)、
(b)、および(c)の重合時に用いられる界面活性剤
としては、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ア
ルキル硫酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナト
リウム、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物などの
アニオン性界面活性剤を例示することができ、単独にま
たは組み合せて使用される。上記界面活性剤の使用量は
特に限定されないが、通常、各層間の単量体使用量に対
して0.05〜1重量%程度である。尚、上述のノニオ
ン性界面活性剤を添加するビニル単量体(c)の重合に
おいても、上記界面活性剤を併用することは何ら差し支
えない。
The amount of the nonionic surfactant added is 0.1 to 10% by weight, preferably 1 to 7% by weight, based on the vinyl monomer (c). If the amount added is less than 0.1% by weight, the effect of addition is not recognized and large voids cannot be obtained. On the other hand, if it is added in an amount of more than 10% by weight, foaming of the prepared emulsion becomes remarkable, which is not practical. By adding a non-volatile base to the core / primary shell / secondary shell type emulsion particles having the above constitution, the secondary shell layer permeates the non-volatile base, and the base neutralizes and hydrates the core. As a result of swelling, emulsion particles having voids inside the particles can be obtained during drying. still,
The emulsion particles of the present invention have a particle size of 0.1 to 5.0 μm.
And is preferably 0.1 to 3.0 μ. here,
It is difficult to prepare particles having internal voids when dried, which have a particle size of less than 0.1 μ and more than 5.0 μ. The above emulsion particles are usually prepared by an emulsion polymerization method. Usually, when emulsion polymerization is performed, a surfactant is added, but the vinyl monomer mixture (a) of the present invention,
Examples of the surfactant used in the polymerization of (b) and (c) include anionic surfactants such as sodium alkylbenzenesulfonate, sodium alkylsulfate, sodium dialkylsulfosuccinate, and formalin condensate naphthalenesulfonate. Can be used alone or in combination. The amount of the surfactant used is not particularly limited, but is usually about 0.05 to 1% by weight with respect to the amount of the monomers used between the layers. In addition, also in the polymerization of the vinyl monomer (c) to which the above-mentioned nonionic surfactant is added, there is no problem in using the above surfactant together.

【0009】重合開始剤としては、通常の乳化重合に使
用されているものであれば良く、例えば、過硫酸カリウ
ム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、などの過
硫酸塩類;ベンゾイルハイドロパーオキサイドなどの有
機過酸化物類;アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ
化合物などである。必要に応じて還元剤と組み合わせ
て、レドックス系開始剤として使用することもできる。
重合体(A)からなるコアエマルション粒子を調製する
ために、上記の界面活性剤および重合開始剤、さらに必
要に応じて緩衝剤の存在下に、各種の単量体を一括、分
割、或いは、連続的に滴下して重合が行われる。その
際、重合は窒素パージ下に重合温度20〜90℃で行わ
れる。次に重合体(A)から成る上記粒子の存在下、引
き続いてビニル単量体(b)、さらにはビニル単量体
(c)を一括、分割、或いは、連続的に滴下する方法で
重合が行われる。また、別工程として重合体(A)から
成るコアエマルション粒子を前もって製造し、このコア
エマルションを種粒子として、新たに重合槽内に仕込
み、ビニル単量体(b)、およびビニル単量体(c)を
上記のように添加して重合、処理を行ってもよい。さら
に、重合体(A)の重合時には、粒子径を正確に調整す
る目的で従来より知られているシード乳化重合法を用い
ることもでき、この際にシードとなるものの組成につい
ては特に限定されない。このような重合体(A)、重合
体(B)、重合体(C)の調製は、引き続いて1段の工
程で行ってもよく、それぞれ別工程、或いは組み合わせ
た工程で行ってもよく、特に制限はされない。上記の重
合過程の後に不揮発性の塩基性物質を添加し、重合体
(A)の中和膨潤処理を行う。使用される不揮発性塩基
としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、などの
一般の無機の塩基性物質であれば特に限定はされない。
塩基性物質による処理開始時のpHは通常、8〜12、
好ましくは9〜11の範囲で行われる。ここで、処理開
始時のpHが8未満では、充分に中和膨潤が起こらず、
また12を越えるとエマルションの安定性が損なわれや
すくなる。また、処理時の温度は、通常50℃以上、好
ましくは70〜100℃、より好ましくは80〜95℃
である。50℃未満では、外層部の可塑化が不充分なた
めに、効果的に中和膨潤処理を行うことが出来ない。以
上の工程を経て、目的とする乾燥時に、粒子内部に芯粒
子を有し、さらにその芯粒子外層部に空隙層を有するエ
マルション粒子が得られるが、その構造は粒子自体、さ
らには粒子の断面を電子顕微鏡で観察することにより、
容易に確認できる。上記の乾燥時に内部に空隙を有する
エマルション粒子は、顔料として優れた性能を示し、紙
塗工用塗料組成物、塗料組成物に使用した場合、光沢、
白色度、および不透明性はもとより、臭気や安定性など
の点でも著しく改善された該組成物を得ることができる
ようになる。
The polymerization initiator may be any of those commonly used in emulsion polymerization, and examples thereof include persulfates such as potassium persulfate, sodium persulfate and ammonium persulfate; organic compounds such as benzoyl hydroperoxide. Peroxides: azo compounds such as azobisisobutyronitrile. If necessary, it can be used as a redox initiator in combination with a reducing agent.
