JP2010090374A - 複合体粒子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明においては、100nm〜3.5ミクロンの直径を有し、コアおよびシェルを含み、コアは乾燥したときに少なくとも1つの空隙を含み、シェルポリマーは50℃を超える計算ガラス転移温度(Tg)を有する第1ポリマー粒子と;第1ポリマー粒子の表面に配置され、20℃を超える最低造膜温度を有する第2ポリマー粒子とを含み;第2ポリマー粒子の直径に対する第1ポリマー粒子の直径の割合が1〜50であり;第2ポリマー粒子の重量に対する第1ポリマー粒子の重量の割合が0.1〜40である;複合体粒子が提供される。特定の実施形態においては、複合体粒子は、複合体粒子の表面に配置されている10nm〜5ミクロンの直径を有する顔料粒子をさらに含み、複合体粒子の重量に対する顔料粒子の重量の割合が0.1〜10である。さらに提供されるのは、複合体粒子を形成する方法、複合体粒子を含む感熱記録物質、および感熱記録物質を提供する方法である。
【選択図】なし
Description
w(M1)はコポリマー中のモノマーM1の重量分率である;
w(M2)はコポリマー中のモノマーM2の重量分率である;
Tg(M1)はM1のホモポリマーのガラス転移温度である;
Tg(M2)はM2のホモポリマーのガラス転移温度である;
全ての温度は°K単位である:を用いてここで計算されるものである(T.G.Fox,Bull.Am.Physics Soc.,Volume 1,Issue No.3,ページ123(1956))。
次の実施例は本発明の実施形態を例示する。
Ropaque(商標)AF−1055エマルションポリマー(1ミクロンの直径を有し、乾燥時に少なくとも1つの空隙を含むコアと、50℃を超える計算Tgのシェルポリマーとを有する第1ポリマー粒子)および水の混合物に、カチオン性Primal(商標)PR−26(第4級アンモニウム官能性カチオン性エマルションポリマー、全固形分=30%、粒子直径=0.1ミクロン、20℃を超える最低造膜温度を有する)またはAcryjet(商標)−3826(ポリマー骨格に結合した第4級アミン基を有するアクリル系ラテックス;粒子直径=0.1ミクロン、20℃を超える最低造膜温度を有する)が、ベンチトップミキサーを用いて一定の撹拌をしつつ、滴下添加された。添加の初期相は混合物の粘稠をもたらしたが、混合しつつ、10〜15分間、Primal(商標)PR−26またはAcryjet(商標)−3826の添加を継続すると、粘度が低減し、注ぐことができる液体を得た。サンプル1−A(Primal(商標)PR−26を使用)の場合には、Acumer(商標)9400が添加され、撹拌をさらに15分間継続した。生成物AおよびBの双方が、さらなる混合のためにローラーミル上に一晩置かれた。サンプル1−Aおよび1−Bの走査型電子顕微鏡写真(SEM)は、より大きな中心球状粒子と、その上に配置されている、小さな複数の球状粒子とからなる複合体粒子を示した。
Ropaque(商標)AF−1055エマルションポリマーおよび水の混合物に、Kymene(商標)G3 Xcelが、一定の撹拌をしつつ、滴下添加された。Kymene(商標)の添加はRopaque(商標)AF−1055エマルションポリマーの極度の粘稠(非常に粘稠のペーストの稠度)をもたらし、ミキサーブレードの低速化さらには停止をもたらした。上記混合物に、鉱物顔料スラリーがゆっくりと、ゆっくりとしたのを助け、連続的に混合しつつ添加された。約10〜15分混合した後、Acumer(商標)9400が添加され、撹拌/混合をさらに10〜15分間継続し、続いて、ローラーミル上で一晩混合された。沈降炭酸カルシウム(Jetcoat(商標)−30)を用いて製造された共構造2−Dは、粘稠な、クリーム様の稠度を示した。ナノコロイドシリカを用いて製造された共構造2−Cは粘稠でない、液体様の稠度のままであった。
コーティング剤ドローダウン手順:複合体粒子または他の顔料スラリー、例えば、Jetcoat(商標)−30、Ropaque(商標)AF−1055などが少量のラテックスバインダー(基体への良好な接着のために3〜5グラムのスラリーに対して2〜3滴のラテックスバインダー)と混合され、ワイヤ巻きロッド(#3−5)を用いて紙またはMylar(商標)シート上にハンドドローされ、30〜60秒間、81℃のオーブン中で乾燥させられた。乾燥したコーティング剤サンプルはSEM分析およびワックス吸収試験のために使用された。
