JPH07110906B2 - Water-dispersed composition for forming porous film, porous film, and method for forming porous film - Google Patents

Water-dispersed composition for forming porous film, porous film, and method for forming porous film

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JPH07110906B2
JPH07110906B2 JP1240830A JP24083089A JPH07110906B2 JP H07110906 B2 JPH07110906 B2 JP H07110906B2 JP 1240830 A JP1240830 A JP 1240830A JP 24083089 A JP24083089 A JP 24083089A JP H07110906 B2 JPH07110906 B2 JP H07110906B2
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film
porous film
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synthetic resin
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隆康 平野
信彦 池林
洋一郎 西橋
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ヘキスト合成株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、基体に塗付乾燥することによって、透湿性や
吸収性に優れた多孔質皮膜を形成する多孔質皮膜形成用
組成物と多孔質皮膜と多孔質皮膜形成方法に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a composition for forming a porous film and a porous film-forming composition for forming a porous film excellent in moisture permeability and absorbability by coating and drying on a substrate. And a method for forming a porous film.

[従来の技術] 合成樹脂は、溶剤溶液、水溶液あるいは水性乳化液すな
わち水性エマルジョンとして、基体に塗布して乾燥する
と均一な連続した皮膜を形成することができるので、塗
料用バインダー、接着剤、紙加工用バインダー、繊維処
理剤などの広範な用途において使用されている。
[Prior Art] Since a synthetic resin can form a uniform and continuous film when applied on a substrate as a solvent solution, an aqueous solution or an aqueous emulsion, that is, an aqueous emulsion, a binder for paints, adhesives, papers, etc. It is used in a wide range of applications such as processing binders and fiber treatment agents.

このようにしてえられる皮膜は、均一な連続した皮膜で
気密性の高いものであった。
The film thus obtained was a uniform, continuous film having a high airtightness.

近年、これらの用途も多様化し、単に気密性の高い皮膜
だけでなく逆に、透湿性や吸収性の高い皮膜も求められ
るようになった。たとえば、塗料においては湿気を止め
るのではなく、湿度を通過しうる塗膜が要求されてい
る。それは、塗膜に対して美感だけではなく、結露防止
や調湿効果などのより高い性能が求められているからで
ある。
In recent years, these applications have been diversified, so that not only a film having high airtightness but also a film having high moisture permeability and high absorbency has been demanded. For example, a paint is required to have a coating film that can pass moisture instead of stopping moisture. This is because not only the appearance of the coating film, but also higher performance such as dew condensation prevention and humidity control effect is required.

また、紙や繊維あるいは多孔質フイルムなどの多孔質基
材を接着したり、被覆したりする場合、多孔質基材の特
性を殺さないために、多孔質の接着層や、多孔質の被覆
層を形成する必要があった。
In addition, in the case of adhering or coating a porous substrate such as paper, fiber or a porous film, in order to not lose the characteristics of the porous substrate, a porous adhesive layer or a porous coating layer is used. Had to be formed.

透湿性や吸収性の高い皮膜を形成するための合成樹脂バ
インダーが数多く検討され、提案されているが、いまだ
充分な合成樹脂バインダーは得られていなかった。微細
な空孔を皮膜中に形成できれば、透湿性や吸収性の非常
に高い皮膜が得られるはずであり、多孔質皮膜を検討し
た。
Many synthetic resin binders for forming a film having high moisture permeability and high absorbency have been studied and proposed, but sufficient synthetic resin binders have not been obtained yet. If fine pores can be formed in the film, a film with very high moisture permeability and absorbency should be obtained, so a porous film was investigated.

従来、多孔質皮膜の形成方法としては、例えば特開昭61
-79620号公報に開示されているごとく、たとえばポリノ
エチレンのごときポリオレフィンに炭酸カルシウムのご
ときアルカリ土類金属酸化物を一種以上含む無機充填剤
を30重量%以上含有させてシート状となし、このシート
を少なくとも一軸方向に延伸することによって多孔質皮
膜が作られていいる。
Conventionally, as a method for forming a porous film, for example, JP-A-61
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 79620, for example, a polyolefin such as polynoethylene is made into a sheet form by containing 30% by weight or more of an inorganic filler containing at least one alkaline earth metal oxide such as calcium carbonate. A porous film is formed by stretching at least uniaxially.

また、特公昭61-17852号公報に開示されているごとく、
水溶性又は親水性ポリマーの存在下で、疎水性ポリマー
を与えるビニルモノマーを乳化重合し、その水性乳化液
を用いて膜状物を形成したのち、疎水性成分を溶剤抽出
して多孔質皮膜が作られている。
Also, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 61-17852,
In the presence of a water-soluble or hydrophilic polymer, a vinyl monomer that gives a hydrophobic polymer is emulsion-polymerized, and a film is formed using the aqueous emulsion, and then the hydrophobic component is solvent-extracted to form a porous film. Is made.

しかしながら、これらの多孔質皮膜はいずれも皮膜を形
成した後に、延伸又は抽出などのごとき二次加工が必要
であるため、多孔質の被覆層や、多孔質の接着層などの
ごとき、塗布乾燥するだけの用途には使用することがで
きなかった。
However, since all of these porous coatings require secondary processing such as stretching or extraction after forming the coating, coating and drying such as a porous coating layer or a porous adhesive layer is required. It was not possible to use it only for the purpose.

[発明が解決しようとする課題] 基材に塗布し、乾燥するだけで、皮膜の特性を損なうこ
となく、多孔質の皮膜を形成する多孔質皮膜形成用組成
物と多孔質皮膜と多孔質皮膜形成方法を提供することで
ある。
[Problems to be Solved by the Invention] A composition for forming a porous film, a porous film, and a porous film which form a porous film by coating a substrate and then drying the film without impairing the properties of the film. It is to provide a forming method.

[課題を解決するための手段] すなわち、本発明者らは、皮膜の形成過程で定量的に空
孔を生じる水性組成物について研究をし、特に、合成樹
脂エマルジョンとコロイダルシリカとをブレンドした組
成物から得られた皮膜が透水性が大きなことに着目し
て、鋭意研究を重ねた結果本発明を完成した。
[Means for Solving the Problems] That is, the present inventors have studied an aqueous composition that quantitatively produces pores in the process of forming a film, and in particular, a composition obtained by blending a synthetic resin emulsion and colloidal silica. The present invention has been completed as a result of intensive studies, paying attention to the fact that a film obtained from a product has a large water permeability.

本発明は、 1.粒径0.03〜10μmの合成樹脂粒子と水で構成された皮
膜形成水性エマルジョンとコロイダルシリカとからなる
多孔質皮膜形成組成物において、皮膜形成水性エマルジ
ョンはα、β−エチレン性不飽和単量体とアクリルシラ
ンまたはビニルシランとを乳化重合して得たエマルジョ
ンであり、コロイダルシリカは粒径が合成樹脂粒子の粒
径の1/3以下であり、該コロイダルシリカの配合量は合
成樹脂粒子を完全に被覆する重量の0.5〜30倍であるこ
とを特徴とする多孔質皮膜形成水分散型組成物。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION 1. A porous film forming composition comprising a film forming aqueous emulsion composed of synthetic resin particles having a particle size of 0.03 to 10 μm and water and colloidal silica, wherein the film forming aqueous emulsion is α, β-ethylenic An emulsion obtained by emulsion-polymerizing an unsaturated monomer and acrylic silane or vinyl silane, and the particle size of colloidal silica is 1/3 or less of the particle size of synthetic resin particles, and the compounding amount of the colloidal silica is synthetic. A porous film-forming water-dispersed composition, which is 0.5 to 30 times the weight of completely covering the resin particles.

2.アクリルシランまたはビニルシランがメトキシ基及び
/またはアセトキシ基を有するシラン化合物である、請
求項1に記載された多孔質皮膜形成用水分散型組成物。
2. The water-dispersible composition for forming a porous film according to claim 1, wherein the acrylic silane or vinyl silane is a silane compound having a methoxy group and / or an acetoxy group.

