JP3793922B2

JP3793922B2 - 水分散体及びその用途

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Publication number: JP3793922B2
Application number: JP2002309933A
Authority: JP
Inventors: 孝一西嶋; 厚司森本
Original assignee: Du Pont Mitsui Polychemicals Co Ltd
Current assignee: Dow Mitsui Polychemicals Co Ltd
Priority date: 2002-10-24
Filing date: 2002-10-24
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2022-10-24
Also published as: JP2004143295A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分散性、塗工性、製膜性に優れ、低温ヒートシール性、耐突き刺し性、耐熱接着性、防錆性等に優れた塗膜を形成することが可能なエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体アイオノマーの水分散体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品包装、産業用包装など各種包装分野において、密封の手段としては、最も生産性、経済性に優れるところからヒートシールが広く使用されている。ところが包装材料としては、多種多様な社会ニーズに応えるため、数多くの熱可塑性重合体やその他基材が１種又は２種以上組み合わされて使用されており、これら熱可塑性重合体等の多くは低温ヒートシール性を有していないため、別途ヒートシール層を設けることによってシール性が付与されていることが多い。このような目的に使用されるヒートシール層としては、最も安価で低温ヒートシール性に優れたポリエチレンが多用されている。またより一層低温ヒートシール性、ホットタック性、耐突き刺し性などが要求される場合には、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体やそのアイオノマーが使用されている。その中でも吸湿性が低く、加工性に優れる亜鉛アイオノマーが多くの使用実績を積んでいる。
【０００３】
昨今、環境問題の高まりから、包装材料の薄膜化、減容化が求められており、上記のようなヒートシール層においてもできるだけ薄くすることが求められるようになってきた。一般にヒートシール層を、押出しコーティングや共押出しなどの溶融加工で形成させる場合には薄膜化が困難であるのに対し、重合体の水性分散体を塗布することによってヒートシール層を形成させる場合には薄膜化が可能である。例えば、酸含量の大きいエチレン・アクリル酸共重合体やエチレン・メタクリル酸共重合体はアルカリによって水に分散可能であり、その水分散体は造膜性に優れ、それから得られる塗膜は低温ヒートシール性に優れるところから、ヒートシール層形成に使用することは以前から行われていた。しかしながらアルカリ金属イオンの存在を嫌う分野やより耐水性が求められる分野においては、このような水分散体から形成されるヒートシール層では、要求性能を充分満足させるものではなかった。
【０００４】
一方、亜鉛のような多価金属イオンを含有する安定なエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体の水分散体を得ることは非常に難しいが、出願人は先に、アルカリ金属イオンやアンモニウムイオンを共存させることにより、これを可能とする処方を提案した（特許文献１参照）。この提案によってチキソトロピー性を示し、塗布作業性良好な水分散体が得られ、またこの水分散体から得られる塗膜は耐熱接着性に優れるものであった。またこの塗膜は、アルカリ金属イオンにより分散されたエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体の水分散体から得られる塗膜よりも耐水性に優れるものではあったが、アルカリ金属イオンを共存させた場合にはその影響が残るため、多価金属イオンを用いる利点を充分に生かすことができなかった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２６３８４８号公報
【０００６】
