JP2622804B2 - Aqueous resin composition - Google Patents
Aqueous resin compositionInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は水性樹脂組成物に関する
ものであるが、主に塗料、プライマー、インキ、接着
剤、シーリング剤として用いることができる。また本発
明の樹脂組成物は用途に応じて水性のウレタン、アクリ
ル、ポリエステル、エポキシ等の他の水性樹脂、水溶性
樹脂と配合して用いることも可能である為被膜形成材料
の改質剤としても利用することができる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aqueous resin composition and can be used mainly as a paint, a primer, an ink, an adhesive, and a sealing agent. In addition, the resin composition of the present invention can be used in combination with other aqueous resins such as aqueous urethane, acrylic, polyester, and epoxy, and a water-soluble resin depending on the application, so that it can be used as a modifier for a film-forming material. Can also be used.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ポリプロピレン、ポリエチレン、
及びプロピレン、エチレンとα−オレフィンの共重合体
等のポリオレフィンを不飽和カルボン酸及び/又は酸無
水物で変性した変性ポリオレフィン組成物や、さらにそ
れらを塩素化した酸変性塩素化ポリオレフィンは塗装材
料、プライマー、インキ等に用いられている。しかし現
状ではこれらの樹脂はトルエンやキシレンなどの芳香族
系有機溶剤にしか溶解しないので多量の芳香族系の溶剤
を使用せざるを得ず、安全衛生、環境汚染の面から問題
であった。2. Description of the Related Art Conventionally, polypropylene, polyethylene,
And propylene, a modified polyolefin composition obtained by modifying a polyolefin such as a copolymer of ethylene and an α-olefin with an unsaturated carboxylic acid and / or an acid anhydride, and an acid-modified chlorinated polyolefin obtained by chlorinating them is a coating material. Used for primers, inks, etc. However, at present, these resins are soluble only in aromatic organic solvents such as toluene and xylene, so that a large amount of aromatic solvents must be used, which is a problem in terms of safety and health and environmental pollution.
【0003】そこで、塩素化ポリオレフィンの水性分散
液を製造する試みがなされてきており、例えば特開平1-
153778号公報、特開平1-256556号公報、特開平2-284973
号公報等に開示されているが、これらには製造時に芳香
族系有機溶剤が使用されており完全になくすことは困難
であった。[0003] Attempts have been made to produce aqueous dispersions of chlorinated polyolefins.
153778 JP, JP-A-1-256556, JP-A-2-284973
However, these compounds use an aromatic organic solvent at the time of production, and it is difficult to completely eliminate them.
【0004】また、変性ポリオレフィンの水性分散液を
製造する試みもなされており、例えば、特開昭59-47244
号公報、特開平2-286724号公報等に開示されている。し
かし、塗装、接着等において被塗物、被接着物をポリオ
レフィン樹脂とした場合密着性や耐水性が悪かったり塗
装性が悪いなどの欠点があり、このような水性の組成物
はまだ実用化されるに至っていない。Attempts have also been made to produce aqueous dispersions of modified polyolefins, for example, as disclosed in JP-A-59-47244.
And JP-A-2-286724. However, when the object to be coated and the object to be bonded are polyolefin resin in coating, bonding, etc., there are drawbacks such as poor adhesion and poor water resistance or poor paintability, and such an aqueous composition is still in practical use. Has not been reached.
【0005】また、特開平3−182534では変成塩
素化ポリオレフィンを界面活性剤を用いて水性化しさら
に水性ポリウレタン樹脂を配合することによって塗膜性
能の向上を図っている。しかし、水溶性ウレタン樹脂、
界面活性剤が反応性でないために水によって塗膜から活
性剤成分が溶出し、それによって生じると思われる塗膜
の欠陥により耐水性が低下するという現象を引き起こし
ている。また、反応性界面活性剤はこれまで乳化重合の
際に用いられてきており、乳化重合においてモノマーを
水中に懸濁させる為の界面活性作用を持ち、かつ他のモ
ノマーと反応するため重合物の構造に取り込まれ、結果
として反応物の耐水性を改善する効果をもたらすもので
あったIn Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-182534, the modified chlorinated polyolefin is made aqueous using a surfactant, and an aqueous polyurethane resin is blended to improve the coating film performance. However, water-soluble urethane resin,
Since the surfactant is not reactive, the activator component is eluted from the coating film by water, which causes a phenomenon that the water resistance is reduced due to a defect of the coating film which is considered to be caused by the elution. In addition, reactive surfactants have been used in emulsion polymerization so far, have a surfactant activity for suspending monomers in water in emulsion polymerization, and react with other monomers to form a polymer. Was incorporated into the structure, resulting in the effect of improving the water resistance of the reactants
【0006】水性ブロックイソシアネートは一般に繊維
加工用、ラテックス、アクリル、ウレタン等の樹脂の架
橋剤及び改質用、プラスチックフイルムの表面加工等に
用いられている。しかし、水性ポリオレフィン系樹脂と
の組み合せによって新規な用途、特徴を見いだした報告
はない。[0006] Aqueous blocked isocyanates are generally used for fiber processing, for crosslinking and modifying resins such as latex, acrylic and urethane, and for surface processing of plastic films. However, there is no report that found a new use and characteristic by combination with an aqueous polyolefin resin.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の変
性ポリオレフィン組成物では有機溶剤溶液として用いら
れているために溶剤の毒性、環境問題等が問題となって
いた。また、それらを解決しようとして考案された界面
活性剤を用いた水性樹脂組成物には従来から耐水性の問
題点が付きまとっていた。本発明はこれら毒性、環境問
題、塗膜の耐水性能の悪さ、それらを同時に解決する水
性樹脂組成物を提供することを目的としている。As described above, since the conventional modified polyolefin composition is used as an organic solvent solution, there have been problems of solvent toxicity and environmental problems. In addition, an aqueous resin composition using a surfactant devised to solve these problems has conventionally had a problem of water resistance. It is an object of the present invention to provide an aqueous resin composition which solves these toxicity, environmental problems, poor water resistance of the coating film, and at the same time.
【0008】さらに、ポリオレフィン又は変性ポリオレ
フィンの水性樹脂組成物において、当該水性樹脂組成物
によって形成される被膜の基材に対する密着性、接着性
を損なうことなく耐水性を改善することを目的としてい
る。It is another object of the present invention to improve the water resistance of a water-based resin composition of a polyolefin or a modified polyolefin without impairing the adhesion and adhesion of a film formed by the water-based resin composition to a substrate.
【0009】前記目的を達成するため本発明者らは毒
性、公害面などの問題がなく、安全性に優れかつ耐水性
に優れる水性樹脂組成物を鋭意検討した結果、変性ポリ
オレフィン樹脂、ブロックイソシアネート化合物、界面
活性剤を含むことを特徴とする水性樹脂組成物を用いる
ことによりその目的を達成し得ることを見いだし、本発
明をなすに至った。[0009] The present inventors for achieving the object toxicity, no problems such as pollution surface, a result of intensive studies of an aqueous resin composition excellent in excellent and waterproof safety, modified poly
Olefin resin, blocked isocyanate compound, interface
It has been found that the object can be achieved by using an aqueous resin composition containing an activator, and the present invention has been accomplished.