3.皮膜形成水性エマルジョンが、α、β−エチレン性不
飽和単量体と官能基を有するα、β−エチレン性不飽和
単量体とを乳化重合して得たエマルジョンに前記官能基
と反応性するを有するシラン化合物を反応させて乳化し
ている合成樹脂中にシラン基を導入したエマルジョンで
ある、請求項1または2に記載された多孔質皮膜形成用
水分散型組成物。
3. A film-forming aqueous emulsion reacts with the functional group in an emulsion obtained by emulsion polymerization of an α, β-ethylenically unsaturated monomer and an α, β-ethylenically unsaturated monomer having a functional group. The water-dispersible composition for forming a porous film according to claim 1 or 2, which is an emulsion in which a silane group is introduced into a synthetic resin which is emulsified by reacting a silane compound having a property of reacting.

4.皮膜形成水性エマルジョンが、重合性乳化剤を用いて
乳化重合して得たエマルジョンである、請求項1ないし
3のいずれか1項に記載された多孔質皮膜形成用水分散
型組成物。
4. The aqueous dispersion composition for forming a porous film according to any one of claims 1 to 3, wherein the film-forming aqueous emulsion is an emulsion obtained by emulsion polymerization using a polymerizable emulsifier.

5.請求項1ないし4項のいずれか1項に記載された多孔
質皮膜形成用水分散型組成物を基体に塗布し、乾燥して
造膜した、表面がコロイダルシリカで形成された空孔を
皮膜中に配置したコロイダルシリカにより被覆された合
成樹脂粒子からなる多孔質皮膜。
5. Voids formed by coating the substrate with the water-dispersible composition for forming a porous film according to any one of claims 1 to 4 and drying the film to form a surface having colloidal silica. A porous film composed of synthetic resin particles covered with colloidal silica arranged in the film.

6.皮膜中に配置した表面がコロイダルシリカで形成され
た空孔が連通孔である、請求項5に記載された多孔質皮
膜。
6. The porous coating film according to claim 5, wherein the pores formed on the surface of the coating film with colloidal silica are communicating pores.

7.皮膜中に配置した表面がコロイダルシリカで形成され
た空孔が独立孔と連通孔とからなる、請求項5または6
に記載された多孔質皮膜。
7. The pores formed on the surface of the coating with colloidal silica are independent pores and communicating pores.
The porous film described in.

8.請求項1に記載された多孔質皮膜形成用水分散型組成
物を、被保護基体表面に塗付し、最低造膜温度以上の温
度で乾燥することを特徴とする、表面をコロイダルシリ
カで形成した空孔を有する多孔質皮膜形成方法。
8. The water-dispersible composition for forming a porous film according to claim 1 is applied to the surface of a protected substrate and dried at a temperature not lower than the minimum film forming temperature, and the surface is made of colloidal silica. A method for forming a porous film having formed pores.

本発明の多孔質皮膜形成用組成物を基体に塗布し乾燥す
るだけで、どのような過程によって多孔質皮膜が形成さ
れているのかは未だ理論的解明は必ずしも充分ではない
が、本発明の多孔質皮膜形成用組成物の特徴として 1.シラン基を含有する合成樹脂粒子と水とで構成された
皮膜形成水性エマルジュョンとコロイダルシリカとより
なること。
Although the theoretical elucidation of the process by which the porous film-forming composition of the present invention is formed on the substrate only by coating and drying is not always sufficient, the porosity of the present invention Features of the composition for forming a high quality film: 1. It comprises a film forming aqueous emulsion composed of synthetic resin particles containing a silane group and water, and colloidal silica.

2.コロイダルシリカの粒径が合成樹脂粒径の1/3以下で
あること。
2. The particle size of colloidal silica is 1/3 or less of the particle size of synthetic resin.

3.コロダイルシリカの配合量が合成樹脂を被覆する量の
0.5〜30倍好ましくは1〜20倍であること。
3. The amount of colodyl silica blended is the amount that covers the synthetic resin.
0.5 to 30 times, preferably 1 to 20 times.

があげられる。Can be given.

また、本発明の多孔質皮膜の空孔の特徴として、 1.使用した合成樹脂粒子の粒径が大きいと空孔も大き
く、粒径が小さいと空孔も小さくなる。
Further, the pores of the porous film of the present invention are characterized by: 1. If the particle size of the synthetic resin particles used is large, the pores are large, and if the particle size is small, the pores are small.

2.空孔はコロイダルシリカの粒子によって包囲されてい
る。
2. The pores are surrounded by particles of colloidal silica.

以上のことから本発明者等はつぎのように考えている。Based on the above, the present inventors consider as follows.

合成樹脂粒子はシラン基を有するため、その表面がコロ
イダルシリカで被覆され、コロイダルシリカによって被
覆された合成樹脂粒子が乾燥していく過程で、融着し皮
膜を形成するが、合成樹脂粒子表面のコロイダルシリカ
によって部分的に融着が阻害され、コロイダルシリカで
包囲された空孔が生じ、多孔質皮膜が形成されていく。
Since the synthetic resin particles have a silane group, the surface of the synthetic resin particles is coated with colloidal silica, and the synthetic resin particles coated with the colloidal silica are fused to form a film during the drying process. The colloidal silica partially inhibits the fusion, and pores surrounded by the colloidal silica are generated to form a porous film.

さらに、形成された皮膜表面の空孔を通して内部に残存
した水分が皮膜外へ放出されていく過程で内部にも空孔
が生じ連通孔が形成されていく。
Further, in the process in which moisture remaining inside is released to the outside of the film through the formed pores on the surface of the film, voids are also formed inside and a communication hole is formed.

本発明によって得られた多孔質皮膜の電子顕微鏡写真を
添付する。
An electron micrograph of the porous film obtained according to the present invention is attached.

電子顕微鏡写真より明らかな通り、本発明によって得ら
れる多孔質皮膜は本発明の水性組成物を基体に塗布し乾
燥することによって生じるものであり、フィラー入りフ
ィルムを延伸したり、皮膜中に存在する可溶性樹脂粒子
などを溶出したりすることにより、つまり、皮膜を後処
理することにより生じる多孔質皮膜とは全く異なるもの
である。
As is clear from the electron micrograph, the porous film obtained by the present invention is produced by applying the aqueous composition of the present invention to a substrate and drying, and is present in the film containing the filler or in the film. It is completely different from the porous film formed by elution of soluble resin particles or the like, that is, by the post-treatment of the film.

本考案の多孔質皮膜の空孔は合成樹脂粒子径によってコ
ントロールされ合成樹脂粒子の粒径は0.03μm〜10μm
で大きければ大きな空孔が得られ、小さければ小さな空
孔がえられる。均一な空孔を得るためには合成樹脂粒子
はほぼ均一な粒径である事が好ましく、極端に粒径の異
なる2種以上の場合は、空孔の大きさも不均一となる。
The pores of the porous film of the present invention are controlled by the synthetic resin particle size, and the synthetic resin particle size is 0.03 μm to 10 μm.
If it is large, large pores are obtained, and if it is small, small pores are obtained. In order to obtain uniform pores, it is preferable that the synthetic resin particles have a substantially uniform particle diameter, and in the case of two or more kinds having extremely different particle diameters, the pore size will also be non-uniform.

合成樹脂粒子はシラン基を含有することが必要であり、
シラン基によって合成樹脂粒子とコロイダルシリカ粒子
との充分な結合がえられるが、シラン基を含有しない合
成樹脂粒子ではこの様な効果が得られないため好ましく
ない。
It is necessary that the synthetic resin particles contain a silane group,
The silane group provides sufficient bonding between the synthetic resin particles and the colloidal silica particles, but synthetic resin particles containing no silane group are not preferable because such effects cannot be obtained.

