JP5293294B2 - Resin dispersion composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子とポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子とを水に分散させてなる樹脂分散体組成物に関する。 The present invention relates to a resin dispersion composition in which resin particles containing an epoxy resin (D) and resin particles containing a polyolefin (A) are dispersed in water.
プロピレン重合体やプロピレン・α−オレフィン共重合体などのポリオレフィンは安価であり、しかも、機械的物性、耐熱性、耐薬品性、耐水性などに優れていることから、広い分野で使用されている。しかしながら、こうしたポリオレフィンは、分子中に極性基を持たないため一般に低極性であり、塗装や接着が困難であることから、その改善が望まれていた。ポリオレフィンの塗装性や接着性の改良のために、従来、ポリオレフィン成形体の表面を薬剤などで化学的に処理すること、コロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理などの手法で成形体表面を酸化処理すること、といった種々の手法が試みられてきている。しかるにこれらの方法では、特殊な装置が必要であるばかりでなく、塗装性や接着性の改良効果が必ずしも十分ではなかった。 Polyolefins such as propylene polymers and propylene / α-olefin copolymers are inexpensive and have excellent mechanical properties, heat resistance, chemical resistance, water resistance, etc., so they are used in a wide range of fields. . However, such polyolefins generally have low polarity because they do not have a polar group in the molecule, and it has been desired to improve them because coating and adhesion are difficult. In order to improve the paintability and adhesion of polyolefin, the surface of the molded body has been oxidized by chemical treatment, corona discharge treatment, plasma treatment, flame treatment, etc. Various methods have been tried such as. However, in these methods, not only a special apparatus is required but also the effect of improving paintability and adhesiveness is not always sufficient.
そこで比較的簡便な方法でポリオレフィン、例えばプロピレン系重合体に良好な塗装性や接着性を付与するための工夫として、いわゆる塩素化ポリプロピレンや酸変性プロピレン・α−オレフィン共重合体、さらに酸変性塩素化ポリプロピレンが開発されてきた。このような変性ポリオレフィンを、表面処理剤、接着剤或いは塗料等としてポリオレフィン成形体の表面に塗布することにより、塗装性や接着性を付与することができる。通常、これらの変性ポリオレフィンは、有機溶媒の溶液、又は水への分散体などの形態で塗布されるが、安全性や環境汚染などの面から、通常、水性分散体が好ましく用いられる。 Therefore, as a device for imparting good paintability and adhesiveness to polyolefins such as propylene polymers by a relatively simple method, so-called chlorinated polypropylene, acid-modified propylene / α-olefin copolymers, and further acid-modified chlorine Polypropylene has been developed. By applying such a modified polyolefin to the surface of the polyolefin molded body as a surface treatment agent, an adhesive or a paint, paintability and adhesiveness can be imparted. Usually, these modified polyolefins are applied in the form of a solution in an organic solvent or a dispersion in water, but an aqueous dispersion is usually preferably used from the viewpoint of safety and environmental pollution.
しかしながら、ポリオレフィンの水性分散体を調製するには、親水性の高いポリカルボン酸で変性したり、親水性基を持った界面活性剤で水中に安定化させる必要があるため、溶剤系と比べ耐湿性に劣るものとなる。また、水分散体を成形体表面に塗布、乾燥して塗膜を形成した後も、分散粒子同士が完全に融合しないために、その間隙を通って油や溶剤が浸透しやすく、この結果、耐油性、耐ガソホール(ガソリンとエタノールの混合液)性が低くなるといった課題があった。 However, in order to prepare an aqueous dispersion of polyolefin, it is necessary to modify it with a highly hydrophilic polycarboxylic acid or to stabilize it in water with a surfactant having a hydrophilic group. It becomes inferior. In addition, even after the aqueous dispersion is applied to the surface of the molded body and dried to form a coating film, the dispersed particles do not completely fuse with each other, so that oil and solvent easily penetrate through the gap. There was a problem that oil resistance and gasohol resistance (mixture of gasoline and ethanol) were low.
このような課題を解決するために、特許文献1及び2には酸変性ポリオレフィン水性分散体にエポキシ水分散体を配合した水性樹脂分散体が示されている。
また、特許文献3には乳化剤を使用することなく水性化させたポリオレフィン水分散体にエポキシ水分散体を配合した水性樹脂分散体が示されている。
In order to solve such a problem, Patent Documents 1 and 2 show an aqueous resin dispersion in which an epoxy aqueous dispersion is blended with an acid-modified polyolefin aqueous dispersion.
Further, Patent Document 3 discloses an aqueous resin dispersion in which an aqueous epoxy resin dispersion is blended with an aqueous polyolefin polyolefin dispersion without using an emulsifier.
特許文献1,2に記載の水性樹脂分散体では、酸変性ポリオレフィンとエポキシ樹脂が反応・架橋することで、耐湿性、耐ガソホール性が向上するとされているが、耐湿性や耐ガソホール性及び貯蔵安定性の更なる性能向上が必要であった。 In the aqueous resin dispersions described in Patent Documents 1 and 2, it is said that the acid-modified polyolefin and the epoxy resin are reacted / crosslinked to improve the moisture resistance and gasohol resistance, but the moisture resistance and gasohol resistance and storage are improved. A further improvement in stability was necessary.
特許文献3に開示されている発明は、耐湿性や耐ガソホール性が優れており、ポリオレフィン系基材に対する表面処理剤、接着剤あるいは塗料として有用な、樹脂の水性分散体を提供することを目的としている。しかしながら、上記特性を満足するために粒子の大きいエポキシ樹脂を使用するため、貯蔵時に沈降分離が起き、塗布等の作業性が劣る課題があった。 An object of the invention disclosed in Patent Document 3 is to provide an aqueous dispersion of a resin which is excellent in moisture resistance and gasohol resistance and is useful as a surface treatment agent, adhesive or paint for a polyolefin-based substrate. It is said. However, since an epoxy resin with large particles is used in order to satisfy the above characteristics, sedimentation separation occurs during storage, and there is a problem that workability such as coating is poor.
そこで本発明は、貯蔵安定性に優れ、耐湿性、耐水性、耐油性、耐ガソホール性などの塗膜特性が良好であり、かつ、ポリオレフィンからなる基材に対して十分な密着性を有し、これらの基材に対するプライマーや塗料等として有用で、しかも調製作業が容易な樹脂分散体組成物を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is excellent in storage stability, has good coating properties such as moisture resistance, water resistance, oil resistance, gasohol resistance, and has sufficient adhesion to a substrate made of polyolefin. It is an object of the present invention to provide a resin dispersion composition that is useful as a primer or paint for these substrates and that can be easily prepared.
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、特定のエポキシ樹脂と、エポキシ基と反応し得る反応性基を有するポリオレフィンとを水に分散させてなる樹脂分散体組成物が、良好な貯蔵安定性を有し、かつ樹脂分散体組成物の調製作業が容易で、またポリオレフィン基材に対する優れた密着性及び耐湿性、耐油性を備えることを見出し、本発明に至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have obtained a resin dispersion composition in which a specific epoxy resin and a polyolefin having a reactive group capable of reacting with an epoxy group are dispersed in water. The present inventors have found that it has good storage stability, is easy to prepare a resin dispersion composition, and has excellent adhesion, moisture resistance, and oil resistance to a polyolefin substrate.
即ち、本発明は、示差走査熱量計により測定したガラス転移温度(Tg)が25〜200℃、重量平均分子量が900〜20000であるエポキシ樹脂(D)を含む50%粒子径が0.1〜5μmである樹脂粒子、エポキシ基と反応し得る反応性基を有するポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子、及びポリウレタン樹脂を水に分散させてなり、ポリオレフィン(A)が、親水性高分子(B)がグラフト結合されたポリオレフィンであり、親水性高分子(B)がポリエーテル樹脂であり、エポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子とポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子との含有割合が質量比として100:10〜1000であり、かつポリオレフィン(A)とポリウレタン樹脂との質量比は90:10〜10:90である樹脂分散体組成物に関する。 That is, the present invention is differential scanning calorimetry glass transition temperature measured by thermometer (Tg) of 25 to 200 ° C., a weight average molecular weight of 50% particle size containing an epoxy resin (D) is from 900 to 2000 0 0.1 Resin particles that are ˜5 μm, resin particles containing a polyolefin (A) having a reactive group capable of reacting with an epoxy group, and polyurethane resin are dispersed in water. The polyolefin (A) is a hydrophilic polymer (B ) Is a graft-bonded polyolefin, the hydrophilic polymer (B) is a polyether resin, and the content ratio of the resin particles containing the epoxy resin (D) and the resin particles containing the polyolefin (A) is expressed as a mass ratio. The resin dispersion composition is 100: 10 to 1000, and the mass ratio of the polyolefin (A) and the polyurethane resin is 90:10 to 10:90.
また本発明は、エポキシ樹脂(D)のエポキシ当量が100〜1000g/eq.である、前記樹脂分散体組成物に関する。 In the present invention, the epoxy equivalent of the epoxy resin (D) is 100 to 1000 g / eq. It is related with the said resin dispersion composition.
また本発明は、エポキシ基と反応し得る反応性基がカルボキシル基である、前記樹脂分散体組成物に関する。 Moreover, this invention relates to the said resin dispersion composition whose reactive group which can react with an epoxy group is a carboxyl group.
また本発明は、ポリオレフィン(A)が、実質的に塩素を含まない、前記樹脂分散体組成物に関する。 The present invention also relates to the resin dispersion composition, wherein the polyolefin (A) does not substantially contain chlorine.
また本発明は、ポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子が実質的に界面活性剤を含まない、前記樹脂分散体組成物に関する。 Moreover, this invention relates to the said resin dispersion composition in which the resin particle containing polyolefin (A) does not contain surfactant substantially.
本発明の樹脂分散体組成物は、エポキシ樹脂(D)によるポリオレフィン(A)の架橋が起きるので、耐湿性、耐水性、耐油性、耐ガソホール性などの塗膜特性が良好な塗膜を提供することができる。
さらに、エポキシ樹脂(D)として特定のTgの樹脂を使用するために40℃以下の通常貯蔵条件にて貯蔵安定性が良好である。特に、特定範囲の粒子径のエポキシ樹脂水性分散体を使用することにより、樹脂水性分散体自体の貯蔵安定性がより一層向上し、沈降や分離等の問題がなく、樹脂分散体組成物調製時の作業性が向上する。
The resin dispersion composition of the present invention provides a coating film with good coating properties such as moisture resistance, water resistance, oil resistance, gasohol resistance, and the like because crosslinking of the polyolefin (A) by the epoxy resin (D) occurs. can do.
Furthermore, since a specific Tg resin is used as the epoxy resin (D), the storage stability is good under normal storage conditions of 40 ° C. or lower. In particular, by using an aqueous epoxy resin dispersion with a particle size in a specific range, the storage stability of the aqueous resin dispersion itself is further improved, and there are no problems such as sedimentation and separation, and the resin dispersion composition is prepared. Improved workability.
以下に本発明の樹脂分散体組成物の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the resin dispersion composition of the present invention will be described in detail.
本発明の樹脂分散体組成物は、ガラス転移温度(Tg)が25〜200℃であるエポキシ樹脂(D)を含む50%粒子径が0.1〜5μmである樹脂粒子と、エポキシ基と反応し得る反応性基を有するポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子とを、水に分散させてなるものである。 The resin dispersion composition of the present invention reacts with resin particles having a 50% particle diameter of 0.1 to 5 μm, including an epoxy resin (D) having a glass transition temperature (Tg) of 25 to 200 ° C., and an epoxy group. Resin particles containing a polyolefin (A) having a reactive group capable of being dispersed are dispersed in water.
エポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子とポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子を水に分散させる方法には特に制限はなく、これら2種の樹脂を混合してから同時に水に分散させても良いし、各々の樹脂を水に分散させた2種の水性樹脂分散体を作成し、それらを混合しても良い。
本発明の樹脂分散体組成物においては、塗膜特性の向上がより顕著なことから、エポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子とポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子とが各々別の粒子を形成していることが好ましいため、後者の方法で樹脂分散体組成物を得ることが好ましい。
The method for dispersing the resin particles containing the epoxy resin (D) and the resin particles containing the polyolefin (A) in water is not particularly limited, and these two resins may be mixed and then dispersed in water at the same time. Two types of aqueous resin dispersions in which each resin is dispersed in water may be prepared and mixed.
In the resin dispersion composition of the present invention, since the improvement in coating film properties is more remarkable, the resin particles containing the epoxy resin (D) and the resin particles containing the polyolefin (A) form separate particles. Therefore, it is preferable to obtain the resin dispersion composition by the latter method.
以下、本発明の各構成要素についてそれぞれ説明する。 Hereinafter, each component of the present invention will be described.
(1) ポリオレフィン(A)
本発明において、ポリオレフィン(A)は、エポキシ基と反応し得る反応性基(以下、「エポキシ反応性基」と称す場合がある。)を有するポリオレフィンである。エポキシ基と反応し得る反応性基としては、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、水酸基、メルカプト基等が挙げられる。これらのうち、カルボキシル基及びアミノ基はそれぞれ中和されていても、即ち、塩を形成していても良い。ポリオレフィン(A)は、これらのエポキシ反応性基の1種のみを有していても良く、2種以上を有していても良い。
(1) Polyolefin (A)
In the present invention, the polyolefin (A) is a polyolefin having a reactive group capable of reacting with an epoxy group (hereinafter sometimes referred to as “epoxy-reactive group”). Examples of the reactive group that can react with the epoxy group include a carboxyl group, an amino group, an amide group, a hydroxyl group, and a mercapto group. Among these, the carboxyl group and the amino group may be neutralized, that is, may form a salt. Polyolefin (A) may have only 1 type of these epoxy reactive groups, and may have 2 or more types.
エポキシ基と反応し得る反応性基としては、エポキシ基との反応性、ポリオレフィンへの導入のしやすさ、得られる水性樹脂分散体の安定性などの理由で、特にカルボキシル基が好ましい。 As the reactive group capable of reacting with the epoxy group, a carboxyl group is particularly preferred for reasons such as reactivity with the epoxy group, ease of introduction into the polyolefin, and stability of the resulting aqueous resin dispersion.
エポキシ反応性基を有するポリオレフィン(A)は1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
また、環境負荷を低減する目的からは、エポキシ反応性基を有するポリオレフィン(A)は実質的に塩素を含まないことが望ましい。実質的に塩素を含まないとは、例えば後述のポリオレフィンの塩素化率が5質量%未満であることをさす。
As the polyolefin (A) having an epoxy reactive group, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
For the purpose of reducing the environmental load, it is desirable that the polyolefin (A) having an epoxy reactive group does not substantially contain chlorine. The phrase “substantially not containing chlorine” means that, for example, the chlorination rate of a polyolefin described later is less than 5% by mass.
エポキシ反応性基を有するポリオレフィン(A)は、ポリオレフィンに対して、共有結合もしくはイオン結合を介してエポキシ反応性基が結合されていればよく、特に制限はない。 The polyolefin (A) having an epoxy reactive group is not particularly limited as long as the epoxy reactive group is bonded to the polyolefin through a covalent bond or an ionic bond.
ポリオレフィン(A)は、ポリオレフィン主鎖(A0)に分子量200未満の小分子が結合した重合体(A1)と、ポリオレフィン主鎖(A0)に分子量200以上の高分子が結合した重合体(A2)とに大別することができ、ポリオレフィン主鎖(A0)に分子量200未満の小分子が結合した重合体(A1)としては、例えば、エポキシ反応性基を有しない不飽和化合物とエポキシ反応性基を有する不飽和化合物とを共重合した共重合体(A1a)、エポキシ反応性基を有するラジカル重合性不飽和化合物をポリオレフィンにグラフト重合した重合体(A1b)、が挙げられる。また、ポリオレフィン主鎖(A0)に分子量200以上の高分子が結合した重合体(A2)としては、上記重合体(A1)にさらに親水性高分子を反応させたグラフト重合体(A2a)、ポリオレフィンに結合した高分子中にエポキシ反応性基を有する重合体(A2b)などを用いることができる。
なお、ここで、分子量とは、GPC(Gel Permeation Chromatography)で測定し各々のポリスチレンの検量線で換算した重量平均分子量Mw(以下Mwと略記することがある。)である。
The polyolefin (A) includes a polymer (A1) in which a small molecule having a molecular weight of less than 200 is bonded to the polyolefin main chain (A0), and a polymer (A2) in which a polymer having a molecular weight of 200 or more is bonded to the polyolefin main chain (A0). Examples of the polymer (A1) in which a small molecule having a molecular weight of less than 200 is bonded to the polyolefin main chain (A0) include, for example, an unsaturated compound having no epoxy reactive group and an epoxy reactive group. And a copolymer (A1b) obtained by graft polymerization of a radically polymerizable unsaturated compound having an epoxy-reactive group onto a polyolefin. Examples of the polymer (A2) in which a polymer having a molecular weight of 200 or more is bonded to the polyolefin main chain (A0) include a graft polymer (A2a) obtained by further reacting the polymer (A1) with a hydrophilic polymer, a polyolefin A polymer (A2b) having an epoxy-reactive group in a polymer bonded to can be used.
Here, the molecular weight is a weight average molecular weight Mw (hereinafter sometimes abbreviated as Mw) measured by GPC (Gel Permeation Chromatography) and converted by a calibration curve of each polystyrene.
これらのうち、特にポリオレフィン(A)としては、後述の親水性高分子(B)がポリオレフィンにグラフト結合したグラフト重合体であること、即ち、後述のポリオレフィン(A2a)或いはポリオレフィン(A2b)であることが、樹脂分散体組成物の用途において好ましくない界面活性剤を実質的に用いることなく、安定な水性樹脂分散体を容易に調製することができる点で好ましい。 Among these, the polyolefin (A) is a graft polymer in which a hydrophilic polymer (B) described later is graft-bonded to the polyolefin, that is, a polyolefin (A2a) or polyolefin (A2b) described later. However, it is preferable in that a stable aqueous resin dispersion can be easily prepared without substantially using a surfactant that is not preferable in the use of the resin dispersion composition.
(1)−1 ポリオレフィン主鎖(A0)に分子量200未満の小分子が結合した重合体(A1)
ポリオレフィン主鎖(A0)に分子量200未満の小分子が結合した重合体(A1)(以下「ポリオレフィン(A1)」と称す場合がある。)としては、エポキシ反応性基を有しない不飽和化合物とエポキシ反応性基を有する不飽和化合物とを共重合した共重合体(A1a)(以下「ポリオレフィン(A1a)」と称す場合がある。)、エポキシ反応性基を有するラジカル重合性不飽和化合物をポリオレフィンにグラフト重合した重合体(A1b)(以下「ポリオレフィン(A1b)」と称す場合がある。)が挙げられる。
(1) -1 Polymer (A1) in which a small molecule having a molecular weight of less than 200 is bonded to the polyolefin main chain (A0).
As the polymer (A1) in which a small molecule having a molecular weight of less than 200 is bonded to the polyolefin main chain (A0) (hereinafter sometimes referred to as “polyolefin (A1)”), an unsaturated compound having no epoxy-reactive group and A copolymer (A1a) copolymerized with an unsaturated compound having an epoxy reactive group (hereinafter sometimes referred to as “polyolefin (A1a)”), and a radical polymerizable unsaturated compound having an epoxy reactive group as a polyolefin And a polymer (A1b) (hereinafter sometimes referred to as “polyolefin (A1b)”) obtained by graft polymerization.
ポリオレフィン(A1a)は、エポキシ反応性基を有しない不飽和化合物と、エポキシ反応性基を有する不飽和化合物とを共重合して得られ、エポキシ反応性基を有する不飽和化合物が主鎖に挿入された共重合体である。例えば、エチレン、プロピレン、ブテン等のα−オレフィンと、アクリル酸、無水マレイン酸等のα、β−不飽和カルボン酸又はその無水物とを共重合体して得られる。ポリオレフィン(A1a)として具体的には、例えばエチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体などが使用できる。これらは1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
ポリオレフィン(A1a)の製造方法は、後述するポリオレフィン主鎖(A0)の製造方法を同様に用いることができる。
Polyolefin (A1a) is obtained by copolymerizing an unsaturated compound having no epoxy reactive group and an unsaturated compound having an epoxy reactive group, and the unsaturated compound having an epoxy reactive group is inserted into the main chain. Copolymer. For example, it can be obtained by copolymerizing an α-olefin such as ethylene, propylene, or butene with an α, β-unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid or maleic anhydride or an anhydride thereof. Specific examples of the polyolefin (A1a) include an ethylene-acrylic acid copolymer and an ethylene-acrylic acid ester-maleic anhydride copolymer. These may be used alone or in combination of two or more.
As the method for producing the polyolefin (A1a), the method for producing the polyolefin main chain (A0) described later can be used in the same manner.
ポリオレフィン(A1b)は、予め重合したポリオレフィン主鎖(A0)に、エポキシ反応性基を有するラジカル重合性不飽和化合物をグラフト重合して得られ、エポキシ反応性基を有するラジカル重合性不飽和化合物は主鎖にグラフト結合されている。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンに、(メタ)アクリル酸、フマル酸、マレイン酸又はその無水物、イタコン酸又はその無水物、クロトン酸、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルや(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリルアミド等をグラフトした重合体が挙げられる。なお、「(メタ)アクリル酸」とは「アクリル酸」と「メタクリル酸」の総称であり、他もこれに準ずる。 The polyolefin (A1b) is obtained by graft polymerization of a radically polymerizable unsaturated compound having an epoxy reactive group on a prepolymerized polyolefin main chain (A0), and the radically polymerizable unsaturated compound having an epoxy reactive group is: Grafted to the main chain. For example, polyolefin such as polyethylene and polypropylene, (meth) acrylic acid, fumaric acid, maleic acid or anhydride thereof, itaconic acid or anhydride thereof, crotonic acid, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and (meth) acrylic Examples include polymers grafted with 2-hydroxypropyl acid, (meth) acrylamide, and the like. “(Meth) acrylic acid” is a general term for “acrylic acid” and “methacrylic acid”, and the others are based on this.
以下に、予め重合したポリオレフィン主鎖(A0)について説明する。
このポリオレフィン主鎖(A0)としては、公知の各種ポリオレフィン及び変性ポリオレフィンを用いることができ、特に限定されないが、例えば、エチレン又はプロピレンの単独重合体、エチレン及びプロピレンの共重合体、エチレン及び/又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、シクロペンテン、シクロヘキセン、ノルボルネンなどの炭素数2以上のα−オレフィンコモノマーとの共重合体、もしくはこれらコモノマーの2種類以上の共重合体を用いることができる。なお、「コモノマー」とは共重合可能な単量体化合物をさす。
ここで、α−オレフィンコモノマーとして好ましくは炭素数2〜6のα−オレフィンコモノマーが挙げられる。
The polyolefin main chain (A0) polymerized in advance will be described below.
As this polyolefin main chain (A0), various known polyolefins and modified polyolefins can be used, and are not particularly limited. For example, ethylene or propylene homopolymer, ethylene and propylene copolymer, ethylene and / or A copolymer of propylene and another comonomer, for example, butene-1, pentene-1, hexene-1, heptene-1, octene-1, cyclopentene, cyclohexene, norbornene, or other α-olefin comonomer, or Two or more types of copolymers of these comonomers can be used. The “comonomer” refers to a copolymerizable monomer compound.
Here, the α-olefin comonomer is preferably an α-olefin comonomer having 2 to 6 carbon atoms.
また、α−オレフィンコモノマーと酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどのコモノマーとの共重合体、α−オレフィンコモノマーと芳香族ビニルモノマーなどのコモノマーとの共重合体又はその水素添加体、共役ジエンブロック共重合体の水素添加体、なども用いることができる。なお単に共重合体という場合はランダム共重合体であってもブロック共重合体であっても良い。 Also, a copolymer of an α-olefin comonomer and a comonomer such as vinyl acetate, acrylic acid ester, and methacrylic acid ester, a copolymer of an α-olefin comonomer and a comonomer such as an aromatic vinyl monomer, or a hydrogenated product thereof, a conjugate A hydrogenated product of a diene block copolymer can also be used. In addition, when only calling it a copolymer, it may be a random copolymer or a block copolymer.