一方、金属材料にポリオレフィン系の水分散体を塗布することにより、防錆性能を高めようとする試みは古くからなされている。このような防錆金属材料においては、金属材料に対する密着性が良好でないと、材料端部、あるいは金属材料の曲げなどによる変形個所において、錆が発生しやすいことが問題になっている。したがって金属材料に対して充分な防錆機能を付与できるような水分散体が求められていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の目的は、アルカリ金属イオンを使用することなく、分散性、造膜性、塗布作業性、塗膜の低温ヒートシール性、耐熱接着性、耐突き刺し性及び耐水性等に優れ、基材上に薄膜に塗布しても充分なシール強度が得られるような安定な水分散体を提供することにある。本発明の他の目的は、このような水分散体を使用することによって製造し得る、ヒートシール層が薄膜の場合においても低温ヒートシール特性や耐突き刺し性等に優れ、包装材料として好適な積層体を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、金属材料に対して優れた防錆塗料となり得る水分散体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、（メタ）アクリル酸含量が１２〜３０重量％、メルトフローレートが０．０１〜３００ｇ／１０分、（メタ）アクリル酸に対し１モル％以上の割合の多価金属イオンを含有するエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体アイオノマーを、該共重合体のカルボキシル基基準で４０モル％以上のアミンで水に分散させてなる、固形分濃度が５〜５０重量％の水分散体に関する。本発明はまた、基材に該水分散体を塗布乾燥してなる積層体に関する。本発明はまた、該水分散体をベースとする防錆塗料に関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の水分散体原料のアイオノマーのベースポリマーとして、（メタ）アクリル酸含量が１２〜３０重量％、好ましくは１５〜２５重量％のエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体が用いられる。エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体の（メタ）アクリル酸含量が１２重量％より少ない場合には、安定な水性分散体を得ることが難しく、一方、その含量が３０重量％を越えるような場合には、一時的には水に分散するものの、直ちに凝集してしまい、貯蔵安定性に優れた水性分散体を得ることは難しい。ここに（メタ）アクリル酸は、アクリル酸又はメタクリル酸を意味するものである。
【００１０】
上記エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体における（メタ）アクリル酸含量は、ただ１種のエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体を使用する場合にはその含量を言うが、２種以上のエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体を組合せて使用する場合には、これら共重合体の（メタ）アクリル酸含量の平均値を言う。したがって共重合体（Ａ）の平均（メタ）アクリル酸含量が１２〜３０重量％となる限り、共重合体（Ａ）の一部として例えば（メタ）アクリル酸含量が１２重量％未満の共重合体を使用することができる。しかしながらこの場合においても、あまり（メタ）アクリル酸含量の低い共重合体を使用すると水分散性が悪くなるので、（メタ）アクリル酸を少なくとも１０重量％以上含有する共重合体を使用することが好ましい。
【００１１】
エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体はまた、エチレンと（メタ）アクリル酸のほかに他の単量体が共重合されたものであってもよい。このような他の単量体としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのようなビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸イソブチる、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチルのような不飽和カルボン酸エステル、一酸化炭素などを例示することができる。このような他の単量体は、例えば２０重量％以下、好ましくは１０重量％以下の割合で含有されていてもよい。
【００１２】
原料のエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体としては、水分散体の製造の容易性、分散安定性、水分散体から得られる塗膜の物性等を考慮すると、１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレートが好ましくは３０〜１５００ｇ／１０分、一層好ましくは４０〜１０００ｇ／１０分のものが使用される。ここにメルトフローレートは、ただ１種のエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体を使用する場合にはそのメルトフローレートを言うが、２種以上のエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体を混合使用する場合には、これらの混合物のメルトフローレートであり、したがって混合物のメルトフローレートが３０〜１５００ｇ／１０分となる限り、共重合体の一部として例えばメルトフローレートが３０ｇ／１０分未満のものを使用しても差し支えない。
【００１３】