コロイダルシリカの粒径は、合成樹脂粒子の1/3以下で
ある必要があり、1/3をこえる粒径のコロイダルシリカ
を用いても多孔質皮膜を得ることができない。またコロ
イダルシリカの配合量は合成樹脂粒子を被覆する量の0.
5〜30倍であり、好ましくは1〜20倍である。
The particle size of colloidal silica needs to be 1/3 or less of that of synthetic resin particles, and a porous film cannot be obtained even if colloidal silica having a particle size exceeding 1/3 is used. In addition, the amount of colloidal silica blended is 0.
It is 5 to 30 times, preferably 1 to 20 times.

合成樹脂粒子を被覆するコロイダルシリカの量は合成樹
脂粒子の粒径とコロイダルシリカの粒径によってきま
り、使用したコロイダルシリカの量が、合成樹脂粒子を
被覆する量の何倍であるかを示す倍数は、次の式によっ
て求められる。
The amount of colloidal silica that covers the synthetic resin particles depends on the particle size of the synthetic resin particles and the particle size of the colloidal silica, and is a multiple that indicates how many times the amount of colloidal silica used is the amount that covers the synthetic resin particles. Is calculated by the following formula.

N=W(si/p)/W(si) N;合成樹脂粒子を被覆する量の倍数 W(si/p);樹脂1重量部に対するコロイダルシリカの使
用量 W(si);樹脂1重量部を被覆するのに必要なコロイダル
シリカの量 W(si)=Wsi/Wp Wsi;樹脂粒子1個を被覆するコロイダルシリカの重量 Wp;樹脂粒子1個の重量 Wsi=1/6・π2・Dp 2・Dsi・ρsi Wp=1/6・π・Dp 3・ρp π;円周率 Dp;合成樹脂粒子の粒径 Dsi;コロイダルシリカ粒子の粒径 ρsi;コロイダルシリカの比重 ρp;合成樹脂の比重 合成樹脂粒子を被覆する量の倍数が0.5未満でも、30を
越えても、空孔が得られないか、均一に空孔を得ること
ができない。
N = W (si / p) / W (si) N; multiple of the amount of coating synthetic resin particles W (si / p) ; amount of colloidal silica used per 1 part by weight of resin W (si) ; 1 part by weight of resin the amount of colloidal silica necessary to coat the W (si) = W si / W p W si; weight of colloidal silica cover one resin particles W p; weight of one resin particle W si = 1/6・ Π 2 · D p 2 · D si · ρ si W p = 1/6 · π · D p 3 · ρ p π; Circularity D p ; Particle diameter of synthetic resin particle D si ; Colloidal silica particle Diameter ρ si ; Specific gravity of colloidal silica ρ p ; Specific gravity of synthetic resin If the multiple of the amount of coating synthetic resin particles is less than 0.5 or more than 30, voids cannot be obtained or uniform voids can be obtained. I can't.

本発明に用いるシラン基を含有する合成樹脂粒子と水で
構成された皮膜形成水性エマルジョンは、特に限定され
ないが、α,β−エチレン性不飽和単量体を乳化重合し
てえた水性エマルジョンであることが、粒径の点から好
ましい。シラン基を導入する方法としてはα,β−エチ
レン性不飽和単量体とアクリルシランまたはビニルシラ
ンとを乳化重合するか、α,β−エチレン性不飽和単量
体と官能基を有するα,β−エチレン性不飽和単量体と
を乳化重合して得たエマルジョンに前記官能基と反応性
を有するシラン化合物を反応させる方法が好ましい。
The film-forming aqueous emulsion composed of silane group-containing synthetic resin particles and water used in the present invention is not particularly limited, but is an aqueous emulsion obtained by emulsion polymerization of α, β-ethylenically unsaturated monomers. Is preferable from the viewpoint of particle size. As a method for introducing a silane group, an α, β-ethylenically unsaturated monomer and an acrylic silane or a vinylsilane are emulsion-polymerized, or an α, β-ethylenically unsaturated monomer and a α, β having a functional group are used. A preferred method is to react an emulsion obtained by emulsion polymerization of an ethylenically unsaturated monomer with a silane compound having reactivity with the functional group.

本発明で用いるα,βエチレン性不飽和単量体として
は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ラ
ウリルなどのアクリル酸エステル類;メタアクリル酸メ
チル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ブチル、
メタアクリル酸イソブチル、メタアクリル酸2−エチル
ヘキシル、メタアクリル酸ラウリルなどのメタアクリル
酸エステル類;アクリロニトリル、メタアクリロニトリ
ル;スチレン、メチルスチレン、クロルスチレン;など
が適当である。そして、これらのうち、ガラス転移温度
の高い単量体と低い単量体を組合わせるのが特に良い。
Examples of the α, β ethylenically unsaturated monomer used in the present invention include acrylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and lauryl acrylate; methyl methacrylate, Ethyl methacrylate, butyl methacrylate,
Suitable are methacrylic acid esters such as isobutyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and lauryl methacrylate; acrylonitrile, methacrylonitrile; styrene, methylstyrene, and chlorostyrene. Of these, it is particularly preferable to combine a monomer having a high glass transition temperature and a monomer having a low glass transition temperature.

ことに、メタアクリル酸エステル系単量体が主として用
いられる。また、スチレン−アクリル系単量体でスチレ
ンがリッチなものも好適に用いられる。
Particularly, methacrylic acid ester-based monomers are mainly used. Further, a styrene-acrylic monomer which is rich in styrene is also preferably used.

前記の単量体と共重合させる単量体としては、クロトン
酸メチル、クロトン酸エチル、マレイン酸ジブチル、フ
マル酸ジエチルなどの、アクリル酸エステル類、メタア
クリル酸エステル類以外の不飽和カルボン酸エステル類
あるいは不飽和多価カルボン酸エステル類;酢酸ビニ
ル、2プロピオン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステア
リン酸ビニル、および、ビバリン酸ビニルやベオバ(シ
ェル化学社の登録商標)などのα−位で分岐した飽和カ
ルボン酸のビニルエステルなどのビニルエステル類;塩
化ビニル、塩化ビニリデン、;エチレンなどの1種また
は2種以上である。
Examples of the monomer to be copolymerized with the above-mentioned monomer include methyl crotonate, ethyl crotonate, dibutyl maleate, diethyl fumarate, and the like, acrylic acid esters, unsaturated carboxylic acid esters other than methacrylic acid esters. Or unsaturated polycarboxylic acid esters; branched at the α-position such as vinyl acetate, vinyl dipropionate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl bivalate and Veova (registered trademark of Shell Chemical Co.) One or more vinyl esters such as vinyl ester of saturated carboxylic acid; vinyl chloride, vinylidene chloride; ethylene and the like.

また、前記のα、βエチレン性不飽和単量体には、30重
量%以下において、官能基を有するα、βエチレン性不
飽和単量体を併用することもできる。
Further, the α, β ethylenically unsaturated monomer may be used in combination with an α, β ethylenically unsaturated monomer having a functional group in an amount of 30% by weight or less.

官能基を有するα、βエレチン性不飽和単量体として
は、アクリル酸、メタアクリル酸、クロトン酸、マレイ
ン酸、フマル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、マレイ
ン酸モノエステル、フマル酸モノエステルなどの不飽和
カルボン酸または不飽和多価カルボン酸誘導体類;アク
リルアミド、メタアクリルアミドなどの不飽和カルボン
酸アミド類;N−メチロールアクリルアミド、N−メチロ
ールメタクリルアミドなどのN−メチロール不飽和カル
ボン酸アミド類;グリシジルアクリレート、グリシジル
メタアクリレートなどの不飽和グリシジル化合物類;ヒ
ドロキシエチルアクリレート、ヒドロキプロピルメタク
リレート、ヒドロキシビニルエーテルなどのアルキロー
ル化不飽和化合物類;フタル酸ジアリル、ジビニルベン
ゼンまたはジアリル化合物類などの1種または2種以上
である。
Examples of the α, β eletic unsaturated monomer having a functional group include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, maleic anhydride, maleic acid monoester, fumaric acid monoester, etc. Unsaturated carboxylic acids or unsaturated polyvalent carboxylic acid derivatives; unsaturated carboxylic acid amides such as acrylamide and methacrylamide; N-methylol unsaturated carboxylic acid amides such as N-methylol acrylamide and N-methylol methacrylamide; Unsaturated glycidyl compounds such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate; alkylol unsaturated compounds such as hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate and hydroxy vinyl ether; diallyl phthalate, divinylbenzene or diallyl Object compound is one or more of such.