更に、これらポリオレフィンは環境負荷を低減する目的から実質的に塩素を含まないことが望ましいが、塩素化した塩素化ポリオレフィンも使用しうる。塩素化ポリオレフィンの塩素化度は、通常、一般的に入手が容易なことから5質量%以上であり、ポリオレフィン基材との密着性の点から50質量%以下が好ましくは、さらに好ましくは30質量%以下である。 Furthermore, it is desirable that these polyolefins contain substantially no chlorine for the purpose of reducing the environmental load, but chlorinated chlorinated polyolefins can also be used. The degree of chlorination of the chlorinated polyolefin is usually 5% by mass or more because it is generally easily available, and is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass from the viewpoint of adhesion to the polyolefin substrate. % Or less.
ポリオレフィン主鎖(A0)として具体的には、例えばポリエチレン(エチレン単独重合体)、ポリプロピレン(プロピレン単独重合体)、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、プロピレン−ヘキセン共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、塩素化エチレン−プロピレン共重合体、塩素化プロピレン−ブテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)の水素添加体(SEBS)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)の水素添加体(SEPS)などが挙げられる。これらのうち、好ましくはプロピレン単独重合体又はプロピレンと他のα−オレフィンコモノマーとの共重合体であり、これらは塩素化されていても良い。 Specific examples of the polyolefin main chain (A0) include polyethylene (ethylene homopolymer), polypropylene (propylene homopolymer), ethylene-propylene copolymer, propylene-butene copolymer, propylene-hexene copolymer, Hydrogenated chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, chlorinated ethylene-propylene copolymer, chlorinated propylene-butene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS) (SEBS), hydrogenated product (SEPS) of styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS), and the like. Of these, a propylene homopolymer or a copolymer of propylene and another α-olefin comonomer is preferable, and these may be chlorinated.
ポリオレフィン主鎖(A0)としては、より好ましくは、プロピレン単独重合体、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、塩素化ポリプロピレン、塩素化エチレン−プロピレン共重合体、又は塩素化プロピレン−ブテン共重合体であり、更に好ましくは、プロピレン単独重合体、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体である。 The polyolefin main chain (A0) is more preferably a propylene homopolymer, an ethylene-propylene copolymer, a propylene-butene copolymer, a chlorinated polypropylene, a chlorinated ethylene-propylene copolymer, or a chlorinated propylene- A butene copolymer, more preferably a propylene homopolymer, an ethylene-propylene copolymer, and a propylene-butene copolymer.
好ましくはポリオレフィン主鎖(A0)の全構成単位中のプロピレン由来の構成単位の含有率が50mol%以上であり、より好ましくは70mol%以上であり、さらに好ましくは90mol%以上であり、最も好ましくは100mol%のプロピレン単独重合体又はプロピレン系共重合体である。通常、ポリオレフィン主鎖(A0)のプロピレン由来の構成単位の含有率が高いほどポリオレフィン、特にポリプロピレン基材への密着性が増す傾向がある。 Preferably, the content of the structural unit derived from propylene in all the structural units of the polyolefin main chain (A0) is 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, still more preferably 90 mol% or more, most preferably It is a 100 mol% propylene homopolymer or a propylene-based copolymer. Usually, the higher the content of the propylene-derived structural unit of the polyolefin main chain (A0), the higher the adhesion to polyolefin, particularly polypropylene base material.
ポリオレフィン主鎖(A0)は1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。 As the polyolefin main chain (A0), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
また、ポリオレフィン主鎖(A0)のプロピレン単独重合体又は共重合体の立体規則性としては、全体又は部分的にアイソタクチック構造を有するものが好ましい。例えば通常のアイソタクチックポリプロピレンはもちろんのこと、特開2003−231714号公報やUSP4,522,982号公報に記載されているような、アイソタクチックブロックポリプロピレンや、ステレオブロックポリプロピレン等も使用することができる。 Further, as the stereoregularity of the propylene homopolymer or copolymer of the polyolefin main chain (A0), those having an isotactic structure in whole or in part are preferable. For example, not only normal isotactic polypropylene but also isotactic block polypropylene, stereo block polypropylene, etc. as described in JP-A-2003-231714 and USP 4,522,982 should be used. Can do.
好ましくは、ポリオレフィン主鎖(A0)は、アイソタクチックブロックとアタクチックブロックとを有するステレオブロックポリプロピレンのプロピレン単独重合体又は共重合体である。最も好ましくはアイソタクチックブロックとアタクチックブロックとを有するステレオブロックポリプロピレンである。 Preferably, the polyolefin main chain (A0) is a propylene homopolymer or copolymer of stereoblock polypropylene having an isotactic block and an atactic block. Most preferably, it is a stereoblock polypropylene having an isotactic block and an atactic block.
また、この場合において、ポリオレフィン主鎖(A0)は好ましくは、アイソタクチック立体規則性を示す[mmmm]ペンタッドが10%〜90%の範囲である。[mmmm]ペンタッドの下限値の好ましい値は20%、さらに好ましくは30%、より好ましくは40%である。[mmmm]ペンタッドの上限値の好ましい値は80%、さらに好ましくは70%、より好ましくは60%、より好ましくは55%である。この下限値より高いほどべたつき度合いが小さくなる傾向があり、また上限値より低いほど結晶化度が低くなり樹脂分散体の調製が容易になる傾向がある。
なお、[mmmm]ペンタッドの比率の測定方法は特開2003−231714号公報に記載の方法を用いることができる。
In this case, the polyolefin main chain (A0) preferably has a [mmmm] pentad exhibiting isotactic stereoregularity in the range of 10% to 90%. A preferable lower limit value of [mmmm] pentad is 20%, more preferably 30%, and more preferably 40%. A preferable value of the upper limit of [mmmm] pentad is 80%, more preferably 70%, more preferably 60%, and more preferably 55%. The stickiness tends to be smaller as the value is lower than the lower limit, and the crystallinity is lowered as the value is lower than the upper limit, and the resin dispersion tends to be easily prepared.
As a method for measuring the ratio of [mmmm] pentad, the method described in JP-A-2003-231714 can be used.
本発明におけるポリオレフィン主鎖(A0)は、GPCで測定し各々のポリスチレンの検量線で換算した重量平均分子量Mwが1,000〜500,000であることが好ましい。Mwの下限値のより好ましい値は10,000、さらに好ましくは30,000、特に好ましくは50,000である。Mwの上限値のより好ましい値は300,000、さらに好ましくは250,000、特に好ましくは200,000である。Mwが上記下限値より高いほどべたつき度合いが小さくなり基材への密着性が増す傾向があり、また上限値より低いほど粘度が低くなり樹脂分散体の調製が容易になる傾向がある。なお、ポリオレフィン(A0)のGPC測定は、THF(テトラヒドロフラン)などを溶媒として、市販の装置を用いて従来公知の方法で行われる。 The polyolefin main chain (A0) in the present invention preferably has a weight average molecular weight Mw of 1,000 to 500,000 as measured by GPC and converted with a calibration curve of each polystyrene. A more preferable lower limit value of Mw is 10,000, more preferably 30,000, and particularly preferably 50,000. A more preferable value of the upper limit value of Mw is 300,000, more preferably 250,000, and particularly preferably 200,000. As Mw is higher than the above lower limit value, the stickiness degree tends to be small and the adhesion to the substrate tends to increase, and as it is lower than the upper limit value, the viscosity tends to be low and the resin dispersion tends to be easily prepared. In addition, the GPC measurement of polyolefin (A0) is performed by a conventionally well-known method using THF (tetrahydrofuran) etc. as a solvent using a commercially available apparatus.
本発明に係るポリオレフィン主鎖(A0)の製法については、本発明の要件を満たす重合体を製造できれば特に限定されず、いかなる製法であっても良い。例えばラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合、配位重合などが挙げられ、それぞれリビング重合的であっても良い。
また配位重合の場合は、例えばチーグラー・ナッタ触媒により重合する方法、或いはシングルサイト触媒又はカミンスキー触媒により重合する方法が挙げられる。好ましい製法としては、シングルサイト触媒による製造方法を挙げることができる。この理由としては、一般にシングルサイト触媒がリガンドのデザインにより得られる重合体の分子量分布や立体規則性分布がシャープであることなどが挙げられる。ここでシングルサイト触媒としては、例えばメタロセン触媒、ブルックハート型触媒を用いうる。メタロセン触媒ではC1対称型、C2対称型、C2V対称型、CS対称型など、重合するポリオレフィンの立体規則性に合わせて好ましい触媒を選択すれば良い。好ましくはC1対称型、C2対称型のメタロセン触媒を用いることができる。
The production method of the polyolefin main chain (A0) according to the present invention is not particularly limited as long as a polymer satisfying the requirements of the present invention can be produced, and any production method may be used. For example, radical polymerization, cationic polymerization, anionic polymerization, coordination polymerization and the like may be mentioned, and each may be living polymerization.
In the case of coordination polymerization, for example, a polymerization method using a Ziegler-Natta catalyst, or a polymerization method using a single site catalyst or a Kaminsky catalyst can be used. A preferable production method includes a production method using a single site catalyst. This is because the molecular weight distribution and stereoregularity distribution of a polymer obtained by designing a single-site catalyst by ligand design are generally sharp. Here, as the single site catalyst, for example, a metallocene catalyst or a Brookhart catalyst can be used. As the metallocene catalyst, a preferable catalyst may be selected according to the stereoregularity of the polyolefin to be polymerized, such as C1 symmetric type, C2 symmetric type, C2V symmetric type, CS symmetric type and the like. Preferably, C1 symmetric type and C2 symmetric type metallocene catalysts can be used.
また重合は溶液重合、スラリー重合、バルク重合、気相重合などいずれの重合形態でも良い。溶液重合やスラリー重合の場合、用いる反応溶媒としては、例えばトルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、ヘキサン、オクタン、デカン等の脂肪族系炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式脂肪族系炭化水素、塩化メチレン、四塩化炭素、クロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、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−ブタノール等のアルコール類、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の極性溶媒類などが挙げられる。なかでも芳香族系炭化水素、脂肪族系炭化水素、及び脂環族系炭化水素が好ましく、より好ましくはトルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、シクロペンタン、及びシクロヘキサンである。これらは1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。 The polymerization may be any polymerization form such as solution polymerization, slurry polymerization, bulk polymerization, and gas phase polymerization. In the case of solution polymerization or slurry polymerization, examples of the reaction solvent used include aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, aliphatic hydrocarbons such as hexane, octane and decane, and alicyclic aliphatics such as cyclohexane and methylcyclohexane. Hydrocarbons, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, carbon tetrachloride, chlorobenzene, esters such as methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, Examples thereof include alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol and n-butanol, ethers such as dibutyl ether and tetrahydrofuran, and polar solvents such as dimethylformamide and dimethyl sulfoxide. Of these, aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, and alicyclic hydrocarbons are preferable, and toluene, xylene, hexane, heptane, cyclopentane, and cyclohexane are more preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
このようなポリオレフィン主鎖(A0)に、反応性基を有するラジカル重合性不飽和化合物をグラフト重合して得られるポリオレフィン(A1b)として具体的には、例えば無水マレイン酸変性ポリプロピレン及びその塩素化物、無水マレイン酸変性エチレン−プロピレン共重合体及びその塩素化物、無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体、アクリル酸変性ポリプロピレン及びその塩素化物、アクリル酸変性エチレン−プロピレン共重合体及びその塩素化物、アクリル酸変性プロピレン−ブテン共重合体などが挙げられる。これらは1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。 Specific examples of polyolefin (A1b) obtained by graft polymerization of a radically polymerizable unsaturated compound having a reactive group to such a polyolefin main chain (A0) include, for example, maleic anhydride-modified polypropylene and chlorinated products thereof, Maleic anhydride-modified ethylene-propylene copolymer and its chlorinated product, maleic anhydride-modified propylene-butene copolymer, acrylic acid-modified polypropylene and its chlorinated product, acrylic acid-modified ethylene-propylene copolymer and its chlorinated product, acrylic Examples include acid-modified propylene-butene copolymers. These may be used alone or in combination of two or more.
ポリオレフィン主鎖(A0)への反応性基を有するラジカル重合性不飽和化合物のグラフト重合に用いるラジカル重合開始剤としては、通常のラジカル開始剤から適宜選択して使用することができ、例えば有機過酸化物、アゾニトリル等を挙げることができる。有機過酸化物としては、ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサンなどのパーオキシケタール類、クメンヒドロパーオキシドなどのハイドロパーオキシド類、ジ(t−ブチル)パーオキシドなどのジアルキルパーオキサイド類、ベンゾイルパーオキシドなどのジアシルパーオキサイド類、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカルボナートなどのパーオキシエステル類が使用できる。アゾニトリルとしてはアゾビスブチロニトリル、アゾビスイソプロピルニトリル等が挙げられる。なかでもベンゾイルパーオキシド及びt−ブチルパーオキシイソプロピルモノカルボナートが特に好ましい。これらは1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。 The radical polymerization initiator used for graft polymerization of the radically polymerizable unsaturated compound having a reactive group on the polyolefin main chain (A0) can be appropriately selected from ordinary radical initiators. An oxide, an azonitrile, etc. can be mentioned. Examples of organic peroxides include peroxyketals such as di (t-butylperoxy) cyclohexane, hydroperoxides such as cumene hydroperoxide, dialkyl peroxides such as di (t-butyl) peroxide, and benzoyl peroxide. Diacyl peroxides such as oxides and peroxyesters such as t-butylperoxyisopropyl monocarbonate can be used. Examples of the azonitrile include azobisbutyronitrile and azobisisopropylnitrile. Of these, benzoyl peroxide and t-butylperoxyisopropyl monocarbonate are particularly preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
ラジカル重合開始剤と、反応性基を有するラジカル重合性不飽和化合物であるグラフト共重合単位の使用割合は、通常、ラジカル重合開始剤:グラフト共重合単位=1:100〜2:1(モル比)の範囲、好ましくは1:20〜1:1の範囲である。
反応温度は、通常50℃以上であり、好ましくは80〜200℃の範囲である。反応時間は、通常2〜20時間程度である。
The use ratio of the radical polymerization initiator and the graft copolymerized unit which is a radically polymerizable unsaturated compound having a reactive group is usually a radical polymerization initiator: graft copolymerized unit = 1: 100 to 2: 1 (molar ratio). ), Preferably in the range of 1:20 to 1: 1.
The reaction temperature is usually 50 ° C. or higher, preferably in the range of 80 to 200 ° C. The reaction time is usually about 2 to 20 hours.
ポリオレフィン(A1b)の製法については、本発明の要件を満たす重合体を製造できれば特に限定されず、いかなる製法であっても良い。例えば、原料成分を溶液中で加熱攪拌して反応する方法、無溶媒で溶融加熱攪拌して反応する方法、押し出し機で加熱混練して反応する方法等が挙げられる。
溶液中で製造する場合の溶媒としては、ポリオレフィン主鎖(A0)を溶液重合やスラリー重合で製造する場合の反応溶媒として前述した溶媒を同様に用いることができる。
About the manufacturing method of polyolefin (A1b), if the polymer which satisfy | fills the requirements of this invention can be manufactured, it will not specifically limit, What kind of manufacturing method may be sufficient. For example, a method of reacting by heating and stirring raw material components in a solution, a method of reacting by melting and heating without solvent, a method of reacting by heating and kneading with an extruder, and the like can be mentioned.
As a solvent in the case of manufacturing in a solution, the solvent mentioned above as a reaction solvent in the case of manufacturing polyolefin main chain (A0) by solution polymerization or slurry polymerization can be used similarly.
エポキシ反応性基を有するポリオレフィン(A)のうち、ポリオレフィン(A1)中のエポキシ反応性基の含有量は、ポリオレフィン(A1)1g当たり0.01〜5mmol、即ち0.01〜5mmol/gの範囲にあることが好ましい。エポキシ反応性基の含有量のより好ましい下限値は0.05mmol/gであり、さらに好ましくは0.1mmol/gであり、特に好ましくは0.15mmol/gである。また、エポキシ反応性基の含有量のより好ましい上限値は1mmol/gであり、更に好ましくは0.8mmol/gであり、特に好ましくは0.5mmol/gである。この下限値より高いほど、エポキシ樹脂(D)との反応性が増し耐湿性、耐ガソホール性が向上する傾向にあり、上限値より低いほど、貯蔵安定性が向上すると共に結晶性のポリオレフィン基材に対する密着性が増す傾向にある。なお、ジカルボン酸無水物基は当該基中にカルボキシル基を2つ含むとみなせるので、ジカルボン酸無水物基1モルは反応性基2モルと数える。 Of the polyolefin (A) having an epoxy reactive group, the content of the epoxy reactive group in the polyolefin (A1) is in the range of 0.01 to 5 mmol / g of polyolefin (A1), that is, 0.01 to 5 mmol / g. It is preferable that it exists in. The more preferable lower limit of the content of the epoxy reactive group is 0.05 mmol / g, more preferably 0.1 mmol / g, and particularly preferably 0.15 mmol / g. Moreover, the more preferable upper limit of content of an epoxy reactive group is 1 mmol / g, More preferably, it is 0.8 mmol / g, Most preferably, it is 0.5 mmol / g. The higher the lower limit value, the higher the reactivity with the epoxy resin (D) tends to improve the moisture resistance and gasohol resistance. The lower the upper limit value, the better the storage stability and the crystalline polyolefin base material. There is a tendency for the adhesion to be increased. In addition, since it can be considered that a dicarboxylic acid anhydride group contains two carboxyl groups in the said group, 1 mol of dicarboxylic acid anhydride groups is counted as 2 mol of reactive groups.
また、ポリオレフィン(A1)は、GPCで測定し各々のポリスチレンの検量線で換算した重量平均分子量Mwが1,000〜500,000であることが好ましい。Mwの下限値のより好ましい値は10,000、さらに好ましくは30,000、特に好ましくは50,000である。Mwの上限値のより好ましい値は300,000、さらに好ましくは250,000、特に好ましくは200,000である。Mwが上記下限値より高いほどべたつき度合いが小さくなり基材への密着性が増す傾向があり、また上限値より低いほど粘度が低くなり樹脂分散体の調製が容易になる傾向がある。なお、ポリオレフィン(A1)のGPC測定は、THFなどを溶媒として、市販の装置を用いて従来公知の方法で行われる。 The polyolefin (A1) preferably has a weight average molecular weight Mw of 1,000 to 500,000 as measured by GPC and converted with a calibration curve of each polystyrene. A more preferable lower limit value of Mw is 10,000, more preferably 30,000, and particularly preferably 50,000. A more preferable value of the upper limit value of Mw is 300,000, more preferably 250,000, and particularly preferably 200,000. As Mw is higher than the above lower limit value, the stickiness degree tends to be small and the adhesion to the substrate tends to increase, and as it is lower than the upper limit value, the viscosity tends to be low and the resin dispersion tends to be easily prepared. In addition, GPC measurement of polyolefin (A1) is performed by a conventionally well-known method using THF etc. as a solvent using a commercially available apparatus.
ポリオレフィンに分子量200未満の小分子が結合した重合体(A1)は直鎖状であっても分岐状であっても良い。 The polymer (A1) in which a small molecule having a molecular weight of less than 200 is bonded to polyolefin may be linear or branched.
(1)−2 ポリオレフィン主鎖(A0)に分子量200以上の高分子が結合した重合体(A2)
ポリオレフィン主鎖(A0)に分子量200以上の高分子が結合した重合体(A2)(以下「ポリオレフィン(A2)」と称す場合がある。)としては、上述のポリオレフィン(A1)にさらに親水性高分子(B)を反応させた重合体(A2a)(以下「ポリオレフィン(A2a)」と称す場合がある。)、上述のポリオレフィン主鎖(A0)に結合した親水性高分子(B)中にエポキシ反応性基を有する重合体(A2b)(以下「ポリオレフィン(A2b)」と称す場合がある。)が挙げられる。ポリオレフィン(A2a)とポリオレフィン(A2b)の違いは、ポリオレフィン主鎖(A0)自体にエポキシ反応性基を有している(重合体(A2a))か、ポリオレフィン主鎖(A0)に結合する親水性高分子(B)中にエポキシ反応性基を有している(重合体(A2b))かである。エポキシ反応性基はポリオレフィン主鎖(A0)と親水性高分子(B)のどちらかのみに付いていても良いし、両方に付いていても良いが、好ましくは少なくともポリオレフィン主鎖(A0)に結合しているものである。
(1) -2 Polymer (A2) in which a polymer having a molecular weight of 200 or more is bonded to the polyolefin main chain (A0).
As the polymer (A2) in which a polymer having a molecular weight of 200 or more is bonded to the polyolefin main chain (A0) (hereinafter sometimes referred to as “polyolefin (A2)”), the above-mentioned polyolefin (A1) is more hydrophilic. A polymer (A2a) obtained by reacting the molecule (B) (hereinafter sometimes referred to as “polyolefin (A2a)”), an epoxy in the hydrophilic polymer (B) bonded to the above-described polyolefin main chain (A0). And a polymer (A2b) having a reactive group (hereinafter sometimes referred to as “polyolefin (A2b)”). The difference between the polyolefin (A2a) and the polyolefin (A2b) is that the polyolefin main chain (A0) itself has an epoxy-reactive group (polymer (A2a)) or hydrophilicity that binds to the polyolefin main chain (A0). The polymer (B) has an epoxy reactive group (polymer (A2b)). The epoxy reactive group may be attached only to either the polyolefin main chain (A0) or the hydrophilic polymer (B), or may be attached to both, but preferably at least in the polyolefin main chain (A0). It is what is combined.
以下に、親水性高分子(B)について説明する。
本発明において親水性高分子(B)とは、25℃の水に10質量%の濃度で溶解させたときに不溶分が1質量%以下の高分子を言う。親水性高分子(B)としては、本発明の効果を著しく損なわない限り、特に限定されず用いることができ、合成高分子、半合成高分子、天然高分子のいずれも用いることができる。親水性高分子(B)は反応性基を有していても良い。
Hereinafter, the hydrophilic polymer (B) will be described.
In the present invention, the hydrophilic polymer (B) refers to a polymer having an insoluble content of 1% by mass or less when dissolved in water at 25 ° C. at a concentration of 10% by mass. The hydrophilic polymer (B) is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, and any of synthetic polymers, semi-synthetic polymers, and natural polymers can be used. The hydrophilic polymer (B) may have a reactive group.
親水性高分子(B)のうち、合成高分子としては、特に限定されないが例えばポリ(メタ)アクリル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等が使用できる。天然高分子としては、特に限定されないが例えばコーンスターチ小麦デンプン、かんしょデンプン、馬鈴薯デンプン、タピオカデンプン、米デンプンなどのデンプン、ふのり、寒天、アルギン酸ソーダなどの海藻、アラビアゴム、トラガントゴム、こんにゃくなどの植物粘質物、にかわ、カゼイン、ゼラチンなどの動物性タンパク、プルラン、デキストリンなどの発酵粘質物、等が使用できる。半合成高分子としては、特に限定されないが例えばカルボキシルデンプン、カチオンデンプン、デキストリンなどのデンプン質、ビスコース、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース、等が使用できる。 Of the hydrophilic polymer (B), the synthetic polymer is not particularly limited, and for example, poly (meth) acrylic resin, polyether resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinylpyrrolidone resin, and the like can be used. Examples of natural polymers include, but are not limited to, starch such as corn starch wheat starch, candy starch, potato starch, tapioca starch, and rice starch, seaweed such as fungi, agar and sodium alginate, gum arabic, tragacanth gum, and konjac. Animal materials such as quality materials, glue, casein and gelatin, fermented mucilages such as pullulan and dextrin, and the like can be used. The semi-synthetic polymer is not particularly limited, and for example, starch such as carboxyl starch, cationic starch, and dextrin, viscose, cellulose such as methyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and hydroxyethyl cellulose can be used.