本発明における水分散体は、上記共重合体の（メタ）アクリル酸（カルボキシル基）基準で１モル％以上、好ましくは５〜９０モル％、一層好ましくは１０〜８０モル％の多価金属イオンを含み、１９０℃、２１６０ｇ荷重におけるメルトフローレートが好ましくは０．０１〜３００ｇ／１０分、一層好ましくは０．１〜１００ｇ／１０分のアイオノマーを、該共重合体のカルボキシル基基準で、４０モル％以上、好ましくは６０〜３００％、一層好ましくは８０〜２００モル％の割合のアミンで水に分散させてなるものである。このような量のアミンを使用することにより、水分散性、分散安定性、造膜性に優れた水分散体とすることができ、薄膜でシール強度の高い耐水性ある塗膜を形成させることができる。アミン量が前記範囲より少ない場合には安定した水分散体とするのが難しく、一方アミン含量が多すぎると、塗膜の乾燥に必要以上の負荷がかかることになる。また上記のような量の多価金属イオンを含有させることにより、塗布作業性が優れ、基材に塗布後に液だれの発生が抑制される水分散体とすることができる。さらにその含有量によって、チキソトロピー性を有する水分散体とすることができる。このような水分散体から低温ヒートシール性、耐突き刺し性、低吸湿性に優れた塗膜を形成することができる。
【００１４】
上記目的に使用できるアミンとしては、一般式Ｒ_ｍＮＨ_３−ｍ（式中、ｍは１、２又は３、ＲはＣＨ_３(ＣＨ_２)_ｎ−又はＨＯ−(ＣＨ_２)_ｋ−、但し、ｎは０、１、２又は３、ｋは１、２又は３）で示される低級脂肪族アミンを挙げることができる。より具体的には、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノｎプロピルアミン、ジｎプロピルアミン、トリｎプロピルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどの低級脂肪族アミンを代表例として例示することができる。これらの中では、とくにモノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン
が好ましい。
【００１５】
また多価金属イオンとしては、マグネシウム、カルシウム、バリウムなどのアルカリ土類金属、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、アルミニウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、カドミウム等のイオン性を有する各種金属を挙げることができる。これらの中では亜鉛がとくに好ましい。
【００１６】
本発明の水分散体は、前記エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体に基づく固形分濃度が５〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重量％のものである。かかる水分散体としてはまた、平均粒径が１〜１０００ｎｍ、好ましくは５〜５００ｎｍ、粘度が５〜１０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは１０〜５００ｍＰａ・ｓの範囲にあり、またｐＨが９．５〜１３、好ましくは１０〜１１．５の範囲にあるものが好適である。
【００１７】
上記のような安定でしかも粒径の小さい水分散体は、次の方法により製造することができる。すなわち（メタ）アクリル酸含量が１２〜３０重量％、メルトフローレートが０．０１〜３００ｇ／１０分、多価金属イオンを（メタ）アクリル酸基準で１モル％以上含有するエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体アイオノマーとアミンを各所定量使用し、９０℃以上、好ましくは１５０〜１８０℃の温度で、剪断力をかけながら水中で反応させることによって得られる。例えば、水と、固形分濃度が好ましくは５〜５０重量％となる量の上記した性状のエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体アイオノマーと、該アイオノマーのカルボキシル基を基準にして上記のような量となるアミンとを、剪断力をかけることが可能な反応装置、例えば撹拌機付きのオートクレーブ中、所定温度で剪断力をかけながら反応させることによって得ることができる。反応時間は、反応温度やその他反応条件によっても異なるが、１０〜１２０分程度である。
【００１８】
また別の方法として、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体を、多価金属の酸化物及びアミンとともに水中で、剪断力をかけながらアイオノマー化と同時に分散させる方法をとることもできる。
【００１９】
本発明の水分散体には、任意に各種添加剤を配合することができる。このような添加剤の例としては、グリセリン、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールのような多価アルコール、水溶性エポキシ化合物、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎプロピルアルコール等の低級アルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類、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セテート等のエステル類、酸化防止剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、可塑剤、顔料、染料、抗菌剤、滑剤、ブロッキング防止剤、接着剤、架橋剤、筆記性改良剤、無機充填剤、防錆剤、発泡剤などを挙げることができる。