本発明で用いるアクリルシランまたはビニルシランとし
ては加水分野型のものが好適であり、たとえばビニルト
リメトオキシシラン、ビニルトリエトオキシシラン、ビ
ニルトリス(2−メトキシ−エトオキシ)シラン、ビニ
ルトリアセトオキシシラン、γ−メタクリロオキシプロ
ピルトリメトオキシシラン、ビニルトリクロロシラン、
γ−メタクリロオキシプロピルトリス(メトオキシ−エ
トオキシ)シラン、などであるが、非重合性の点からγ
−メタクリロオキシプロピルトリメトオキシシランやビ
ニルトリメトオキシシランが最も好ましい。
Acrylic silanes or vinyl silanes used in the present invention are preferably those of the field of water addition, such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxy-ethoxy) silane, vinyltriacetoxysilane, γ. -Methacrylooxypropyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane,
γ-methacrylooxypropyltris (methoxy-ethoxy) silane, etc., but γ from the viewpoint of non-polymerizability
Most preferred are methacrylooxypropyltrimethoxysilane and vinyltrimethoxysilane.

単量体の使用割合は、α、βエチレン性不飽和単量体9
9.5〜85重量部たいして、アクリルシランまたはビニル
シラン0.5〜15重量部が適当である。好ましくはα、β
エチレン性不飽和単量体98.0〜90重量部たいして、アク
リルシランまたはビニルシラン2.0〜10重量部である。
The proportion of the monomer used is α, β ethylenically unsaturated monomer 9
Acrylic silane or vinyl silane 0.5 to 15 parts by weight is suitable for 9.5 to 85 parts by weight. Preferably α, β
The amount of the acrylic silane or vinyl silane is 2.0 to 10 parts by weight based on 98.0 to 90 parts by weight of the ethylenically unsaturated monomer.

本発明においてアクリルシランまたはビニルシランを用
いた皮膜形成水性エマルジョンを製造するには、前述の
α、β−エチレン性不飽和単量体とアクリルシランまた
はビニルシランを乳化剤の存在下で、重合触媒を用いて
乳化重合することによってえられる。
In order to produce a film-forming aqueous emulsion using acrylic silane or vinyl silane in the present invention, the aforementioned α, β-ethylenically unsaturated monomer and acrylic silane or vinyl silane are used in the presence of an emulsifier with a polymerization catalyst. Obtained by emulsion polymerization.

重合方法としては、単量体の仕込み方式が回分方式で
も、連続送入方式でもよい。また、一部を先に重合した
のち、残部を連続的に送入する方式でもよい。
As a polymerization method, a monomer charging method may be a batch method or a continuous feeding method. Alternatively, a method may be used in which a part is first polymerized and the rest is continuously fed.

連続的に送入する単量体は、そのままでもよいが、水と
乳化剤を用いて単量体乳化液として送入する方式はきわ
めて好適である。また、高温重合でも、レドックス重合
でもよい。
The monomer continuously fed may be as it is, but a method of feeding it as a monomer emulsion using water and an emulsifier is very suitable. Further, high temperature polymerization or redox polymerization may be used.

特に多孔質皮膜に耐水性が求められる場合は、乳化剤と
して重合性乳化剤を用いることが好ましく、重合性乳化
剤としては (1) アルキルアリルスルホンサクシネートのアルカ
リ塩 (式中、R1は炭素数8〜20個のアルキル基) (2) ソジウム(グリセリンn−アルケニルサクシノ
イルグリセリン)ボラート (式中、R2は炭素数12〜20個のアルキル基) (3) スルホプロピルマレイン酸モノアルキルエステ
ルのアルカリ塩 (式中、R3は炭素数8〜20個のアルキル基) (4) アクリル酸またはメタアクリル酸のポリオキシ
エチレンアルキルエステル (式中、R4はH又はCH、R5は炭素数8〜20個のアルキル
基、nは1〜20の整数) などである。
Especially when water resistance is required for the porous film, a polymerizable emulsifier is preferably used as the emulsifier. (1) Alkylallyl sulfone succinate alkali salt (In the formula, R 1 is an alkyl group having 8 to 20 carbon atoms.) (2) Sodium (glycerin n-alkenylsuccinoylglycerin) borate (In the formula, R 2 is an alkyl group having 12 to 20 carbon atoms) (3) Alkali salt of sulfopropyl maleic acid monoalkyl ester (In the formula, R 3 is an alkyl group having 8 to 20 carbon atoms.) (4) Polyoxyethylene alkyl ester of acrylic acid or methacrylic acid (In the formula, R 4 is H or CH, R 5 is an alkyl group having 8 to 20 carbon atoms, and n is an integer of 1 to 20) and the like.

重合性乳化剤の使用量は、全単量体100重量部に対して
0.5〜10重量部が適当であり、好ましくは1〜5重量部
である。
The amount of polymerizable emulsifier used is 100 parts by weight of all monomers.
0.5 to 10 parts by weight is suitable, and preferably 1 to 5 parts by weight.

乳化重合して得たエマルジョンにシラン化合物を反応さ
せてシラン基を導入した皮膜形成水性エマルジョンは、
α、β−エチレン性不飽和単量体と、アクリルシランま
たはビニルシランとを乳化重合する方法においてアクリ
ルシランまたはビニルシランの代わりに官能基を有する
α、β−エチレン性不飽和単量体を用いて乳化重合して
得られたエマルジョンにシラン化合物を配合し反応する
ことによって製造される。
A film-forming aqueous emulsion obtained by reacting a silane compound with an emulsion obtained by emulsion polymerization to introduce a silane group,
Emulsification by using an α, β-ethylenically unsaturated monomer having a functional group in place of acrylic silane or vinyl silane in the method of emulsion polymerizing an α, β-ethylenically unsaturated monomer and acrylic silane or vinyl silane. It is produced by adding a silane compound to an emulsion obtained by polymerization and reacting it.

シラン化合物としてはアミノシランおよびまたはエポキ
シシランが用いられる。
Aminosilane and / or epoxysilane is used as the silane compound.

アミノシランとしては N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジ
メトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリ
エトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルト
リメトキシシランが好適である。
As aminosilane, N- (2-aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-amino Propyltrimethoxysilane is preferred.

アミノシランはグリシジル基またはカルボキシル基を導
入した共重合体水性エマルジョンに対してとくに有効で
ある。
Aminosilane is particularly effective for aqueous copolymer emulsions having glycidyl groups or carboxyl groups introduced.

エポキシシランとしては 3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グ
リシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,
4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン
が好適である。
Epoxy silanes include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,
4 Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane is preferred.

エポキシシランはアミノ基またはカルボキシル基を導入
した共重合体水性エマルジョンに対してとくに有効であ
る。
Epoxysilanes are particularly effective for aqueous copolymer emulsions having amino groups or carboxyl groups introduced.