【0010】本発明に用いる変性ポリオレフィンとは、
不飽和カルボン酸又は酸無水物をグラフト共重合して変
性されたポリオレフィン、塩素化変性されたポリオレフ
ィン、反応性モノマーをグラフト共重合したポリオレフ
ィンの内1種又は複数からなる変性ポリオレフィン樹脂
である。The modified polyolefin used in the present invention is:
A modified polyolefin resin comprising one or more of a polyolefin modified by graft copolymerization of an unsaturated carboxylic acid or acid anhydride , a chlorinated polyolefin, and a polyolefin graft-copolymerized with a reactive monomer.
【0011】また、酸変性、塩素化変性、反応性モノマ
ーによる変性の内2種類以上の変性を行うことによって
得られる変性ポリオレフィン樹脂も用いることができ
る。更に、変性ポリオレフィン樹脂及びブロックイソシ
アネートに界面活性剤及びアルコール類を添加すること
が有効である。Further, a modified polyolefin resin obtained by performing at least two types of modification by acid modification, chlorination modification, and modification with a reactive monomer can also be used. In addition, modified polyolefin resin and block isocyanate
It is effective to add a surfactant and an alcohol to the anate .
【0012】本発明に用いるポリオレフィンとはエチレ
ンもしくはプロピレンの単独重合体、又はエチレンもし
くはプロピレンとその他のコモノマー例えばブテン−
1、ペンテン−1、ヘキセン−1、ヘプテン−1、オク
テン−1などの炭素数2以上、好ましくは2〜6のα−
オレフィンコモノマーとのランダム共重合体又はブロッ
ク共重合体であり、ブロック共重合体よりはランダム共
重合体のほうが好ましい。また、これらコモノマーを2
種類以上共重合してもよい。The polyolefin used in the present invention is a homopolymer of ethylene or propylene, or ethylene or propylene and another comonomer such as butene.
1, pentene-1, hexene-1, heptene-1, octene-1 and the like having 2 or more carbon atoms, preferably 2 to 6 carbon atoms.
It is a random copolymer or a block copolymer with an olefin comonomer, and a random copolymer is more preferable than a block copolymer. In addition, these comonomers are
More than one kind may be copolymerized.
【0013】ポリプロピレン基材に被膜を形成させる場
合にはプロピレン成分の割合は55モル%以上が好まし
く、55モル%より少ないとポリプロピレン等の非極性基
材表面に対する密着性が劣り好ましくない。When a film is formed on a polypropylene substrate, the proportion of the propylene component is preferably at least 55 mol%, and if it is less than 55 mol%, the adhesion to the surface of a non-polar substrate such as polypropylene is inferior.
【0014】塩素化ポリオレフィンとは上記ポリオレフ
ィンを公知の方法で塩素化したものである。酸変性ポリ
オレフィンとは上記ポレオレフィンをα,β−不飽和カ
ルボン酸又はその酸無水物でグラフト反応により変性を
行ったポリオレフィンである。The chlorinated polyolefin is obtained by chlorinating the above polyolefin by a known method. The acid-modified polyolefin is a polyolefin obtained by modifying the above polyolefin by a graft reaction with an α, β-unsaturated carboxylic acid or an acid anhydride thereof.
【0015】ポリオレフィンの変性に用いられるα,β
−不飽和カルボン酸又はその酸無水物としては、例えば
マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、ア
リルコハク酸、メサコン酸、アコニット酸、及びこれら
の酸無水物等が挙げられる。Α, β used for modification of polyolefin
-Examples of unsaturated carboxylic acids or acid anhydrides thereof include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, allylsuccinic acid, mesaconic acid, aconitic acid, and acid anhydrides thereof.
【0016】α,β−不飽和カルボン酸又はその酸無水
物をグラフト共重合する量は1ないし20重量%が好ま
しく、1重量%未満では水に分散させたときの安定性が
悪くなり、20重量%を超えるとグラフト効率が悪くな
って不経済である。特に好ましくは2ないし15重量%
である。The amount of the α, β-unsaturated carboxylic acid or its anhydride to be graft-copolymerized is preferably from 1 to 20% by weight, and if it is less than 1% by weight, the stability when dispersed in water deteriorates. Exceeding the weight% is uneconomical due to poor grafting efficiency. Particularly preferably, 2 to 15% by weight
It is.
【0017】また,α,β−不飽和カルボン酸又はその
酸無水物をグラフト共重合した樹脂の数平均分子量は3
000ないし35000が好ましく、3000未満では
凝集力が不足してポリオレフィン樹脂に対する密着力が
悪くなり、35000を超えると水に分散させるときの
操作性が悪くなって好ましくない。分子量をこの範囲に
するためには、原料の分子量やグラフト反応を行うとき
の条件を選択することで可能であり、また一旦原料の分
子量を落とした後グラフト反応を行うという方法でも可
能である。なお、数平均分子量はGPC(ゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィー)で測定することができ
る。The number average molecular weight of a resin obtained by graft copolymerizing an α, β-unsaturated carboxylic acid or an acid anhydride thereof is 3
When it is more than 35,000, the cohesive strength is insufficient and the adhesion to the polyolefin resin becomes poor. When it exceeds 35,000, the operability when dispersing in water is unfavorably deteriorated. In order to make the molecular weight fall within this range, it is possible to select the molecular weight of the raw material and the conditions for performing the graft reaction, and it is also possible to perform the graft reaction after the molecular weight of the raw material is reduced. The number average molecular weight can be measured by GPC (gel permeation chromatography).
【0018】ポリオレフィンにα,β−不飽和カルボン
酸又はその酸無水物をグラフト共重合する方法は公知の
方法で行えばよいが、特にポリオレフィンを融点以上に
加熱溶融させてラジカル発生剤の存在下でグラフト共重
合させる方法によって行うのが好ましいThe method of graft-copolymerizing an α, β-unsaturated carboxylic acid or an acid anhydride thereof with a polyolefin may be carried out by a known method. It is preferable to carry out by a method of graft copolymerization with
【0019】本発明において変性ポリオレフィン樹脂及
びブロックイソシアネートを水性化するにあたり界面活
性剤及び必要によりアルコール類を添加するが、これに
更に、塩基性物質、ラジカル反応開始剤を添加すること
もできる。 In the present invention, a modified polyolefin resin and
Surface activity in making block and isocyanate aqueous
Add an active agent and, if necessary, alcohols.
Addition of basic substances and radical reaction initiators
Can also.
【0020】塩基性成分を添加するのはカルボキシル
基、スルホン基などの親水性基をイオン化して水への分
散を良好にするためであり、使用する反応性界面活性剤
及び非反応性界面活性剤が既に塩基で中和されている場
合など使用しなくてもよい場合がある。The basic component is added to ionize hydrophilic groups such as a carboxyl group and a sulfone group to improve dispersion in water, and to use a reactive surfactant and a non-reactive surfactant to be used. In some cases, it is not necessary to use the agent when the agent is already neutralized with a base.