In order to prepare core emulsion particles composed of the polymer (A), various monomers are collectively, divided, or in the presence of the above-mentioned surfactant and polymerization initiator, and optionally a buffer, or Polymerization is carried out by continuously dropping. At that time, the polymerization is carried out at a polymerization temperature of 20 to 90 ° C. under a nitrogen purge. Next, in the presence of the above-mentioned particles composed of the polymer (A), the vinyl monomer (b) and then the vinyl monomer (c) are polymerized by a method of batchwise, divided, or continuous dropping. Done. In addition, as a separate step, core emulsion particles composed of the polymer (A) are produced in advance, and the core emulsion is newly charged into a polymerization tank as seed particles to obtain a vinyl monomer (b) and a vinyl monomer ( Polymerization and treatment may be performed by adding c) as described above. Further, at the time of polymerizing the polymer (A), a conventionally known seed emulsion polymerization method may be used for the purpose of accurately adjusting the particle size, and the composition of the seed at this time is not particularly limited. The preparation of such a polymer (A), polymer (B), and polymer (C) may be carried out subsequently in one step, or in separate steps or in a combined step, There is no particular limitation. After the above-mentioned polymerization process, a non-volatile basic substance is added, and the polymer (A) is neutralized and swelled. The non-volatile base used is not particularly limited as long as it is a general inorganic basic substance such as sodium hydroxide or potassium hydroxide.
The pH at the start of treatment with a basic substance is usually 8 to 12,
It is preferably carried out in the range of 9 to 11. Here, if the pH at the start of the treatment is less than 8, sufficient neutralization swelling does not occur,
If it exceeds 12, the stability of the emulsion tends to be impaired. The temperature during the treatment is usually 50 ° C or higher, preferably 70 to 100 ° C, more preferably 80 to 95 ° C.
Is. If it is less than 50 ° C, the neutralization and swelling treatment cannot be effectively performed because the outer layer is insufficiently plasticized. Through the above steps, during the intended drying, an emulsion particle having a core particle inside the particle and further having a void layer in the core particle outer layer part is obtained, but the structure is the particle itself, and further the cross section of the particle. By observing with an electron microscope,
Easy to check. Emulsion particles having voids inside during the above drying exhibit excellent performance as a pigment, and when used in a paper coating composition, a coating composition, gloss,
It becomes possible to obtain the composition having not only the whiteness and the opacity but also the odor and the stability which are remarkably improved.

【0010】以下に紙塗工用塗料組成物、塗料組成物に
つき説明する。本発明の紙塗工用塗料組成物は、バイン
ダー、無機顔料および/または填料、有機顔料としての
本発明の乾燥時に内部に空隙を有するエマルション粒子
からなり、さらに必要に応じて助剤として、分散剤、青
味剤などの染料、粘度調整剤、消泡剤、離型剤などを添
加することができる。バインダーとしては、スチレン−
ブタジエン系、スチレン−メタクリル酸メチル−ブタジ
エン系などの合成樹脂ラテックス、アクリル系、アクリ
ル−スチレン系、酢酸ビニル系などの合成樹脂エマルシ
ョンといった水分散系バインダー;デンプン、変成デン
プン、カゼイン、ポリビニルアルコールといった水溶性
バインダーなどが例示できる。これらのバインダーを単
独にまたは2種以上組合わせて使用するが、隠蔽性、白
色度、光沢、粘性などの点から合成樹脂ラテックスを単
独で使用するか、またはこれとデンプンやカゼインなど
を併用することが好ましい。ここで使用するバインダー
量は有機顔料を含めた全顔料に対して4〜30重量%で
あり、好ましく6〜20重量%である。バインダーの使
用量が4重量%未満では実用的な強度を有する塗工層が
得られない。また30重量%を越えると、ブロッキング
などの問題が生じる。無機顔料としては、カオリンクレ
ー、炭酸カルシウム、タルク、サチンホワイト、二酸化
チタンなどを例示することができる。本発明の乾燥時に
内部に空隙を有するエマルション粒子の有機顔料として
の使用量は、全顔料中に1重量%以上であれば特に限定
はされないが、好ましくは2〜70重量%、より好まし
くは3〜30重量%である。ここで、該粒子の使用量が