なかでも好ましくは、親水性度合いの制御がしやすく、特性も安定している合成高分子である。より好ましくは、ポリ(メタ)アクリル樹脂などのアクリル系樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、及びポリビニルピロリドン樹脂、ポリエーテル樹脂であり、親水性の高いポリエーテル樹脂が最も好ましい。これらは1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。 Among these, a synthetic polymer that can easily control the degree of hydrophilicity and has stable characteristics is preferable. More preferred are acrylic resins such as poly (meth) acrylic resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl pyrrolidone resins, and polyether resins, with polyether resins having high hydrophilicity being most preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
親水性高分子(B)の合成高分子のうち、アクリル系樹脂は、通常、不飽和カルボン酸若しくはそのエステル又は無水物を、ラジカル重合、アニオン重合、又はカチオン重合により重合することで得られる。
アクリル系樹脂のポリオレフィン主鎖(A0)との結合方法は限定されないが、例えば、ポリオレフィン主鎖(A0)に直接ラジカルグラフト重合する方法、水酸基、アミノ基、グリシジル基、(無水)カルボキシル基等の反応性基を有するアクリル系樹脂を、ポリオレフィン(A1)などの反応性基を有するポリオレフィンと反応させる方法、等が挙げられる。
アクリル系樹脂を構成する不飽和カルボン酸若しくはそのエステル又は無水物として好ましくは、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル四級化物、(メタ)アクリルアミドが挙げられる。
Among the synthetic polymers of the hydrophilic polymer (B), the acrylic resin is usually obtained by polymerizing an unsaturated carboxylic acid or its ester or anhydride by radical polymerization, anionic polymerization, or cationic polymerization.
The method for bonding the acrylic resin to the polyolefin main chain (A0) is not limited. For example, a method of radical graft polymerization directly to the polyolefin main chain (A0), a hydroxyl group, an amino group, a glycidyl group, an (anhydrous) carboxyl group, etc. Examples thereof include a method in which an acrylic resin having a reactive group is reacted with a polyolefin having a reactive group such as polyolefin (A1).
The unsaturated carboxylic acid or its ester or anhydride constituting the acrylic resin is preferably (meth) acrylic acid, hydroxyethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate (dimethylaminoethyl (meth) acrylate) Quaternized compounds and (meth) acrylamide are mentioned.
親水性高分子(B)の合成高分子のうち、ポリビニルアルコール樹脂は、通常、酢酸ビニルを重合させポリ酢酸ビニルを得た後、ケン化することで得られる。ここでケン化度は完全ケン化でも部分ケン化でも良い。 Among the synthetic polymers of the hydrophilic polymer (B), the polyvinyl alcohol resin is usually obtained by saponification after polymerizing vinyl acetate to obtain polyvinyl acetate. Here, the saponification degree may be complete saponification or partial saponification.
親水性高分子(B)の合成高分子のうち、ポリビニルピロリドン樹脂は、通常、ビニルピロリドンを重合させることで得られる。 Among the synthetic polymers of the hydrophilic polymer (B), the polyvinyl pyrrolidone resin is usually obtained by polymerizing vinyl pyrrolidone.
親水性高分子(B)の合成高分子のうち、ポリエーテル樹脂は、通常、環状アルキレンオキサイド又は環状アルキレンイミンを開環重合することで得られる。
ポリエステル樹脂のポリオレフィン主鎖(A0)との結合方法は限定はされないが、例えば、反応性基を有するポリオレフィン中で環状アルキレンオキサイドを開環重合する方法、開環重合等により得られたポリエーテルポリオールやポリエーテルアミンなどの反応性基を有するポリエステル樹脂を、ポリオレフィン(A1)などの反応性基を有するポリオレフィンと反応させる方法、等が挙げられる。
Of the synthetic polymers of the hydrophilic polymer (B), the polyether resin is usually obtained by ring-opening polymerization of cyclic alkylene oxide or cyclic alkylene imine.
The method for bonding the polyester resin to the polyolefin main chain (A0) is not limited. For example, a polyether polyol obtained by ring-opening polymerization of a cyclic alkylene oxide in a polyolefin having a reactive group, ring-opening polymerization, or the like. And a method of reacting a polyester resin having a reactive group such as polyetheramine with a polyolefin having a reactive group such as polyolefin (A1).
ここで、ポリエーテルアミンは、ポリエーテル骨格を有する樹脂の片末端又は両末端に、反応性基としての1級アミノ基を有する化合物である。ポリエーテルポリオールはポリエーテル骨格を有する樹脂の両末端に、反応性基としての水酸基を有する化合物である。 Here, polyetheramine is a compound having a primary amino group as a reactive group at one or both ends of a resin having a polyether skeleton. Polyether polyol is a compound having hydroxyl groups as reactive groups at both ends of a resin having a polyether skeleton.
ポリエステル樹脂のポリアルキレンオキサイドやポリアルキレンイミンとして好ましくは、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリエチレンイミンが挙げられる。
また、ポリエーテルアミンとしては、ハンツマン社製ジェファーミンMシリーズ、Dシリーズ、EDシリーズなどを使用しても良い。
Preferred examples of the polyalkylene oxide or polyalkyleneimine of the polyester resin include polyethylene oxide, polypropylene oxide, and polyethyleneimine.
Further, as the polyetheramine, Jeffamine M series, D series, ED series, etc. manufactured by Huntsman may be used.
ポリオレフィン(A2)において、親水性高分子(B)はポリオレフィン主鎖(A0)又はポリオレフィン(A1)の有する反応性基と反応しうる反応性基(以下「主鎖反応性基」と称す場合がある。)を1以上有しているのが好ましい。この主鎖反応性基としては、例えばカルボキシル基、ジカルボン酸無水物基、及びジカルボン酸無水物モノエステル基、水酸基、アミノ基、エポキシ基、イソシアネート基などが挙げられるが、好ましくは少なくともアミノ基を有する。
アミノ基はカルボキシル基、無水カルボキシル基、グリシジル基、イソシアネート基など多種の反応性基との反応性が高いので、ポリオレフィン主鎖(A0)又はポリオレフィン(A1)と親水性高分子(B)を結合させることが容易である。アミノ基は1級、2級、3級のいずれでも良いが、より好ましくは1級アミノ基である。
In the polyolefin (A2), the hydrophilic polymer (B) may be referred to as a reactive group capable of reacting with the reactive group of the polyolefin main chain (A0) or the polyolefin (A1) (hereinafter referred to as “main chain reactive group”). It is preferable to have one or more. Examples of the main chain reactive group include a carboxyl group, a dicarboxylic acid anhydride group, and a dicarboxylic acid anhydride monoester group, a hydroxyl group, an amino group, an epoxy group, and an isocyanate group. Have.
Amino group is highly reactive with various reactive groups such as carboxyl group, anhydrous carboxyl group, glycidyl group and isocyanate group, so it binds polyolefin main chain (A0) or polyolefin (A1) and hydrophilic polymer (B). It is easy to make. The amino group may be primary, secondary or tertiary, but is preferably a primary amino group.
親水性高分子(B)中の主鎖反応性基は1以上あれば良いが、より好ましくは主鎖反応性基を1つのみ有する。主鎖反応性基が2以上あると、ポリオレフィン(A1)と結合させる際に3次元網目構造となりゲル化してしまう可能性がある。
ただし主鎖反応性基を複数有していても、他より反応性の高い主鎖反応性基が1つのみであれば良い。例えば複数の水酸基と、それより反応性の高い1つのアミノ基を有する親水性高分子は好ましい例である。ここで反応性とはポリオレフィン主鎖(A0)又はポリオレフィン(A1)の有する反応基との反応性である。
The hydrophilic polymer (B) may have at least one main chain reactive group, but more preferably has only one main chain reactive group. When there are two or more main chain reactive groups, there is a possibility that a three-dimensional network structure will be formed upon bonding with the polyolefin (A1).
However, even if it has a plurality of main chain reactive groups, it is sufficient if only one main chain reactive group is more reactive than others. For example, a hydrophilic polymer having a plurality of hydroxyl groups and one amino group having a higher reactivity is a preferred example. Here, the reactivity is the reactivity with the reactive group of the polyolefin main chain (A0) or the polyolefin (A1).
本発明における親水性高分子(B)は、ポリオレフィン(A)に親水性を付与する目的で付与することができ、その分子量は通常GPCで測定しポリスチレンの検量線で換算した重量平均分子量Mwが200以上である。親水性高分子(B)のMwの下限値は好ましくは300、より好ましくは500である。但し親水性高分子(B)のMwは200,000以下であることが好ましい。親水性高分子(B)のMwの上限値のより好ましい値は100,000であり、さらに好ましくは10,000である。Mwが上記下限値より高いほどポリオレフィン(A)の親水性が増し、分散粒子径が小さくなり安定に分散する傾向にあり、また上記上限値より低いほど粘度が低く樹脂分散体を調製しやすい傾向にある。なお、親水性高分子(B)のGPC測定は、THFなどを溶媒として、市販の装置を用いて従来公知の方法で行われる。 The hydrophilic polymer (B) in the present invention can be imparted for the purpose of imparting hydrophilicity to the polyolefin (A), and its molecular weight is usually measured by GPC and the weight average molecular weight Mw converted by a polystyrene calibration curve is 200 or more. The lower limit value of Mw of the hydrophilic polymer (B) is preferably 300, more preferably 500. However, the Mw of the hydrophilic polymer (B) is preferably 200,000 or less. A more preferable value of the upper limit value of Mw of the hydrophilic polymer (B) is 100,000, and more preferably 10,000. As Mw is higher than the lower limit, the hydrophilicity of the polyolefin (A) increases, and the dispersed particle size tends to be smaller and stably dispersed. Also, the viscosity is lower as the Mw is lower than the upper limit, and a resin dispersion tends to be easily prepared. It is in. In addition, GPC measurement of hydrophilic polymer (B) is performed by a conventionally well-known method using THF etc. as a solvent using a commercially available apparatus.
ポリオレフィン(A1)又はポリオレフィン主鎖(A0)に結合している親水性高分子(B)の量は、ポリオレフィン(A2)1g当たり0.01〜5mmol、即ち0.01〜5mmol/gの範囲にあることが好ましい。親水性高分子(B)の結合量のより好ましい下限値は0.05mmol/gであり、さらに好ましくは0.1mmol/gであり、特に好ましくは0.15mmol/gである。また、より好ましい上限値は1mmol/gであり、更に好ましくは0.8mmol/gであり、特に好ましくは0.5mmol/gであり、最も好ましくは0.3mmol/gである。この下限値より高いほどポリオレフィン(A2)の親水性が増し分散粒子径が小さくなり安定に分散する傾向にあり、上限値より低いほど、基材である結晶性のポリオレフィンに対する密着性が増す傾向にある。 The amount of the hydrophilic polymer (B) bonded to the polyolefin (A1) or the polyolefin main chain (A0) is in the range of 0.01 to 5 mmol / g of polyolefin (A2), that is, 0.01 to 5 mmol / g. Preferably there is. The more preferable lower limit of the binding amount of the hydrophilic polymer (B) is 0.05 mmol / g, more preferably 0.1 mmol / g, and particularly preferably 0.15 mmol / g. Further, the upper limit value is more preferably 1 mmol / g, further preferably 0.8 mmol / g, particularly preferably 0.5 mmol / g, and most preferably 0.3 mmol / g. The higher the lower limit value, the greater the hydrophilicity of the polyolefin (A2) and the smaller the dispersed particle size tends to be stably dispersed. The lower the upper limit value, the greater the adhesion to the crystalline polyolefin as the substrate. is there.
また、ポリオレフィン(A2)中のエポキシ反応性基の含有量は、ポリオレフィン(A2)1g当たり0.01〜5mmol、即ち0.01〜5mmol/gの範囲にあることが好ましい。エポキシ反応性基の含有量のより好ましい下限値は0.05mmol/gであり、さらに好ましくは0.1mmol/gであり、特に好ましくは0.15mmol/gである。また、エポキシ反応性基の含有量のより好ましい上限値は1mmol/gであり、更に好ましくは0.8mmol/gであり、特に好ましくは0.5mmol/gである。この下限値より高いほど、エポキシ樹脂(D)との反応性が増し耐湿性、耐ガソホール性が向上する傾向にあり、上限値より低いほど、貯蔵安定性が向上すると共に結晶性のポリオレフィン基材に対する密着性が増す傾向にある。なお、ジカルボン酸無水物基は当該基中にカルボキシル基を2つ含むとみなせるので、ジカルボン酸無水物基1モルは反応性基2モルと数える。 Moreover, it is preferable that content of the epoxy reactive group in polyolefin (A2) exists in the range of 0.01-5 mmol per 1g of polyolefin (A2), ie, 0.01-5 mmol / g. The more preferable lower limit of the content of the epoxy reactive group is 0.05 mmol / g, more preferably 0.1 mmol / g, and particularly preferably 0.15 mmol / g. Moreover, the more preferable upper limit of content of an epoxy reactive group is 1 mmol / g, More preferably, it is 0.8 mmol / g, Most preferably, it is 0.5 mmol / g. The higher the lower limit value, the higher the reactivity with the epoxy resin (D) tends to improve the moisture resistance and gasohol resistance. The lower the upper limit value, the better the storage stability and the crystalline polyolefin base material. There is a tendency for the adhesion to be increased. In addition, since it can be considered that a dicarboxylic acid anhydride group contains two carboxyl groups in the said group, 1 mol of dicarboxylic acid anhydride groups is counted as 2 mol of reactive groups.
また、ポリオレフィン(A2)は、GPCで測定し各々のポリスチレンの検量線で換算した重量平均分子量Mwが1,000〜500,000であることが好ましい。Mwの下限値のより好ましい値は10,000、さらに好ましくは30,000、特に好ましくは50,000である。Mwの上限値のより好ましい値は300,000、さらに好ましくは250,000、特に好ましくは200,000である。Mwが上記下限値より高いほどべたつき度合いが小さくなり基材への密着性が増す傾向があり、また上限値より低いほど粘度が低くなり樹脂分散体の調製が容易になる傾向がある。なお、ポリオレフィン(A2)のGPC測定は、THFなどを溶媒として、市販の装置を用いて従来公知の方法で行われる。 The polyolefin (A2) preferably has a weight average molecular weight Mw of 1,000 to 500,000 as measured by GPC and converted with a calibration curve of each polystyrene. A more preferable lower limit value of Mw is 10,000, more preferably 30,000, and particularly preferably 50,000. A more preferable value of the upper limit value of Mw is 300,000, more preferably 250,000, and particularly preferably 200,000. As Mw is higher than the above lower limit value, the stickiness degree tends to be small and the adhesion to the substrate tends to increase, and as it is lower than the upper limit value, the viscosity tends to be low and the resin dispersion tends to be easily prepared. In addition, GPC measurement of polyolefin (A2) is performed by a conventionally well-known method using THF etc. as a solvent and using a commercially available apparatus.
ポリオレフィン(A2)においては、ポリオレフィン主鎖(A0)又はポリオレフィン(A1)に親水性高分子(B)がグラフト結合したグラフト共重合体、ポリオレフィン主鎖(A0)又はポリオレフィン(A1)の片末端又は両末端に親水性高分子(B)が結合した状態を含むポリオレフィン主鎖(A0)と親水性高分子(B)とのブロック共重合体、とがあり得る。 In the polyolefin (A2), a graft copolymer in which a hydrophilic polymer (B) is graft-bonded to the polyolefin main chain (A0) or the polyolefin (A1), one end of the polyolefin main chain (A0) or the polyolefin (A1) or There may be a block copolymer of a polyolefin main chain (A0) including a state in which a hydrophilic polymer (B) is bonded to both ends, and a hydrophilic polymer (B).
親水性高分子(B)はポリオレフィン主鎖(A0)又はポリオレフィン(A1)に対して、種々の反応形態により結合させることができる。その形態は特に限定されないが、例えば、ラジカルグラフト反応や主鎖反応性基を利用した反応である。 The hydrophilic polymer (B) can be bonded to the polyolefin main chain (A0) or the polyolefin (A1) by various reaction forms. Although the form is not particularly limited, for example, a radical graft reaction or a reaction utilizing a main chain reactive group.
ラジカルグラフト反応によれば、炭素−炭素共有結合による結合が形成される。 According to the radical graft reaction, a bond by a carbon-carbon covalent bond is formed.
主鎖反応性基を利用した反応は、ポリオレフィン主鎖(A0)又はポリオレフィン(A1)と親水性高分子(B)の双方に反応性基を有していてそれらを反応させて結合させるものであり、共有結合又はイオン結合が形成される。この反応としては、例えばカルボキシル基とヒドロキシル基とのエステル化反応、カルボキシル基とエポキシ基との開環反応、1級又は2級アミノ基とエポキシ基との開環反応、カルボキシル基と1級又は2級アミノ基とのアミド化反応、カルボキシル基と3級アミノ基との4級アンモニウム化反応、カルボキシル基とイソシアナート基とのウレタン化反応、1級又は2級アミノ基とイソシアナート基とのウレタン化反応等が挙げられる。各反応の反応率は1〜100%の間で任意に選べばよく、好ましくは50〜100%、さらに好ましくは70〜100%である。カルボキシル基が二塩基酸もしくはその無水物である場合は、二塩基酸もしくはその無水物一当量に対し、一当量反応させても二当量反応させても良い。 The reaction using the main chain reactive group has a reactive group in both the polyolefin main chain (A0) or the polyolefin (A1) and the hydrophilic polymer (B), and reacts them to bond them. Yes, a covalent or ionic bond is formed. Examples of this reaction include esterification reaction between a carboxyl group and a hydroxyl group, ring opening reaction between a carboxyl group and an epoxy group, ring opening reaction between a primary or secondary amino group and an epoxy group, carboxyl group and primary or Amidation reaction with secondary amino group, quaternary ammonium reaction with carboxyl group and tertiary amino group, urethanation reaction with carboxyl group and isocyanate group, primary or secondary amino group and isocyanate group Urethane reaction etc. are mentioned. The reaction rate of each reaction may be arbitrarily selected from 1 to 100%, preferably 50 to 100%, more preferably 70 to 100%. When the carboxyl group is a dibasic acid or an anhydride thereof, one equivalent or two equivalents may be reacted for one equivalent of the dibasic acid or anhydride.
次にポリオレフィン(A2)の製造方法について説明する。
ポリオレフィン(A2a)もしくは(A2b)を製造する方法としては、通常、ポリオレフィン主鎖(A0)又はポリオレフィン(A1)存在下で親水性モノマーを重合してポリオレフィンに結合した親水性高分子(B)を形成する方法(R1)、又は予め重合した親水性高分子(B)をポリオレフィン主鎖(A0)又はポリオレフィン(A1)に結合させる方法(R2)がある。
Next, the manufacturing method of polyolefin (A2) is demonstrated.
As a method for producing a polyolefin (A2a) or (A2b), a hydrophilic polymer (B) bonded to a polyolefin by polymerizing a hydrophilic monomer in the presence of a polyolefin main chain (A0) or polyolefin (A1) is usually used. There is a method (R1) of forming, or a method (R2) of bonding a prepolymerized hydrophilic polymer (B) to the polyolefin main chain (A0) or the polyolefin (A1).
(1)−2−1 ポリオレフィン(A2)の製造方法(R1)
本方法では、予め重合したポリオレフィン主鎖(A0)もしくはポリオレフィン(A1)存在下で、親水性モノマーを重合することでポリオレフィン主鎖(A0)もしくはポリオレフィン(A1)に結合した親水性高分子(B)を得る。親水性モノマーの重合方法は、例えば付加重合、縮合重合、開環重合などを用いうる。このとき重合後に親水性高分子を形成しうる範囲であれば親水性モノマーと共に疎水性モノマーを共重合させても良い。
(1) -2-1 Production method of polyolefin (A2) (R1)
In this method, a hydrophilic polymer (B) bonded to a polyolefin main chain (A0) or a polyolefin (A1) by polymerizing a hydrophilic monomer in the presence of a prepolymerized polyolefin main chain (A0) or polyolefin (A1). ) As a method for polymerizing the hydrophilic monomer, for example, addition polymerization, condensation polymerization, ring-opening polymerization and the like can be used. At this time, a hydrophobic monomer may be copolymerized with the hydrophilic monomer as long as a hydrophilic polymer can be formed after polymerization.
具体的には、例えば、親水性モノマー(親水性ラジカル重合性不飽和化合物)をラジカル重合開始剤の存在下で重合して親水性高分子(B)を形成するとともにポリオレフィン主鎖(A0)もしくはポリオレフィン(A1)に結合させる方法がある。 Specifically, for example, a hydrophilic monomer (hydrophilic radical polymerizable unsaturated compound) is polymerized in the presence of a radical polymerization initiator to form a hydrophilic polymer (B) and a polyolefin main chain (A0) or There is a method of bonding to the polyolefin (A1).
親水性ラジカル重合性不飽和化合物としては、特に限定されないが、例えば(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸メトキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル四級化物、ビニルピロリドンなどが挙げられる。 The hydrophilic radically polymerizable unsaturated compound is not particularly limited. For example, (meth) acrylic acid, hydroxyethyl (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, ( Examples include methacrylic acid dimethylaminoethyl quaternized compounds, vinyl pyrrolidone and the like.
また、得られる親水性高分子(B)が親水性を示す範囲内で疎水性モノマー(疎水性ラジカル重合性化合物)を共重合することもできる。 In addition, a hydrophobic monomer (hydrophobic radical polymerizable compound) can be copolymerized within the range in which the resulting hydrophilic polymer (B) exhibits hydrophilicity.
共重合可能な疎水性モノマーとしては、例えば炭素原子数1〜12のアルキル基、アリール基又はアリールアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル系モノマーや、炭素原子数1〜12の炭化水素基を有する重合性ビニルモノマーなどが挙げられる。 Examples of the copolymerizable hydrophobic monomer include a (meth) acrylic acid ester monomer having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an aryl group or an arylalkyl group, and a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. Examples thereof include polymerizable vinyl monomers.
炭素原子数1〜12のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル系モノマーとしては、例えば(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n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル等が挙げられる。 Examples of the (meth) acrylic acid ester monomer having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic. Isopropyl acid, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, ( Examples include 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, and the like.
炭素原子数1〜12のアリール基又はアリールアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル系モノマーとしては、例えば(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸トルイル、(メタ)アクリル酸ベンジル等が挙げられる。 Examples of the (meth) acrylic acid ester monomer having an aryl group or arylalkyl group having 1 to 12 carbon atoms include phenyl (meth) acrylate, toluyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, and the like. It is done.
炭素原子数1〜12の炭化水素基を有する重合性ビニルモノマーとしては酢酸ビニルやスチレンモノマー等が挙げられる。 Examples of the polymerizable vinyl monomer having a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms include vinyl acetate and styrene monomer.
共重合可能な疎水性モノマーとしては、好ましくは、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸ブチルなどの(メタ)アクリル酸エステル類、酢酸ビニルが挙げられる。 Preferred examples of the copolymerizable hydrophobic monomer include (meth) acrylic acid esters such as methyl (meth) acrylate and butyl (meth) acrylate, and vinyl acetate.
他の方法として、ラジカル重合性不飽和化合物をラジカル重合開始剤の存在下で重合して高分子を形成するとともにポリオレフィン(A)に結合させ、次いで高分子部分を変性して親水性高分子(B)とする方法がある。例えば(メタ)アクリル酸t−ブチルを重合後、酸性下で加水分解しポリ(メタ)アクリル酸に変性する方法、酢酸ビニルを重合後、ケン化してポリビニルアルコールに変性する方法などが挙げられる。この場合において用い得る共重合可能な疎水性モノマーとしては(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸ブチルなどの(メタ)アクリル酸エステル類、酢酸ビニルが挙げられる。 As another method, a radically polymerizable unsaturated compound is polymerized in the presence of a radical polymerization initiator to form a polymer and bonded to the polyolefin (A), and then the polymer portion is modified to form a hydrophilic polymer ( There is a method B). Examples thereof include a method of polymerizing t-butyl (meth) acrylate and then hydrolyzing it under acidic conditions to modify it into poly (meth) acrylic acid, and a method of polymerizing vinyl acetate and then saponifying and modifying it into polyvinyl alcohol. Examples of copolymerizable hydrophobic monomers that can be used in this case include (meth) acrylic acid esters such as methyl (meth) acrylate and butyl (meth) acrylate, and vinyl acetate.
或いは、ポリオレフィン(A1)を用い、ポリオレフィン(A1)のエポキシ反応性基を開始末端として、親水性ラジカル重合性不飽和化合物や親水性開環重合モノマー等の親水性モノマーを重合して親水性高分子(B)を形成させる方法がある。 Alternatively, polyolefin (A1) is used, and a hydrophilic monomer such as a hydrophilic radical polymerizable unsaturated compound or a hydrophilic ring-opening polymerization monomer is polymerized by using an epoxy reactive group of the polyolefin (A1) as an initiation terminal. There is a method of forming the molecule (B).
ここで、親水性ラジカル重合性不飽和化合物としては上述のものを同様に用いうる。
親水性開環重合モノマーとしてはエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、エチレンイミンなどが挙げられる。
この場合において用い得る共重合可能な疎水性モノマーとしては、トリメチレンオキサイド、テトラヒドロフラン、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトンなどが挙げられる。
Here, the above-mentioned thing can be used similarly as a hydrophilic radically polymerizable unsaturated compound.