【0021】塩基としては水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プ
ロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチ
ルアミン、エタノールアミン、プロパノールアミン、ジ
エタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、ジ
メチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、
N,N−ジメチルエタノールアミン、2−ジメチルアミ
ノ−2−メチル−1−プロパノール、2−アミノ−2−
メチル−1−プロパノール、モルホリン等を例示するこ
とができる。使用する塩基の種類によって樹脂の親水性
度合も異なってくるので、条件によって適宜選択する必
要がある。As the base, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, hexylamine, octylamine, ethanolamine, propanolamine, diethanolamine, N-methyldiethanolamine, dimethylamine, diethylamine, Triethylamine,
N, N-dimethylethanolamine, 2-dimethylamino-2-methyl-1-propanol, 2-amino-2-
Examples thereof include methyl-1-propanol and morpholine. The degree of hydrophilicity of the resin also varies depending on the type of base used, so it is necessary to select it appropriately depending on the conditions.
【0022】使用する塩基性物質の量は酸変性ポリオレ
フィンのカルボキシル基に対し当量の 0.3〜1.5 倍の範
囲が適当であり、好ましくは 0.5〜1.2 倍である。また
塩基性物質の添加においては、配合するブロックイソシ
アネート化合物の安定性によって調整する水性樹脂組成
物のpHを中性付近にコントロールする必要がある場合
がある。The amount of the basic substance used is suitably in the range of 0.3 to 1.5 times the equivalent of the carboxyl group of the acid-modified polyolefin, and preferably 0.5 to 1.2 times. In addition, in the case of adding a basic substance, it may be necessary to control the pH of the aqueous resin composition, which is adjusted by the stability of the blocked isocyanate compound to be mixed, to around neutrality.
【0023】本発明においてアルコール類であるモノア
ルコール又はポリオールを添加するのは、原料樹脂の水
への親和性を高めるためであり、この効果によって反応
性界面活性剤使用量を下げることができる。さらに、塗
膜形成時における水の蒸発速度を高めることも可能とな
る。In the present invention, the monoalcohol or polyol, which is an alcohol, is added to increase the affinity of the raw resin for water, and this effect can reduce the amount of the reactive surfactant used. Furthermore, it is possible to increase the evaporation rate of water at the time of forming a coating film.
【0024】しかしながら、アルコールが膜形成時に樹
脂中に残存すると塗膜の耐水性を低下させるので適量を
添加することが必要であり、原料樹脂 100部に対し4〜
200部添加するのが好ましい。4部未満では水への分散
性が悪く、 200部を越えると耐水性の低下が著しくな
る。However, if alcohol remains in the resin at the time of film formation, the water resistance of the coating film is reduced, so it is necessary to add an appropriate amount.
Preferably, 200 parts are added. If it is less than 4 parts, the dispersibility in water is poor, and if it exceeds 200 parts, the water resistance is significantly reduced.
【0025】モノアルコールとしては、例えばメタノー
ル、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノー
ル、n−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノー
ル、エチレングリコールモノアルキルエーテル、エチレ
ングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモ
ノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアセテ
ート等が挙げられ、ポリオールとしては、例えばエチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジ
オール、グリセリン、ポリエチレングリコール等が挙げ
られる。その中でも親水性の強いポリオールが望まし
い。Examples of the monoalcohol include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, t-butanol, ethylene glycol monoalkyl ether, ethylene glycol monoacetate, propylene glycol monoalkyl ether, and propylene glycol monoalkyl. Acetate and the like are exemplified, and examples of the polyol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, glycerin, polyethylene glycol and the like. Among them, a polyol having strong hydrophilicity is desirable.
【0026】本発明において用いられる界面活性剤と
は、反応性界面活性剤及び/又は非反応性界面活性剤の
ことをいう。反応性界面活性剤としては一般的に反応性
界面活性剤又は反応性乳化剤として用いられるものでも
よいが、疎水性基としてアルキルフェニル基、ノニオン
性親水基としてポリオキシエチレン基を持つものが好ま
しい。その中でもアルキルプロペニルフェノールエチレ
ンオキシド20モル付加体、同30モル付加体、同50
モル付加体(アクアロンRN−20,RN−30,RN
−50、第一工業製薬)、及びアルキルプロペニルフェ
ノールポリエチレンオキシド10モル付加体の硫酸エス
テルアンモニウム塩、同20モル付加体の硫酸エステル
アンモニウム塩(アクアロンHS−10,HS−20、
第一工業製薬)、1−アルキルフェノキシ−3−(2−
プロペニル)オキシ−プロパン−2−オールエチレンオ
キサイド付加体又はその硫酸エステル(リアソープNE
−10,NE−20,NE−30,NE−40,SE−
10N;旭電化工業製)が好ましい。The surfactant used in the present invention and
Is a reactive and / or non-reactive surfactant
That means. As the reactive surfactant, those generally used as a reactive surfactant or a reactive emulsifier may be used, but those having an alkylphenyl group as a hydrophobic group and a polyoxyethylene group as a nonionic hydrophilic group are preferable. Among them, alkylpropenyl phenol ethylene oxide 20 mol adduct, 30 mol adduct, 50 mol
Molar adducts (Aqualon RN-20, RN-30, RN
-50, Daiichi Kogyo Seiyaku) and ammonium sulfate salts of alkylpropenyl phenol polyethylene oxide 10 mol adduct, sulfate ammonium salt of the same 20 mol adduct (Aqualon HS-10, HS-20,
Daiichi Kogyo Seiyaku), 1-alkylphenoxy-3- (2-
Propenyl) oxy-propan-2-ol ethylene oxide adduct or sulfate thereof (Riasoap NE)
-10, NE-20, NE-30, NE-40, SE-
10N; manufactured by Asahi Denka Kogyo).
【0027】さらに、使用することのできる非反応性界
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フェノールエーテル、
ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレ
ン多価アルコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン
プロピレンポリオール(プルロニック型)、アルキロー
ルアミド、ソルビタンアルキルエステル、ポリグリセリ
ンエステルなどのノニオン型界面活性剤、アルキル硫酸
エステル塩、アルキルフェノールスルホン酸塩、スルホ
コハク酸エステル塩などのほかカルボン酸塩、リン酸エ
ステル塩なども例示することのできるアニオン型界面活
性剤、アルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの
両性界面活性剤など、及びこれらを2種類以上を混合し
たものを使用できる。 Further, non-reactive surfactants that can be used include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenol ether,
Nonionic surfactants such as polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene polyhydric alcohol fatty acid ester, polyoxyethylene propylene polyol (pluronic type), alkylolamide, sorbitan alkyl ester, polyglycerin ester, alkyl sulfate ester salt, alkyl phenol Anionic surfactants such as sulfonates and sulfosuccinates, as well as carboxylate and phosphate salts, amphoteric surfactants such as alkyl betaines and alkylimidazolines, and two types of these A mixture of the above can be used.
【0028】非反応性界面活性剤と反応性界面活性剤を
あわせた界面活性成分の添加量は変性ポリオレフィン 1
00部に対し1部から 100部であり、界面活性成分の組み
合わせ及び量比によって、またアルコール成分の添加
量、反応性モノマーの種類と量によって必要量は異な
る。The amount of the surfactant component, which is a combination of the non-reactive surfactant and the reactive surfactant, is determined by the amount of the modified polyolefin 1
The amount is 1 part to 100 parts with respect to 00 parts, and the required amount varies depending on the combination and the amount ratio of the surfactant component, the added amount of the alcohol component, and the type and amount of the reactive monomer.