本発明においてシラン基を含有する合成樹脂粒子として
は、合成樹脂中にシラン基が均一に存在するよりも、共
重合体粒子の表面近く(外部)により多く存在する方
が、コロイダルシリカに対する反応性がより大きくなる
ために好ましい。そのためα、β−エチレン性不飽和単
量体と官能基を有するα、β−エチレン性不飽和単量体
とを乳化重合して得たエマルジョンに前記官能基と反応
性を有するシラン化合物を反応させて乳化している合成
樹脂中にシラン基を導入したエマルジョンが特に好まし
い。
As the synthetic resin particles containing a silane group in the present invention, the presence of more silane groups near the surface (outside) of the copolymer particles is more reactive to colloidal silica than the silane groups are uniformly present in the synthetic resin. Is larger, which is preferable. Therefore, an emulsion obtained by emulsion polymerization of an α, β-ethylenically unsaturated monomer and an α, β-ethylenically unsaturated monomer having a functional group is reacted with a silane compound having reactivity with the functional group. An emulsion in which a silane group is introduced into a synthetic resin which has been emulsified to form a silane group is particularly preferable.

本発明において使用されるコロイダルシリカとしては、
コロイド状に水に分散させた超微粒子シリカゾル、又は
超微粒子粉末シリカで、いずれも一次粒子の粒子径は本
発明において使用するシラン基を含有する合成樹脂粒子
の粒径の1/3以下でなければならないが特に好ましくは
0.01μm以下である。
As the colloidal silica used in the present invention,
Ultrafine particle silica sol dispersed in water in a colloidal form, or ultrafine particle powder silica, and the particle size of each primary particle must be 1/3 or less of the particle size of the synthetic resin particles containing a silane group used in the present invention. But it is especially preferred
It is 0.01 μm or less.

本発明の多孔質皮膜形成用水性組成物は、基材に塗布乾
燥することによって透湿性や吸収性のすぐれた多孔質皮
膜を形成することができ、基材は特に限定されない。
The aqueous composition for forming a porous film of the present invention can form a porous film excellent in moisture permeability and absorbability by coating and drying the substrate, and the substrate is not particularly limited.

塗布後の乾燥は、自然乾燥でも、人工的に加熱乾燥して
もよい。乾燥温度は、共重合体の最低造膜温度以上であ
ることが好ましい。
Drying after coating may be natural drying or artificially heating and drying. The drying temperature is preferably at least the minimum film forming temperature of the copolymer.

皮膜の厚さは、多孔質皮膜の使用目的によって異なり、
特に限定されない。多孔質皮膜による塗料塗膜とする場
合は比較的厚い皮膜が必要で、たとえば0.1〜0.5mm程度
であり、多孔質皮膜による合成樹脂フィルムの印刷イン
ク受理層などは比較的薄い皮膜で充分で1〜5μm程度
である。
The thickness of the coating depends on the intended use of the porous coating,
There is no particular limitation. A relatively thick coating is required when using a paint coating made of a porous coating, for example, about 0.1 to 0.5 mm, and a relatively thin coating is sufficient for the printing ink receiving layer of a synthetic resin film made of a porous coating. It is about 5 μm.

又、本発明の多孔質皮膜形成用組成物には、通気性を損
なわない量であれば、着色剤、増粘剤、防腐剤、防蝕
剤、蛍光剤、芳香剤、消臭材などを適宜配合することが
できる。
Further, in the composition for forming a porous film of the present invention, a colorant, a thickener, an antiseptic, an anticorrosive, a fluorescent agent, an aromatic, a deodorant, etc. may be appropriately added so long as they do not impair the air permeability. It can be blended.

[実施例] 次に実施例と比較例をあげて本発明を説明する。[Examples] Next, the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples.

実施例1 アクリル酸ブチル70重量部、メタクリル酸メチル30重量
部からなる混合単量体を、アルキルフェニルエーテルス
ルホン酸ナトリウム2重量部を水107重量部に溶解した
水溶液中に、滴下乳化重合し、混合単量体の残りが5分
の1となった時点より、γ−メタクロロオキシプロピル
トリメトキシシラン5重量部も滴下して乳化重合して、
シラン基を含有する合成樹脂粒子と水で構成された皮膜
形成水性エマルジョンを得た。
Example 1 Emulsion polymerization of a mixed monomer consisting of 70 parts by weight of butyl acrylate and 30 parts by weight of methyl methacrylate was dropped into an aqueous solution of 2 parts by weight of sodium alkylphenyl ether sulfonate in 107 parts by weight of water, From the time when the remaining amount of the mixed monomer became 1/5, 5 parts by weight of γ-metachlorooxypropyltrimethoxysilane was added dropwise and emulsion polymerization was performed.
A film-forming aqueous emulsion composed of synthetic resin particles containing a silane group and water was obtained.

皮膜形成水性エマルジョンは、固形分濃度50重量%で、
樹脂粒径は0.6μmであった。
The film-forming aqueous emulsion has a solid content concentration of 50% by weight,
The resin particle size was 0.6 μm.

皮膜形成水性エマルジョンの76重量部(固形分)に固形
分濃度40重量%、粒子径0.05μmのコロイダルシリカ水
性液24重量部(固形分)を加えて均一に撹拌し、多孔質
皮膜形成用組成物を得た。
Film formation A composition for forming a porous film is prepared by adding 24 parts by weight (solid content) of a colloidal silica aqueous solution having a solid content concentration of 40% by weight and a particle diameter of 0.05 μm (solid content) to 76 parts by weight (solid content) of an aqueous emulsion. I got a thing.

多孔質皮膜形成用組成物の粒径比は1/12で、合成樹脂粒
子の粒径が0.6μmで、コロイダルシリカの配合量は合
成樹脂粒子を被覆する量の1倍であった。
The particle size ratio of the composition for forming a porous film was 1/12, the particle size of synthetic resin particles was 0.6 μm, and the compounding amount of colloidal silica was 1 time the amount of coating synthetic resin particles.

実施例1でえられた多孔質皮膜の電子顕微鏡写真を第1
図に示す。本発明によると、このようにきわめて均一な
空孔がえられる。
First, an electron micrograph of the porous film obtained in Example 1 is shown.
Shown in the figure. According to the present invention, such extremely uniform pores are obtained.

実施例2 アクリル酸ブチル70重量部、メタクリル酸メチル30重量
部、アクリル酸1重量部からなる混合単量体を、アルキ
ルアリルスルホサクシネートのナトリウム塩3重量部を
水109重量部に溶解した水溶液中に、滴下乳化重合し、
混合単量体の残りが5分の1となった時点より、γ−メ
タクリロオキシプロピルトリメトキシシラン5重量部も
滴下して乳化重合して、シラン基を含有する合成樹脂粒
子と水で構成された皮膜形成水性エマルジョンを得た。
Example 2 An aqueous solution obtained by dissolving 3 parts by weight of a sodium salt of alkylallyl sulfosuccinate in 109 parts by weight of a mixed monomer consisting of 70 parts by weight of butyl acrylate, 30 parts by weight of methyl methacrylate and 1 part by weight of acrylic acid. During the emulsion polymerization,
From the time when the remaining amount of the mixed monomer became 1/5, 5 parts by weight of γ-methacrylooxypropyltrimethoxysilane was also added dropwise to carry out emulsion polymerization, and composed of synthetic resin particles containing a silane group and water. A film-forming aqueous emulsion was obtained.

皮膜形成水性エマルジョンは、固形分濃度50重量%で、
樹脂粒径は0.08μmであった。
The film-forming aqueous emulsion has a solid content concentration of 50% by weight,
The resin particle size was 0.08 μm.

皮膜形成水性エマルジョンの87重量部(固形分)に固形
分濃度40重量%、粒子径0.003μmのコロイダルシリカ
水性液13重量部(固形分)を加えて均一に撹拌し、多孔
質皮膜形成用組成物を得た。
Film-forming composition: 87 parts by weight (solid content) of aqueous emulsion, 13 parts by weight (solid content) of colloidal silica aqueous solution having a solid content concentration of 40% by weight and a particle size of 0.003 μm (solid content), and stirred uniformly to form a porous film-forming composition. I got a thing.