Examples of the hydrophilic ring-opening polymerization monomer include ethylene oxide, propylene oxide, and ethyleneimine.
Examples of copolymerizable hydrophobic monomers that can be used in this case include trimethylene oxide, tetrahydrofuran, β-propiolactone, γ-butyrolactone, and ε-caprolactone.
上記共重合可能なモノマー成分はいずれも、1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。 Any of the copolymerizable monomer components may be used singly or in combination of two or more.
反応方法については、本発明の要件を満たすポリオレフィン(A2)を製造できれば特に限定されず、いかなる方法であっても良い。例えば、溶液中で加熱攪拌して反応する方法、無溶媒で溶融加熱攪拌して反応する方法、押し出し機で加熱混練して反応する方法等が挙げられる。反応温度は、通常0〜200℃の範囲であり、好ましくは30〜150℃の範囲である。溶液中で製造する場合の溶媒としては、ポリオレフィン主鎖(A0)を溶液重合やスラリー重合で製造する場合の反応溶媒として前述した溶媒を同様に用いることができる。 The reaction method is not particularly limited as long as the polyolefin (A2) satisfying the requirements of the present invention can be produced, and any method may be used. Examples thereof include a method of reacting by heating and stirring in a solution, a method of reacting by melting and heating without solvent, and a method of reacting by heating and kneading with an extruder. The reaction temperature is usually in the range of 0 to 200 ° C, preferably in the range of 30 to 150 ° C. As a solvent in the case of manufacturing in a solution, the solvent mentioned above as a reaction solvent in the case of manufacturing polyolefin main chain (A0) by solution polymerization or slurry polymerization can be used similarly.
(1)−2−2 ポリオレフィン(A2)の製造方法(R2)
本方法では、予め重合した親水性高分子(B)をポリオレフィン主鎖(A0)もしくはポリオレフィン(A1)に結合させる。この場合、親水性高分子(B)としては前述のものを用いうる。
(1) -2-2 Production method (R2) of polyolefin (A2)
In this method, the previously polymerized hydrophilic polymer (B) is bonded to the polyolefin main chain (A0) or the polyolefin (A1). In this case, the aforementioned hydrophilic polymer (B) can be used.
具体的には、例えば、まず親水性モノマーを重合して親水性高分子(B)とする際に分子内に不飽和二重結合を残しておき、次いでラジカル重合性開始剤を用いてポリオレフィン主鎖(A0)又はポリオレフィン(A1)にグラフト重合させる方法がある。 Specifically, for example, when a hydrophilic monomer is first polymerized into a hydrophilic polymer (B), an unsaturated double bond is left in the molecule, and then a polyolefin main monomer is used using a radical polymerizable initiator. There is a method of graft polymerization to the chain (A0) or the polyolefin (A1).
また、まず末端に主鎖反応性基を有する親水性高分子(B)を製造し、次いでこれをポリオレフィン(A1)に結合させる方法がある。末端に反応性基を有する親水性高分子は、開始剤や連鎖移動剤として反応性基を有する化合物を用いて親水性モノマーを重合することで得られる。もしくはエポキシ化合物等の親水性開環重合モノマーを開環重合することによっても得られる。 There is also a method in which a hydrophilic polymer (B) having a main chain reactive group at the terminal is first produced and then bonded to the polyolefin (A1). The hydrophilic polymer having a reactive group at the terminal can be obtained by polymerizing a hydrophilic monomer using a compound having a reactive group as an initiator or a chain transfer agent. Alternatively, it can also be obtained by ring-opening polymerization of a hydrophilic ring-opening polymerization monomer such as an epoxy compound.
このとき用いうる親水性モノマーとしては、製造方法(R1)の説明で挙げた各種親水性モノマーを同様に用いることができ、また、親水性高分子(B)が親水性を示す範囲内で前述の疎水性モノマーを併用しても良い。
これらはいずれも、1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
As the hydrophilic monomer that can be used at this time, various hydrophilic monomers mentioned in the description of the production method (R1) can be used in the same manner, and the hydrophilic polymer (B) is within the range in which the hydrophilic polymer is hydrophilic. These hydrophobic monomers may be used in combination.
Any of these may be used alone or in combination of two or more.
反応方法については、本発明の要件を満たすポリオレフィン(A2)を製造できれば特に限定されず、いかなる方法であっても良い。例えば、溶液中で加熱攪拌して反応する方法、無溶媒で溶融加熱攪拌して反応する方法、押し出し機で加熱混練して反応する方法等が挙げられる。反応温度は、通常0〜200℃の範囲であり、好ましくは30〜150℃の範囲である。溶液中で製造する場合の溶媒としては、ポリオレフィン主鎖(A0)を溶液重合やスラリー重合で製造する場合の反応溶媒として前述した溶媒を同様に用いることができる。 The reaction method is not particularly limited as long as the polyolefin (A2) satisfying the requirements of the present invention can be produced, and any method may be used. Examples thereof include a method of reacting by heating and stirring in a solution, a method of reacting by melting and heating without solvent, and a method of reacting by heating and kneading with an extruder. The reaction temperature is usually in the range of 0 to 200 ° C, preferably in the range of 30 to 150 ° C. As a solvent in the case of manufacturing in a solution, the solvent mentioned above as a reaction solvent in the case of manufacturing polyolefin main chain (A0) by solution polymerization or slurry polymerization can be used similarly.
(1)−3 ポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子
本発明の樹脂分散体組成物に含まれるポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子の製造方法は、特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン(A)、水、及び水以外の溶媒の混合物を調製した後、該混合物から該溶媒を除去することにより水性分散体とする方法、ポリオレフィン(A)が溶融する温度以上で溶融させた後に水を添加して分散体とする方法、などが挙げられ、好ましくは前者の方法である。
(1) -3 Resin Particles Containing Polyolefin (A) The method for producing the resin particles containing polyolefin (A) contained in the resin dispersion composition of the present invention is not particularly limited. For example, polyolefin (A), water And a method of preparing an aqueous dispersion by preparing a mixture of solvents other than water and then removing the solvent from the mixture, and then adding and dispersing water after melting at a temperature above which the polyolefin (A) melts And the like, and the former method is preferred.
ポリオレフィン(A)、水、及び水以外の溶媒の混合物を調製した後、該混合物から該溶媒を除去することにより水性分散体とする方法によれば、粒径の細かい水性分散体が作りやすい。
この混合物を調製する際は必要に応じ加熱しても良い。この場合の加熱温度は、通常30〜150℃である。
According to the method of preparing an aqueous dispersion by preparing a mixture of polyolefin (A), water, and a solvent other than water and then removing the solvent from the mixture, an aqueous dispersion having a fine particle size can be easily produced.
When preparing this mixture, you may heat as needed. The heating temperature in this case is usually 30 to 150 ° C.
なかでも、ポリオレフィン(A)に水以外の溶媒を加え、必要に応じ加熱して溶解させた後に水を添加する方法によれば、より粒径の細かい水性分散体が作りやすく、好ましい。ポリオレフィン(A)の溶媒への溶解時、又は水の添加時の温度は、通常30〜150℃である。また、ポリオレフィン(A)が水以外の溶媒に一旦溶解する場合は、水を添加した後に溶媒を留去しても良い。 Among these, a method of adding a solvent other than water to the polyolefin (A) and adding water after heating and dissolving as necessary is preferable because an aqueous dispersion having a finer particle size can be easily produced. The temperature when the polyolefin (A) is dissolved in a solvent or when water is added is usually 30 to 150 ° C. When the polyolefin (A) is once dissolved in a solvent other than water, the solvent may be distilled off after adding water.
本方法に用いられる水以外の溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素、ヘキサン、オクタン、デカン等の脂肪族系炭化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式脂肪族系炭化水素、塩化メチレン、四塩化炭素、クロルベンゼン等のハロゲン化炭化水素、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、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、2−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール等のアルコール類、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−ブトキシエタノール、2−メトキシプロパノール、2−エトキシプロパノール、ジアセトンアルコール等の2以上の官能基を持つ有機溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の極性溶媒類などが挙げられる。 Examples of the solvent other than water used in the present method include aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, aliphatic hydrocarbons such as hexane, octane and decane, and alicyclic aliphatic systems such as cyclohexane and methylcyclohexane. Halogenated hydrocarbons such as hydrocarbons, methylene chloride, carbon tetrachloride, chlorobenzene, esters such as methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, etc. Ketones, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, 2-butanol, isobutanol, t-butanol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol and other alcohols, dipropyl alcohol Organic solvents having two or more functional groups such as 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2-methoxypropanol, 2-ethoxypropanol, diacetone alcohol, etc. , Polar solvents such as dimethylformamide and dimethyl sulfoxide.
なかでも水に1質量%以上溶解する溶媒が好ましく、さらに好ましくは5質量%以上溶解するものであり、例えば、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、シクロヘキサノン、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、2−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、シクロヘキサノール、テトラヒドロフラン、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−ブトキシエタノール、2−メトキシプロパノール、2−エトキシプロパノール、ジアセトンアルコールが好ましい。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。 Among them, a solvent that dissolves 1% by mass or more in water is preferable, and more preferably 5% by mass or more. For example, methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, cyclohexanone, n-propanol, isopropanol, n-butanol, 2-butanol. , Isobutanol, t-butanol, cyclohexanol, tetrahydrofuran, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2-methoxypropanol, 2-ethoxypropanol and diacetone alcohol are preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
水以外の溶媒の使用量としては、ポリオレフィン(A)100質量部に対して50〜2000質量部、特に100〜1000質量部とすることが好ましい。また、水の使用量は、水以外の溶媒100質量部に対して50〜1000質量部、特に100〜500質量部とすることが好ましい。水以外の溶媒の使用量が少な過ぎるとポリオレフィン(A)を溶解し得ず、多過ぎると、その後の溶媒の除去に手間がかかる。また、水の使用量が少な過ぎると水への置換ができず水性樹脂分散体と成し得ず、多過ぎると粒子径が大きくなる傾向がある。 As a usage-amount of solvents other than water, it is preferable to set it as 50-2000 mass parts with respect to 100 mass parts of polyolefin (A), especially 100-1000 mass parts. Moreover, it is preferable that the usage-amount of water shall be 50-1000 mass parts with respect to 100 mass parts of solvents other than water, especially 100-500 mass parts. If the amount of the solvent other than water is too small, the polyolefin (A) cannot be dissolved, and if it is too much, it takes time to remove the solvent thereafter. Further, if the amount of water used is too small, it cannot be replaced with water and cannot be formed into an aqueous resin dispersion, and if it is too much, the particle size tends to increase.
ポリオレフィン(A)を溶媒溶解状態又は溶融状態にした後、水を添加して樹脂分散体を製造する装置としては、特に限定されないが、例えば、攪拌装置付き反応釜、一軸又は二軸の混練機などを使用することができる。その際の攪拌速度は装置の選択に伴い多少異なるが、通常、10〜1000rpmの範囲である。 An apparatus for producing a resin dispersion by adding water after the polyolefin (A) is dissolved or melted is not particularly limited. For example, a reactor equipped with a stirring device, a uniaxial or biaxial kneader. Etc. can be used. The stirring speed at that time varies slightly depending on the selection of the apparatus, but is usually in the range of 10 to 1000 rpm.
前述のポリオレフィン(A)は水への分散性に非常に優れ、また上述の樹脂分散体の製造方法によれば分散粒子径の細かいポリオレフィン(A)の水性樹脂分散体が得られるので、本発明の樹脂分散体組成物は分散粒子径が細かく、かつ樹脂粒子が安定に分散したものとなる。 The polyolefin (A) described above is very excellent in water dispersibility, and according to the method for producing a resin dispersion described above, an aqueous resin dispersion of a polyolefin (A) having a fine dispersed particle diameter can be obtained. This resin dispersion composition has a fine dispersed particle diameter, and the resin particles are stably dispersed.
ポリオレフィン(A)の樹脂分散体の固形分(通常、ポリオレフィン(A)よりなる)含有率は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上である。また好ましくは70質量%以下であり、より好ましくは60質量%以下であり、更に好ましくは50質量%以下であり、特に好ましくは40質量%以下である。樹脂分散体中の固形分の量が少ないほど粘度が低くこれを用いた樹脂分散体組成物を種々の塗布方法に適用でき使用しやすく、また分散体としての安定性も高い傾向にある。ただし、例えばプライマーや接着剤として使用する際に、塗布後の水の乾燥にあまり多量のエネルギーと時間をかけないためには固形分が多い方が好ましい。 The solid content (usually composed of polyolefin (A)) content of the resin dispersion of polyolefin (A) is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and further preferably 20% by mass or more. Moreover, it is preferably 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, still more preferably 50% by mass or less, and particularly preferably 40% by mass or less. The smaller the amount of the solid content in the resin dispersion, the lower the viscosity, and the resin dispersion composition using the same can be applied to various coating methods and is easy to use, and the stability as a dispersion tends to be high. However, for example, when used as a primer or an adhesive, it is preferable that the solid content is large so that a large amount of energy and time are not required for drying water after coating.
また、ポリオレフィン(A)の樹脂分散体に含まれる前述の水以外の溶媒の含有率は、通常50質量%以下、好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下、特に好ましくは1質量%以下である。
従って、前述の樹脂分散体の製造方法において、水以外の溶媒の含有率が上記上限値以下となるように、水以外の溶媒を蒸留等により留去して除去することが好ましい。
The content of the solvent other than water contained in the polyolefin (A) resin dispersion is usually 50% by mass or less, preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and particularly preferably 1% by mass. % Or less.
Therefore, in the above-described method for producing a resin dispersion, it is preferable to remove the solvent other than water by distillation or the like so that the content of the solvent other than water is not more than the above upper limit.
このようにして得られるポリオレフィン(A)の樹脂分散体中のポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子の分散粒子径は、これを用いて調製される本発明の樹脂分散体組成物におけるポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子の分散粒子径と同様の粒子径となるが、この粒子径は、粒度分散測定機により測定される粒子径の、体積換算として粒径が細かい方から累積して、50%となった際の粒子径(以下「50%粒子径」と称す場合がある。)を求めた場合、その50%粒子径は通常10μm以下であり、好ましくは1μm以下である。特に、上述の製造方法によれば、50%粒子径が0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下、更に好ましくは0.2μm以下、最も好ましくは0.1μm以下とすることもできる。同様に本発明の樹脂分散体組成物におけるポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子の体積換算として粒径が細かい方から累積して、90%となった際の粒子径(以下「90%粒子径」と称す場合がある。)を求めた場合、その90%粒子径を好ましくは1μm以下とすることができ、特に好ましくは0.5μm以下とすることができる。このように分散粒子径を小さくすることで、本発明の樹脂分散体組成物におけるポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子の分散安定性を向上させ、凝集が起きにくく、より安定に分散させたものとすることができる。また90%粒子径と50%粒子径の比が小さくなることは、粒度分布が狭くなることを意味し、結果として分散安定性が向上する。従って、本発明の樹脂分散体組成物におけるポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子の90%粒子径/50%粒子径は特に5以下、とりわけ2以下であることが好ましい。 The dispersion particle diameter of the resin particles containing the polyolefin (A) in the resin dispersion of the polyolefin (A) thus obtained is the polyolefin (A) in the resin dispersion composition of the present invention prepared by using this. The particle diameter is the same as the dispersed particle diameter of the resin particles containing, but this particle diameter is 50%, cumulative from the finer particle diameter in terms of volume of the particle diameter measured by a particle size dispersion measuring machine, When the particle diameter when obtained (hereinafter sometimes referred to as “50% particle diameter”) is determined, the 50% particle diameter is usually 10 μm or less, preferably 1 μm or less. In particular, according to the production method described above, the 50% particle size can be 0.5 μm or less, preferably 0.3 μm or less, more preferably 0.2 μm or less, and most preferably 0.1 μm or less. Similarly, when the resin particle containing polyolefin (A) in the resin dispersion composition of the present invention is converted into a volume, the particle diameter is accumulated from the finer one to 90% (hereinafter referred to as “90% particle diameter”). The 90% particle diameter can be preferably 1 μm or less, and particularly preferably 0.5 μm or less. By reducing the dispersion particle diameter in this way, the dispersion stability of the resin particles containing the polyolefin (A) in the resin dispersion composition of the present invention is improved, and aggregation is less likely to occur, and more stably dispersed. can do. Further, a reduction in the ratio of the 90% particle size to the 50% particle size means that the particle size distribution becomes narrow, and as a result, the dispersion stability is improved. Therefore, the 90% particle diameter / 50% particle diameter of the resin particles containing the polyolefin (A) in the resin dispersion composition of the present invention is particularly preferably 5 or less, particularly preferably 2 or less.
なお、本発明において分散とは、分散粒子が極めて小さく単分子で分散している状態、実質的には溶解と言えるような状態を含む概念である。従って、本発明の樹脂分散体組成物におけるポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子の分散粒子径の下限値については特に制限はない。 In the present invention, the term “dispersion” is a concept including a state in which dispersed particles are extremely small and dispersed in a single molecule, and a state that can be said to be substantially dissolved. Therefore, there is no particular limitation on the lower limit of the dispersed particle size of the resin particles containing the polyolefin (A) in the resin dispersion composition of the present invention.
以上のようにポリオレフィン(A)は、界面活性剤を用いず水に分散させることができ、しかも分散粒子径が非常に小さい利点がある。
但し、他の目的、用途等に応じて必要により、ポリオレフィン(A)の樹脂分散体に界面活性剤を含有させても良い。
As described above, the polyolefin (A) can be dispersed in water without using a surfactant, and has an advantage that the dispersed particle size is very small.
However, a surfactant may be contained in the polyolefin (A) resin dispersion as necessary according to other purposes and applications.
界面活性剤としては例えばカチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、反応性界面活性剤などを使用することができ、これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。
界面活性剤としては、通常、炭素数4以上のアルキル基、アルケニル基、アルキルアリール基又はアルケニルアリール基を疎水基として有するものを用いる。これらの疎水基の炭素数は、好ましくは8以上であり、より好ましくは12以上である。ただし通常、炭素数30以下である。
As the surfactant, for example, a cationic surfactant, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, an amphoteric surfactant, a reactive surfactant and the like can be used, and these are used alone. Two or more kinds may be mixed and used.
As the surfactant, those having an alkyl group, alkenyl group, alkylaryl group or alkenylaryl group having 4 or more carbon atoms as a hydrophobic group are usually used. The number of carbon atoms of these hydrophobic groups is preferably 8 or more, more preferably 12 or more. However, it usually has 30 or less carbon atoms.
ノニオン性界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンセチルエ−テル、ポリオキシエチレンステアリエ−テル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエ−テル、モノラウリン酸ポリオキシエチレンソルビタンなどが挙げられる。アニオン性界面活性剤としては、例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スルホコハク酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリル硫酸エーテルナトリウムなどが挙げられる。カチオン性界面活性剤としては、例えば塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、臭化セチルトリメチルアンモニウムなどが挙げられる。両性界面活性剤としては、例えばラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインなどが挙げられる。 Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, and the like. Examples of the anionic surfactant include sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium sulfosuccinate, sodium lauryl sulfate, and sodium polyoxyethylene lauryl sulfate. Examples of the cationic surfactant include stearyl trimethyl ammonium chloride and cetyl trimethyl ammonium bromide. Examples of amphoteric surfactants include lauryldimethylaminoacetic acid betaine.
また、上記の界面活性剤にラジカル重合性官能基を有するいわゆる反応性界面活性剤などを使用することができ、反応性界面活性剤を用いた場合はこの樹脂分散体を用いて形成した皮膜の耐水性を向上させることができる。代表的な反応性界面活性剤の市販品としては、エレミノールJS−2(三洋化成工業製)、ラテムルS−180(花王製)が挙げられる。 In addition, a so-called reactive surfactant having a radical polymerizable functional group can be used for the above-mentioned surfactant, and when a reactive surfactant is used, a film formed using this resin dispersion is used. Water resistance can be improved. Examples of commercially available representative reactive surfactants include Eleminol JS-2 (manufactured by Sanyo Chemical Industries) and Latemuru S-180 (manufactured by Kao).
これらの界面活性剤のポリオレフィン(A)の樹脂分散体中における含有量は、樹脂分散体中のポリオレフィン(A)100質量部に対して、通常50質量部以下であり、好ましくは30質量部以下である。 The content of these surfactants in the resin dispersion of polyolefin (A) is usually 50 parts by mass or less, preferably 30 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of polyolefin (A) in the resin dispersion. It is.
ただし、ポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子を得る際に界面活性剤を用いる必要がなく、よってポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子が実質的に界面活性剤を含まない点が本発明の利点の一つであり、従ってポリオレフィン(A)の樹脂分散体中の界面活性剤量は少ない方が好ましく、樹脂分散体の界面活性剤含有量が、ポリオレフィン(A)100質量部に対し10質量部以下であることが好ましく、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは2質量部以下であり、界面活性剤を実質的に含まないこともできる。実質的に界面活性剤を含まないとは、ポリオレフィン(A)100質量部に対して界面活性剤の含有量が1質量部未満であることを言う。 However, one advantage of the present invention is that it is not necessary to use a surfactant when obtaining resin particles containing polyolefin (A), and thus the resin particles containing polyolefin (A) are substantially free of surfactant. Therefore, it is preferable that the amount of the surfactant in the resin dispersion of the polyolefin (A) is small, and the surfactant content of the resin dispersion is 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyolefin (A). The amount is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or less, and the surfactant can be substantially not contained. The phrase “substantially free of surfactant” means that the content of the surfactant is less than 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the polyolefin (A).
このように樹脂分散体中の界面活性剤量を減らすことにより、これを用いて製造される本発明の樹脂分散体組成物において、ポリオレフィン(A)とエポキシ樹脂(D)との反応性を上げ、塗膜とした際の耐水性や耐ガソホール性が良好となるため好ましい。さらに、従来問題となっていたブリードアウトを抑制することができ、外観に優れた塗装品が得られる利点があり、樹脂分散体組成物を塗装の最表面の塗料として好適に用いることが可能となる。また、界面活性剤を含有すると塗装の耐水性が低下しやすいため、この点からも界面活性剤量が少ないことが望ましい。 Thus, by reducing the amount of the surfactant in the resin dispersion, the reactivity of the polyolefin (A) and the epoxy resin (D) is increased in the resin dispersion composition of the present invention produced using the same. The water resistance and gasohol resistance when forming a coating film are preferable. Furthermore, bleeding out, which has been a problem in the past, can be suppressed, and there is an advantage that a coated product having an excellent appearance can be obtained, and the resin dispersion composition can be suitably used as the outermost coating material for coating. Become. Further, since the water resistance of the coating tends to decrease when a surfactant is contained, it is desirable that the amount of the surfactant is small from this point.
ただし、ノニオン性界面活性剤は他の界面活性剤に比べて耐水性を低下させにくいので、ノニオン性界面活性剤は樹脂分散体中に多少多めに含んでも良い。例えばポリオレフィン(A)100質量部に対してノニオン性界面活性剤以外の界面活性剤は5質量部以下とすべき場合、ノニオン性界面活性剤は10質量部以下としても良い。 However, since the nonionic surfactant is less likely to lower the water resistance compared to other surfactants, the nonionic surfactant may be included in the resin dispersion a little more. For example, when the surfactant other than the nonionic surfactant should be 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyolefin (A), the nonionic surfactant may be 10 parts by mass or less.
ポリオレフィン(A)の樹脂分散体にはまた、必要に応じて酸性物質や塩基性物質を添加することができる。酸性物質としては例えば塩酸、硫酸などの無機酸、酢酸などの有機酸が挙げられる。塩基性物質として例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの無機塩基、トリエチルアミン、ジエチルアミン、ジエチルエタノールアミン、2−メチル−2−アミノ−プロパノールなどが挙げられる。 An acidic substance or a basic substance can also be added to the polyolefin (A) resin dispersion as necessary. Examples of the acidic substance include inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid, and organic acids such as acetic acid. Examples of basic substances include inorganic bases such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, triethylamine, diethylamine, diethylethanolamine, and 2-methyl-2-amino-propanol.