【0029】本発明において用いることのできる反応性
モノマーとしてはアクリル酸、メタクリル酸、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、メタクリル酸メチル、アクリロニトリル、アク
リルアミド、アクリル酸ヒドロキシエチルエステル等の
アクリル系モノマー、ブタジエン、イソプレン、クロロ
プレン等の共役ジエン系モノマー、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン等のハロゲン化オレフィン系モノマー、スチレ
ン、ジビニルベンゼン等の芳香族系モノマー、酢酸ビニ
ル等ビニルエステル系モノマー、マレイン酸メチル、無
水マレイン酸などが挙げられる。The reactive monomer which can be used in the present invention includes acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, acrylonitrile, acrylamide, hydroxyethyl acrylate and the like. Acrylic monomers, conjugated diene monomers such as butadiene, isoprene, and chloroprene; halogenated olefin monomers such as vinyl chloride and vinylidene chloride; aromatic monomers such as styrene and divinylbenzene; vinyl ester monomers such as vinyl acetate; and maleic acid Methyl and maleic anhydride.
【0030】反応性モノマー及び反応性界面活性剤の反
応を開始するための反応開始剤としては公知のものでよ
く、アゾビスイソブチロニトリル、過酸化水素、過硫酸
カリウム等水溶性の開始剤でも油溶性の開始剤でも使用
きる。更にレドックス系の開始剤を用いることもでき
る。またそれらを組み合わせて使用してもよい。The reaction initiator for initiating the reaction between the reactive monomer and the reactive surfactant may be a known one, and may be a water-soluble initiator such as azobisisobutyronitrile, hydrogen peroxide, potassium persulfate. But oil soluble initiators can be used. Further, a redox-based initiator can be used. They may be used in combination.
【0031】有機過酸化物としては、例えばベンゾイル
パーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ラウロイル
パーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−
ブチルパーオキシ)−ヘキシン−3、ジ−t−ブチルパ
ーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、t
−ブチルパーオキシベンゾエート、クメンハイドロパー
オキサイド等が挙げられ、反応温度及び反応時間によっ
て選択して使用する。As the organic peroxide, for example, benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, lauroyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-
(Butylperoxy) -hexyne-3, di-t-butyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, t
-Butylperoxybenzoate, cumene hydroperoxide and the like, which are selected and used depending on the reaction temperature and reaction time.
【0032】本発明における水性ブロックイソシアネー
ト化合物とはその分子構造においてイソシアネート基を
有し、且つそのイソシアネート基が適当なブロック剤で
ブロックされており、それ自体が水溶性又は水分散性を
持つか、又はそれ自体が水溶性、水分散性を持たなくと
も界面活性剤の添加や親水性保護コロイドを形成させる
等なんらかの方法で水性化されたものをいう。The aqueous blocked isocyanate compound in the present invention has an isocyanate group in its molecular structure, and the isocyanate group is blocked by an appropriate blocking agent, and is itself water-soluble or water-dispersible. Alternatively, it refers to a material which has not been water-soluble or water-dispersible itself but has been made water-soluble by any method such as addition of a surfactant or formation of a hydrophilic protective colloid.
【0033】ブロックイソシアネートとは1分子中に2
個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合
物、例えばエチレンジイソシアネート、プロピレンジイ
ソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシア
ネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニ
レンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネ
ート、2,6−トリレンジイソシアネート、1,5−ナ
フチレンジイソシアネート、4,4′,4″−トリフェ
ニルメタントリイソシアネート、4,4′−ジフェニル
メタンジイソシアネート、3,3′−ジメチル−4,
4′−ジフェニレンジイソシアネート、m−キシレンジ
イソシアネート、p−キシレンジイソシアネート、イソ
ホロンジイソアネート、リジンイソシアネート等のイソ
シアネート、及び前記イソシアネート化合物の過剰と、
例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、
1,3−ブチレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、2,2,4−トリメチル1,3−ペンタンジオー
ル、ヘキサメチレングリコール、シクロヘキサンジメタ
ノール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオー
ル、グリセリン、ペンタエリスリトール等の低分子ポリ
オールとの付加反応又は付加重合反応によって得られる
2官能以上のポリイソシアネート、ビュウレット構造を
有するポリイソシアネート、アロファネート結合を有す
るポリイソシアネート、ヌレート構造を持つイソシアネ
ート等をブロック剤でブロックしたイソシアネート化合
物である。該ブロック剤としては、フェノール、クレゾ
ール等のフェノール系、メタノール、ベンジルアルコー
ル、エチレングリコールモノメチルエーテル等のアルコ
ール系、アセト酢酸メチル、マロン酸ジメチル等の活性
メチレン系、アセトアニリド、酢酸アミド等の酸アミド
系、その他イミド系、アミン系、イミダゾール系、尿素
系、カルバミン酸塩系、イミン系、オキシム系、メルカ
プタン系、亜硫酸系、ラクタム系等がある。すなわち本
発明でいうブロックイソシアネートとは一般的にブロッ
クイソシアネート、マスクドイソシアネート、反応性ウ
レタンと呼ばれる化合物又はこれに類するものを含む。Blocked isocyanate is defined as 2 per molecule.
Isocyanate compounds having at least two isocyanate groups, for example, ethylene diisocyanate, propylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6 -Tolylene diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4 ', 4 "-triphenylmethane triisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,
Isocyanates such as 4'-diphenylene diisocyanate, m-xylene diisocyanate, p-xylene diisocyanate, isophorone diisoanate, lysine isocyanate, and an excess of the isocyanate compound;
For example, ethylene glycol, propylene glycol,
Low molecular weight polyols such as 1,3-butylene glycol, neopentyl glycol, 2,2,4-trimethyl 1,3-pentanediol, hexamethylene glycol, cyclohexanedimethanol, trimethylolpropane, hexanetriol, glycerin, and pentaerythritol; Is an isocyanate compound obtained by blocking a polyisocyanate having two or more functions, a polyisocyanate having a burette structure, a polyisocyanate having an allophanate bond, an isocyanate having a nullate structure, or the like obtained by an addition reaction or an addition polymerization reaction with a blocking agent. Examples of the blocking agent include phenols such as phenol and cresol, alcohols such as methanol, benzyl alcohol and ethylene glycol monomethyl ether, active methylenes such as methyl acetoacetate and dimethyl malonate, and acid amides such as acetanilide and acetate amide. And imides, amines, imidazoles, ureas, carbamates, imines, oximes, mercaptans, sulfites, lactams and the like. That is, the blocked isocyanate referred to in the present invention includes a compound generally called a blocked isocyanate, a masked isocyanate, a reactive urethane or the like.
【0034】ブロックイソシアネート化合物と変性ポリ
オレフィンの割合としては1:20〜10:1の範囲で用い
ることが好ましいがブロックイソシアネート化合物に含
まれるイソシアネート基含有量と、変性ポリオレフィ
ン、界面活性成分等乾燥処理後の塗膜に残る成分に含ま
れる水酸基、カルボキシル基等のイソシアネート基と反
応する官能基の量によって最適割合を決めることができ
る。The ratio of the blocked isocyanate compound to the modified polyolefin is preferably in the range of 1:20 to 10: 1. However, the content of the isocyanate group contained in the blocked isocyanate compound, the modified polyolefin, the surface active component, etc. The optimum ratio can be determined according to the amount of the functional group which reacts with the isocyanate group such as the hydroxyl group and the carboxyl group contained in the component remaining in the coating film.