多孔質皮膜形成用組成物の粒径比は1/26で、合成樹脂粒
子の粒径が0.6μmで、コロイダルシリカの配合量は合
成樹脂粒子を被覆する量の1倍であった。
The particle size ratio of the composition for forming a porous film was 1/26, the particle size of synthetic resin particles was 0.6 μm, and the compounding amount of colloidal silica was 1 time the amount of coating synthetic resin particles.

実施例2でえられた多孔質皮膜の電子顕微鏡写真を第2
図に示す。本発明によると、このように直径0.03μmの
きわめて均一な空孔がえられる。
The second is an electron micrograph of the porous film obtained in Example 2.
Shown in the figure. According to the present invention, extremely uniform pores having a diameter of 0.03 μm can be obtained.

実施例3 スチレン50重量部、アクリル酸2−エチルヘキシル50重
量部からなる混合単量体を、アルキルアリルスルホサク
シネートのナトリウム塩1重量部を水103重量部に溶解
した水溶液中に、滴下乳化重合し、混合単量体の残りが
5分の1となった時点より、ビニルトリメトキシシラン
2重量部も滴下して乳化重合して、シラン基を含有する
合成樹脂粒子と水で構成された皮膜形成水性エマルジョ
ンを得た。
Example 3 Dropwise emulsion polymerization of a mixed monomer consisting of 50 parts by weight of styrene and 50 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate in an aqueous solution in which 1 part by weight of sodium salt of alkylallyl sulfosuccinate is dissolved in 103 parts by weight of water. Then, from the time when the remaining amount of the mixed monomer became 1/5, 2 parts by weight of vinyltrimethoxysilane was added dropwise and emulsion polymerization was performed to form a film composed of synthetic resin particles containing a silane group and water. A formed aqueous emulsion was obtained.

皮膜形成水性エマルジョンは、固形分濃度50重量%で、
樹脂粒径1.0μmであった。
The film-forming aqueous emulsion has a solid content concentration of 50% by weight,
The resin particle size was 1.0 μm.

皮膜形成水性エマルジョンの50重量部(固形分)に固形
分濃度40重量%、粒子径0.025μmのコロイダルシリカ
水性液50重量部(固形分)を加えて均一に撹拌し、多孔
質皮膜形成用組成物を得た。
Film forming composition 50 parts by weight (solid content) of solid content concentration of 40% by weight, and 50 parts by weight of solid solution of colloidal silica having a particle diameter of 0.025 μm (solid content) are added and stirred uniformly to form a porous film forming composition. I got a thing.

多孔質皮膜形成用組成物の粒径比は1/40で、合成樹脂粒
子の粒径が0.6μmで、コロイダルシリカの配合量は合
成樹脂粒子を被覆する量の10倍であった。
The particle size ratio of the composition for forming a porous film was 1/40, the particle size of synthetic resin particles was 0.6 μm, and the compounding amount of colloidal silica was 10 times the amount of coating synthetic resin particles.

実施例3でえられた多孔質皮膜の電子顕微鏡写真を第3
図に示す。本発明によると、このように直径0.3μmの
きわめて均一な大きな空孔がえられる。
The third is an electron micrograph of the porous film obtained in Example 3.
Shown in the figure. According to the present invention, extremely uniform large pores having a diameter of 0.3 μm can be obtained.

実施例4 アクリル酸エチル80重量部、メタクリル酸メチル20重量
部、ジメチルアミノエチルメタクリレート3重量部から
なる混合単量体を、アルキルフェニルエーテルスルホン
酸ナトリウム1重量部を水107重量部に溶解した水溶液
中に、滴下乳化重合し、水性分散液を得て、さらに2−
(3,4エポキシシクロヘキサン)エチルトリメトキシシ
ラン3重量部を添加混合して、シラン基を含有する合成
樹脂粒子と水で構成された皮膜形成水性エマルジョンを
得た。
Example 4 An aqueous solution obtained by dissolving 1 part by weight of sodium alkylphenyl ether sulfonate in 107 parts by weight of water, a mixed monomer consisting of 80 parts by weight of ethyl acrylate, 20 parts by weight of methyl methacrylate, and 3 parts by weight of dimethylaminoethyl methacrylate. Into it, emulsion polymerization was added dropwise to obtain an aqueous dispersion, and further 2-
3 parts by weight of (3,4 epoxycyclohexane) ethyltrimethoxysilane was added and mixed to obtain a film-forming aqueous emulsion composed of synthetic resin particles containing a silane group and water.

皮膜形成水性エマルジョンは、固形分濃度50重量%で、
樹脂粒径は1.0μmであった。
The film-forming aqueous emulsion has a solid content concentration of 50% by weight,
The resin particle size was 1.0 μm.

皮膜形成水性エマルジョンの76重量部(固形分)に固形
分濃度40重量%、粒子径0.08μmのコロイダルシリカ水
性液24重量部(固形分)を加えて均一に撹拌し、多孔質
皮膜形成用組成物を得た。
Film-forming A composition for forming a porous film is prepared by adding 24 parts by weight (solid content) of a colloidal silica aqueous solution having a solid content concentration of 40% by weight and a particle size of 0.08 μm (solid content) to 76 parts by weight (solid content) of an aqueous emulsion. I got a thing.

多孔質皮膜形成用組成物の粒径比は1/13で、合成樹脂粒
子の粒径が0.6μmで、コロイダルシリカの配合量は合
成樹脂粒子を被覆する量の1倍であった。
The particle size ratio of the composition for forming a porous film was 1/13, the particle size of the synthetic resin particles was 0.6 μm, and the compounding amount of colloidal silica was 1 time the amount of coating the synthetic resin particles.

実施例5 アクリル酸エチル80重量部、メタクリル酸メチル20重量
部、グリシジルメタクリレート2重量部からなる混合単
量体を、アルキルアリルスルホサクシネートのナトリウ
ム塩3重量部を水108重量部に溶解した水溶液中に、滴
下乳化重合し、水性分散液を得て、さらにN−(2−ア
ミノエチル)3−アミノプロピルメチル−ジメトキシシ
ラン3重量部を添加混合して、シラン基を含有する合成
樹脂粒子と水で構成された皮膜形成水性エマルジョンを
得た。
Example 5 An aqueous solution prepared by dissolving 3 parts by weight of a sodium salt of alkylallyl sulfosuccinate in 108 parts by weight of a mixed monomer composed of 80 parts by weight of ethyl acrylate, 20 parts by weight of methyl methacrylate and 2 parts by weight of glycidyl methacrylate. Into the mixture, emulsion polymerization was performed dropwise to obtain an aqueous dispersion, and 3 parts by weight of N- (2-aminoethyl) 3-aminopropylmethyl-dimethoxysilane was further added and mixed to obtain synthetic resin particles containing a silane group. A film-forming aqueous emulsion composed of water was obtained.

皮膜形成水性エマルジョンは、固形分濃度50重量%で、
樹脂粒径は0.08μmであった。
The film-forming aqueous emulsion has a solid content concentration of 50% by weight,
The resin particle size was 0.08 μm.

皮膜形成水性エマルジョンの40重量部(固形分)に固形
分濃度40重量%、粒子径0.003μmのコロイダルシリカ
水性液60重量部(固形分)を加えて均一に撹拌し、多孔
質皮膜形成用組成物を得た。
Film-forming composition 40 parts by weight (solid content) of solid content concentration of 40% by weight, 60 parts by weight of solid solution of colloidal silica having a particle size of 0.003 μm (solid content) and uniformly stirred to form a porous film-forming composition. I got a thing.

多孔質皮膜形成用組成物の粒径比は1/26で、合成樹脂粒
子の粒径が0.6μmで、コロイダルシリカの配合量は合
成樹脂粒子を被覆する量の10倍であった。
The particle size ratio of the composition for forming a porous film was 1/26, the particle size of synthetic resin particles was 0.6 μm, and the compounding amount of colloidal silica was 10 times the amount of coating synthetic resin particles.