1重量%未満では、その添加効果は認められない。尚、
上記のようなバインダーと顔料を配合する際には、系を
安定化するために塩基性物質によってpHを7以上に調
整するが、使用する塩基性物質としては、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウムなどの不揮発性塩基が粘性の点で
好ましい。本発明の紙塗工用塗料組成物は、紙や板紙、
さらにはプラスチックシートなどの上に塗工されるが、
塗工はサイズプレスコーター、ゲートロールコーター、
エアナイフコーター、およびブレードコーターなど通常
の方法によって行われる。以上のようにして得られる、
本発明の紙塗工用塗料組成物は、臭気、粘性および高速
塗工適性、さらに安定性に優れ、これより得られる塗工
層は光沢、隠蔽性、白色度に優れるという特徴を有す
る。
The coating composition for paper coating and the coating composition will be described below. The coating composition for paper coating of the present invention comprises a binder, an inorganic pigment and / or a filler, emulsion particles having voids inside when dried according to the present invention as an organic pigment, and further dispersed as an auxiliary agent if necessary. Agents, dyes such as bluing agents, viscosity modifiers, defoamers, and release agents can be added. As the binder, styrene-
Water-based binders such as butadiene-based, styrene-methyl methacrylate-butadiene-based synthetic resin latex, acrylic-based, acrylic-styrene-based, vinyl acetate-based synthetic resin emulsions; starch, modified starch, casein, polyvinyl alcohol Examples of the binder include a binder. These binders may be used alone or in combination of two or more kinds, but synthetic resin latex may be used alone in view of hiding property, whiteness, gloss, viscosity, etc., or may be used in combination with starch or casein. It is preferable. The amount of binder used here is from 4 to 30% by weight, preferably from 6 to 20% by weight, based on all pigments including organic pigments. If the amount of the binder used is less than 4% by weight, a coating layer having practical strength cannot be obtained. If it exceeds 30% by weight, problems such as blocking occur. Examples of the inorganic pigment include kaolin clay, calcium carbonate, talc, satin white, titanium dioxide and the like. The amount of the emulsion particles having voids inside when used as an organic pigment in the present invention is not particularly limited as long as it is 1% by weight or more in the total pigment, but preferably 2 to 70% by weight, more preferably 3%. ~ 30% by weight. Here, if the amount of the particles used is less than 1% by weight, the effect of addition is not recognized. still,
When blending the binder and pigment as described above, the pH is adjusted to 7 or more with a basic substance to stabilize the system, but the basic substance used is sodium hydroxide, potassium hydroxide, or the like. The non-volatile base of is preferable in terms of viscosity. The coating composition for paper coating of the present invention is a paper or paperboard,
Furthermore, it is coated on a plastic sheet etc.,
Coating is a size press coater, gate roll coater,
It is carried out by a usual method such as an air knife coater and a blade coater. Obtained as above,
The coating composition for paper coating of the present invention is excellent in odor, viscosity, suitability for high-speed coating, and stability, and the coating layer obtained from the composition is excellent in gloss, hiding power and whiteness.

【0011】本発明の塗料組成物は、バインダー、無機
顔料および/または填料、有機顔料としての本発明の乾
燥時に内部に空隙を有するエマルション粒子からなり、
さらに必要に応じて造膜助剤、可塑剤、増粘剤、顔料分
散剤、凍結防止剤、pH調整剤、消泡剤、防腐剤、湿潤
剤など種々の添加剤を加えることが出来る。バインダー
としては、顔料や填料を接着するものであれば特に限定
はされないが、前述の紙塗工用塗料組成物に比較して、
より耐水性が要求されることから、アクリル系、アクリ
ル−スチレン系、酢酸ビニル系などの合成樹脂エマルシ
ョン、あるいはスチレン−ブタジエン系などの合成樹脂
ラテックスといった水分散系バインダーを使用すること
が好ましい。一方、無機フィラーおよび顔料としては、
カオリンクレー、炭酸カルシウムや二酸化チタンなどを
例示することができる。本発明の乾燥時に内部に空隙を
有するエマルション粒子の有機顔料としての使用量は、
全顔料中に1重量%以上であれば特に限定はされない
が、好ましくは2〜90重量%、より好ましくは3〜8
0重量%である。ここで、該粒子の使用量が1重量%未
満では、その添加効果は認められない。尚、本発明の塗
料組成物に添加することのできる添加剤としては、セロ
ソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、ブチルカル
ビトール、ソロソルブアセテート、カルビトールアセテ