【００２０】
本発明の水分散体は、防錆塗料あるいは防錆塗料の原料として使用できる。また本発明の水分散体を基材に塗布して乾燥させることにより、ヒートシール性を有する積層体を得ることができる。基材の形態としては、フイルム、シート、容器等の成形体のいずれでもよく、また基材としては、ポリオレフィンやエチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体又はそのアイオノマー、エチレン・（メタ）アクリル酸・（メタ）アクリル酸エステ共重合体又はそのアイオノマーのようなエチレン・極性モノマー共重合体等のオレフィン系重合体、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ系樹脂、スチレン・ブタジエンブロック共重合体のようなスチレン系重合体、ポリビニルアルコールやエチレン・ビニルアルコール共重合体のようなビニルアルコール重合体、これらの任意のブレンドなどの熱可塑性樹脂、天然ゴム、合成ゴムなどのゴム材料、フェノール樹脂、ポリウレタンなどの熱硬化樹脂、金属、木材、紙、繊維製品、皮革などを例示することができる。
【００２１】
上記ポリオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、４−メチルー１−ペンテンなどの単独重合体あるいはこれらオレフィン同士の共重合体であり、具体的には各種ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メチル−１−ペンテンなどである。ポリエチレンとしては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン（エチレン・α−オレフィン共重合体）などである。上記直鎖低密度ポリエチレンにおけるα−オレフィンとしては、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、４−メチル−１−ペンテンなどを挙げることができる。上記直鎖低密度ポリエチレンとしてはいかなる触媒系で製造されたものであってもよく、例えばシングルサイト触媒やマルチサイト触媒の存在下で共重合したものを使用することができる。
【００２２】
基材として使用可能なポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリエチレンー２，６−ナフタレンジカルボキシレートなどを代表例として挙げることができる。またポリアミドとしては、例えばジカルボン酸とジアミンとの重縮合、ラクタムの開環重合、アミノカルボン酸の重縮合、あるいは上記ラクタムとジカルボン酸とジアミンとの共重合などにより得られるものであって、例えば一般にナイロン４、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１２、ナイロン６Ｔ、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６／６６、ナイロン６／１２、ナイロン６／６１０、ナイロン６６／１２、ナイロン６／６６／６１０、ＭＸナイロンなどとして市販されているものを用いることができる。これらポリアミドとしてはナイロン６やナイロン６６は、とくに好適なポリアミドである。
【００２３】
上記基材として使用可能な金属としては、鉄、銅、亜鉛メッキ鋼、亜鉛−アルミニウム合金メッキ鋼、アルミニウムメッキ鋼、アルミニウム、ステンレス鋼、冷延鋼、チタンなどを挙げることができる。このような金属としては、予めリン酸亜鉛処理やクロメート処理などの表面処理及び／又はプライマー処理を施されたものを使用してもよい。とくに耐蝕性の要求される用途においては、エポキシ樹脂プライマー、ポリウレタン変性エポキシ樹脂プライマー、ポリエステル樹脂プライマーなどのプライマーを使用し、プライマー塗膜が３〜１０μｍ程度となるように焼付けておいたものを使用するのが好ましい。
【００２４】
本発明においては、上記塗布層をヒートシール層とする包装材料としての使用あるいは防錆層とする防錆金属材料としての使用が最適であるため、基材としては各種包装材料として使用可能なフイルム基材あるいは金属板であることが好ましい。フイルム基材としては、例えば厚みが１０〜３００μｍ程度のものを使用することができる。とくに減容化目的の場合には、１０〜１００μｍ程度の厚みのフイルムを使用するのが好ましい。具体的に基材としては、機能性を有するもの、例えばガスバリアー性、防湿性、耐熱性、透明性、強靱性、耐磨耗性等に優れるものなどが好ましく、極性材料あるいは非極性材料の延伸又は無延伸フイルムが使用できる。このような基材フイルムは単層である必要はなく、２層以上からなる積層フイルムであってもよい。また積層フイルムにあっては、中間層に接着層を有するものであっても良い。より具体的には、ポリエステル、ポリアミド、エチレン・ビニルアルコール共重合体などの無延伸フイルム、１軸延伸フイルム又は２軸延伸フイルム、ポリプロピレンの２軸延伸フイルムや高密度ポリエチレンの１軸延伸フイルムなどのポリオレフィン延伸フイルム、ポリ−４−メチルペンテン、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン無延伸フイルム、前記各フイルムのアルミ蒸着、シリカ蒸着、アルミナ蒸着などの金属又は無機酸化物蒸着フイルム、アルミニウム箔、紙、天然繊維、半合成繊維又は天然繊維により構成される織布又は不織布、天然皮革又は合成皮革などを例示することができる。