(2) エポキシ樹脂(D)
本発明で用いるエポキシ樹脂(D)は、ガラス転移温度(Tg)が25〜200℃であることを必須とする。このエポキシ樹脂(D)は、エポキシ基を1分子中に2個以上有する重合体であれば特に限定されない。
(2) Epoxy resin (D)
The epoxy resin (D) used in the present invention must have a glass transition temperature (Tg) of 25 to 200 ° C. The epoxy resin (D) is not particularly limited as long as it is a polymer having two or more epoxy groups in one molecule.
エポキシ樹脂には、ポリヒドロキシ化合物とエピハロヒドリンとから得られるグリシジルエーテル系、ポリカルボン酸化合物とエピハロヒドリンとから得られるグリシジルエステル系、ポリアミン化合物とエピハロヒドリンとから得られるグリシジルアミン系、炭素−炭素二重結合を酸化することによりエポキシ基を導入したオレフィン酸化(脂環式)系などのタイプがあり、グリシジルエーテル系が一般的である。 Epoxy resins include glycidyl ethers derived from polyhydroxy compounds and epihalohydrins, glycidyl ester compounds obtained from polycarboxylic acid compounds and epihalohydrins, glycidyl amines derived from polyamine compounds and epihalohydrins, and carbon-carbon double bonds. There are types such as an olefin oxidation (alicyclic) system in which an epoxy group is introduced by oxidizing glycidyl ether, and a glycidyl ether system is common.
上記ポリヒドロキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ジブチルハイドロキノン、レゾルシン、メチルレゾルシン、ジヒドロキシジフェニルエーテル、ジヒドロキシナフタレン、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、テルペンフェノール樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、ナフトールノボラック樹脂、臭素化ビスフェノールA、臭素化フェノールノボラック樹脂などの種々のフェノール類又は、種々のフェノール類とベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、グリオキザールなどの種々のアルデヒド類との縮合反応で得られる多価フェノール樹脂等の各種のフェノール系化合物が挙げられる。 Examples of the polyhydroxy compound include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, hydroquinone, methyl hydroquinone, dibutyl hydroquinone, resorcin, methyl resorcin, dihydroxy diphenyl ether, dihydroxy naphthalene, phenol novolac resin, cresol novolac resin, bisphenol A novolac resin, Various phenols such as phenol aralkyl resin, terpene phenol resin, dicyclopentadiene phenol resin, naphthol novolak resin, brominated bisphenol A, brominated phenol novolac resin, or various phenols and benzaldehyde, hydroxybenzaldehyde, crotonaldehyde, glyoxal Obtained by condensation reaction with various aldehydes such as Various phenolic compounds of such polyhydric phenol resin to be.
上記ポリカルボン酸化合物としては、メチルヘキサヒドロキシフタル酸、ダイマー酸などの種々のカルボン酸類などが挙げられる。 Examples of the polycarboxylic acid compound include various carboxylic acids such as methylhexahydroxyphthalic acid and dimer acid.
上記ポリアミン化合物としては、ジアミノジフェニルメタン、アミノフェノール、キシレンジアミンなどの種々のアミン化合物が挙げられる。 Examples of the polyamine compound include various amine compounds such as diaminodiphenylmethane, aminophenol, and xylenediamine.
エポキシ樹脂(D)は、エポキシ当量及び耐水性及び貯蔵安定性を同時に上げるという点で、好ましくはグリシジルエーテル系である。 The epoxy resin (D) is preferably a glycidyl ether type in that the epoxy equivalent, water resistance and storage stability are simultaneously increased.
本発明で用いるエポキシ樹脂(D)のガラス転移温度(Tg)は、25℃以上であり、好ましくは30℃以上、さらに好ましくは35℃以上、特に好ましくは40℃以上である。また200℃以下であり、好ましくは150℃以下、さらに好ましくは100℃以下、特に好ましくは80℃以下である。Tgが25℃未満では、貯蔵時の反応性が高くなり貯蔵安定性が低下する。逆にTgが200℃以下であると、塗膜の低温焼付け時のポリオレフィン(A)との反応性が向上し架橋効果が増す。 The glass transition temperature (Tg) of the epoxy resin (D) used in the present invention is 25 ° C. or higher, preferably 30 ° C. or higher, more preferably 35 ° C. or higher, and particularly preferably 40 ° C. or higher. Moreover, it is 200 degrees C or less, Preferably it is 150 degrees C or less, More preferably, it is 100 degrees C or less, Most preferably, it is 80 degrees C or less. When Tg is less than 25 ° C., the reactivity during storage increases and the storage stability decreases. On the other hand, when Tg is 200 ° C. or lower, the reactivity with the polyolefin (A) during low-temperature baking of the coating film is improved, and the crosslinking effect is increased.
エポキシ樹脂(D)は、GPCで測定し各々のポリスチレンの検量線で換算した重量平均分子量Mwが300〜20000であることが好ましく、より好ましくは900以上、さらに好ましくは1500以上、特に好ましくは2500以上である。また、より好ましくは10000以下、特に好ましくは5000以下である。エポキシ樹脂(D)の重量平均分子量が300以上であるとガラス転移温度(Tg)が高く、貯蔵安定性を発現しやすい。重量平均分子量が20000以下であるとポリオレフィン(A)との反応性が向上し架橋性が増すため好ましい。なお、エポキシ樹脂(D)のGPC測定は、THFなどを溶媒として、市販の装置を用いて従来公知の方法で行われる。 The epoxy resin (D) preferably has a weight average molecular weight Mw measured by GPC and converted by a calibration curve of each polystyrene of 300 to 20000, more preferably 900 or more, still more preferably 1500 or more, and particularly preferably 2500. That's it. Further, it is more preferably 10,000 or less, particularly preferably 5000 or less. When the weight average molecular weight of the epoxy resin (D) is 300 or more, the glass transition temperature (Tg) is high, and storage stability is easily exhibited. A weight average molecular weight of 20000 or less is preferable because reactivity with the polyolefin (A) is improved and crosslinkability is increased. In addition, GPC measurement of an epoxy resin (D) is performed by a conventionally well-known method using THF etc. as a solvent using a commercially available apparatus.
エポキシ樹脂(D)のエポキシ当量は、100〜1000g/eq.が好ましく、さらに好ましくは150〜500g/eq.、特に好ましくは200〜400g/eq.である。エポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子のエポキシ当量は、90〜900g/eq.が好ましく、さらに好ましくは135〜450g/eq.、特に好ましくは180〜360g/eq.である。いずれのエポキシ当量も上記下限値以上であると、貯蔵安定性を上げやすい。また、エポキシ当量が上記上限値以下であると、ポリオレフィン(A)と架橋して耐水性や耐油性を上げやすくなる。 The epoxy equivalent of the epoxy resin (D) is 100 to 1000 g / eq. Is more preferable, and 150 to 500 g / eq. , Particularly preferably 200 to 400 g / eq. It is. The epoxy equivalent of the resin particles containing the epoxy resin (D) is 90 to 900 g / eq. Is more preferable, and 135 to 450 g / eq. And particularly preferably 180 to 360 g / eq. It is. Any epoxy equivalent is more than the said lower limit, and it is easy to raise storage stability. Further, when the epoxy equivalent is not more than the above upper limit value, it is easy to increase water resistance and oil resistance by crosslinking with the polyolefin (A).
本発明の樹脂分散体組成物に含まれるエポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子の製造方法は、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂(D)を界面活性剤の存在下で水性エマルジョン化することによって、エポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子を、エポキシ樹脂(D)の水性樹脂分散体として得ることができる。 Although the manufacturing method of the resin particle containing the epoxy resin (D) contained in the resin dispersion composition of this invention is not specifically limited, For example, making an epoxy resin (D) aqueous emulsion in presence of surfactant. Thus, resin particles containing the epoxy resin (D) can be obtained as an aqueous resin dispersion of the epoxy resin (D).
上記界面活性剤としては、例えば、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、高分子界面活性剤又は反応性界面活性剤など、この種の水性分散体に含有可能な全ての界面活性剤を使用することができ、これらの1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。 Examples of the surfactant include all anionic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, polymer surfactants or reactive surfactants that can be contained in this type of aqueous dispersion. These surfactants can be used, and one of these may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used.
上記アニオン性界面活性剤としては、例えば、ナトリウムドデシルサルフェート、カリウムドデシルサルフェート、アンモニウムドデシルサルフェートなどのアルキルサルフェート、ナトリウムドデシルポリグリコールエーテルサルフェート、ナトリウムスルホリシノート、スルホン化パラフィンのアルカリ金属塩、スルホン化パラフィンのアンモニウム塩などのアルキルスルホネート、ナトリウムラウレート、トリエタノールアミンオレート、トリエタノールアミンアビエテートなどの脂肪酸塩、ナトリウムベンゼンスルホネート、アルカリフェノールヒドロキシエチレンのアルカリ金属サルフェートなどのアルキルアリールスルホネート、高アルキルナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ジアルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキルサルフェート塩、ポリオキシエチレンアルキルアリールサルフェート塩等が挙げられる。 Examples of the anionic surfactant include alkyl sulfates such as sodium dodecyl sulfate, potassium dodecyl sulfate, ammonium dodecyl sulfate, sodium dodecyl polyglycol ether sulfate, sodium sulforicinone, alkali metal salt of sulfonated paraffin, and sulfonated paraffin. Alkyl sulfonates such as ammonium salts, fatty acid salts such as sodium laurate, triethanolamine oleate, triethanolamine abiate, alkyl benzene sulfonates, alkyl aryl sulfonates such as alkali metal sulfates of alkali phenol hydroxyethylene, high alkyl naphthalene sulfonic acids Salt, naphthalenesulfonic acid formalin condensate, dialkyl sulfone Haq salts, polyoxyethylene alkyl sulfate salts, polyoxyethylene alkylaryl sulfate salts.
上記ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセライド、トリメチロールプロパン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンオキシプロピレン共重合体、エチレンオキサイドの脂肪酸アミン、アミド又は酸との縮合生成物等が挙げられる。 Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl aryl ether, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, fatty acid monoglyceride, trimethylolpropane fatty acid ester, and polyoxyethyleneoxypropylene copolymer. Examples include polymers, condensation products of ethylene oxide with fatty acid amines, amides or acids.
上記高分子界面活性剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ(メタ)アクリル酸ナトリウム、ポリ(メタ)アクリル酸カリウム、ポリ(メタ)アクリル酸アンモニウム、ポリヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、またこれらの重合体構成単位である重合性単量体の2種以上の共重合体又は他の単量体との共重合体等が挙げられる。また、クラウンエーテル類等の相関移動触媒と称されるものも界面活性を示すものとして有用である。 Examples of the polymer surfactant include polyvinyl alcohol, sodium poly (meth) acrylate, potassium poly (meth) acrylate, ammonium poly (meth) acrylate, polyhydroxyethyl (meth) acrylate, polyhydroxypropyl ( Examples thereof include (meth) acrylates, copolymers of two or more polymerizable monomers which are these polymer constituent units, and copolymers with other monomers. In addition, what are called phase transfer catalysts such as crown ethers are also useful as those showing surface activity.
上記反応性界面活性剤としては、分子内に上記不飽和単量体と共重合し得る不飽和結合を有するものであれば、ノニオン系、アニオン系を問わずに使用することができる。
これらの界面活性剤のうち、貯蔵安定性が高いことからノニオン性界面活性剤が好ましい。
As the reactive surfactant, any nonionic or anionic surfactant can be used as long as it has an unsaturated bond capable of copolymerizing with the unsaturated monomer in the molecule.
Of these surfactants, nonionic surfactants are preferred because of their high storage stability.
界面活性剤の使用量は、エポキシ樹脂(D)の100質量部に対し、1〜40質量部であることが好ましく、特に5〜20質量部であることが好ましい。界面活性剤の使用量が上記下限値以上で、安定な水性樹脂分散体を得ることができる。また、上記上限値以下であると本発明の樹脂分散体組成物とした際にポリオレフィン(A)との反応性が向上し、塗膜にした際の耐水性や耐ガソホール性が良好となるため好ましく、さらに、塗膜におけるブリードアウトを抑えることができ外観が良くなる。 It is preferable that the usage-amount of surfactant is 1-40 mass parts with respect to 100 mass parts of an epoxy resin (D), and it is especially preferable that it is 5-20 mass parts. A stable aqueous resin dispersion can be obtained when the amount of the surfactant used is at least the above lower limit. Moreover, when it is the said upper limit or less, when it is set as the resin dispersion composition of this invention, the reactivity with polyolefin (A) improves, and the water resistance and gasohol resistance at the time of using a coating film become favorable. Preferably, furthermore, bleeding out in the coating film can be suppressed, and the appearance is improved.
水性エマルジョン化の手法としては、公知の転相乳化、機械乳化などを採用することができ、これにより、エポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子の水性樹脂分散体が得られる。
乳化温度は30〜95℃、好ましくは40〜90℃である。
As an aqueous emulsion method, a known phase inversion emulsification, mechanical emulsification, or the like can be employed, whereby an aqueous resin dispersion of resin particles containing an epoxy resin (D) can be obtained.
The emulsification temperature is 30 to 95 ° C, preferably 40 to 90 ° C.
このようにして得られるエポキシ樹脂(D)の水性樹脂分散体中の固形分(通常、エポキシ樹脂(D)よりなる)含有率は通常30〜90質量%、好ましくは40〜80質量%、より好ましくは50〜70質量%である。この固形分含有率が下限値以上であると粘度が適度に高くなり樹脂粒子が沈降したり、分離することが無い。また、上限値以下であると作業性が良好となり好ましい。 The solid content (usually composed of the epoxy resin (D)) content in the aqueous resin dispersion of the epoxy resin (D) thus obtained is usually 30 to 90% by mass, preferably 40 to 80% by mass, and more. Preferably it is 50-70 mass%. When the solid content is equal to or higher than the lower limit, the viscosity is appropriately increased, and the resin particles do not settle or separate. Moreover, workability | operativity becomes favorable and it is preferable that it is below an upper limit.
また、エポキシ樹脂(D)の水性樹脂分散体中の、エポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子の分散粒子径は、本発明の樹脂分散体組成物中のエポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子の粒子径に相当し、粒度分散測定機により測定される粒子径の50%粒子径として、通常0.1〜5μm、好ましくは2μm以下、さらに好ましくは1μm以下である。この分散粒子径は貯蔵の安定性が高い点で小さい方が好ましい。ただし、ポリオレフィン(A)との反応性が高くなりすぎて貯蔵安定性が低くなるので、その下限は0.1μmである。
同様に本発明の樹脂分散体組成物におけるエポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子の粒度分散測定機により測定される粒子径の90%粒子径は、好ましくは0.2〜10μm、より好ましくは5μm、さらに好ましくは2μm以下である。
Moreover, the dispersion particle diameter of the resin particle containing the epoxy resin (D) in the aqueous resin dispersion of the epoxy resin (D) is the same as that of the resin particle containing the epoxy resin (D) in the resin dispersion composition of the present invention. The particle diameter corresponds to the particle diameter and is usually 0.1 to 5 μm, preferably 2 μm or less, more preferably 1 μm or less, as a 50% particle diameter measured by a particle size dispersion measuring instrument. The dispersed particle size is preferably smaller in view of high storage stability. However, since the reactivity with the polyolefin (A) becomes too high and the storage stability becomes low, the lower limit is 0.1 μm.
Similarly, the 90% particle diameter of the particle diameter measured by a particle size dispersion measuring machine of the resin particles containing the epoxy resin (D) in the resin dispersion composition of the present invention is preferably 0.2 to 10 μm, more preferably 5 μm. More preferably, it is 2 μm or less.
(3) 樹脂分散体組成物
本発明の樹脂分散体組成物は、上述のエポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子と、ポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子とを水に分散させてなるものであり、好ましくは上述のエポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子の水性分樹脂散体とポリオレフィン(A)の水性樹脂分散体とを混合することにより製造される。
なお、以下において各樹脂粒子の含有量は、樹脂分散体組成物の固形分中の割合で示すこととする。
(3) Resin dispersion composition The resin dispersion composition of the present invention is obtained by dispersing resin particles containing the above-mentioned epoxy resin (D) and resin particles containing polyolefin (A) in water. It is preferably produced by mixing an aqueous resin dispersion of resin particles containing the epoxy resin (D) and an aqueous resin dispersion of polyolefin (A).
In addition, below, content of each resin particle shall be shown by the ratio in solid content of a resin dispersion composition.
本発明の樹脂分散体組成物中のエポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子の含有量は通常、2質量%以上、好ましくは4質量%以上、特に好ましくは6質量%以上であり、通常、50質量%以下、好ましくは30質量%以下、特に好ましくは15質量%以下である。エポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子の含有量が少な過ぎると架橋効果が少なく、耐水性や耐ガソホール性が低くなる傾向にあり、多過ぎると架橋できずに余ったエポキシ樹脂(D)が多くなり、逆に耐ガソホール性が低くなる傾向がある。 The content of the resin particles containing the epoxy resin (D) in the resin dispersion composition of the present invention is usually 2% by mass or more, preferably 4% by mass or more, particularly preferably 6% by mass or more, and usually 50%. It is not more than mass%, preferably not more than 30 mass%, particularly preferably not more than 15 mass%. If the content of the resin particles including the epoxy resin (D) is too small, the crosslinking effect is small, and the water resistance and gasohol resistance tend to be low. If the content is too large, there are many epoxy resins (D) that cannot be crosslinked. On the contrary, the gasohol resistance tends to be low.
また、本発明の樹脂分散体組成物中のポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子の含有量は、通常、5質量%以上、好ましくは10質量%以上、特に好ましくは15質量%以上であり、通常、80質量%以下、好ましくは50質量%以下、特に好ましくは30質量%以下である。ポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子の含有量が少な過ぎるとポリオレフィン基材への密着性が低くなる傾向にあり、多過ぎると架橋できずに余ったポリオレフィン(A)が多くなり、逆に耐ガソホール性が低くなる傾向がある。 The content of the resin particles containing the polyolefin (A) in the resin dispersion composition of the present invention is usually 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, and particularly preferably 15% by mass or more. 80 mass% or less, preferably 50 mass% or less, particularly preferably 30 mass% or less. If the content of the resin particles containing the polyolefin (A) is too small, the adhesion to the polyolefin substrate tends to be low. If the content is too large, the excess polyolefin (A) cannot be crosslinked, and conversely, gasohol-resistant Tend to be low.
また、本発明の樹脂分散体組成物中のエポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子とポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子との含有割合は用途によっても異なるが、エポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子:ポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子の質量比として、100:10〜1000、特に、100:50〜500が好ましい。ポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子がこの範囲の下限以上であるとポリオレフィン基材への密着性が良好となり、上限以下であるとエポキシ樹脂(D)との反応による架橋が十分であって、塗膜の耐水性及び耐ガソホール性が良好となるため好ましい。 In addition, the resin particles containing the epoxy resin (D) are contained in the resin dispersion composition of the present invention, although the content ratio of the resin particles containing the epoxy resin (D) and the resin particles containing the polyolefin (A) varies depending on the application. : The mass ratio of the resin particles containing the polyolefin (A) is preferably 100: 10 to 1000, and particularly preferably 100: 50 to 500. When the resin particles containing the polyolefin (A) are at least the lower limit of this range, the adhesion to the polyolefin substrate is good, and when the resin particles are below the upper limit, crosslinking by the reaction with the epoxy resin (D) is sufficient. It is preferable because the water resistance and gasohol resistance of the film are improved.
本発明の樹脂分散体組成物は、形成される塗膜の耐水性向上やブリードアウト防止の点から界面活性剤含有量が少ない方が好ましく、界面活性剤含有量は好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下である。 The resin dispersion composition of the present invention preferably has a smaller surfactant content from the viewpoint of improving the water resistance of the coating film to be formed and preventing bleeding out, and the surfactant content is preferably 30% by mass or less, More preferably, it is 20 mass% or less.
本発明の樹脂分散体組成物には、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、必要に応じて種々の添加剤を含有させることができる。例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、耐候安定剤、耐熱防止剤等の各種安定剤、酸化チタン、カーボンブラック、フェライト等の導電性付与剤、染料、顔料分散剤、レベリング剤、消泡剤、増粘剤、防腐剤、防かび剤、防錆剤、濡れ剤等の各種添加剤を含有させることができる。 The resin dispersion composition of the present invention can contain various additives as required within a range that does not significantly impair the effects of the present invention. For example, various stabilizers such as ultraviolet absorbers, antioxidants, weather resistance stabilizers, heat resistance inhibitors, etc., conductivity imparting agents such as titanium oxide, carbon black, ferrite, dyes, pigment dispersants, leveling agents, antifoaming agents, Various additives such as thickeners, preservatives, fungicides, rust inhibitors and wetting agents can be contained.
消泡剤としては例えばエアープロダクト社製のサーフィノール104PA及びサーフィノール440等が挙げられる。 Examples of the antifoaming agent include Surfynol 104PA and Surfynol 440 manufactured by Air Products.
また、耐水性、耐溶剤性などの各種の塗膜性能をさらに向上させるために、架橋剤を樹脂分散体組成物中の樹脂成分(通常、ポリオレフィン(A)とエポキシ樹脂(D)と必要に応じて用いられる後述の樹脂(C)との合計)100質量部に対して0.01〜100質量部添加することができる。架橋剤としては自己架橋性を有する架橋剤、カルボキシル基と反応する官能基を分子内に複数固有する化合物、多価の配位座を有する金属錯体等を用いることができ、このうちイソシアネート化合物、メラミン化合物、尿素化合物、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン基含有化合物、ジルコニウム塩化合物、シランカップリング剤等が好ましい。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。 Moreover, in order to further improve various coating film performances such as water resistance and solvent resistance, a crosslinking agent is used as a resin component in the resin dispersion composition (usually polyolefin (A) and epoxy resin (D) as necessary. 0.01-100 mass parts can be added with respect to 100 mass parts) of the below-mentioned resin (C) used correspondingly. As the crosslinking agent, there can be used a crosslinking agent having self-crosslinking property, a compound having a plurality of functional groups that react with a carboxyl group in the molecule, a metal complex having a polyvalent coordination site, etc. Among them, an isocyanate compound, Melamine compounds, urea compounds, epoxy compounds, carbodiimide compounds, oxazoline group-containing compounds, zirconium salt compounds, silane coupling agents and the like are preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
また、本発明の樹脂分散体組成物をプライマー、塗料、インキ等の用途に使用した場合、乾燥速度を上げたり或いは仕上がり感の良好な表面を得る目的で、水以外の親水性有機溶媒を配合することができる。親水性有機溶媒としては、メタノール、エタノール等のアルコール類、アセトン等のケトン類、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類及びそのエーテル類等が挙げられる。 In addition, when the resin dispersion composition of the present invention is used for applications such as primers, paints, and inks, a hydrophilic organic solvent other than water is blended for the purpose of increasing the drying speed or obtaining a surface with a good finish. can do. Examples of the hydrophilic organic solvent include alcohols such as methanol and ethanol, ketones such as acetone, glycols such as ethylene glycol and propylene glycol, and ethers thereof.
また、樹脂分散体組成物の安定性を損なわない範囲で上記以外の有機もしくは無機の化合物を樹脂分散体組成物に添加することもできる。 Moreover, organic or inorganic compounds other than those described above can be added to the resin dispersion composition as long as the stability of the resin dispersion composition is not impaired.
更に、本発明の樹脂分散体組成物には、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、必要に応じて水溶性樹脂又は界面活性剤等を用いて水に分散しうる樹脂(以下、これらの樹脂を「その他の樹脂」と称す場合がある。)を混合して使用することができる。これらのその他の樹脂の配合は、例えば、塗装外観の向上(光沢の付与、或いはツヤ消し)やタック性の低減などに効果がある。 Furthermore, in the resin dispersion composition of the present invention, a resin that can be dispersed in water using a water-soluble resin or surfactant or the like (hereinafter referred to as these, as long as the effect of the present invention is not significantly impaired). The resin may be referred to as “other resin”.) May be used in combination. The blending of these other resins is effective in, for example, improving the appearance of coating (glossing or matting) and reducing tackiness.
その他の樹脂のうち、水溶性樹脂としては例えば、前述の親水性高分子(B)として挙げたような樹脂が使用でき、例えばこれら樹脂を水に溶解した水溶液を混合して用いることができる。 Among other resins, as the water-soluble resin, for example, the resins mentioned as the hydrophilic polymer (B) can be used. For example, an aqueous solution in which these resins are dissolved in water can be mixed and used.