【0035】本発明の水性樹脂組成物においては、乾燥
工程で水分が蒸発した後、前記ブロック剤が解離すると
効果的であるためブロック剤の解離温度は乾燥工程での
設定温度以上のものが好ましい。In the aqueous resin composition of the present invention, it is effective to dissociate the blocking agent after water evaporates in the drying step. Therefore, the dissociation temperature of the blocking agent is preferably higher than the temperature set in the drying step. .
【0036】前記ブロックイソシアネートはそれ自体水
分散性又は水溶性でなくとも水混和性有機溶剤や界面活
性剤によって水性化されるものであればよい。The blocked isocyanate is not necessarily water-dispersible or water-soluble per se, as long as it is made water-soluble by a water-miscible organic solvent or a surfactant.
【0037】また、本発明の水性樹脂組成物においては
必要に応じて脱ブロック反応を促進する解離触媒を使用
することができる。In the aqueous resin composition of the present invention, a dissociation catalyst for accelerating the deblocking reaction can be used, if necessary.
【0038】本発明において変性ポリオレフィン樹脂に
ブロックイソシアネートを添加、配合する工程において
変性ポリオレフィン樹脂を溶剤に溶解しブロックイソシ
アネート化合物を溶液中に添加した後、溶剤を水に置換
して水性化を行ってもよいし、また水性化した変性ポリ
オレフィン樹脂と水性ブロックイソシアネート化合物を
配合して用いてもよい。In the present invention, in the step of adding and blending the blocked isocyanate to the modified polyolefin resin, the modified polyolefin resin is dissolved in a solvent and the blocked isocyanate compound is added to the solution. Or an aqueous modified polyolefin resin and an aqueous blocked isocyanate compound.
【0039】このようにして水に分散させた本発明の樹
脂組成物はポリオレフィンに対する密着性に優れてお
り、塗装や接着の際のプライマーとして優れているだけ
でなく水性塗料のビヒクル樹脂、水性接着剤、水性イン
キのバインダー樹脂としても応用することができる。さ
らに本発明の水性樹脂組成物は必要に応じて防錆顔料、
着色顔料、体質顔料等の顔料類、また、流動助剤、表面
調整剤、一次防錆剤消泡剤、防腐剤、防かび剤等の各種
添加剤を必要量加え混合することもできる。The resin composition of the present invention dispersed in water in this way has excellent adhesion to polyolefins, and is excellent not only as a primer for painting and bonding, but also as a vehicle resin for aqueous coatings, aqueous adhesives. And a binder resin for aqueous inks. Furthermore, the aqueous resin composition of the present invention may optionally contain a rust-preventive pigment,
Pigments such as color pigments and extenders, and various additives such as flow aids, surface conditioners, primary rust inhibitors, defoamers, preservatives, and fungicides can also be added and mixed in necessary amounts.
【0040】また、他の水性樹脂、例えばウレタン樹
脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ア
ミノ樹脂、ポリブタジエン樹脂、アルキド樹脂、シリコ
ン樹脂等の水性樹脂をブレンドしてもよい。Further, another aqueous resin, for example, an aqueous resin such as a urethane resin, an epoxy resin, an acrylic resin, a phenol resin, an amino resin, a polybutadiene resin, an alkyd resin, and a silicone resin may be blended.
【0041】本発明の水性樹脂組成物を用いて被膜を形
成させる場合被膜形成時に脱ブロックしイソシアネート
と他の活性水素との反応を進めるため80〜200℃で
1分〜2時間熱処理を行う。この処理条件については用
いるブロックイソシアネートの脱ブロック条件、脱ブロ
ック触媒の種類や添加量によって最適値を設定する。When a film is formed using the aqueous resin composition of the present invention, heat treatment is carried out at 80 to 200 ° C. for 1 minute to 2 hours in order to deblock and promote the reaction between isocyanate and other active hydrogen at the time of film formation. The optimum value of the treatment conditions is set according to the deblocking conditions of the blocked isocyanate to be used, the type and the amount of the deblocking catalyst to be used.
【0042】[0042]
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0043】(試作例−1)攪拌器、冷却管、温度計及
び滴下ロートを取り付けた4つ口フラスコ中で、プロピ
レン−α−オレフィン共重合体(プロピレン成分75モル
%、エチレン成分20モル%、1−ブテン成分5モル%、
数平均分子量 25000) 300gをトルエン 700gに加熱溶
解させた後、系の温度を 115℃に保って攪拌しながら無
水マレイン酸13gとラジカル発生剤としてジ−t−ブチ
ルパーオキシド12gをそれぞれ2時間かけて滴下させ、
その後3時間熟成を行った。反応後室温まで冷却した後
反応物を20Lのアセトン中に投入して精製しグラフト量
2.1重量%の無水マレイン酸グラフト共重合体を得た。(Prototype Example-1) In a four-necked flask equipped with a stirrer, a condenser, a thermometer and a dropping funnel, a propylene-α-olefin copolymer (propylene component 75 mol%, ethylene component 20 mol% 5 mol% of 1-butene component,
300 g of toluene was dissolved in 700 g of toluene by heating. Then, 13 g of maleic anhydride and 12 g of di-t-butyl peroxide as a radical generator were added to the system for 2 hours while maintaining the temperature of the system at 115 ° C. with stirring. And let it drip,
Thereafter, aging was performed for 3 hours. After the reaction, the reaction product was cooled to room temperature, and then poured into 20 L of acetone for purification.
A 2.1% by weight maleic anhydride graft copolymer was obtained.
【0044】(試作例−2)攪拌器、冷却管、温度計及
び滴下ロートを取り付けた4つ口フラスコ中で、プロピ
レン−ブテン−エチレン共重合体(プロピレン成分68モ
ル%、ブテン成分24モル%、エチレン成分8モル%、数
平均分子量 68000) 300gを加熱溶解させた後、系の温
度を 180℃に保って攪拌しながら無水マレイン酸40gと
ラジカル発生剤としてジクミルパーオキシド5gをそれ
ぞれ3時間かけて滴下させ、その後3時間反応を行っ
た。反応後室温まで冷却した後反応物を20Lのアセトン
中に投入して精製しグラフト量 9.2重量%の無水マレイ
ン酸グラフト共重合体を得た。GPCにより測定された
重量平均分子量は 26000であった。(Trial Production Example-2) In a four-necked flask equipped with a stirrer, a condenser, a thermometer and a dropping funnel, a propylene-butene-ethylene copolymer (propylene component 68 mol%, butene component 24 mol%) After heating and dissolving 300 g, 40 g of maleic anhydride and 5 g of dicumyl peroxide as a radical generator were added for 3 hours while stirring while maintaining the temperature of the system at 180 ° C. Then, the reaction was carried out for 3 hours. After cooling to room temperature after the reaction, the reaction product was poured into 20 L of acetone and purified to obtain a maleic anhydride graft copolymer having a graft amount of 9.2% by weight. The weight average molecular weight measured by GPC was 26,000.