実施例6 スチレン50重量部、アクリル酸2−エチルヘキシル50重
量部、アクリル酸2重量部からなる混合単量体を、アル
キルアリルスルホサクシネートのナトリウム塩2重量部
を水109重量部に溶解した水溶液中に、滴下乳化重合
し、水性分散液を得て、さらに3−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン5重量部を添加混合して、シラン
基を含有する合成樹脂粒子と水で構成された皮膜形成水
性エマルジョンを得た。
Example 6 An aqueous solution prepared by dissolving 2 parts by weight of sodium salt of alkylallyl sulfosuccinate in 109 parts by weight of a mixed monomer comprising 50 parts by weight of styrene, 50 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate and 2 parts by weight of acrylic acid. Into the mixture, emulsion polymerization was performed dropwise to obtain an aqueous dispersion, and 5 parts by weight of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane was further added and mixed to form a film composed of synthetic resin particles containing a silane group and water. An aqueous emulsion was obtained.

皮膜形成水性エマルジョンは、固形分濃度50重量%で、
樹脂粒径は0.6μmであった。
The film-forming aqueous emulsion has a solid content concentration of 50% by weight,
The resin particle size was 0.6 μm.

皮膜形成水性エマルジョンの71重量部(固形分)に固形
分濃度40重量%、粒子径0.003μmのコロイダルシリカ
水性液29重量部(固形分)を加えて均一に撹拌し、多孔
質皮膜形成用組成物を得た。
Film-forming composition: 71 parts by weight (solid content) of aqueous emulsion, 29 parts by weight (solid content) of colloidal silica aqueous solution having a solid content concentration of 40% by weight and a particle size of 0.003 μm, and stirred uniformly to form a porous film-forming composition. I got a thing.

多孔質皮膜形成用組成物の粒径比は1/200で、合成樹脂
粒子の粒径が0.6μmで、コロイダルシリカの配合量は
合成樹脂粒子を被覆する量の20倍であった。
The particle size ratio of the composition for forming a porous film was 1/200, the particle size of the synthetic resin particles was 0.6 μm, and the compounding amount of colloidal silica was 20 times the amount of coating the synthetic resin particles.

比較例1 実施例1でえたシラン基を含有する合成樹脂粒子と水で
構成された皮膜形成水性エマルジョン(コロイダルシリ
カ水溶液を含有しない)。
Comparative Example 1 A film-forming aqueous emulsion (containing no colloidal silica aqueous solution) composed of the silane group-containing synthetic resin particles obtained in Example 1 and water.

比較例2 実施例1で用いたコロイダルシリカ水溶液。Comparative Example 2 The colloidal silica aqueous solution used in Example 1.

比較例3 実施例2で得たシラン基を含有する合成樹脂粒子と水で
構成された皮膜形成水性エマルジョン30重量部(固形
分)に、実施例1で用いたコロイダルシリカ水溶液70重
量部(固形分)を加えて均一に撹拌した組成物。
Comparative Example 3 30 parts by weight (solid content) of a film-forming aqueous emulsion composed of the synthetic resin particles containing a silane group and water obtained in Example 2 were added to 70 parts by weight of the aqueous colloidal silica solution used in Example 1 (solid content). Minutes) and uniformly stirred.

コロイダルシリカの粒径が、合成樹脂粒子の粒径の1/1.
6であり、1/3を越える場合である。
The particle size of colloidal silica is 1/1 of the particle size of synthetic resin particles.
It is 6 and exceeds 1/3.

比較例3でえられた皮膜の電子顕微鏡写真を第4図に示
す。比較例から明らかなように本発明の構成要件を欠く
と、このように空孔を有さない皮膜しか形成しないこと
が理解される。
An electron micrograph of the film obtained in Comparative Example 3 is shown in FIG. As is apparent from the comparative examples, it is understood that only the film having no pores is formed in the absence of the constituent features of the present invention.

比較例4 実施例6でえた皮膜形成水性エマルジョン99.8重量部
(固形分)に、実施例2で用いたコロイダルシリカ水溶
液0.2重量部(固形分)を加えて均一に撹拌した組成
物。
Comparative Example 4 A composition in which 0.2 parts by weight (solid content) of the colloidal silica aqueous solution used in Example 2 was added to 99.8 parts by weight (solid content) of the film-forming aqueous emulsion obtained in Example 6 and uniformly stirred.

コロイダルシリカ粒子が合成樹脂粒子を理論的に被覆す
る量の1/10の場合である。
This is the case where the amount of the colloidal silica particles theoretically covers the synthetic resin particles is 1/10.

(試験方法) 空孔の有無:実施例および比較例でえた水性組成物を、
厚さ100μmのポリエチレンフィルム上に、No.20のバー
コーターにて塗工し、50℃で5分間乾燥させて試験用皮
膜を作成する。
(Test method) Presence or absence of pores: The aqueous compositions obtained in Examples and Comparative Examples were
A polyethylene film having a thickness of 100 μm is coated with a No. 20 bar coater and dried at 50 ° C. for 5 minutes to form a test film.

なお、この皮膜は室温で24時間乾燥させたものと全く同
じ性能を示した。
The film showed exactly the same performance as that when dried at room temperature for 24 hours.

えられた試験用皮膜を走査型電子顕微鏡(日本電子製JS
M25S-III)にて観察した。
Scanning electron microscope (JE JS
M25S-III).

○:約0.05〜0.2μmの空孔が連通しているもの。◯: Voids with a diameter of approximately 0.05 to 0.2 μm communicate with each other.

×:全く空孔がないもの。X: No holes at all.

皮膜の耐水性:前記でえた試験用皮膜を室温水中に24時
間浸漬し、フクレ、白化、剥離の有無を調べた。
Water resistance of film: The test film obtained above was immersed in room temperature water for 24 hours, and examined for blisters, whitening and peeling.

○:異常なし。○: No abnormality.

△:白化する。Δ: Whitening occurs.

×:白化、フクレ、剥離あり。X: Whitening, blistering, and peeling.

皮膜の透水性:実施例および比較例でえた水性組成物を
ケント紙に20g/m2の固形分となるように塗布し、70℃で
10分間乾燥し、室温で24時間放置して皮膜を形成した。
Water permeability of film: The aqueous compositions obtained in Examples and Comparative Examples were applied to Kent paper so as to have a solid content of 20 g / m 2 , and at 70 ° C.
It was dried for 10 minutes and left at room temperature for 24 hours to form a film.

皮膜上にロートを逆に固定し、周囲をシールしてロート
内に水を満し、120秒間に透過する水の量を測定し、透
水量(g/m2)を求めた。
The funnel was fixed in reverse on the film, the periphery was sealed, the funnel was filled with water, and the amount of water permeated for 120 seconds was measured to determine the water permeation amount (g / m 2 ).

○:8g/m2以上 ×:8g/m2未満 実施例及び比較例の製造諸元と皮膜性能は第1表と第2
表にまとめて示す。
○: 8 g / m 2 or more ×: less than 8 g / m 2 The manufacturing specifications and coating performances of Examples and Comparative Examples are shown in Table 1 and Table 2.
It is summarized in the table.