また、界面活性剤等を用いて水に分散しうる樹脂としては、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂(D)以外のエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂等が挙げられる。 Examples of the resin that can be dispersed in water using a surfactant or the like include acrylic resins, epoxy resins other than the epoxy resin (D), polyester resins, polyurethane resins, melamine resins, alkyd resins, and the like.
その他の樹脂としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂及びエポキシ樹脂(D)以外のエポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1以上の樹脂が好ましい。これらの樹脂を含む樹脂分散体組成物は塗料に適する。以下、これらのその他の樹脂を樹脂(C)と総称する。 The other resin is preferably at least one resin selected from the group consisting of epoxy resins other than acrylic resins, polyester resins, polyurethane resins, and epoxy resins (D). Resin dispersion compositions containing these resins are suitable for paints. Hereinafter, these other resins are collectively referred to as a resin (C).
樹脂(C)を樹脂分散体組成物中に添加する方法は特に限定されない。例えば、樹脂(C)を前述のポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子やエポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子とは別に乳化して水性分散体を調製し、これをポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子の水性分散体及びエポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子の水性分散体と混合する方法がある。この方法では、ポリオレフィン(A)やエポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子とは別の、樹脂(C)の樹脂粒子を含む樹脂分散体組成物を得ることができる。 The method for adding the resin (C) to the resin dispersion composition is not particularly limited. For example, the resin (C) is emulsified separately from the resin particles containing the polyolefin (A) and the resin particles containing the epoxy resin (D) to prepare an aqueous dispersion, and the resin particles containing the polyolefin (A) are prepared. And an aqueous dispersion of resin particles containing an epoxy resin (D). In this method, a resin dispersion composition containing resin particles of resin (C) different from resin particles containing polyolefin (A) or epoxy resin (D) can be obtained.
或いは樹脂(C)とポリオレフィン(A)又はエポキシ樹脂(D)とを混合後、乳化する方法がある。この方法では、一粒子中に樹脂(C)とポリオレフィン(A)又はエポキシ樹脂(D)とが混ざり合った樹脂粒子が水に分散された樹脂分散体組成物が得られる。例えば、樹脂(C)の重合時にポリオレフィン(A)又はエポキシ樹脂(D)を共存させることで両者を混合することができ、これを水に乳化・分散させて一粒子内に樹脂(C)とポリオレフィン(A)又はエポキシ樹脂(D)とを含む樹脂粒子を形成することができる。また、樹脂(C)とポリオレフィン(A)又はエポキシ樹脂(D)とを別々に合成後、溶融混練等することによっても両者を混合することができ、これを水に乳化・分散させて一粒子内に樹脂(C)とポリオレフィン(A)又はエポキシ樹脂(D)とを含む樹脂粒子を形成することができる。 Or there exists the method of emulsifying, after mixing resin (C) and polyolefin (A) or an epoxy resin (D). In this method, a resin dispersion composition is obtained in which resin particles in which resin (C) and polyolefin (A) or epoxy resin (D) are mixed in water are dispersed in water. For example, the polyolefin (A) or the epoxy resin (D) can be mixed together during the polymerization of the resin (C), and both can be mixed, and this can be emulsified and dispersed in water to form the resin (C) in one particle. Resin particles containing polyolefin (A) or epoxy resin (D) can be formed. Alternatively, the resin (C) and the polyolefin (A) or the epoxy resin (D) can be synthesized separately and then mixed by melt-kneading or the like. Resin particles containing resin (C) and polyolefin (A) or epoxy resin (D) can be formed therein.
エポキシ樹脂(D)及びポリオレフィン(A)と樹脂(C)それぞれの性質を有効に発揮するためにはポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子及びエポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子と、樹脂(C)を含む樹脂粒子とが別々に存在する樹脂分散体組成物が好ましい。 In order to effectively exhibit the properties of the epoxy resin (D) and the polyolefin (A) and the resin (C), resin particles containing the polyolefin (A), resin particles containing the epoxy resin (D), and the resin (C) The resin dispersion composition in which the resin particles containing s are present separately.
このような樹脂(C)を用いる場合、樹脂分散体組成物中のポリオレフィン(A)と樹脂(C)との質量比は90:10〜10:90が好ましい。即ちポリオレフィン(A)と樹脂(C)との合計量を100質量部として、ポリオレフィン(A)の量が10質量部以上であり、90質量部以下が好ましい。ポリオレフィン(A)の量が10質量部未満では、ポリオレフィン系基材に対する密着性が不十分となる。ポリオレフィン(A)と樹脂(C)との合計100質量部中のポリオレフィン(A)の割合は、好ましくは15質量部以上、より好ましくは20質量部以上である。また、ポリオレフィン(A)の量が90質量部より多いと、得られる塗膜の物性、具体的には塗膜の強度、耐水性、耐候性、耐擦性、耐溶剤性などが不十分となってしまう。ポリオレフィン(A)と樹脂(C)との合計100質量部中のポリオレフィン(A)の割合は、好ましくは85質量部以下、より好ましくは80質量部以下である。 When such a resin (C) is used, the mass ratio of the polyolefin (A) and the resin (C) in the resin dispersion composition is preferably 90:10 to 10:90. That is, the total amount of polyolefin (A) and resin (C) is 100 parts by mass, and the amount of polyolefin (A) is 10 parts by mass or more, preferably 90 parts by mass or less. When the amount of the polyolefin (A) is less than 10 parts by mass, the adhesion to the polyolefin-based substrate is insufficient. The ratio of the polyolefin (A) in the total 100 parts by mass of the polyolefin (A) and the resin (C) is preferably 15 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more. Further, when the amount of the polyolefin (A) is more than 90 parts by mass, the physical properties of the obtained coating film, specifically, the coating film strength, water resistance, weather resistance, abrasion resistance, solvent resistance and the like are insufficient. turn into. The ratio of polyolefin (A) in the total 100 parts by mass of polyolefin (A) and resin (C) is preferably 85 parts by mass or less, more preferably 80 parts by mass or less.
また、エポキシ樹脂(D)と樹脂(C)の合計量と水との質量比は5:95〜60:40が好ましい。すなわちエポキシ樹脂(D)、樹脂(C)及び水の総量を100質量部としてエポキシ樹脂(D)と樹脂(C)の合計量が5質量部以上であり、60質量部以下である。エポキシ樹脂(D)、樹脂(C)及び水の合計100質量部中のエポキシ樹脂(D)と樹脂(C)の合計量が5質量部未満では、塗布、加熱硬化等の作業性が悪く実用的でない。この割合は好ましくは10質量部以上、より好ましくは15質量部以上である。また、エポキシ樹脂(D)、樹脂(C)及び水の合計100質量部中のエポキシ樹脂(D)と樹脂(C)の合計量が60質量部より多いと、樹脂分散体組成物の粘度が高くなりすぎ、塗布性が悪くなり、均一な塗膜が形成しにくい。この割合は好ましくは55質量部以下、より好ましくは50質量部以下である。 The mass ratio of the total amount of the epoxy resin (D) and the resin (C) to water is preferably 5:95 to 60:40. That is, the total amount of the epoxy resin (D) and the resin (C) is 5 parts by mass or more and 60 parts by mass or less with the total amount of the epoxy resin (D), the resin (C), and water being 100 parts by mass. When the total amount of epoxy resin (D) and resin (C) in 100 parts by mass of epoxy resin (D), resin (C) and water is less than 5 parts by mass, workability such as coating and heat curing is poor and practical. Not right. This ratio is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 15 parts by mass or more. If the total amount of the epoxy resin (D) and the resin (C) in 100 parts by mass of the epoxy resin (D), resin (C) and water is more than 60 parts by mass, the viscosity of the resin dispersion composition is high. It becomes too high, the applicability deteriorates, and a uniform coating film is difficult to form. This ratio is preferably 55 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less.
上記樹脂(C)を水性エマルジョン化し水性分散体とするには、必要により界面活性剤を用いることができる。界面活性剤としては、例えば、前述のエポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子の水性分散体の製造に用いる界面活性剤として挙げたようなものを用いうる。 In order to make the resin (C) into an aqueous emulsion to form an aqueous dispersion, a surfactant can be used if necessary. As surfactant, what was mentioned as surfactant used for manufacture of the aqueous dispersion of the resin particle containing the above-mentioned epoxy resin (D) can be used, for example.
樹脂(C)の水性分散体中の界面活性剤の含有量は、樹脂(C)100質量部に対して通常20質量部以下、好ましくは10質量部以下であり、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは2質量部以下である。界面活性剤の含有量は少ないほど、界面活性剤のブリードアウトが起きにくい。最も好ましくは界面活性剤を実質的に使用しないことである。 The content of the surfactant in the aqueous dispersion of the resin (C) is usually 20 parts by mass or less, preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin (C). More preferably, it is 2 parts by mass or less. The smaller the surfactant content, the less the surfactant bleed out. Most preferably, substantially no surfactant is used.
また、界面活性剤は、ポリオレフィン(A)又はエポキシ樹脂(D)と樹脂(C)を混合した後乳化する製造方法においても用いうる。 The surfactant can also be used in a production method in which the polyolefin (A) or the epoxy resin (D) and the resin (C) are mixed and then emulsified.
なお、本発明の樹脂分散体組成物中の樹脂(C)を含む樹脂粒子の分散粒子径は、粒度分散測定機により測定される粒子径の50%粒子径として5〜500nm、特に20〜200nmであることが好ましい。この粒子径が大き過ぎると沈降や分離などの現象が起きやすいため好ましくなく、小さ過ぎるとポリオレフィン基材への密着性が低下する傾向がある。 The dispersed particle size of the resin particles containing the resin (C) in the resin dispersion composition of the present invention is 5 to 500 nm, particularly 20 to 200 nm, as a 50% particle size of the particle size measured by a particle size dispersion measuring machine. It is preferable that If the particle size is too large, phenomena such as sedimentation and separation tend to occur, which is not preferable. If the particle size is too small, the adhesion to the polyolefin substrate tends to decrease.
本発明の樹脂分散体組成物には更に顔料(E)を加えることができる。顔料(E)を含む樹脂分散体組成物は塗料として好適である。 A pigment (E) can be further added to the resin dispersion composition of the present invention. The resin dispersion composition containing the pigment (E) is suitable as a paint.
使用しうる顔料は特に限定されないが、例えば、酸化チタン、カーボンブラック、酸化鉄、酸化クロム、紺青、ベンガラ、黄鉛、黄色酸化鉄等の無機顔料やアゾ系顔料、アントラセン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、インジゴ系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機顔料等の着色顔料;タルク、炭酸カルシウム、クレイ、カオリン、シリカ、沈降性硫酸バリウム等の体質顔料;導電カーボン、アンチモンドープの酸化スズをコートしたウイスカー等の導電顔料;アルミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、スズ、酸化アルミニウム等の金属又は合金等の無着色或いは着色された金属製光輝材などを挙げることができる。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。 The pigment that can be used is not particularly limited. For example, inorganic pigments such as titanium oxide, carbon black, iron oxide, chromium oxide, bitumen, bengara, yellow lead, yellow iron oxide, azo pigments, anthracene pigments, and perinone pigments. , Perylene pigments, quinacridone pigments, isoindolinone pigments, indigo pigments, organic pigments such as phthalocyanine pigments, etc .; extenders such as talc, calcium carbonate, clay, kaolin, silica, precipitated barium sulfate ; Conductive pigments such as whiskers coated with conductive carbon and antimony-doped tin oxide; non-colored or colored metallic luster such as aluminum, copper, zinc, nickel, tin, aluminum oxide, etc. be able to. These may be used alone or in combination of two or more.
樹脂分散体組成物への顔料(E)の添加量は、樹脂(ポリオレフィン(A)とエポキシ樹脂(D)と必要に応じて用いられる樹脂(C)の合計量)100質量部に対して、10質量部以上が好ましく、より好ましくは50質量部以上である。但し400質量部以下が好ましく、より好ましくは200質量部以下である。この下限値より顔料(E)の添加量が多いほど発色性、隠蔽性が高くなる傾向にあり、上限値より少ないほど密着性、耐湿性、耐油性が高くなる傾向にある。 The amount of pigment (E) added to the resin dispersion composition is 100 parts by mass of resin (total amount of polyolefin (A) and epoxy resin (D) and resin (C) used as necessary). 10 mass parts or more are preferable, More preferably, it is 50 mass parts or more. However, 400 mass parts or less are preferable, More preferably, it is 200 mass parts or less. As the added amount of the pigment (E) is larger than the lower limit, the color developability and the hiding property tend to be higher, and as the amount is lower than the upper limit, the adhesion, moisture resistance and oil resistance tend to be higher.
この樹脂分散体組成物に顔料(E)を配合する場合、顔料(E)と共に顔料分散剤を用いても良い。顔料分散剤としては例えば、BASFジャパン社製のジョンクリル等の水性アクリル系樹脂;ビックケミー社製のBYK−190等の酸性ブロック共重合体;スチレン−マレイン酸共重合体;エアプロダクツ社(エアープロダクト社)製のサーフィノールT324等のアセチレンジオール誘導体;イーストマンケミカル社製のC MCAB−641−0.5等の水溶性カルボキシメチルアセテートブチレート等を挙げることができる。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。これらの顔料分散剤を、例えば顔料(E)に対して1〜30質量%程度の割合で用いることにより、顔料(E)の分散性を安定化させることができる。 When the pigment (E) is blended with the resin dispersion composition, a pigment dispersant may be used together with the pigment (E). Examples of the pigment dispersant include an aqueous acrylic resin such as Jonkrill manufactured by BASF Japan; an acidic block copolymer such as BYK-190 manufactured by Big Chemie; a styrene-maleic acid copolymer; Air Products (air product) An acetylenic diol derivative such as Surfynol T324 manufactured by Komatsu Ltd .; a water-soluble carboxymethyl acetate butyrate such as CMCAB-641-0.5 manufactured by Eastman Chemical Co., Ltd. These may be used alone or in combination of two or more. By using these pigment dispersants in a proportion of, for example, about 1 to 30% by mass with respect to the pigment (E), the dispersibility of the pigment (E) can be stabilized.
なお、顔料(E)は、必要に応じて顔料分散剤と共に予め水に水散させて顔料(E)濃度20〜70質量%程度の顔料分散ペーストを調製し、これをエポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子の水性樹脂分散体とポリオレフィン(A)の水性樹脂分散体と混合することにより配合することが好ましい。 In addition, the pigment (E) is preliminarily dispersed in water together with a pigment dispersant as necessary to prepare a pigment dispersion paste having a pigment (E) concentration of about 20 to 70% by mass. It is preferable to mix by mixing an aqueous resin dispersion of resin particles containing and an aqueous resin dispersion of polyolefin (A).
(4) 用途
本発明の樹脂分散体組成物はプライマー、プライマーレス塗料、接着剤、インキ等に使用することができる。本発明は特にプライマーや塗料、接着剤として有用に用いることができる。特にポリオレフィン基材に適する。例えば自動車内装用・外装用等の自動車用塗料、プライマー、携帯電話・パソコン等の家電用塗料、建築材料用塗料等に用いうる。
(4) Applications The resin dispersion composition of the present invention can be used for primers, primerless paints, adhesives, inks and the like. The present invention is particularly useful as a primer, a paint, or an adhesive. Particularly suitable for polyolefin substrates. For example, it can be used for paints for automobiles such as automobile interiors and exteriors, primers, paints for home appliances such as mobile phones and personal computers, and paints for building materials.
(5) 積層体
本発明の樹脂分散体組成物を基材に塗布し、加熱することで樹脂層を形成し、積層体とすることができる。
この積層体は自動車用、家電用、建材用など各種用途に用いることができる。
この場合、基材としてはフィルム、シート、板状体等、形状は問わない。
(5) Laminate The resin dispersion composition of the present invention is applied to a substrate and heated to form a resin layer to obtain a laminate.
This laminate can be used in various applications such as for automobiles, home appliances, and building materials.
In this case, the shape of the substrate is not limited, such as a film, a sheet, or a plate.
本発明の樹脂分散体組成物は、後述の熱可塑性樹脂成形体(F)、好ましくは結晶性を有するオレフィン系重合体の成形体(基材)に塗布して良好に塗膜を形成することができる。
この基材としてのオレフィン系重合体としては、高圧法ポリエチレン、中低圧法ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−4−メチル−1−ペンテン、ポリ−1−ブテン、ポリスチレン等のオレフィン系重合体、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・ブテン共重合体、プロピレン・ブテン共重合体等のオレフィン共重合体等が挙げられる。これらのオレフィン共重合体のうち、プロピレン系重合体が好ましく用いられる。また、ポリプロピレンと合成ゴムとからなる成形体、ポリアミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂等からなる成形体、例えば自動車用バンパー等の成形体、さらには鋼板や電着処理用鋼板等の表面処理にも用いることができる。
The resin dispersion composition of the present invention is applied to a thermoplastic resin molded body (F) described later, preferably a molded body (base material) of an olefin polymer having crystallinity to form a coating film satisfactorily. Can do.
Examples of the olefin polymer as the base material include high-pressure polyethylene, medium-low pressure polyethylene, polypropylene, poly-4-methyl-1-pentene, poly-1-butene, polystyrene, and other olefin polymers, ethylene propylene. Examples thereof include olefin copolymers such as copolymers, ethylene / butene copolymers, and propylene / butene copolymers. Of these olefin copolymers, propylene-based polymers are preferably used. Also, molded articles made of polypropylene and synthetic rubber, molded articles made of polyamide resin, unsaturated polyester resin, polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resin, etc., such as molded articles such as bumpers for automobiles, and for steel plates and electrodeposition treatment It can also be used for surface treatment of steel plates and the like.
本発明の樹脂分散体組成物が適用される成形体は、上記の各種重合体あるいは樹脂が、射出成形、圧縮成形、中空成形、押出成形、回転成形等の公知の成形法のいずれの方法によって成形されたものであっても良く、本発明の樹脂分散体組成物は、これらの成形体にタルク、亜鉛華、ガラス繊維、チタン白、硫酸マグネシウム等の無機充填剤や顔料等が配合されている場合にも、密着性の良い塗膜を形成することができる。 The molded product to which the resin dispersion composition of the present invention is applied is obtained by any of the above-mentioned various polymers or resins by any of known molding methods such as injection molding, compression molding, hollow molding, extrusion molding, and rotational molding. The resin dispersion composition of the present invention may be blended with inorganic fillers such as talc, zinc white, glass fiber, titanium white, and magnesium sulfate, pigments, and the like. Even when it is, a coating film with good adhesion can be formed.
(5)−1 積層体の製造方法
本発明の樹脂分散体組成物を用いて基材上に樹脂層を形成する方法としては、特に限定されることなく公知の方法が使用しうるが、例えば、樹脂分散体組成物をスプレーで塗布する方法、ローラーで塗布する方法、刷毛で塗布する方法などが挙げられる。
(5) -1 Production Method of Laminate As a method for forming a resin layer on a substrate using the resin dispersion composition of the present invention, a known method can be used without any particular limitation. , A method of applying the resin dispersion composition by spray, a method of applying by a roller, a method of applying by a brush, and the like.
樹脂分散体組成物を基材に塗布した後、通常、ニクロム線、赤外線、高周波等により加熱して塗膜を硬化させ、所望の樹脂塗膜を表面に有する積層体を得ることができる。塗膜の硬化条件は、基材の材質、形状、使用する樹脂分散体組成物の組成等によって適宜選ばれる。硬化温度に特に制限はないが、実用性を考慮して、通常50℃以上、好ましくは60℃以上である。ただし通常150℃以下、好ましくは130℃以下とする。 After the resin dispersion composition is applied to the base material, it is usually heated with nichrome wire, infrared rays, high frequency, etc. to cure the coating film, and a laminate having a desired resin coating film on the surface can be obtained. The curing conditions for the coating film are appropriately selected depending on the material and shape of the substrate, the composition of the resin dispersion composition to be used, and the like. Although there is no restriction | limiting in particular in hardening temperature, Considering practicality, it is 50 degreeC or more normally, Preferably it is 60 degreeC or more. However, it is usually 150 ° C. or lower, preferably 130 ° C. or lower.
積層される樹脂層の膜厚(硬化後)は、基材の材質、形状、使用する樹脂分散体組成物の組成、積層体の使用目的等によって適宜選びうるが、通常0.1μm以上であり、好ましくは1μm以上、更に好ましくは5μm以上である。但し通常500μm以下であり、好ましくは300μm以下、更に好ましくは200μm以下である。この膜厚が薄過ぎるとポリオレフィン基材への密着性が発現しない可能性があり、厚過ぎると塗膜乾燥時に、塗装時に含んだ水や溶媒の蒸発によるワキが起こることがある。 The thickness of the laminated resin layer (after curing) can be appropriately selected depending on the material and shape of the substrate, the composition of the resin dispersion composition to be used, the purpose of use of the laminate, etc., but is usually 0.1 μm or more. The thickness is preferably 1 μm or more, more preferably 5 μm or more. However, it is usually 500 μm or less, preferably 300 μm or less, more preferably 200 μm or less. If the film thickness is too thin, adhesion to the polyolefin substrate may not be exhibited. If the film thickness is too thick, the coating film may dry due to evaporation of water or solvent contained during coating.
(5)−2 熱可塑性樹脂成形体
上記の積層体の基材としては熱可塑性樹脂成形体が望ましい。
熱可塑性樹脂成形体(F)としては、特に限定されるものではないが、例えばポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂等からなる成形体が挙げられる。なかでも本発明の樹脂分散体組成物は、ポリオレフィン樹脂からなる熱可塑性樹脂成形体(以下、「ポリオレフィン成形体」と称す場合がある。)に適用するのが好ましい。
(5) -2 Thermoplastic resin molded body A thermoplastic resin molded body is desirable as the base material of the laminate.
Although it does not specifically limit as a thermoplastic resin molded object (F), For example, the molded object which consists of polyolefin resin, polyamide resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resin etc. is mentioned. In particular, the resin dispersion composition of the present invention is preferably applied to a thermoplastic resin molded body made of a polyolefin resin (hereinafter sometimes referred to as “polyolefin molded body”).
ポリオレフィン成形体は通常、結晶性ポリオレフィンの成形体であり、公知の各種ポリオレフィンを用いることができ、特に限定されないが、例えば、エチレン又はプロピレンの単独重合体、エチレン及びプロピレンの共重合体、エチレン及び/又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、シクロペンテン、シクロヘキセン、及びノルボルネンなどの炭素数2以上のα−オレフィンコモノマーとの共重合体、もしくはこれらコモノマーの2種類以上の共重合体を用いることができる。 The polyolefin molded body is usually a crystalline polyolefin molded body, and various known polyolefins can be used, and are not particularly limited. For example, ethylene or propylene homopolymer, ethylene and propylene copolymer, ethylene and Copolymerization of propylene and other comonomers such as butene-1, pentene-1, hexene-1, heptene-1, octene-1, cyclopentene, cyclohexene and α-olefin comonomers having 2 or more carbon atoms such as norbornene A combination or two or more copolymers of these comonomers can be used.
α−オレフィンコモノマーとして好ましくは炭素数2〜6のα−オレフィンコモノマーである。またα−オレフィンモノマーと酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどのコモノマーとの共重合体、芳香族ビニルモノマーなどのコモノマーとの共重合体又はその水素添加体、共役ジエンブロック共重合体の水素添加体、なども用いることができる。なお単に共重合体という場合はランダム共重合体であってもブロック共重合体であっても良い。またポリオレフィンは必要に応じ変性されていても良い。 The α-olefin comonomer is preferably an α-olefin comonomer having 2 to 6 carbon atoms. Copolymers of α-olefin monomers and comonomers such as vinyl acetate, acrylic acid esters and methacrylic acid esters, copolymers of comonomers such as aromatic vinyl monomers or hydrogenated products thereof, and conjugated diene block copolymers A hydrogenated product or the like can also be used. In addition, when only calling it a copolymer, it may be a random copolymer or a block copolymer. The polyolefin may be modified as necessary.
これらは用途に合わせて、単独でも混合物としても使用できる。 These can be used alone or as a mixture depending on the application.