【0045】重量平均分子量の測定においては東ソー製
HPLC−8020にカラムTSK−GELを付け、試
料をTHF(テトラヒドロフラン)に溶解し、40℃で測
定を行い、ポリスチレン標準試料で作成した検量線から
分子量を求めた。In the measurement of the weight average molecular weight, a column TSK-GEL was attached to HPLC-8020 manufactured by Tosoh Corporation, the sample was dissolved in THF (tetrahydrofuran), the measurement was performed at 40 ° C., and the molecular weight was determined from a calibration curve prepared with a polystyrene standard sample. I asked.
【0046】(実施例−1)試作例−1と同様な4つ口
フラスコ中で、試作例−1で得た無水マレイン酸グラフ
ト共重合体 100gを 120℃で加熱溶融し、エチレングリ
コール10g、モルホリン15gを添加後、1−アルキルフ
ェノキシ−3−(2−プロペニル)オキシプロパン−2
−オールエチレンオキサイド10モル付加体(アデカリア
ソープNE−10;旭電化工業製)10gを添加し、 110
℃に降温し90℃の水を徐々に添加して水性反応液を調製
した。そこへラジカル反応開始剤の過硫酸ナトリウム10
gを添加し反応を攪拌しながら80℃で4時間行うことに
より重合反応を行った。反応後、トリエチレンアミン4
gを加え水性化反応液(固形分30%)を得た。水性化反
応液を分画分子量5000の限外ろか膜で48時間処理した後
再濃縮し固形分45%の水性酸変性ポリオレフィン樹脂を
得た。得られた水性酸変性ポリオレフィン樹脂と水性ブ
ロックイソシアネート(エラストロンBN−69、第一
工業製薬製)とを固形分で2:1に混合し水性樹脂組成
物を得た。Example 1 In a four-necked flask similar to that of Trial Production Example 1, 100 g of the maleic anhydride graft copolymer obtained in Trial Production Example 1 was heated and melted at 120 ° C., and 10 g of ethylene glycol was melted. After adding 15 g of morpholine, 1-alkylphenoxy-3- (2-propenyl) oxypropane-2
10 g of an all-ethylene oxide adduct (Adecaria soap NE-10; manufactured by Asahi Denka Kogyo) was added, and
The temperature was lowered to 90 ° C., and water at 90 ° C. was gradually added to prepare an aqueous reaction solution. Sodium persulfate 10 as a radical reaction initiator
g was added and the reaction was carried out at 80 ° C. for 4 hours with stirring to carry out a polymerization reaction. After the reaction, triethyleneamine 4
g was added to obtain an aqueous solution (solid content: 30%). The aqueous solution was treated with an ultrafiltration membrane having a molecular weight cut-off of 5,000 for 48 hours and then concentrated again to obtain an aqueous acid-modified polyolefin resin having a solid content of 45%. The obtained aqueous acid-modified polyolefin resin and aqueous blocked isocyanate (Elastron BN-69, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku) were mixed at a solid content of 2: 1 to obtain an aqueous resin composition.
【0047】(実施例−2)試作例−1と同様な4つ口
フラスコ中で、試作例−2で得た無水マレイン酸グラフ
ト共重合体 100gをトルエン 200gに 110℃で加熱溶解
しt−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート10
g、モルホリン 9.6gを添加後、アルキルプロペニルフ
ェノールエチレンオキシド20モル付加体(第一工業製薬
製、アクアロンRN−20)10gのトルエン(120g)溶
液を3時間かけて滴下した後、後反応を4時間行うこと
によりグラフト共重合反応を行った。反応液に含まれる
トルエンを減圧留去した後、トリエチルアミン4gとプ
ロピレングリコールモノメチルエーテル20gを加え、攪
拌しながら水を添加して水性化反応液(固形分25%)を
得た。水性化反応液を分画分子量5000の限外濾過膜で48
時間処理した後再濃縮し固形分40%の水性酸変性ポリオ
レフィン樹脂を得た。グラフト量は対原料樹脂45重量%
であった。この水性酸変性ポリオレフィン樹脂に対し水
性ブロックイソシアネート(エラストロンBN−08、
第一工業製薬製)を固形分で2:1の割合で添加し水性
樹脂組成物を得た。(Example 2) In a four-necked flask similar to that of Trial Production Example 1, 100 g of the maleic anhydride graft copolymer obtained in Trial Production Example 2 was heated and dissolved in 200 g of toluene at 110 ° C. Butyl peroxyisopropyl carbonate 10
g and 9.6 g of morpholine, and a solution of 10 g of an alkylpropenylphenol ethylene oxide 20 mol adduct (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Aqualon RN-20) in toluene (120 g) was added dropwise over 3 hours. By doing so, a graft copolymerization reaction was performed. After the toluene contained in the reaction solution was distilled off under reduced pressure, 4 g of triethylamine and 20 g of propylene glycol monomethyl ether were added, and water was added with stirring to obtain an aqueous reaction solution (solid content: 25%). The aqueous reaction solution was treated with an ultrafiltration membrane having a molecular weight cutoff of 5,000 for 48.
After being treated for an hour, the solution was re-concentrated to obtain an aqueous acid-modified polyolefin resin having a solid content of 40%. Graft amount is 45% by weight based on raw resin
Met. An aqueous blocked isocyanate (Elastron BN-08,
(Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was added at a ratio of 2: 1 in solid content to obtain an aqueous resin composition.
【0048】(実施例−3)試作例−1と同様な4つ口
フラスコ中で、試作例−2で得た無水マレイン酸グラフ
ト共重合体 100gを 110℃で加熱溶解し、エタノール40
g、ポリエチレンオキサイドノニルフェニルエーテル
(NS−212、日本油脂製)5g、モルホリン 9.6g
を添加後、攪拌しながら温度を 100℃に保ち90℃の水を
添加して水性酸変性ポリオレフィン樹脂組成物(固形分
45%)を得た。この水性変性ポリオレフィン樹脂に対し
て水性ブロックイソシアネート(コロネート2507
W、日本ポリウレタン製)を固形分で4:3の割合で配
合し水性樹脂組成物を得た。Example 3 100 g of the maleic anhydride graft copolymer obtained in Prototype Example 2 was heated and dissolved at 110 ° C. in a four-neck flask similar to that of Prototype Example 1, and ethanol 40
g, polyethylene oxide nonylphenyl ether (NS-212, manufactured by NOF Corporation), 5 g, and morpholine 9.6 g
After the addition, the aqueous acid-modified polyolefin resin composition (solid content
45%). An aqueous blocked isocyanate (Coronate 2507) is used for this aqueous modified polyolefin resin.
W, manufactured by Nippon Polyurethane) at a solids ratio of 4: 3 to obtain an aqueous resin composition.