ート、テキサノールなどの造膜助剤;ジオクチルフタレ
ート、ジオクチルアジペートなどの可塑剤;ポリカルボ
ン酸塩類などの顔料分散剤;ヒドロキシエチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロースなどの増粘剤;エチレ
ングリコール、プロピレングリコールなどの凍結防止剤
などを例示することができる。ここで、塗料を安定化す
る目的でpHを7以上にするが、使用する塩基性物質と
しては、アンモニア、トリメチルアミン、2−アミノ−
2−メチルプロパノールなどの揮発性塩基、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウムなどの不揮発性塩基が例示でき
るが、塗料組成物の耐水性を重視する場合には、前記揮
発性塩基が、また、臭気を重視する場合には、後者の不
揮発性塩基を使用することが好ましい。尚、本発明の塗
料組成物は、必要に応じて水で適当に希釈し、ハケ塗
り、ローラー塗り、およびスプレー塗りなど、従来の方
法により塗装することができる。
The coating composition of the present invention comprises a binder, an inorganic pigment and / or a filler, and emulsion particles having voids inside when dried according to the present invention as an organic pigment,
Further, if necessary, various additives such as a film-forming aid, a plasticizer, a thickener, a pigment dispersant, an antifreezing agent, a pH adjusting agent, a defoaming agent, an antiseptic and a wetting agent can be added. The binder is not particularly limited as long as it can bond the pigment and the filler, but in comparison with the above-mentioned coating composition for paper coating,
Since more water resistance is required, it is preferable to use a water-dispersed binder such as an acrylic, acrylic-styrene, or vinyl acetate-based synthetic resin emulsion, or a styrene-butadiene-based synthetic resin latex. On the other hand, as the inorganic filler and pigment,
Kaolin clay, calcium carbonate, titanium dioxide and the like can be exemplified. The amount of the emulsion particles having voids inside when used as an organic pigment when dried according to the present invention is:
There is no particular limitation as long as it is 1% by weight or more in all pigments, but preferably 2 to 90% by weight, more preferably 3 to 8%.
It is 0% by weight. Here, if the amount of the particles used is less than 1% by weight, the effect of addition is not recognized. The additives that can be added to the coating composition of the present invention include cellosolve, butyl cellosolve, carbitol, butyl carbitol, solosolve acetate, carbitol acetate, texanol and other film-forming aids; dioctyl phthalate, dioctyl. Examples thereof include plasticizers such as adipate; pigment dispersants such as polycarboxylic acid salts; thickeners such as hydroxyethyl cellulose and carboxymethyl cellulose; antifreezing agents such as ethylene glycol and propylene glycol. Here, the pH is adjusted to 7 or higher for the purpose of stabilizing the paint, and the basic substance used is ammonia, trimethylamine, 2-amino-
Examples thereof include volatile bases such as 2-methylpropanol, and non-volatile bases such as sodium hydroxide and potassium hydroxide. However, when water resistance of the coating composition is important, the volatile base also gives off odor. In case of importance, it is preferable to use the latter non-volatile base. The coating composition of the present invention can be appropriately diluted with water, if necessary, and applied by a conventional method such as brush coating, roller coating, or spray coating.

【0012】[0012]

【実施例】以下に本発明の具体的な実施例について説明
するが、本発明はこれらのみに限定されるものではな
い。尚、以下の部および%については全て重量部および
重量%を示す。尚、ここで、重合体の屈折率nおよびガ
ラス転移点Tgは、成書(POLYMERHANDBOOK 2nd Ed., e
d. by J. BRANDRUP and E. H. IMMERGUT, JOHN WILLEY
&SONS, 1975) に記載されている各単独重合体のガラス
転移点Tgiと重合の際に添加した各単独重合体の重量
分率xiから下式に従って算出した。尚、本発明におい
て反応性界面活性剤を使用した場合については、ガラス
転移点に大きな影響はないものとみて計算上無視した。 (1/Tg) = Σ(xi/Tgi) 重合実施例1 攪拌機、温度計、還流コンデンサー付のセパラブルフラ
スコに水2200部を仕込み、攪拌下に窒素置換しなが
ら80℃迄昇温する。内温を80℃に保ち、重合開始剤
として過硫酸アンモニウム0.5部を添加し、溶解後、
予め水50部、ラウリル硫酸ナトリウム0.2部にメタ
クリル酸メチル50部、アクリル酸ブチル10部、メタ
クリル酸40部を攪拌下に加えて調製した乳化物のうち
0.5%相当の乳化物を添加し、30分反応させた後、
残りの乳化物を連続的に3時間かけて添加して反応さ
せ、添加終了後2時間の熟成を行う。続いて水70部に
溶解させた過硫酸アンモニウム9部を添加した後、予