(効果) 本発明の多孔質皮膜形成用組成物は、シラン基を含有す
る粒径0.03μ〜10μの合成樹脂粒子と水で構成された皮
膜形成水性エマルジョンと、粒径が合成樹脂粒子の1/3
以下であるコロイダルシリカとからなり、該コロイダル
シリカの配合量は合成樹脂粒子を被覆する量の0.5〜30
倍であるシリカに対する接着力の強い混合物なので、基
材に塗布して乾燥すると、合成樹脂粒子のシラン基によ
ってその表面がコロイダルシリカで被覆され、コロイダ
ルシリカによって被覆された合成樹脂粒子が乾燥してい
く過程で融着し皮膜を形成するが、合成樹脂粒子表面の
コロイダルシリカによって部分的に融着が阻害され、コ
ロイダルシリカで包囲された空孔が、合成樹脂粒子の粒
径に準じて生じ、一部または全部が連通孔となり、きわ
めてすぐれた通気性を有する皮膜を形成する。しかも、
空孔以外は、皮膜を形成しているので合成樹脂のもつ接
着性、柔軟性、弾性、強靱性などの特性を損うことがな
い。
(Effect) The composition for forming a porous film of the present invention comprises a film-forming aqueous emulsion composed of silane group-containing synthetic resin particles having a particle size of 0.03 μ to 10 μ and water, and a particle size of the synthetic resin particles of 1 / 3
The colloidal silica is the following, and the compounding amount of the colloidal silica is 0.5 to 30 of the amount for coating the synthetic resin particles.
Since it is a mixture with double the adhesive strength to silica, when it is applied to a substrate and dried, its surface is coated with colloidal silica due to the silane groups of the synthetic resin particles, and the synthetic resin particles coated with colloidal silica dries. Although it forms a film by fusion in the course of the process, the fusion is partially inhibited by colloidal silica on the surface of the synthetic resin particles, pores surrounded by colloidal silica are generated according to the particle size of the synthetic resin particles, Part or all of them become communication holes, forming a film with extremely excellent air permeability. Moreover,
Since the film is formed except for the holes, the properties such as adhesion, flexibility, elasticity, and toughness of the synthetic resin are not impaired.

また本発明でえられる多孔質皮膜はすぐれた性能を有す
るので、合成樹脂フィルムや紙などの裏面に形成して、
インク受理層とし、印刷インクの受理性を向上させるこ
とができる。
Further, since the porous film obtained in the present invention has excellent performance, it is formed on the back surface of a synthetic resin film or paper,
As an ink receiving layer, it is possible to improve the acceptability of printing ink.

塗料用バインダーとすることにより通気性のすぐれた塗
膜がえられる。
By using it as a binder for paints, a coating film with excellent breathability can be obtained.

またそのまま塗布することにより通気性のすぐれたトッ
プコートができる。
In addition, a top coat with excellent breathability can be obtained by applying it as it is.

防曇層の形成、結露防止層の形成ができる。An antifogging layer and a dew condensation preventing layer can be formed.

肥料や薬剤にコーティングすることにより、含有されて
いる水溶性化合性に徐放性を付与することができる。
By coating with fertilizers or chemicals, sustained release can be imparted to the contained water-soluble compound.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は実施例1でえられた多孔質皮膜の結晶構造を示
す電子顕微鏡写真である。 第2図は実施例2でえられた多孔質皮膜の結晶構造を示
す電子顕微鏡写真である。 第3図は実施例3でえられた多孔質皮膜の結晶構造を示
す電子顕微鏡写真である。 第4図は比較例3でえられた皮膜の結晶構造を示す電子
顕微鏡写真である。
FIG. 1 is an electron micrograph showing the crystal structure of the porous film obtained in Example 1. FIG. 2 is an electron micrograph showing the crystal structure of the porous film obtained in Example 2. FIG. 3 is an electron micrograph showing the crystal structure of the porous film obtained in Example 3. FIG. 4 is an electron micrograph showing the crystal structure of the film obtained in Comparative Example 3.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】粒径0.03〜10μmの合成樹脂粒子と水で構
成された皮膜形成水性エマルジョンとコロイダルシリカ
とからなる多孔質皮膜形成組成物において、皮膜形成水
性エマルジョンはα、β−エチレン性不飽和単量体とア
クリルシランまたはビニルシランとを乳化重合して得た
エマルジョンであり、コロイダルシリカは粒径が合成樹
脂粒子の粒径の1/3以下であり、該コロイダルシリカの
配合量は合成樹脂粒子を完全に被覆する重量の0.5〜30
倍であることを特徴とする多孔質皮膜形成水分散型組成
物。
1. A porous film-forming composition comprising a film-forming aqueous emulsion composed of synthetic resin particles having a particle size of 0.03 to 10 μm and water and colloidal silica, wherein the film-forming aqueous emulsion is an α, β-ethylenic An emulsion obtained by emulsion-polymerizing a saturated monomer and acrylic silane or vinyl silane, the particle size of colloidal silica is 1/3 or less of the particle size of the synthetic resin particles, and the amount of the colloidal silica compounded is a synthetic resin. 0.5-30 by weight to completely cover the particles
A water-dispersible composition for forming a porous film, characterized in that it is doubled.
【請求項2】アクリルシランまたはビニルシランがメト
キシ基及び/またはアセトキシ基を有するシラン化合物
である、請求項1に記載された多孔質皮膜形成用水分散
型組成物。
2. The water-dispersible composition for forming a porous film according to claim 1, wherein the acrylic silane or vinyl silane is a silane compound having a methoxy group and / or an acetoxy group.
【請求項3】皮膜形成水性エマルジョンが、α、β−エ
チレン性不飽和単量体と官能基を有するα、β−エチレ
ン性不飽和単量体とを乳化重合して得たエマルジョンに
前記官能基と反応性するを有するシラン化合物を反応さ
せて乳化している合成樹脂中にシラン基を導入したエマ
ルジョンである、請求項1または2に記載された多孔質
皮膜形成用水分散型組成物。
3. A film-forming aqueous emulsion, wherein an α, β-ethylenically unsaturated monomer and an α, β-ethylenically unsaturated monomer having a functional group are emulsion-polymerized to obtain an emulsion having the functional group. The water-dispersible composition for forming a porous film according to claim 1 or 2, which is an emulsion in which a silane group is introduced into a synthetic resin which is emulsified by reacting a silane compound having reactivity with a group.
【請求項4】皮膜形成水性エマルジョンが、重合性乳化
剤を用いて乳化重合して得たエマルジョンである、請求
項1ないし3のいずれか1項に記載された多孔質皮膜形
成用水分散型組成物。
4. The aqueous dispersion composition for forming a porous film according to any one of claims 1 to 3, wherein the film-forming aqueous emulsion is an emulsion obtained by emulsion polymerization using a polymerizable emulsifier. .
【請求項5】請求項1ないし4項のいずれか1項に記載
された多孔質皮膜形成用水分散型組成物を基体に塗付
し、乾燥して造膜した、表面がコロイダルシリカで形成
された空孔を皮膜中に配置したコロイダルシリカにより
被覆された合成樹脂粒子からなる多孔質皮膜。
5. A water-dispersible composition for forming a porous film according to any one of claims 1 to 4 is applied to a substrate and dried to form a film, and the surface is formed of colloidal silica. A porous film made of synthetic resin particles covered with colloidal silica having pores arranged in the film.
【請求項6】皮膜中に配置した表面がコロイダルシリカ
で形成された空孔が連通孔である、請求項5に記載され
た多孔質皮膜。
6. The porous coating according to claim 5, wherein the pores formed on the surface of the coating with colloidal silica are communicating pores.
【請求項7】皮膜中に配置した表面がコロイダルシリカ
で形成された空孔が独立孔と連通孔とからなる、請求5
または6に記載された多孔質皮膜。
7. The pores formed on the surface of the coating with colloidal silica are independent pores and communicating pores.
Or the porous film described in 6.
【請求項8】請求項1に記載された多孔質皮膜形成用水
分散型組成物を、被保護基体表面に塗付し、最低造膜温
度以上の温度で乾燥することを特徴とする、表面をコロ
イダルシリカで形成した空孔を有する多孔質皮膜形成方
法。
8. A surface characterized by applying the water-dispersible composition for forming a porous film according to claim 1 to a surface of a substrate to be protected and drying at a temperature not lower than a minimum film forming temperature. A method for forming a porous film having pores formed of colloidal silica.
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