【0049】(実施例−4)塩素化ポリプロピレン樹脂
スーパークロン803MW(山陽国策パルプ株式会社
製、塩素含有率29.5%、固形分wt%20%トルエン溶液)
500gを 110℃に加熱しモルホリン 9.6gを添加後、ポ
リエチレンオキサイドノニルフェニルエーテル(日本油
脂製、NS−212)5gを添加した。トエルンを減圧
留去した後、エチレングリコール20gを加え、 100℃で
攪拌しながら水を添加して水性樹脂組成物(固形分40
%)を得た。得られた水性酸塩素化ポリオレフィン樹脂
と水性ブロックイソシアネート(エラストロンBN−4
4、第一工業製薬製)とを固形分で2:1に混合し水性
樹脂組成物を得た。(Example-4) Chlorinated polypropylene resin Supercron 803MW (manufactured by Sanyo Kokusaku Pulp Co., Ltd., chlorine content 29.5%, solid content wt% 20% toluene solution)
After heating 500 g to 110 ° C. and adding 9.6 g of morpholine, 5 g of polyethylene oxide nonylphenyl ether (NS-212, manufactured by NOF Corporation) was added. After the Toern was distilled off under reduced pressure, 20 g of ethylene glycol was added, and water was added with stirring at 100 ° C. to obtain an aqueous resin composition (solid content: 40%).
%). The obtained aqueous acid chlorinated polyolefin resin and aqueous blocked isocyanate (Elastron BN-4)
4, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku) at a solid content of 2: 1 to obtain an aqueous resin composition.
【0050】(実施例−5)試作例−2で用いる原料ポ
リオレフィンを酸化減成したポリオレフィン(MW=30
000)に置き換えることによって得られた低粘度酸変性ポ
リオレフィン樹脂(MW=12000 、グラフト量 9.6wt
%)を用いて得られた酸変性ポリオレフィン樹脂 100g
を60℃でトルエン 200gに溶解しTDI系ブロックイソ
シアネート(デスモデュールBL1100、住友バイエ
ルウレタン製)50gを加えた後、ポリエチレンオキサイ
ドノニルフェニルエーテル(日本油脂製、NS−21
2)5gを添加した。トルエンを減圧留去した後、エチ
レングリコール20gを加え、 100℃で攪拌しながら水を
添加して水性樹脂組成物(固形分40%)を得た。(Example-5) A polyolefin obtained by oxidatively reducing the raw material polyolefin used in Prototype Example-2 (MW = 30)
000), a low-viscosity acid-modified polyolefin resin (MW = 12000, graft amount 9.6 wt.
%) Acid-modified polyolefin resin obtained using
Is dissolved in 200 g of toluene at 60 ° C., 50 g of TDI-based blocked isocyanate (Desmodur BL1100, manufactured by Sumitomo Bayer Urethane) is added, and then polyethylene oxide nonyl phenyl ether (NS-21, manufactured by NOF Corporation)
2) 5 g was added. After the toluene was distilled off under reduced pressure, 20 g of ethylene glycol was added, and water was added with stirring at 100 ° C. to obtain an aqueous resin composition (solid content: 40%).
【0051】(比較例−1)試作例−1と同様な4つ口
フラスコ中で、試作例−2で得た無水マレイン酸グラフ
ト共重合体 100gを 110℃で加熱溶解しモルホリン 9.6
gを添加後、ポリエチレンオキサイドノニルフェニルエ
ーテル(日本油脂製、NS−212)15gを添加した。
攪拌しながら水を添加して水性樹脂組成物(固形分40
%)を得た。Comparative Example 1 100 g of the maleic anhydride graft copolymer obtained in Prototype Example 2 was heated and dissolved at 110 ° C. in a four-necked flask similar to that of Prototype Example 1 to obtain morpholine 9.6.
After adding g, 15 g of polyethylene oxide nonyl phenyl ether (NS-212, manufactured by NOF Corporation) was added.
While stirring, water is added to the aqueous resin composition (solid content 40
%).
【0052】(比較例−2)塩素化ポリプロピレン樹脂
スーパークロン803MW(山陽国策パルプ株式会社
製、塩素含有率29.5%、固形分wt%20%トルエン溶液)
500gを 110℃に加熱しモルホリン 9.6gを添加後、ポ
リエチレンオキサイドノニルフェニルエーテル(日本油
脂製、NS−212)15gを添加した。トルエンを減圧
留去した後、100 ℃で攪拌しながら水を添加して水性樹
脂組成物(固形分40%)を得た。(Comparative Example 2) Chlorinated polypropylene resin Supercron 803 MW (manufactured by Sanyo Kokusaku Pulp Co., Ltd., chlorine content 29.5%, solid content wt% 20% toluene solution)
After heating 500 g to 110 ° C. and adding 9.6 g of morpholine, 15 g of polyethylene oxide nonylphenyl ether (NS-212, manufactured by NOF Corporation) was added. After the toluene was distilled off under reduced pressure, water was added while stirring at 100 ° C. to obtain an aqueous resin composition (solid content: 40%).
【0053】(比較例−3〜4)実施例−1及び2で調
製した水性酸変性ポリオレフィン樹脂固形分 100gに対
し水性ブロックイソシアネートの代りに、ノニオン性エ
ステル系水性ウレタン樹脂スーパーフレックス110
(第一工業製薬製)を所定量添加し、攪拌しながら水を
添加して固形分45%の水性樹脂組成物を得た。(Comparative Examples -3 to 4) Nonionic ester-based aqueous urethane resin Superflex 110 was used instead of the aqueous blocked isocyanate for 100 g of the aqueous acid-modified polyolefin resin solids prepared in Examples 1 and 2.
(Daiichi Kogyo Seiyaku) was added in a predetermined amount, and water was added with stirring to obtain an aqueous resin composition having a solid content of 45%.
【0054】これら実施例−1〜5、比較例−1〜4の
水性分散体について1カ月放置後の安定性試験を次の方
法で行い、それらの結果を表1示した。The aqueous dispersions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 were subjected to a stability test after standing for one month by the following method. The results are shown in Table 1.
【0055】貯蔵安定性試験 容量 250mlのガラス容器に調製した水性樹脂組成物試料
(固形分25%)を入れ、室温にてエマルジョン相からの
上部への水相の分離度合、樹脂凝集物の生成度経時変化
を比較した。Storage stability test A prepared aqueous resin composition sample (solid content: 25%) was placed in a glass container having a capacity of 250 ml, and at room temperature, the degree of separation of the aqueous phase from the emulsion phase to the upper portion, and formation of resin aggregates The changes over time were compared.
【0056】次に実施例−1〜5、比較例−1〜4で調
製した水性樹脂組成物をポリプロピレン板にスプレー塗
布し、80℃で15分乾燥を行った。膜厚は10〜15μmに調
製した。次に、2液型ウレタン系上塗り塗料を塗装し、
10分間室温に放置した後、熱風乾燥器を用いて80℃で30
分強制乾燥後 120〜130 ℃で2〜15分熱処理した。得ら
れた塗装板を室温で1日放置した後、以下の密着性試
験、耐ガソリン性試験、耐水性試験及び耐屈曲性試験を
行い、それらの結果を表1に示した。Next, the aqueous resin compositions prepared in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 were spray-coated on a polypropylene plate and dried at 80 ° C. for 15 minutes. The film thickness was adjusted to 10 to 15 μm. Next, apply a two-component urethane top coat,
After leaving at room temperature for 10 minutes, use a hot air drier at 80 ° C for 30 minutes.
After the forced drying for 2 minutes, heat treatment was performed at 120 to 130 ° C. for 2 to 15 minutes. After the obtained coated plate was allowed to stand at room temperature for one day, the following adhesion test, gasoline resistance test, water resistance test and bending resistance test were performed. The results are shown in Table 1.