め、水350部、ラウリル硫酸ナトリウム0.6部にメ
タクリル酸メチル630部、スチレン70部を攪拌下に
加えて調製した乳化物を連続的に3時間かけて添加して
反応させ、添加終了後1時間の熟成を行う。続いて、再
度、水28部に溶解させた過硫酸アンモニウム2.8部
を添加した後、予め水600部、ラウリル硫酸ナトリウ
ム5.6部にスチレン1330部、メタクリルアミド4
2部、メタクリル酸2ヒドロキシエチル28部、エマル
ゲン913(花王製;ポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル(HLB:14.5))42部を攪拌下に加
えて調製した乳化物を連続的に3時間かけて添加して反
応させ、添加終了後2時間の熟成を行う。ここで、調製
される重合体(C)のガラス転移点は101℃である。
引き続いて、上記エマルションに20%水酸化ナトリウ
ム水溶液80部を添加し、更に3時間保持して膨潤処理
を行う。得られたエマルションは、不揮発分40%、粒
子直径Dが0.51μであり、透過型電子顕微鏡観察に
より、直径0.28μの空隙を確認した。
EXAMPLES Specific examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto. All parts and percentages below are parts by weight and percentages by weight. Here, the refractive index n and the glass transition point Tg of the polymer are as follows (POLYMERHANDBOOK 2nd Ed., E
d. by J. BRANDRUP and EH IMMERGUT, JOHN WILLEY
& SONS, 1975) and the glass transition point Tgi of each homopolymer and the weight fraction xi of each homopolymer added during the polymerization were calculated according to the following formula. It should be noted that, when the reactive surfactant was used in the present invention, the glass transition point was considered to have no great influence and was ignored in the calculation. (1 / Tg) = Σ (xi / Tgi) Polymerization Example 1 A separable flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser is charged with 2200 parts of water, and the temperature is raised to 80 ° C while substituting with nitrogen. Maintaining the internal temperature at 80 ° C., adding 0.5 parts of ammonium persulfate as a polymerization initiator, and after dissolution,
An emulsion equivalent to 0.5% of the emulsion prepared by previously adding 50 parts of water, 0.2 part of sodium lauryl sulfate to 50 parts of methyl methacrylate, 10 parts of butyl acrylate, and 40 parts of methacrylic acid was prepared. After adding and reacting for 30 minutes,
The remaining emulsion is continuously added over 3 hours for reaction, and aging is carried out for 2 hours after the addition is completed. Subsequently, 9 parts of ammonium persulfate dissolved in 70 parts of water was added, and then, an emulsion prepared by adding 630 parts of methyl methacrylate and 70 parts of styrene to 350 parts of water and 0.6 part of sodium lauryl sulfate in advance with stirring. The product is continuously added and reacted for 3 hours, and aging is carried out for 1 hour after the completion of the addition. Subsequently, 2.8 parts of ammonium persulfate dissolved in 28 parts of water was added again, and then 600 parts of water, 5.6 parts of sodium lauryl sulfate, 1330 parts of styrene, and 4 parts of methacrylamide 4 were previously added.
An emulsion prepared by adding 2 parts, 28 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 28 parts of Emulgen 913 (manufactured by Kao; polyoxyethylene nonylphenyl ether (HLB: 14.5)) under stirring for 3 hours continuously. Then, the reaction is carried out, and aging is carried out for 2 hours after the completion of the addition. Here, the glass transition point of the polymer (C) prepared is 101 ° C.
Subsequently, 80 parts of a 20% aqueous sodium hydroxide solution is added to the above emulsion, and the mixture is held for 3 hours for swelling. The obtained emulsion had a non-volatile content of 40% and a particle diameter D of 0.51 μm, and a void having a diameter of 0.28 μm was confirmed by observation with a transmission electron microscope.

【0013】重合実施例2〜5 重合実施例1において、ビニル単量体(c)の重合時に
添加するノニオン性界面活性剤の量および種類を変更し
て調製した結果を重合実施例2〜5として表−1に示
す。 重合比較例1 重合実施例1において、ビニル単量体(c)の重合時に
ノニオン性界面活性剤を添加しなかった場合を重合比較
例1とした。 重合比較例2 重合実施例1において、塩基性物質をアンモニアに変更
して調製した結果を表−1に示す。以上のようにして調
製したエマルション粒子につき、その電解質安定性を評
価した。測定は、濃度を連続的に変化させた塩化カルシ
ウム水溶液10cc中にエマルション0.1ccを滴下