このポリオレフィンは、好ましくはメルトフローレート(MFR)が2g/10分以上であり、より好ましくは10g/10分以上、特に好ましくは25g/10分である。ただし好ましくは300g/10分以下、より好ましくは200g/10分以下である。MFRが下限値より高いとポリオレフィンの流れ性が高まる傾向にある。逆にMFRが上限値より低いと機械物性が高まる傾向にある。
ポリオレフィンのMFRは、重合時に調整したものであってもよく、或いは重合後にジアシルパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド等の有機過酸化物で調整したものであっても良い。
This polyolefin preferably has a melt flow rate (MFR) of 2 g / 10 min or more, more preferably 10 g / 10 min or more, and particularly preferably 25 g / 10 min. However, it is preferably 300 g / 10 min or less, more preferably 200 g / 10 min or less. If the MFR is higher than the lower limit, the flowability of the polyolefin tends to increase. Conversely, if the MFR is lower than the upper limit value, the mechanical properties tend to increase.
The MFR of the polyolefin may be adjusted at the time of polymerization, or may be adjusted with an organic peroxide such as diacyl peroxide or dialkyl peroxide after the polymerization.
ポリオレフィンとしてより好ましくは結晶性ポリプロピレンである。結晶性ポリプロピレンとは、プロピレン単独重合体及び/又はプロピレン・エチレン共重合体である。ここでプロピレン・エチレン共重合体とは、プロピレン・エチレンランダム共重合体及び/又はプロピレン・エチレンブロック共重合体であり、好ましくはプロピレン・エチレンブロック共重合体である。 More preferred as the polyolefin is crystalline polypropylene. Crystalline polypropylene is a propylene homopolymer and / or a propylene / ethylene copolymer. Here, the propylene / ethylene copolymer is a propylene / ethylene random copolymer and / or a propylene / ethylene block copolymer, and preferably a propylene / ethylene block copolymer.
ここで、プロピレン・エチレンブロック共重合体は、結晶性ポリプロピレン部(a単位部)とエチレン・プロピレンランダム共重合体部(b単位部)とからなる。
上記a単位部は、通常、プロピレンの単独重合、場合によってはプロピレンに少量の他のα−オレフィンを共重合することによって得られる。
a単位部のポリプロピレン単独重合体のMFRは、好ましくは10g/10分以上、より好ましくは15g/10分以上、更に好ましくは20g/10分以上であり、特に好ましくは40g/10分以上である。但し好ましくは500g/10分以下、より好ましくは400g/10分以下、更に好ましくは300g/10分以下である。
このMFRが下限値より高いほど流れ性が高まる傾向にある。逆にMFRが上限値より低いほど機械物性が高まる傾向にある。
Here, the propylene / ethylene block copolymer is composed of a crystalline polypropylene part (a unit part) and an ethylene / propylene random copolymer part (b unit part).
The a unit is usually obtained by homopolymerization of propylene, and in some cases, by copolymerizing a small amount of other α-olefin with propylene.
The MFR of the polypropylene homopolymer of a unit part is preferably 10 g / 10 minutes or more, more preferably 15 g / 10 minutes or more, still more preferably 20 g / 10 minutes or more, and particularly preferably 40 g / 10 minutes or more. . However, it is preferably 500 g / 10 min or less, more preferably 400 g / 10 min or less, still more preferably 300 g / 10 min or less.
As this MFR is higher than the lower limit, the flowability tends to increase. Conversely, the mechanical properties tend to increase as the MFR is lower than the upper limit.
一方、b単位部はプロピレンとエチレンとのランダム共重合によって得られるゴム状成分である。
b単位部のプロピレン・エチレンランダム共重合体部のプロピレン含量は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上である。但し好ましくは85質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは75質量%以下である。プロピレン含量がこの範囲である場合、その分散性や、ガラス転移温度が適切な範囲となり、衝撃特性が良好となる傾向がある。プロピレン含量は、プロピレン・エチレンランダム共重合体部の重合時にプロピレンとエチレンの濃度比を制御することにより調整できる。
On the other hand, the b unit is a rubbery component obtained by random copolymerization of propylene and ethylene.
The propylene content of the propylene / ethylene random copolymer part of the b unit part is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and still more preferably 50% by mass or more. However, it is preferably 85% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and still more preferably 75% by mass or less. When the propylene content is within this range, the dispersibility and glass transition temperature are within an appropriate range, and impact characteristics tend to be good. The propylene content can be adjusted by controlling the concentration ratio of propylene and ethylene during the polymerization of the propylene / ethylene random copolymer portion.
b単位部のプロピレン・エチレンランダム共重合体部の分子量は、特に制約はないが、分散性や耐衝撃性を考慮すれば、重量平均分子量(Mw)が好ましくは20万〜300万、より好ましくは30万〜250万、更に好ましくは40万〜200万である。 The molecular weight of the propylene / ethylene random copolymer part of the b unit part is not particularly limited, but in consideration of dispersibility and impact resistance, the weight average molecular weight (Mw) is preferably 200,000 to 3,000,000, more preferably Is 300,000-2,500,000, more preferably 400,000-2 million.
a単位部、b単位部の量については特に制限はないが、一般にa単位部は、好ましくは全体量の95質量%以下、より好ましくは50〜95質量%、更に好ましくは60〜90質量%、b単位部は、好ましくは全体量の5質量%以上、より好ましくは5〜50質量%、更に好ましくは10〜40質量%となるように調整される。b単位部の量が上記下限値以上で大きいほど耐衝撃特性が高まる傾向があり、上記上限値以下で小さいほど剛性、強度及び耐熱性が高まる傾向がある。 Although there is no restriction | limiting in particular about the quantity of a unit part and b unit part, Generally a unit part becomes like this. Preferably it is 95 mass% or less of the whole quantity, More preferably, it is 50-95 mass%, More preferably, it is 60-90 mass%. , B unit part is preferably adjusted to 5% by mass or more of the total amount, more preferably 5 to 50% by mass, and still more preferably 10 to 40% by mass. The impact resistance characteristics tend to increase as the amount of the b unit part is larger than the above lower limit value, and the rigidity, strength and heat resistance tend to increase as the amount is smaller than the upper limit value.
本発明において、b単位部の量は昇温溶出分別法を用いて測定するものとする。即ちa単位部はオルトジクロロベンゼンによる抽出において100℃以下で溶出しないが、b単位部は容易に溶出する。従って、製造後のプロピレン・エチレンブロック共重合体に対して上記オルトジクロロベンゼンによる抽出分析により組成を判定するものとする。 In the present invention, the amount of b unit part is measured using a temperature rising elution fractionation method. That is, the a unit part does not elute at 100 ° C. or lower in the extraction with orthodichlorobenzene, but the b unit part elutes easily. Therefore, the composition of the propylene / ethylene block copolymer after production is determined by extraction analysis using the orthodichlorobenzene.
a単位部とb単位部の量の比率は、プロピレン単独重合体部の重合量とプロピレン・エチレンランダム共重合体部の重合量によって決まるので、それぞれの重合時間を制御すること等により調整できる。 Since the ratio of the amount of the a unit part to the b unit part is determined by the polymerization amount of the propylene homopolymer part and the polymerization amount of the propylene / ethylene random copolymer part, it can be adjusted by controlling the respective polymerization times.
プロピレン単独重合体やプロピレン・エチレンブロック共重合体の製造法は特に限定されるものではなく、公知の方法、条件の中から適宜に選択される。
プロピレンの重合触媒としては、通常、高立体規則性触媒が用いられる。例えば、四塩化チタンを有機アルミニウム化合物で還元し更に各種の電子供与体及び電子受容体で処理して得られた三塩化チタン組成物と、有機アルミニウム化合物及び芳香族カルボン酸エステルを組み合わせた触媒(特開昭56−100806号、特開昭56−120712号、特開昭58−104907号の各公報参照)、及び、ハロゲン化マグネシウムに四塩化チタンと各種の電子供与体を接触させた担持型触媒(特開昭57−63310号、同63−43915号、同63−83116号の各公報参照)等を例示することができる。更にWO91/04257号公報等に示されるようなメタロセン系触媒も挙げられる。なおメタロセン系触媒は、アルモキサンを含まなくても良いが、好ましくはメタロセン化合物とアルモキサンとを組み合わせた触媒、いわゆるカミンスキー系触媒である。
The production method of the propylene homopolymer or the propylene / ethylene block copolymer is not particularly limited, and is appropriately selected from known methods and conditions.
As the propylene polymerization catalyst, a highly stereoregular catalyst is usually used. For example, a catalyst comprising a combination of a titanium trichloride composition obtained by reducing titanium tetrachloride with an organoaluminum compound and further treating with various electron donors and electron acceptors, an organoaluminum compound and an aromatic carboxylic acid ester ( JP-A 56-1000080, JP-A 56-120712, JP-A 58-104907), and a supported type in which titanium tetrachloride and various electron donors are brought into contact with magnesium halide. Examples thereof include catalysts (see JP-A-57-63310, JP-A-63-43915, and JP-A-63-83116). Furthermore, a metallocene catalyst as shown in WO91 / 04257 and the like can also be mentioned. The metallocene-based catalyst may not contain alumoxane, but is preferably a so-called Kaminsky-based catalyst in which a metallocene compound and an alumoxane are combined.
プロピレン・エチレンブロック共重合体は、まず上記触媒の存在下で気相重合法、液相塊状重合法、スラリー重合法等の製造プロセスを適用してプロピレンを単独で重合し、続いてプロピレンとエチレンをランダム重合することにより得られる。上記した溶融特性(MFR)等を有するプロピレン・エチレンブロック共重合体を得るためにはスラリー法や気相流動床法を用いて多段重合することが好ましい。或いはプロピレンの単独重合を多段で行い、続いてプロピレンとエチレンをランダム重合する方法で得ることもできる。b単位部の多いプロピレン・エチレンブロック共重合体を製造する場合は気相流動床法が特に好ましい。 The propylene / ethylene block copolymer is obtained by first polymerizing propylene alone in the presence of the above catalyst by applying a production process such as a gas phase polymerization method, a liquid phase bulk polymerization method, or a slurry polymerization method, and then propylene and ethylene. Can be obtained by random polymerization. In order to obtain a propylene / ethylene block copolymer having the above-described melting characteristics (MFR), it is preferable to perform multistage polymerization using a slurry method or a gas phase fluidized bed method. Alternatively, it can be obtained by a method in which propylene homopolymerization is performed in multiple stages and then propylene and ethylene are randomly polymerized. When producing a propylene / ethylene block copolymer having a large number of b units, the gas phase fluidized bed method is particularly preferred.
プロピレン単独重合体は、上記触媒の存在下で相重合法、液相塊状重合法、スラリー重合法等の製造プロセスを適用してプロピレンを単独で重合することにより得られる。上記した溶融特性(MFR)を有するプロピレン単独重合体を得るためにはスラリー法や気相流動床法を用いて多段重合することが好ましい。 The propylene homopolymer is obtained by polymerizing propylene alone in the presence of the catalyst by applying a production process such as a phase polymerization method, a liquid phase bulk polymerization method, a slurry polymerization method or the like. In order to obtain a propylene homopolymer having the above-described melting characteristics (MFR), it is preferable to perform multistage polymerization using a slurry method or a gas phase fluidized bed method.
本発明に係るプロピレン単独重合体及びプロピレン・エチレンブロック共重合体は、構造材料として用いるためには機械的物性に優れ剛性や耐衝撃特性が高いことが好ましい。即ち曲げ弾性率が、好ましくは300MPa以上、より好ましくは500〜3000MPa、更に好ましくは1000〜2000MPaである。この範囲内とすることで剛性に優れ構造材料として適したものとなる。またIZOD衝撃強度は、好ましくは1kJ/m2以上、より好ましくは2〜100kJ/m2、更に好ましくは5〜80kJ/m2、特に好ましくは8〜60kJ/m2である。この範囲内とすることで耐衝撃特性に優れ構造材料として適したものとなる。 The propylene homopolymer and propylene / ethylene block copolymer according to the present invention preferably have excellent mechanical properties and high rigidity and impact resistance in order to be used as a structural material. That is, the flexural modulus is preferably 300 MPa or more, more preferably 500 to 3000 MPa, and still more preferably 1000 to 2000 MPa. By being in this range, it will be excellent in rigidity and suitable as a structural material. The IZOD impact strength is preferably 1 kJ / m 2 or more, more preferably 2 to 100 kJ / m 2 , still more preferably 5 to 80 kJ / m 2 , and particularly preferably 8 to 60 kJ / m 2 . By making it within this range, it has excellent impact resistance and is suitable as a structural material.
熱可塑性樹脂成形体は1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。 A thermoplastic resin molding may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
本発明に用いられる熱可塑性樹脂成形体(F)は無機フィラー成分を含有することができる。
特に、結晶性ポリオレフィンに無機フィラー成分を配合することにより成形体の曲げ弾性率、剛性などの機械的性質を向上させることができる。
The thermoplastic resin molded body (F) used in the present invention can contain an inorganic filler component.
In particular, mechanical properties such as bending elastic modulus and rigidity of the molded body can be improved by blending the crystalline polyolefin with an inorganic filler component.
ここで、無機フィラー成分としては具体的には、タルク、マイカ、モンモリロナイト等の板状フィラー;短繊維ガラス繊維、長繊維ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、ゾノライト等の繊維状フィラー;チタン酸カリウム、マグネシウムオキシサルフェート、窒化珪素、ホウ酸アルミニウム、塩基性硫酸マグネシウム、酸化亜鉛、ワラストナイト、炭酸カルシウム、炭化珪素等の針状(ウイスカー)フィラー;沈降性炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の粒状フィラー;ガラスバルーンのようなバルン状フィラー、等が挙げられる。また、亜鉛華、チタン白、硫酸マグネシウム等の無機充填剤や顔料も使用できる。なかでも物性とコストのバランスからタルク、マイカ、ガラス繊維、ウイスカーが好ましく、より好ましくはタルク、マイカ、ガラス繊維である。
これらの無機フィラー成分は1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
Here, specific examples of the inorganic filler component include plate-like fillers such as talc, mica, and montmorillonite; fibers such as short fiber glass fiber, long fiber glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, alumina fiber, boron fiber, and zonolite. Filler: Potassium titanate, magnesium oxysulfate, silicon nitride, aluminum borate, basic magnesium sulfate, zinc oxide, wollastonite, calcium carbonate, silicon carbide and other needle-shaped (whisker) fillers; precipitated calcium carbonate, heavy Granular fillers such as fine calcium carbonate and magnesium carbonate; balun fillers such as glass balloons, and the like. Moreover, inorganic fillers and pigments such as zinc white, titanium white, and magnesium sulfate can also be used. Of these, talc, mica, glass fiber, and whisker are preferable from the balance between physical properties and cost, and talc, mica, and glass fiber are more preferable.
These inorganic filler components may be used alone or in combination of two or more.
これらの無機フィラー成分は、界面活性剤、カップリング剤等で表面処理を施されていても良い。表面処理したフィラーは成形体の強度や耐熱剛性をさらに向上させる効果を有する。 These inorganic filler components may be surface-treated with a surfactant, a coupling agent or the like. The surface-treated filler has an effect of further improving the strength and heat-resistant rigidity of the molded body.
無機フィラー成分の使用量は、成形体の目的や用途によって広い範囲から選択されるが、例えば結晶性ポリオレフィン100質量部に対し、好ましくは1〜80質量部、より好ましくは2〜75質量部、更に好ましくは5〜60質量部である。 The amount of the inorganic filler component used is selected from a wide range depending on the purpose and application of the molded body. For example, the amount is preferably 1 to 80 parts by weight, more preferably 2 to 75 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the crystalline polyolefin. More preferably, it is 5-60 mass parts.
無機フィラー成分を含有させることにより、結晶性ポリオレフィンの曲げ弾性率は、好ましくは1000MPa以上、より好ましくは1500〜10000MPa、更に好ましくは2000〜8000MPaに改善することができる。またIZOD衝撃強度は、好ましくは1kJ/m2以上、より好ましくは2〜80kJ/m2、更に好ましくは4〜60kJ/m2に改善できる。 By including the inorganic filler component, the flexural modulus of the crystalline polyolefin can be improved to preferably 1000 MPa or more, more preferably 1500 to 10000 MPa, and still more preferably 2000 to 8000 MPa. The IZOD impact strength can be improved to preferably 1 kJ / m 2 or more, more preferably 2 to 80 kJ / m 2 , and further preferably 4 to 60 kJ / m 2 .
以下、好ましいフィラーについて詳述する。 Hereinafter, preferred fillers will be described in detail.
(a)タルク
本発明で用いるタルクの平均粒径は、通常10μm以下、好ましくは0.5〜8μm、より好ましくは1〜7μmである。ここで、タルクの平均粒径値とは、レーザー回折法(例えば堀場製作所製LA920W)や液層沈降方式光透過法(例えば島津製作所製CP型等)による測定結果から粒度累積分布曲線を描き、これから読みとった累積量50質量%の粒径値である。本発明での値はレーザー回折法で測定した平均粒径値である。
(A) Talc The average particle diameter of talc used in the present invention is usually 10 μm or less, preferably 0.5 to 8 μm, more preferably 1 to 7 μm. Here, the average particle size value of talc is a particle size cumulative distribution curve drawn from the measurement results by a laser diffraction method (for example, LA920W manufactured by Horiba, Ltd.) or a liquid layer sedimentation method light transmission method (for example, CP type manufactured by Shimadzu Corp.) The particle size value is a cumulative amount of 50% by mass read from now on. The value in the present invention is an average particle diameter value measured by a laser diffraction method.
タルクとしては、天然に産出したタルクを機械的に微粉砕化したものを更に精密に分級して得られる微粒子状のものが好適に用いられる。また、一旦粗分級したものを更に分級しても良い。
機械的粉砕方法としては、例えばジョークラシャー、ハンマークラシャー、ロールクラシャー、スクリーンミル、ジェット粉砕機、コロイドミル、ローラーミル、振動ミル等の粉砕機を用いる方法が挙げられる。粉砕されたタルクは、上記平均粒径に調節するために、サイクロン、サイクロンエアセパレーター、ミクロセパレーター、シャープカットセパレター等の装置で1回又は繰り返し、湿式又は乾式分級される。
As the talc, fine particles obtained by further finely classifying naturally produced talc obtained by mechanically pulverizing are preferably used. Moreover, what was once coarsely classified may be further classified.
Examples of the mechanical crushing method include a method using a crusher such as a jaw crusher, a hammer crusher, a roll crusher, a screen mill, a jet crusher, a colloid mill, a roller mill, and a vibration mill. In order to adjust the pulverized talc to the above average particle size, wet or dry classification is performed once or repeatedly in an apparatus such as a cyclone, a cyclone air separator, a micro separator, or a sharp cut separator.
本発明のタルクの製造方法としては、特定の粒径に粉砕した後、シャープカットセパレターにて分級操作を行うことが好ましい。
これらのタルクは、樹脂との接着性或いは分散性を向上させる目的で、各種の有機チタネート系カップリング剤、有機シランカップリング剤、不飽和カルボン酸又はその無水物をグラフトした変性ポリオレフィン、脂肪酸、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル等によって表面処理されていても良い。
As a method for producing talc of the present invention, it is preferable to perform a classification operation with a sharp cut separator after pulverization to a specific particle size.
These talcs are modified polyolefins, fatty acids, grafted with various organic titanate coupling agents, organic silane coupling agents, unsaturated carboxylic acids or their anhydrides for the purpose of improving the adhesion or dispersibility with the resin. The surface may be treated with a fatty acid metal salt, a fatty acid ester, or the like.
(b)ガラス繊維
ガラス繊維としてはガラスチョップドストランドを用いるのが一般的である。ガラスチョップドストランドの長さは通常3〜50mmであり、繊維の径は通常3〜25μm、好ましくは8〜14μmである。
(B) Glass fiber It is common to use glass chopped strand as glass fiber. The length of the glass chopped strand is usually 3 to 50 mm, and the fiber diameter is usually 3 to 25 μm, preferably 8 to 14 μm.
ガラスチョップドストランドとしては、シラン系化合物による表面改質や、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、オレフィン系成分などの集束剤等による表面処理を施したものを用いることが好ましい。 As the glass chopped strand, it is preferable to use a surface-modified one with a silane compound or a surface treatment with a sizing agent such as polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyurethane, epoxy resin, or olefin component.
集束剤としてのオレフィン系成分としては、不飽和カルボン酸変性ポリオレフィンやポリオレフィン低分子量物などが挙げられる。 Examples of the olefinic component as the sizing agent include unsaturated carboxylic acid-modified polyolefins and low molecular weight polyolefins.
本発明においては、結晶性ポリオレフィンとガラス繊維との界面接着による機械的強度の向上を図るために、不飽和カルボン酸及び/又はその誘導体により変性したポリオレフィンを配合しても良い。この変性ポリオレフィンとしては特にポリプロピレンを母体として変性したものが好ましく、変性率が0.1〜10質量%のものを用いることが好ましい。 In the present invention, a polyolefin modified with an unsaturated carboxylic acid and / or a derivative thereof may be blended in order to improve mechanical strength by interfacial adhesion between the crystalline polyolefin and the glass fiber. As this modified polyolefin, those modified with polypropylene as a base material are particularly preferable, and those having a modification rate of 0.1 to 10% by mass are preferably used.
(c)マイカ
マイカは、平均粒径が2〜100μmで平均アスペクト比が10以上のものが好ましく、平均粒径が2〜80μmで平均アスペクト比が15以上のものがより好ましい。マイカの平均粒径が上記範囲内であることで、成形品の耐傷性、衝撃強度をより向上させ外観の低下が抑制できる。
(C) Mica Mica preferably has an average particle size of 2 to 100 μm and an average aspect ratio of 10 or more, more preferably an average particle size of 2 to 80 μm and an average aspect ratio of 15 or more. When the average particle diameter of the mica is within the above range, the scratch resistance and impact strength of the molded product can be further improved, and deterioration of the appearance can be suppressed.
また、マイカはいわゆる白マイカ、金マイカ、黒マイカ等いずれでも構わないが、金マイカ、白マイカが好ましく、白マイカがより好ましい。 The mica may be any of so-called white mica, gold mica, black mica, etc., but gold mica and white mica are preferable, and white mica is more preferable.
マイカの製造方法は特に限定されず、前述のタルクに準じた方法で製造されるが、乾式粉砕・湿式分級又は湿式粉砕・湿式分級方式が好ましく、湿式粉砕・湿式分級方式がより好ましい。 The method for producing mica is not particularly limited, and the mica is produced by a method according to the aforementioned talc. However, dry pulverization / wet classification or wet pulverization / wet classification is preferable, and wet pulverization / wet classification is more preferable.
基材としての熱可塑性樹脂成形体(F)が結晶性ポリオレフィン成形体である場合、更に、エラストマー成分を含有させることができる。これにより成形体の耐衝撃強度を向上させることができる。 When the thermoplastic resin molded body (F) as a base material is a crystalline polyolefin molded body, an elastomer component can be further contained. Thereby, the impact strength of the molded product can be improved.
エラストマー成分としては、エチレン・α−オレフィンランダム共重合ゴム、エチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム、スチレン含有熱可塑性エラストマー等が挙げられる。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。 Examples of the elastomer component include ethylene / α-olefin random copolymer rubber, ethylene / α-olefin / non-conjugated diene copolymer rubber, and styrene-containing thermoplastic elastomer. These may be used alone or in combination of two or more.
エラストマー成分の具体例としては、エチレン・プロピレン共重合体ゴム、エチレン・1−ブテン共重合体ゴム、エチレン・1−ヘキセン共重合体ゴム、エチレン・1−オクテン共重合体ゴム等のエチレン・α−オレフィン共重合体ゴム;エチレン・プロピレン・エチリデンノルボルネン共重合体ゴム(EPDM)等のエチレン・α−オレフィン・非共役ジエン共重合体ゴム;スチレン−ブタジエン−スチレントリブロック体の水素添加物(SEBS)、スチレン−イソプレン−スチレントリブロック体の水素添加物(SEPS)等のスチレン含有熱可塑性エラストマーが例示できる。 Specific examples of the elastomer component include ethylene / α-propylene copolymer rubber, ethylene / 1-butene copolymer rubber, ethylene / 1-hexene copolymer rubber, ethylene / 1-octene copolymer rubber, and other ethylene / α. -Olefin copolymer rubber; Ethylene / α-olefin / non-conjugated diene copolymer rubber such as ethylene / propylene / ethylidene norbornene copolymer rubber (EPDM); Hydrogenated styrene-butadiene-styrene triblock (SEBS) ), Styrene-containing thermoplastic elastomers such as styrene-isoprene-styrene triblock hydrogenated product (SEPS).