【0057】密着性試験 塗膜表面にカッターで素地に達する切れ目を入れ1ミリ
間隔で 100個のゴバン目を作り、その上にセロファン粘
着テープを密着させて 180度方向に5回引き剥し、残存
するゴバン目の数を数えた。Adhesion test A cut was made on the surface of the coating film to reach the substrate with a cutter, and 100 gobangs were made at 1 mm intervals, and a cellophane adhesive tape was adhered on it and peeled off 180 times in the direction of 180 degrees. I counted the number of Goban eyes.
【0058】耐ガソリン性試験 塗膜表面にカッターで素地に達する切れ目を入れ、ガソ
リン(日石、ハイオクタンガソリン)に4時間浸漬後塗
膜の状態を目視にて観察した。Gasoline Resistance Test A cut was made on the surface of the coating film to reach the substrate with a cutter, and the coating film was immersed in gasoline (Nisseki, high octane gasoline) for 4 hours, and the state of the coating film was visually observed.
【0059】耐水性試験 40℃の温水に塗装板を48時間浸漬し塗膜の状態を調べ
た。Water resistance test The coated plate was immersed in warm water of 40 ° C. for 48 hours to examine the state of the coating film.
【0060】耐屈曲性試験 塗装板を1φインチマンドレルで 180度折り曲げ、塗膜
の状態を調べた。Bending resistance test The coated plate was bent 180 ° with a 1φ inch mandrel, and the state of the coating film was examined.
【0061】[0061]
【表1】 (表中の記号)◎:非常に良好、○:良好、△:やや悪
い、×:悪い、××:非常に悪い[Table 1] (Symbols in the table) :: very good, :: good, Δ: slightly bad, ×: bad, XX: very bad
【0062】[0062]
【発明の効果】水と反応するイソシアネート基をブロッ
クしたブロックイソシアネートを用いることによって変
性樹脂に水を添加し水性化する段階、及び水性樹脂組成
物を基材上に塗工し乾燥する際には水と反応せず、乾燥
後更に高温で熱処理すること、又は他の被膜形成成分を
上塗りした後 100℃以上の高温で焼付け熱処理すること
によって脱ブロックしイソシアネート基が活性化され
る。活性化されたイソシアネート基は被膜成分中に残る
界面活性剤、変性ポリオレフィンあるいは上塗り塗料等
に存在する水酸基、カルボキシル基、アミノ基等他の親
水性基と反応する。この様にして変性ポリオレフィン樹
脂と組み合わせて用いた場合、ポリオレフィン樹脂のも
つ特性を損なうことなく親水性成分を固定化あるいは親
水性官能基をより疎水性を持つ官能基に変換することに
よって被膜の耐水性を向上させる効果を見いだしたもの
である。The step of adding water to the modified resin by using a blocked isocyanate in which an isocyanate group which reacts with water is blocked, and making the modified resin aqueous, and the step of applying and drying the aqueous resin composition on a substrate, It does not react with water, and is heat-treated at a high temperature after drying, or is deblocked and heat-treated at a high temperature of 100 ° C. or more after overcoating with other film-forming components to activate isocyanate groups. The activated isocyanate group reacts with a surfactant, a modified polyolefin, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, and other hydrophilic groups present in a top coat or the like remaining in the coating component. When used in combination with a modified polyolefin resin in this way, the water resistance of the coating can be improved by immobilizing the hydrophilic component or converting the hydrophilic functional group into a more hydrophobic functional group without impairing the properties of the polyolefin resin. It was found that the effect of improving the performance was improved.
【0063】また、変性ポリオレフィン樹脂中に少量の
アルコール成分を添加することによって、変性樹脂を水
中に安定的に分散させるために必要な界面活性剤、反応
性界面活性剤量を大幅に低減できブロックイソシアネー
ト化合物配合後の組成物においても安定化に効果がある
ことを見いだした。Further, by adding a small amount of alcohol component to the modified polyolefin resin, the amount of surfactant and reactive surfactant required for stably dispersing the modified resin in water can be greatly reduced. It has been found that the composition after blending the isocyanate compound is also effective for stabilization.
【0064】本発明の水性樹脂組成物はポリオレフィン
に対する密着性に優れており貯蔵安定性も良好で塗膜の
可撓性も良い。しかも従来の界面活性剤を用いたポリオ
レフィン系水性樹脂組成物に比べ耐水性のある塗膜を形
成することができる。さらに芳香族系有機溶剤を全く使
用せずに水性化できるので安全衛生、環境汚染の面で優
れている。The aqueous resin composition of the present invention has excellent adhesion to polyolefin, good storage stability, and good flexibility of the coating film. Moreover, a water-resistant coating film can be formed as compared with a conventional polyolefin-based aqueous resin composition using a surfactant. In addition, since it can be made aqueous without using any aromatic organic solvent, it is excellent in terms of safety and health and environmental pollution.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 175/04 PHR C09D 175/04 PHR C09J 175/04 JFC C09J 175/04 JFC C09K 3/10 C09K 3/10 D // C08K 5/29 C08K 5/29 ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location C09D 175/04 PHR C09D 175/04 PHR C09J 175/04 JFC C09J 175/04 JFC C09K 3/10 C09K 3/10 D // C08K 5/29 C08K 5/29
Claims (7)
シアネート化合物、界面活性剤を含むことを特徴とする
水性樹脂組成物。1. An aqueous resin composition comprising a modified polyolefin resin, a blocked isocyanate compound, and a surfactant.
シアネート化合物、界面活性剤及びアルコール類を含む
ことを特徴とする水性樹脂組成物。2. An aqueous resin composition comprising a modified polyolefin resin, a blocked isocyanate compound, a surfactant and alcohols.
和カルボン酸又は酸無水物をグラフト共重合したポリオ
レフィン、(B)塩素化ポリオレフィン、(C)ラジカ
ル重合性を持った反応性モノマーをグラフト共重合した
ポリオレフィンの内の1種又は複数から成る変性ポリオ
レフィン樹脂である請求項1又は2記載の水性樹脂組成
物。3. The modified polyolefin resin is obtained by graft copolymerizing (A) a polyolefin obtained by graft copolymerization of an unsaturated carboxylic acid or an acid anhydride, (B) a chlorinated polyolefin, and (C) a reactive monomer having radical polymerizability. 3. The aqueous resin composition according to claim 1, which is a modified polyolefin resin comprising one or more of the polymerized polyolefins.
(A),(B),(C)に示される酸変性、塩素化変
性、反応性モノマーによる変性の内2種類以上の変性を
行うことによって得られる変性ポリオレフィン樹脂であ
る請求項1〜3のいずれか1項記載の水性樹脂組成物。4. The modified polyolefin resin is subjected to at least two types of modification by acid modification, chlorination modification and modification by a reactive monomer as shown in (A), (B) and (C) of claim 3. The aqueous resin composition according to any one of claims 1 to 3, which is a modified polyolefin resin obtained by the method.
樹脂組成物を含有してなる被膜形成物。5. A film-forming product comprising the aqueous resin composition according to claim 1.
樹脂組成物を含有してなるシーリング剤。6. A sealing agent comprising the aqueous resin composition according to claim 1.
樹脂組成物を含有してなる接着剤。7. An adhesive comprising the aqueous resin composition according to any one of claims 1 to 4.
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