し、目視で凝集物の発生が確認される濃度を読み取るこ
とにより行った。結果を表−1に併せて示す。
Polymerization Examples 2 to 5 Polymerization Examples 2 to 5 were prepared by changing the amount and type of the nonionic surfactant added during the polymerization of the vinyl monomer (c) in Polymerization Example 1. Is shown in Table-1. Polymerization Comparative Example 1 Polymerization Comparative Example 1 was a case in which the nonionic surfactant was not added during the polymerization of the vinyl monomer (c) in Polymerization Example 1. Polymerization Comparative Example 2 The results of Polymerization Example 1 prepared by changing the basic substance to ammonia are shown in Table 1. The electrolyte stability of the emulsion particles prepared as described above was evaluated. The measurement was performed by dropping 0.1 cc of the emulsion into 10 cc of an aqueous calcium chloride solution whose concentration was continuously changed, and reading the concentration at which generation of aggregates was visually confirmed. The results are also shown in Table-1.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】[紙塗工用塗料組成物例]上記の重合実施
例および重合比較例で示されたエマルション粒子を紙塗
工用塗料の有機顔料として以下の配合で評価を行った。 [配合] ───────────────────────────── UW−90[EMC社製] 90部 エマルション粒子 10部 アロンT−40[東亜合成化学工業製] 0.09部 MS−4600[日本食品工業製] 3部 ポリラック755[三井東圧化学製] 12部 ───────────────────────────── 塗工液固形分 62% 塗工液の調製は、水に分散剤である固形分40%のアロ
ンT−40を加え、カウレスミキサーにてカオリンクレ
ーUW−90を十分に分散し、これにバインダーとし
て、リン酸エステル化澱粉MS−4600、固形分50
%のスチレン−ブタジエン系ラテックスポリラック75
5を加え、さらに有機顔料として上記のエマルション粒
子を添加することにより行った。上記塗工液をアプリケ
ーターにて乾燥塗布量が約14〜15g/m2になるよう
に上質紙に塗布し、120℃、20秒で乾燥した後、キ
ャレンダーロールにて、ロール温度60℃、線圧70kg
/cm、速度10m/min.の条件にて2回通紙することに
より塗工紙を得た。以下に評価方法を示す。 カラー粘度 :BM型粘度計にて測定(60rpm, No.4
ローター) ハイシャー粘度:ハーキュレスレオメーターにて測定
(8800 rpm) 白紙光沢 :JIS P−8142に準じて75°
における反射率を測定。 印刷光沢 :東洋インキ製ニューブライト藍0.4
ccを用いてRI印刷試験機にて印刷。乾燥後JIS
P−8142に準じて75°反射率を測定。 白色度 :JIS P−8123に準じて、ハン
ター白色度計にて測定。 白紙不透明度 :JIS P−8138に準じて測定。 評価結果を表−2に示す。
[Paper Coating Composition Example] The emulsion particles shown in the above-mentioned polymerization examples and polymerization comparative examples were evaluated as the organic pigments of the paper coating with the following formulation. [Compound] ───────────────────────────── UW-90 [EMC] 90 parts Emulsion particles 10 parts Aron T-40 [Toagosei Kagaku Kogyo] 0.09 parts MS-4600 [Nippon Shokuhin Kogyo] 3 parts Polylac 755 [Mitsui Toatsu Chemicals] 12 parts ───────────────── ──────────── Coating liquid solid content 62% The coating liquid is prepared by adding Alon T-40, which has a solid content of 40% as a dispersant, to water and kaolin with a Cowles mixer. Clay UW-90 was sufficiently dispersed, and as a binder, phosphoric esterified starch MS-4600, solid content 50
% Styrene-butadiene latex polylac 75
5 was added, and the above emulsion particles were added as an organic pigment. The above coating solution is applied to a high-quality paper with an applicator so that the dry coating amount is about 14 to 15 g / m 2 , dried at 120 ° C for 20 seconds, and then a calender roll at a roll temperature of 60 ° C. Linear pressure 70kg
/ Cm and the speed was 10 m / min. The coated paper was obtained by passing the paper twice. The evaluation method is shown below. Color viscosity: Measured with BM type viscometer (60 rpm, No.4
Rotor) High shear viscosity: Measured by Hercules rheometer (8800 rpm) White paper gloss: 75 ° according to JIS P-8142
Measure reflectance at. Printing gloss: Toyo Ink New Bright Indigo 0.4
Printed by RI printing tester using cc. JIS after drying
Measure 75 ° reflectance according to P-8142. Whiteness: Measured with a Hunter whiteness meter according to JIS P-8123. White paper opacity: Measured according to JIS P-8138. The evaluation results are shown in Table-2.