【００２５】
また防錆目的に使用される金属基材の場合には、例えば５００〜５０００μｍ、とくに１０００〜２０００μｍの板状物の使用が好適であるが、勿論この範囲外の厚みのものを使用することができる。
【００２６】
基材フイルムとして使用可能な金属又は無機酸化物の蒸着フイルムとしては、ポリエステル、ポリアミド、ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリカーボネート、ポリオレフィンなどの延伸又は無延伸のフイルムに、アルミニウムのような金属、シリカ、アルミナ、マグネシア、酸化チタンのような無機酸化物を、真空蒸着、化学メッキ、スパッタリングなどにより蒸着したものであり、蒸着厚みとしては、例えば、５０〜２０００オングストローム程度のものが好適である。
【００２７】
基材フイルムが積層フイルムである場合には、前記例示のフイルム層を少なくとも１層含む積層フイルムであることが好ましい。また積層フイルムが接着層を含む場合には、エチレン・不飽和カルボン酸共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・不飽和カルボン酸エステル共重合体、不飽和カルボン酸変性ポリオレフィンなどを接着層として使用することができる。
【００２８】
上記基材に本発明の水分散体を塗布乾燥して得られる塗膜厚みとしては、通常１〜２０μｍ、好ましくは１〜１０μｍ以下、とくに好ましくは１〜５μｍの範囲である。このような膜厚により、包装材料の減容化が達成され、また充分な低温ヒートシール性を得ることができる。また充分な防錆塗膜を形成することができる。このように形成された塗膜には、耐水性、耐久性等を高める目的で電子線照射による架橋処理を施すことができる。
【００２９】
基材に本発明の水分散体を塗布するには、公知の方法、例えばロールコーティング、リバースロールコーター、ドクターコーター、刷毛塗り、スプレー塗布などのコーティング方式やスクリーン印刷、グラビア印刷、彫刻ロール印刷、フレキソ印刷などの印刷方式を採用することができる。基材には、接着性等を改良する目的で、コロナ処理を施していてもよく、また予めプライマー処理を施しておいてもよい。とくに樹脂フイルムを基材とする場合は、プライマー処理をすることが好ましい。基材上に上記水分散体を塗布した後、８０〜２００℃程度の温度で加熱乾燥して水、アミン等の揮発性成分を蒸発させることによって薄肉の塗膜が形成された積層体を得ることができる。
【００３０】
本発明の水分散体はまた、他の重合体の水分散体により改質され、あるいは他の重合体の水分散体の改質を目的として、他の重合体分散体と任意割合で配合して使用することができる。一般には固形分換算（重量比）で１０／９０〜９０／１０、とくに２０／８０〜８０／２０の割合で配合するのがよい。
【００３１】
このような他の重合体の水分散体としては、ｐＨが７以上のもの、あるいはアンモニア水等でｐＨを７以上にしたものであって、本発明の水分散体と混合したときにゲル化しないようなものを選択する必要がある。またその固形分濃度が２〜６０％、好ましくは５〜５０％程度のものであって、その平均粒子径が１〜１００００ｎｍ、好ましくは５〜５０００ｎｍのものを選択することが望ましい。
【００３２】
このような他の重合体の水分散体としては、例えば、ポリ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、水溶性アクリル樹脂、アクリルアミド樹脂、メタアクリルアミド樹脂、アクリロニトリル樹脂、メタアクリロニトリル樹脂、スチレン、アクリル酸共重合体、水溶性ポリウレタン樹脂、水溶性スチレン・マレイン酸共重合体、スチレン・ブタジエン共重合体、ハイインパクトポリスチレン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、ポリエチレン、酸化ポリエチレン、プロピレン・エチレン共重合体、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、エチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の水性分散体を挙げることができる。これらは勿論、２種以上使用してもよい。
【００３３】
本発明の水分散体と上記のような他の重合体の水分散体からなる混合水分散体は、両者を室温で攪拌しながら混合することによって得ることができる。このような混合水分散体は、上述したような本発明の水分散体の使用方法と同様に使用することができる。
【００３４】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。尚、実施例及び比較例で使用した原料はつぎの通りである。