Ropaque(商標)AF−1055を用いて紙コーティング剤配合物が製造され、その複合体粒子は次の表4.1および4.2に従っていた。これらコーティング剤は、ワイヤ巻きコーティングロッド(#5)を用いて紙基体上にハンドドローされ(6×9平方インチ;フリーシート、基本重量:60 lbs/3300平方フィート)、81℃のオーブン中で1分間乾燥させられた。これら被覆されたシートの被覆重量は約1.5〜3 lbs/3300平方フィート(多量の中空球状顔料を有するこの種のコーティング剤についての典型的な範囲:そのSEMは紙の表面が充分にそのコーティング剤で覆われており、コーティングの厚みは7〜9ミクロンの範囲であり、この種のコーティング剤および被覆重量について全く典型的であった)であった。
キャンドルワックス(mp:70℃)が約75℃で加熱され、溶けたキャンドルワックスの液滴が被覆された紙サンプル(2×2平方インチ)上に室温で置かれた。幾分熱いので、溶けたワックスは塗膜表面に浸透し、ワックス液滴は素早く冷却して固化し、紙に固着した。固化したワックス液滴は室温で約3分間平衡化させられて、固くなり、次いでそれはスパチュラを用いて紙の表面から除かれた。ワックス液滴の下にあるワックスのしみはワックス浸透の程度を示した:しみまたはスポットがより暗いとワックスの浸透がより多い。目視の観察に加えて、携帯型色濃度計(X−Rite(商標)418)を用いて、しみの暗/明外観が定量化され:より暗いしみ/スポットは、より明るいしみまたは紙のバックグラウンド自体に対して、より高い光学濃度数を与えた:ここで報告される光学濃度数はワックスのしみの光学濃度と紙のバックグラウンドの光学濃度との差である。表5.1および5.2は光学濃度数を示す。
サンプル1−Bおよび水の混合物に、ベンチトップミキサーを用いて一定に撹拌しつつ、鉱物顔料スラリーJetcoat(商標)−30がゆっくりと添加された。添加の初期相は混合物の粘稠をもたらしたが、顔料を添加して10〜15分間混合を継続したら、双方の場合において、結果的に粘度が低下して、注ぐことができる粘稠でない液体を生じさせた。混合は維持され、さらに15分間続けられた。生成物6−1は、SEM分析のためのMyler(商標)上を被覆する前に、ローラーミル上に一晩の間さらに置かれた。サンプル6−1のSEMは、より大きな中心球状粒子と、その上に配置されている複数の小さな粒子とからなる複合体粒子を示した。
Claims (7)
- 100nm〜3.5ミクロンの直径を有し、コアおよびシェルを含み、前記コアは乾燥したときに少なくとも1つの空隙を含有し、前記シェルポリマーは50℃を超える計算ガラス転移温度(Tg)を有する第1ポリマー粒子と;
前記第1ポリマー粒子の表面に配置されており、20℃を超える最低造膜温度を有する第2ポリマー粒子;とを含み、
前記第2ポリマー粒子の直径に対する前記第1ポリマー粒子の直径の割合が1〜50であり;
前記第2ポリマー粒子の重量に対する前記第1ポリマー粒子の重量の割合が0.1〜40である;
複合体粒子。 - 水性媒体中に分散された前記第1ポリマー粒子が、水性媒体中に分散された前記第2ポリマー粒子の電荷と反対の電荷を有する、請求項1に記載の複合体粒子。
- 前記複合体粒子の表面に配置されている、10nm〜5ミクロンの直径を有する顔料粒子をさらに含み、前記複合体粒子の重量に対する前記顔料粒子の重量の割合が0.1〜10である、請求項1に記載の複合体粒子。
- (a)100nm〜3.5ミクロンの直径を有し、コアおよびシェルを含み、第1の電荷を有し、前記コアは乾燥したときに少なくとも1つの空隙を含有し、前記シェルポリマーは50℃を超える計算Tgを有する第1ポリマー粒子を含む、第1水性分散物を形成し;
(b)前記第1ポリマー粒子の電荷と反対の電荷を有し、20℃を超える最低造膜温度を有する第2ポリマー粒子を含む第2水性分散物を形成し;並びに
(c)前記第1水性分散物と前記第2水性分散物とを混合する;ことを含み、
前記第2ポリマー粒子の直径に対する前記第1ポリマー粒子の直径の割合が1〜50であり;
前記第2ポリマー粒子の重量に対する前記第1ポリマー粒子の重量の割合が0.1〜40である;
複合体粒子を形成する方法。 - (d)次いで、10nm〜5ミクロンの直径を有し、前記混合物の複合体粒子の電荷と反対の電荷を有する顔料粒子の水性分散物を前記混合物と接触させることをさらに含み;前記複合体粒子の重量に対する前記顔料粒子の重量の割合が0.1〜10である、請求項4に記載の方法。
- 担体を含み、前記担体上に第1層を有し、前記第1層は請求項1または3に記載の空隙を含有する複合体粒子を含み、前記第1層上に第2感熱記録層を配置している感熱記録物質。
- 請求項1または3に記載の空隙を含有する複合体粒子を含む組成物を形成し;
前記組成物の第1層を担体上に適用し;並びに
前記第1層上に第2感熱記録層を適用する;
ことを含む、感熱記録物質を提供する方法。
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