【0016】[0016]

【表2】 [Table 2]

【0017】[塗料用組成物例] 上記の重合実施例および重合比較例で調製されたエマル
ション粒子を有機顔料とし、ルチル型二酸化チタンの一
部に置き換えて塗料配合を行った。なお、その際、塗料
用ビヒクルとして樹脂固形分45%のアクリルエマルシ
ョン、アルマテックスE−208を用いた。塗料配合を
以下に示す。 [配合] ──────────────────────────────────── 水 45.0部 25%タモール731 水溶液(ローム&ハース製) 12.2部 エチレングリコール 40.0部 2−アミノ−2−メチルプロパノール 3.0部 ノプコDF−122NS(サンノプコ製) 0.8部 ルチル型二酸化チタン 164.5部 エマルション粒子(40%) 102.8部 アルマテックスE−208(三井東圧化学製) 676.0部 ブチルセロソルブ/テキサノール(1/2)混合溶剤 40.0部 ヒドロキシエチルセルロース/ プロピレングリコール (1/10)混合液 12.4部 ──────────────────────────────────── 塗料固形分 46.9% PWC(固形分中のピグメント重量%) 40.0% 塗料粘度 70〜80KU 塗料の調製は、水、タモール731、エチレングリコー
ル、2−アミノ−2−メチルプロパノール、ノプコDF
−122NS、ルチル型二酸化チタンを顔料分散機で十
分分散した後、重合実施例または重合比較例で調製した
エマルション粒子、およびアルマテックスE−208、
ブチルセロソルブ/テキサノール、ヒドロキシエチルセ
ルロース/プロピレングリコールを攪拌下に添加し、ス
トマー年度計で70〜80KUとなるように塗料を調製
した。得られた塗料をスレート板に、乾燥膜厚が40μ
となるようにアプリケーターで塗布し、常温乾燥一週間
後に、評価を行った。以下に各評価方法を示す。 光沢 :須賀試験機製光沢計にて75°の角度で
測定。 隠蔽率 :JIS K−5663に準じて測定。 日本テストパネル工業製の隠蔽力試験紙を用いてアプリ
ケーターで乾燥膜厚が75μとなるように塗布し、常温
乾燥一週間後45°/0°の反射率の比より計算した。 アンモニア臭:塗料配合物の臭気を、○;微弱、×;有
りで判定。 評価結果を表−3に示す。
[Example of coating composition] The emulsion particles prepared in the above-mentioned polymerization examples and polymerization comparative examples were used as organic pigments, and a part of rutile type titanium dioxide was replaced to formulate a coating composition. At that time, Almatex E-208, an acrylic emulsion having a resin solid content of 45%, was used as a vehicle for coating material. The paint formulation is shown below. [Compound] ──────────────────────────────────── Water 45.0 parts 25% Tamol 731 aqueous solution ( Rohm & Haas) 12.2 parts Ethylene glycol 40.0 parts 2-Amino-2-methylpropanol 3.0 parts Nopco DF-122NS (manufactured by San Nopco) 0.8 parts Rutile titanium dioxide 164.5 parts Emulsion particles ( 40%) 102.8 parts Almatex E-208 (manufactured by Mitsui Toatsu Kagaku) 676.0 parts Butyl cellosolve / texanol (1/2) mixed solvent 40.0 parts Hydroxyethyl cellulose / propylene glycol (1/10) mixed solution 12 .4 parts ──────────────────────────────────── Paint solids 46.9% PWC (solids) Pigment weight% in) 40 Preparation 0% paint viscosity 70~80KU paint, water, Tamol 731, ethylene glycol, 2-amino-2-methylpropanol, Nopco DF
-122NS, rutile type titanium dioxide was sufficiently dispersed with a pigment disperser, and then emulsion particles prepared in Polymerization Examples or Polymerization Comparative Examples, and ALMATEX E-208,
Butyl cellosolve / texanol and hydroxyethyl cellulose / propylene glycol were added with stirring to prepare a coating composition such that the total Stormer year was 70 to 80 KU. The resulting paint is applied to a slate plate and the dry film thickness is 40μ.
It was applied with an applicator so that it would become, and after one week of drying at room temperature, evaluation was performed. Each evaluation method is shown below. Gloss: Measured at an angle of 75 ° with a Suga Test Instruments gloss meter. Concealment rate: Measured according to JIS K-5663. It was coated using a hiding power test paper manufactured by Japan Test Panel Industry with an applicator so that the dry film thickness was 75 μ, and after one week of drying at room temperature, it was calculated from the reflectance ratio of 45 ° / 0 °. Ammonia odor: The odor of the paint formulation was judged as ◯: Weak, X: Yes. The evaluation results are shown in Table-3.

【0018】[0018]

【表3】 [Table 3]

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明の乾燥時に内部に空隙を有する新
規なエマルション粒子は、臭気、安定性、粘性等に優
れ、紙塗用塗料や塗料などに用いられるコーティング剤
に添加する有用な有機顔料として、広範な範囲に使用す
ることができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The novel emulsion particles having voids inside when dried according to the present invention are excellent in odor, stability, viscosity and the like, and are useful organic pigments to be added to coating agents used for paper coatings and coatings. Can be used in a wide range.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳原 壯 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Ms. Yanagihara Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd. 1190 Kasama-cho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酸官能性ビニル単量体を5〜80重量%
含有するビニル単量体混合物(a)の重合により調製さ
れる重合体(A)からなるコア層、酸官能性ビニル単量
体を0〜10重量%含有するビニル単量体混合物(b)
の重合により調製される重合体(B)からなる1次シェ
ル層、酸官能性ビニル単量体を一切含有しないビニル単
量体混合物(c)を、HLB10〜18のノニオン性界
面活性剤の存在下で重合することにより調製されるガラ
ス転移温度が50℃以上である重合体(C)からなる不
揮発性塩基が透過可能な2次シェル層で構成され、該不
揮発性塩基を添加することにより、該塩基がコアを中
和、水和膨潤する結果、乾燥時に粒子内部に空隙を有す
る粒子径0.1〜5.0μのエマルション粒子。
1. 5 to 80% by weight of acid functional vinyl monomer
Core layer made of polymer (A) prepared by polymerization of vinyl monomer mixture (a) containing, vinyl monomer mixture (b) containing 0 to 10% by weight of acid functional vinyl monomer
The primary shell layer made of the polymer (B) prepared by the polymerization of 1., the vinyl monomer mixture (c) containing no acid functional vinyl monomer, and the presence of the nonionic surfactant of HLB 10-18. A non-volatile base made of a polymer (C) having a glass transition temperature of 50 ° C. or higher prepared by polymerization below is formed of a secondary shell layer which is permeable, and by adding the non-volatile base, As a result of the base neutralizing the core and swelling by hydration, emulsion particles having a particle size of 0.1 to 5.0 μm having voids inside the particle when dried.