【００３５】
［原料］
（１）アイオノマー
アイオノマー▲１▼：エチレン・メタクリル酸共重合体亜鉛アイオノマー（メタリル酸含量２０重量％のエチレン・メタクリル酸共重合体のメタクリル酸基準で１０モル％の亜鉛イオン含有、メルトフローレート（ＭＦＲ）８ｇ／１０分）
アイオノマー▲２▼：エチレン・メタクリル酸共重合体亜鉛アイオノマー（メタリル酸含量２０重量％のエチレン・メタクリル酸共重合体のメタクリル酸基準で２０モル％の亜鉛イオン含有、ＭＦＲ１．１ｇ／１０分）
アイオノマー▲３▼：エチレン・メタクリル酸共重合体マグネシウムアイオノマー（メタリル酸含量２０重量％のエチレン・メタクリル酸共重合体のメタクリル酸基準で２７モル％のマグネシウムイオン含有、ＭＦＲ７ｇ／１０分）
【００３６】
（２）アミン
アミン▲１▼：モノエチルアミン７０重量％水溶液（関東化学（株）製）
アミン▲２▼：ジメチルアミン４０重量％水溶液（関東化学（株）製）
アミン▲３▼：ジエチルアミン（関東化学（株）製）
【００３７】
（３）防錆性評価用基材
冷間圧延鋼鈑：厚み０．８ｍｍＪＩＳＧ３１４１
【００３８】
［実施例１］
３００ｍｌオートクレーブに、アイオノマー▲１▼６４ｇ、イオン交換水２５３ｇ及びモノエチルアミン水溶液（アミン▲１▼）９．６ｇを加え、温度１７０℃、攪拌速度１２００ｒｐｍで２．５時間攪拌した。その後水道水で冷却し、水分散体を得た。その性状を表１に示す。この水分散体を、３層構成の基材（ＰＥＴ１２μｍ／エチレン・メタクリル酸共重合体２０μｍ／アルミニウム箔７μｍ）のアルミニウム面上に、バーコーターによって塗布し、６μｍの厚みの塗膜を形成させ積層フイルムを作成した。乾燥は、１５０℃、２分間、オーブンで行った。積層フイルムの作成翌日に塗工面同士を合わせて、シール幅１ｃｍ、圧力２ｋｇ／ｃｍ^２、０．５秒の条件でヒートシールを行った。ヒートシール温度は、８０〜１４０℃の７点で行い、１５ｍｍ幅の短冊状にカットし、引張速度３００ｍｍ／分でヒートシール強度を測定した。その結果を表２に示す。
【００３９】
また冷間圧延鋼鈑の片面に６μｍの厚みの塗膜を形成させた。乾燥は、１５０℃、２分間、オーブンで行なった。このようにして得られた防錆塗膜形成冷間圧延鋼鈑の非塗工面をガムテープで覆い、水道水および５重量％ＮａＣｌ水に常温で浸漬し、錆の発生状況を観察した。防錆性の評価結果を表３に示す。
【００４０】
［実施例２］
アイオノマーとしてアイオノマー▲２▼を、またアミンの種類としてジエチルアミン（アミン▲３▼）１３．９ｇをそれぞれ使用し、イオン交換水を２５６ｇ使用した以外は、実施例１と同様にして水分散体を調製した。この水分散体のヒートシール強度及び防錆性評価を実施例１と同様に測定した。水分散体の性状を表１に、ヒートシールの結果を表２に、防錆性の評価結果を表３に示す。
【００４１】
［実施例３］
アイオノマーとしてアイオノマー▲３▼を、またアミンの種類としてジメチルアミン水溶液（アミン▲２▼）２１．８ｇをそれぞれ使用し、イオン交換水を２４３ｇ使用した以外は、実施例１と同様にして水分散体を調製した。この水分散体のヒートシール強度及び防錆性評価を実施例１と同様に測定した。水分散体の性状を表１に、ヒートシールの結果を表２に、防錆性の評価結果を表３示す。
【００４２】
【表１】

【００４３】
【表２】

【００４４】
【表３】

＊：塗工面に対する錆面積を示す。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、分散性、製膜性に優れた水分散体を提供することができる。このような水分散体は一般にチキソトロピー性に優れており、塗布作業性が良好であると共に、基材に塗布後の液だれの発生が抑制されるという利点を有している。またこのような水分散体を基材に塗布することにより、耐水性、ヒートシール性、耐熱接着性、耐突き刺し性、防錆性に優れた塗膜を形成させることができる。

Claims

（メタ）アクリル酸含量が１２〜３０重量％、メルトフローレートが０．０１〜３００ｇ／１０分、（メタ）アクリル酸に対し１モル％以上の割合の多価金属イオンを含有するエチレン・（メタ）アクリル酸共重合体アイオノマーを、該共重合体のカルボキシル基基準で４０モル％以上のアミンで水に分散させてなる、固形分濃度が５〜５０重量％の水分散体。
水分散体の平均粒径が１〜１０００ｎｍである請求項１記載の水分散体。
アミンが、一般式Ｒ_ｍＮＨ_３−ｍ（式中、ｍは１、２又は３、ＲはＣＨ_３(ＣＨ_２)_ｎ−又はＨＯ−(ＣＨ_２)_ｋ−、但し、ｎは０、１、２又は３、ｋは１、２又は３）で示される低級脂肪族アミンである請求項１又は２記載の水分散体。
上記共重合体の（メタ）アクリル酸を基準にして多価金属イオンを１０〜８０モル％の割合で含有する請求項１〜３記載の水分散体。
多価金属が亜鉛である請求項１〜４記載の水分散体。
基材に、請求項１〜５に記載の水分散体を塗布し乾燥させてなる積層体。
基材が金属材料である請求項６記載の積層体。
塗布乾燥した塗膜厚みが１〜１０μｍである請求項６〜７記載の積層体。
請求項１〜４記載の水性分散体を使用した防錆塗料。
メッキ鋼用に使用される請求項９記載の防錆塗料。
メッキ鋼に請求項９の防錆塗料を塗布乾燥させてなる防錆金属材料。