【請求項2】 ノニオン性界面活性剤がビニル単量体
(c)に対して0.1〜10重量部添加される請求項1
記載のエマルション粒子。
2. The nonionic surfactant is added in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on the vinyl monomer (c).
The emulsion particles described.
【請求項3】 ノニオン性界面活性剤が重合可能なビニ
ル基を有する反応性界面活性剤である請求項1記載のエ
マルション粒子。
3. The emulsion particles according to claim 1, wherein the nonionic surfactant is a reactive surfactant having a polymerizable vinyl group.
【請求項4】 ビニル単量体混合物(b)中にメタクリ
ル酸メチルを50重量%以上含有する請求項1記載のエ
マルション粒子。
4. The emulsion particles according to claim 1, wherein the vinyl monomer mixture (b) contains 50% by weight or more of methyl methacrylate.
【請求項5】 ビニル単量体混合物(c)中にスチレン
を50重量%以上含有する請求項1記載のエマルション
粒子。
5. Emulsion particles according to claim 1, wherein styrene is contained in the vinyl monomer mixture (c) in an amount of 50% by weight or more.
【請求項6】 ビニル単量体混合物(c)中に(メタ)
アクリルアミドを1〜10重量%含有する請求項1記載
のエマルション粒子。
6. The (meth) in the vinyl monomer mixture (c).
The emulsion particles according to claim 1, which contain 1 to 10% by weight of acrylamide.
【請求項7】 酸官能性ビニル単量体を5〜80重量%
含有するビニル単量体混合物(a)を乳化重合すること
により調製される重合体(A)からなるコア粒子の存在
下、酸官能性ビニル単量体を0〜10重量%含有するビ
ニル単量体混合物(b)を該重合体(A)に対して重量
で2〜10倍となるように添加、重合して、該コア粒子
の外層部に重合体(B)からなる1次シェルを形成し、
続いて、酸官能性ビニル単量体を含有しないビニル単量
体混合物(c)を、ビニル単量体混合物(c)に対して
0.1〜10重量%のHLBが10〜18のノニオン性
界面活性剤と共に該重合体(B)に対して1〜7倍とな
るように添加、重合し、重合体(C)からなる2次シェ
ル部を形成し、引き続いて、不揮発性塩基を該エマルシ
ョン粒子に添加して中和、膨潤処理を行うことにより得
られる請求項1記載の乾燥時に粒子内部に空隙を有する
エマルション粒子の製造方法。
7. An acid functional vinyl monomer in an amount of 5 to 80% by weight.
Monomer of vinyl containing 0 to 10% by weight of an acid functional vinyl monomer in the presence of core particles composed of the polymer (A) prepared by emulsion-polymerizing the vinyl monomer mixture (a). The body mixture (b) is added to the polymer (A) in a weight ratio of 2 to 10 and polymerized to form a primary shell composed of the polymer (B) on the outer layer portion of the core particle. Then
Subsequently, the vinyl monomer mixture (c) containing no acid-functional vinyl monomer is added to the vinyl monomer mixture (c) in an amount of 0.1 to 10% by weight of HLB of 10 to 18 and a nonionic property. It is added together with a surfactant in an amount of 1 to 7 times that of the polymer (B) and polymerized to form a secondary shell portion composed of the polymer (C). Subsequently, a nonvolatile base is added to the emulsion. The method for producing emulsion particles having voids inside the particles at the time of drying according to claim 1, which is obtained by performing neutralization and swelling treatment by adding to the particles.
【請求項8】 請求項1〜7記載のいずれかのエマルシ
ョン粒子を含有することを特徴とする紙塗工用塗料組成
物。
8. A coating composition for paper coating, which comprises the emulsion particle according to claim 1.
【請求項9】 請求項1〜7記載のいずれかのエマルシ
ョン粒子を含有することを特徴とする塗料用組成物。
9. A coating composition comprising the emulsion particles according to any one of claims 1 to 7.
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