これらエラストマー成分のMFR(230℃、2.16kg荷重)は、本発明の主要用途の一つである自動車外装材を考慮した場合、好ましくは0.5〜150g/10分、より好ましくは0.7〜100g/10分、更に好ましくは0.7〜80g/10分である。 The MFR (230 ° C., 2.16 kg load) of these elastomer components is preferably 0.5 to 150 g / 10 minutes, more preferably 0.8 when considering an automobile exterior material which is one of the main uses of the present invention. It is 7 to 100 g / 10 minutes, and more preferably 0.7 to 80 g / 10 minutes.
熱可塑性樹脂成形体(F)は、また上記以外に、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、任意の添加剤や配合成分を含有することができる。具体的には、着色のための顔料、フェノール系、イオウ系、リン系などの酸化防止剤、帯電防止剤、ヒンダードアミン等光安定剤、紫外線吸収剤、有機アルミ・タルク等の各種核剤、分散剤、中和剤、発泡剤、銅害防止剤、滑剤、難燃剤、ポリエチレン樹脂等他の樹脂、などを含有することができる。 In addition to the above, the thermoplastic resin molded body (F) can contain any additive or compounding component as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Specifically, pigments for coloring, antioxidants such as phenols, sulfurs and phosphoruss, antistatic agents, light stabilizers such as hindered amines, ultraviolet absorbers, various nucleating agents such as organic aluminum and talc, dispersion Agents, neutralizing agents, foaming agents, copper damage inhibitors, lubricants, flame retardants, other resins such as polyethylene resins, and the like.
熱可塑性樹脂成形体(F)を製造するには、まず、以上述べた樹脂に、必要に応じて各種成分を配合し、混合及び溶融混練する。混練方法は特に限定されず、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロールミキサー、ブラベンダープラストグラフ、ニーダー等の通常の混練機を用いて混練・造粒することによって、本発明の熱可塑性樹脂成形体(F)を構成する熱可塑性樹脂組成物を得ることができる。各成分の分散を良好にするためには、好ましくは二軸押出機を用いる。 In order to produce the thermoplastic resin molded body (F), first, various components are blended into the above-described resin as necessary, and mixed and melt-kneaded. The kneading method is not particularly limited, and the heat of the present invention is obtained by kneading and granulating using a normal kneader such as a single screw extruder, a twin screw extruder, a Banbury mixer, a roll mixer, a Brabender plastograph, and a kneader. The thermoplastic resin composition which comprises a plastic resin molding (F) can be obtained. In order to improve the dispersion of each component, a twin screw extruder is preferably used.
この混練・造粒の際には、上記各成分を同時に混練してもよく、また性能向上を図るべく各成分を分割して混練する方法を採用することもできる。 When kneading and granulating, the above components may be kneaded at the same time, or a method of kneading each component separately may be employed to improve performance.
次いで得られた熱可塑性樹脂組成物を成形して熱可塑性樹脂成形体(F)を得るが、この成形方法には公知の各種方法を用いることができる。
例えば射出成形(ガス射出成形も含む)、圧縮成形、射出圧縮成形(プレスインジェクション)、押出成形、中空成形、回転成形、カレンダー成形、インフレーション成形、一軸延伸フィルム成形、二軸延伸フィルム成形等が挙げられる。好ましくは射出成形、圧縮成形、射出圧縮成形を用いるのが好ましく、生産性等を考慮すると射出成形が特に好ましい。
Next, the obtained thermoplastic resin composition is molded to obtain a thermoplastic resin molded body (F), and various known methods can be used for this molding method.
Examples include injection molding (including gas injection molding), compression molding, injection compression molding (press injection), extrusion molding, hollow molding, rotational molding, calendar molding, inflation molding, uniaxially stretched film molding, biaxially stretched film molding, and the like. It is done. Preferably, injection molding, compression molding, and injection compression molding are used, and injection molding is particularly preferable in consideration of productivity and the like.
(5)−3 積層体の用途
本発明の樹脂分散体組成物を用いて得られる積層体は、塗膜密着性に優れ、さらに剛性、耐衝撃性に優れた物性バランスを有する。また積層体を構成する樹脂層が実質的に界面活性剤を含まない場合にはブリードアウトも生じないため外観にも優れる。また、塩素などのハロゲンを含有しないことにより環境負荷を少なくすることができる。
(5) -3 Use of Laminate The laminate obtained using the resin dispersion composition of the present invention is excellent in coating film adhesion, and has a physical property balance excellent in rigidity and impact resistance. Moreover, when the resin layer which comprises a laminated body does not contain surfactant substantially, since a bleedout does not arise, it is excellent also in an external appearance. Moreover, environmental load can be reduced by not containing halogens, such as chlorine.
この積層体は、自動車、家電、建材など各種工業部品に用いることができ、特に、薄肉化、高機能化、大型化された部品・材料として実用に十分な性能を有している。
例えば、バンパー、インストルメントパネル、トリム、ガーニッシュなどの自動車部品、テレビケース、洗濯機槽、冷蔵庫部品、エアコン部品、掃除機部品などの家電機器部品、便座、便座蓋、水タンクなどのトイレタリー部品、浴槽、浴室の壁、天井、排水パンなどの浴室周りの部品などの各種工業部品用成形材料として用いることができる。
This laminated body can be used for various industrial parts such as automobiles, home appliances, and building materials, and in particular, has a performance sufficient for practical use as parts / materials that are thinned, highly functional, and large.
For example, automotive parts such as bumpers, instrument panels, trims, garnishes, TV cases, washing machine tanks, refrigerator parts, air conditioner parts, vacuum cleaner parts and other household appliance parts, toilet seats, toilet seat lids, water tanks and other toiletry parts, It can be used as a molding material for various industrial parts such as parts around the bathroom such as a bathtub, bathroom wall, ceiling, and drain pan.
次に本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に制限されるものでは無い。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not restrict | limited to a following example, unless the summary is exceeded.
<物性測定方法及び評価方法>
以下の実施例及び比較例における物性の測定ないし評価方法は以下の通りである。
<Physical property measurement method and evaluation method>
The measurement or evaluation methods of physical properties in the following examples and comparative examples are as follows.
(1)エポキシ当量
JIS K7236に従い、測定した。なお、エポキシ樹脂のエポキシ当量とは、1当量のエポキシ基を含む樹脂の質量を表し、エポキシ樹脂を含む樹脂粒子のエポキシ当量とは、1当量のエポキシ基を含む樹脂粒子(エポキシ樹脂以外に界面活性剤等の不揮発物質を含む)の質量を表す。
(1) Epoxy equivalent It measured according to JIS K7236. The epoxy equivalent of the epoxy resin represents the mass of the resin containing 1 equivalent of the epoxy group, and the epoxy equivalent of the resin particle containing the epoxy resin is a resin particle containing 1 equivalent of the epoxy group (the interface other than the epoxy resin). Mass of non-volatile substances such as activators).
(2)エポキシ樹脂のガラス転移温度(Tg)
ティー・エイ・インスツルメント社製 示差走査熱量計 DSC2920にて、昇温速度10℃/分で200℃まで昇温後、−30℃まで冷却し熱履歴を同一にした。再度昇温速度10℃/分で200℃まで昇温した時のガラス転移温度(Tg)を測定した。
(2) Glass transition temperature (Tg) of epoxy resin
In a differential scanning calorimeter DSC2920 manufactured by TA Instruments Inc., the temperature was raised to 200 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min, and then cooled to −30 ° C. to make the heat history the same. The glass transition temperature (Tg) when the temperature was raised again to 200 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min was measured.
(3)エポキシ樹脂水性分散体の保存安定性
エポキシ樹脂水性分散体を20mlのサンプル瓶中に入れ、23℃で30日間放置した後、樹脂相と水相との分離状態と沈降物の有無を調べ、下記の基準により評価した。
1:分離が全く見られず、沈降物もなし
2:僅かに分離が見られるが、沈降物なし
3:分離しているが、沈降物なし
4:分離が全く見られないが、沈降物がある
5:僅かに分離が見られ、沈降物もある
6:分離しており、沈降物もある
(3) Storage stability of epoxy resin aqueous dispersion The epoxy resin aqueous dispersion was placed in a 20 ml sample bottle and allowed to stand at 23 ° C. for 30 days. Then, the separation state of the resin phase and the aqueous phase and the presence or absence of sediment were determined. The evaluation was made based on the following criteria.
1: No separation at all, no sediment 2: Slight separation, but no sediment 3: Separation but no sediment 4: No separation at all, but no sediment Yes 5: Slightly separated, some sediment 6: Separated, some sediment
(4)重量平均分子量、数平均分子量
(4)−1 ポリオレフィンの分子量測定
はじめに試料5mgを10mlのバイアル瓶に採取し、安定剤としてブチルオキシトルエン250ppm含有のテトラヒドロフランを5g添加し50℃で完全に溶解させた。室温に冷却後孔径0.45μmのフィルターで濾過し、樹脂濃度0.1質量%の試料溶液を調製した。次に、カラムとしてTSKgel GMHXL−L(30cm×2本)にガードカラムTSKguardcolumnHXL−Hを装着した東ソー(株)社製GPC HLC−8020を使用してGPC測定を行った。測定条件としては、試料溶液のインジェクション量:50μl、カラム温度:40℃、溶媒:テトラヒドロフラン、流量1.0ml/minで測定した。
重量平均分子量、及び数平均分子量の算出に際しては、標準試料として市販の単分散のポリスチレン標準試料を測定し、標準試料の保持時間と分子量から検量線を作成し算出を行った。
(4)−2 エポキシ樹脂の重量平均分子量測定
(4)−1と同様に樹脂濃度1重量%の試料溶液を調製した。次に、カラムとしてTSKgel SUPER HZ−Hを、HZ4000を2本、HZ3000を1本、HZ20001本を装着した東ソー(株)社製GPC HLC−8220を使用しGPC測定を行った。測定条件としては、試料溶液のインジェクション量:10μl、カラム温度:40℃、溶媒:テトラヒドロフラン、流量1.0ml/minで測定した。
重量平均分子量の算出に際しては、標準試料として市販の単分散のポリスチレン標準試料を測定し、標準試料の保持時間と分子量から検量線を作成し算出を行った。
(4) Weight average molecular weight, number average molecular weight (4) -1 Molecular weight measurement of polyolefin First, 5 mg of a sample was taken in a 10 ml vial, and 5 g of tetrahydrofuran containing 250 ppm of butyloxytoluene was added as a stabilizer. Dissolved. After cooling to room temperature, the mixture was filtered through a filter having a pore diameter of 0.45 μm to prepare a sample solution having a resin concentration of 0.1% by mass. Next, GPC measurement was performed using Tosoh Corp. GPC HLC-8020 equipped with a guard column TSK guard column H XL- H to TSK gel GMH XL- L (30 cm × 2) as a column. Measurement conditions were as follows: injection volume of sample solution: 50 μl, column temperature: 40 ° C., solvent: tetrahydrofuran, flow rate: 1.0 ml / min.
In calculating the weight average molecular weight and the number average molecular weight, a commercially available monodisperse polystyrene standard sample was measured as a standard sample, and a calibration curve was created from the retention time and molecular weight of the standard sample.
(4) -2 Weight average molecular weight measurement of epoxy resin A sample solution having a resin concentration of 1% by weight was prepared in the same manner as in (4) -1. Next, GPC measurement was performed using TSKgel SUPER HZ-H as a column, GPC HLC-8220 manufactured by Tosoh Corporation equipped with two HZ4000, one HZ3000, and HZ20001. Measurement conditions were as follows: injection volume of sample solution: 10 μl, column temperature: 40 ° C., solvent: tetrahydrofuran, flow rate: 1.0 ml / min.
In calculating the weight average molecular weight, a commercially available monodisperse polystyrene standard sample was measured as a standard sample, and a calibration curve was created from the retention time and molecular weight of the standard sample.
(5)グラフト率
重合体200mgとクロロホルム4800mgを10mlのサンプル瓶に入れて50℃で30分加熱し完全に溶解させた。材質NaCl、光路長0.5mmの液体セルにクロロホルムを入れ、バックグラウンドとした。次に溶解した重合体溶液を液体セルにいれて、日本分光(株)製FT−IR460plusを用い、積算回数32回にて赤外線吸収スペクトルを測定した。無水マレイン酸のグラフト率は、無水マレイン酸をクロロホルムに溶解した溶液のカルボニル基の吸収を測定し検量線を作成した。そして試料のカルボニル基の吸収ピーク(1780cm−1付近の極大ピーク、1750〜1813cm−1)の面積から、先に作成した検量線に基づき、重合体中の酸成分含有量を算出し、これをグラフト率(質量%)とした。
(5) Graft rate 200 mg of the polymer and 4800 mg of chloroform were placed in a 10 ml sample bottle and heated at 50 ° C. for 30 minutes for complete dissolution. Chloroform was placed in a liquid cell having a material NaCl and an optical path length of 0.5 mm as a background. Next, the dissolved polymer solution was put into a liquid cell, and an infrared absorption spectrum was measured using FT-IR460plus manufactured by JASCO Corporation at a total number of 32 times. The graft ratio of maleic anhydride was determined by measuring the absorption of carbonyl groups in a solution of maleic anhydride dissolved in chloroform, and preparing a calibration curve. And from the area of the absorption peak of the carbonyl group of the sample (maximum peak near 1780 cm −1 , 1750 to 1813 cm −1 ), the acid component content in the polymer is calculated based on the calibration curve created earlier, The graft ratio (mass%) was used.
(6)分散粒子径:50%粒子径及び90%粒子径
(6)−1 エポキシ樹脂の水性樹脂分散体の測定
(株)堀場製作所製LA−300を用いて測定した。分散粒子形状を球形、分散媒を水として測定時間10秒にて測定し、体積換算として粒径が細かい方から累積で50%の粒子径及び90%の粒子径を求めた。
(6)−2 エポキシ樹脂以外の樹脂の水性樹脂分散体の測定
日機装(株)社製ナノトラック 150を用いて測定した。分散体の密度を0.9kg/m3、分散粒子形状を球形、分散媒を水として測定時間180秒にて測定し、体積換算として粒径が細かい方から累積して、50%となった際の粒子径及び90%となった際の粒子径を求めた。
(6) Dispersion particle diameter: 50% particle diameter and 90% particle diameter (6) -1 Measurement of epoxy resin aqueous resin dispersion The dispersion was measured using LA-300 manufactured by Horiba, Ltd. The dispersion particle shape was measured with a spherical shape and the dispersion medium as water for a measurement time of 10 seconds, and as a volume conversion, a cumulative particle diameter of 50% and a particle diameter of 90% were obtained from the finer particle diameter.
(6) -2 Measurement of aqueous resin dispersion of resin other than epoxy resin The measurement was performed using Nanotrack 150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd. The density of the dispersion was 0.9 kg / m 3 , the dispersion particle shape was spherical, the dispersion medium was water and the measurement time was 180 seconds, and the particle size was accumulated from the finer in terms of volume to 50%. The particle diameter at the time and the particle diameter at 90% were obtained.
(7)貯蔵安定性試験
エポキシ樹脂水性分散体、ポリオレフィン水性分散体、顔料分散ペースト、ウレタン樹脂水性分散体等を混合して樹脂分散体組成物を調製し、調製直後に後述する方法にてpHと粘度を測定した。また、以下の塗装試験を行った。40℃の恒温槽に10日間貯蔵した後、pHと粘度を測定した。また、以下の塗装試験を行った。
(7) Storage stability test A resin dispersion composition is prepared by mixing an aqueous epoxy resin dispersion, an aqueous polyolefin dispersion, a pigment dispersion paste, an aqueous urethane resin dispersion, etc. And the viscosity was measured. Moreover, the following coating tests were conducted. After storing in a constant temperature bath at 40 ° C. for 10 days, pH and viscosity were measured. Moreover, the following coating tests were conducted.
(8)塗装試験
自動車外装用グレードのポリプロピレンを70mm×150mm×3mmにインジェクション成形して基板を作成後、これを70mm×75mm×3mmの基板に2等分し、基板表面をイソプロピルアルコールで清拭した。次に樹脂分散体組成物を塗布量約10g/m2となるように噴霧塗布し、この試験片をセーフベンドライヤー中80℃で10分乾燥した。
次に水性メタリックベース塗料を塗布量約15g/m2となるように噴霧塗布し80℃で3分乾燥した。
最後に溶剤系2液クリアーを塗布量40g/m2となるようにスプレー塗装し80℃で35分乾燥した。24時間以上放置後に以下の密着性、耐湿性、耐ガソホール性の試験を行った。
(8) Coating test After the automobile exterior grade polypropylene is injection molded into 70mm x 150mm x 3mm to create a substrate, it is divided into two equal parts into a 70mm x 75mm x 3mm substrate, and the substrate surface is wiped with isopropyl alcohol. did. Next, the resin dispersion composition was spray-coated at a coating amount of about 10 g / m 2, and this test piece was dried at 80 ° C. for 10 minutes in a safe ben dryer.
Next, a water-based metallic base paint was spray-applied so that the application amount was about 15 g / m 2 and dried at 80 ° C. for 3 minutes.
Finally, solvent-based two-liquid clear was spray-coated at a coating amount of 40 g / m 2 and dried at 80 ° C. for 35 minutes. The following adhesion, moisture resistance, and gasohol resistance tests were conducted after standing for 24 hours or longer.
(8)−1 密着性
作製した塗装試験片を、JIS K 5400に記載されている碁盤目試験の方法に準じて碁盤目を付け、塗膜にセロハンテープ(ニチバン(株)製)を貼り付けた後、90度方向に剥離した。碁盤目25のうち剥離されなかった碁盤目数にて評価した。
(8) -1 Adhesiveness The prepared coating test piece is cross-cut according to the cross-cut test method described in JIS K 5400, and cellophane tape (manufactured by Nichiban Co., Ltd.) is attached to the coating film. After that, it peeled in the direction of 90 degrees. The number of grids that were not peeled out of the grid 25 was evaluated.
(8)−2 耐湿性
作製した塗装試験片を、50℃、95%RHの条件で10日間置いた後、前記(8)−1と同様に碁盤目試験を行い碁盤目25のうち剥離されなかった碁盤目数にて密着性を評価した。また、ブリスター(水ぶくれ)の有無を調べ、下記の基準により評価した。
○:外観異常なし
△:少数のブリスター発生
×:多数のブリスター発生
(8) -2 Moisture resistance After the prepared coating test piece was placed for 10 days under the conditions of 50 ° C. and 95% RH, a cross-cut test was conducted in the same manner as in (8) -1, and the cross-cut 25 was peeled. Adhesion was evaluated by the number of grids that were not present. In addition, the presence or absence of blisters (blisters) was examined and evaluated according to the following criteria.
○: No appearance abnormality △: Small number of blisters occurred ×: Many blisters occurred
(8)−3 耐ガソホール性
作製した塗装試験片の端をカッターで削り、20℃のレギュラーガソリン:エタノール=9:1(容量比)の液に半分浸漬し、塗膜の剥離が端から2mmに達した時の時間を測定した。
(8) -3 Gasohol resistance The edge of the prepared coating specimen is shaved with a cutter and immersed in a liquid of 20 ° C. regular gasoline: ethanol = 9: 1 (volume ratio), and peeling of the coating is 2 mm from the edge. The time when it was reached was measured.
(9)pH
あらかじめ恒温槽で液温25℃にした樹脂分散体組成物を、pH標準液で校正した(株)堀場製作所社製pHメーターF−21を用い測定した。
(9) pH
The measurement was performed using a pH meter F-21 manufactured by Horiba, Ltd., which was calibrated with a pH standard solution, and the resin dispersion composition was previously adjusted to a liquid temperature of 25 ° C. in a thermostatic bath.
(10)粘度
あらかじめ恒温槽で液温25℃にした樹脂分散体組成物を、(株)東京計器社製B型粘度計を用い、No.1のローターを装着し60rpmの速度で測定した。
(10) Viscosity Using a B-type viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd., No. Measurement was carried out at a speed of 60 rpm with 1 rotor attached.
[製造例1:顔料分散ペーストの製造]
水溶性アクリル樹脂(ジョンソンポリマー(株)製ジョンクリル683(樹脂酸価160mgKOH/g))を2−アミノ−2−メチルプロパノールで中和し水に溶解した。
この水溶液(固形分濃度25質量%)20g、カーボンブラック(三菱化学(株)製)7.5g、酸化チタン(堺化学工業社製R−5N)60g、消泡剤(エアプロダクツ社製サーフィノール440)2.5g、イオン交換水60g、及びジルコニアビーズ150gを混合し、ペイントシェーカーにて30分間攪拌し分散した。分散液を400メッシュの金網で濾過し、固形分濃度が50質量%の顔料分散ペーストを得た。
[Production Example 1: Production of pigment dispersion paste]
A water-soluble acrylic resin (John Crill 683 manufactured by Johnson Polymer Co., Ltd. (resin acid value 160 mgKOH / g)) was neutralized with 2-amino-2-methylpropanol and dissolved in water.
20 g of this aqueous solution (solid concentration 25% by mass), 7.5 g of carbon black (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), 60 g of titanium oxide (R-5N manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), antifoaming agent (Surfinol manufactured by Air Products) 440) 2.5 g, ion-exchanged water 60 g, and zirconia beads 150 g were mixed and stirred and dispersed in a paint shaker for 30 minutes. The dispersion was filtered through a 400 mesh wire mesh to obtain a pigment dispersion paste having a solid content concentration of 50% by mass.
[製造例2:本発明に係るエポキシ樹脂水性分散体の製造]
還流冷却管、温度計、攪拌機のついたガラスフラスコ中に、エポキシ当量218g/eq.、重量平均分子量3,300、Tg47℃のオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂540gを入れた後、容器内を窒素ガスで置換しながら溶解し、HLB15.6のノニオン性界面活性剤30gとHLB18.7のノニオン性界面活性剤30g、及び水30gを添加し、温度を100℃にした。さらに、90℃で水を65g添加し転相させた。その後さらに水を加え水性分散体を得た。得られたエポキシ樹脂水性分散体は、固形分濃度61.9質量%、50%粒子径0.55μm、90%粒子径0.76μm、樹脂粒子のエポキシ当量242g/eq.であった。評価結果を表1に示した。
[Production Example 2: Production of aqueous epoxy resin dispersion according to the present invention]
Into a glass flask equipped with a reflux condenser, a thermometer and a stirrer, an epoxy equivalent of 218 g / eq. After adding 540 g of orthocresol novolak type epoxy resin having a weight average molecular weight of 3,300 and Tg of 47 ° C., the inside of the container was dissolved while being replaced with nitrogen gas, and 30 g of HLB15.6 nonionic surfactant and HLB18.7 were dissolved. 30 g of nonionic surfactant and 30 g of water were added, and the temperature was adjusted to 100 ° C. Further, 65 g of water was added at 90 ° C. to perform phase inversion. Thereafter, water was further added to obtain an aqueous dispersion. The obtained epoxy resin aqueous dispersion had a solid content concentration of 61.9% by mass, a 50% particle size of 0.55 μm, a 90% particle size of 0.76 μm, and an epoxy equivalent of resin particles of 242 g / eq. Met. The evaluation results are shown in Table 1.
[参考例1:比較例に係るエポキシ樹脂水性分散体の評価]
エポキシ樹脂水性分散体としてヘキシオン社製 エピレッツ6006W70を用いて製造例2と同様に評価を行なった。エポキシ樹脂は分子量3,000、Tg35℃であって、樹脂粒子のエポキシ当量251g/eq.であり、エポキシ樹脂水性分散体は固形分濃度71.7質量%、50%粒子径7.3μm、90%粒子径14.6μmであった。評価結果を表1に示した。
なお、エポキシ樹脂水性分散体 エピレッツ6006W70中のエポキシ樹脂のTgは以下の方法でエポキシ樹脂を分離し、測定した。
エピレッツ6006W70をガラス板に100μmで塗布し、120℃で4時間乾燥した。これをカッターで削り取った固体1.5gと90mlの水を100ccのサンプル瓶に加え撹拌子で2時間撹拌した。これを3μmメンブランフィルターでろ過した。この固体を水で洗い、ろ過する操作をさらに2回繰り返した。得られた固体をアルミ皿にのせて120℃で2時間乾燥し、界面活性剤を除去したエポキシ樹脂を得た。
このエポキシ樹脂水性分散体は、貯蔵安定性試験において、下部に樹脂が沈降し、堆積層ができており、安定性が劣っていた。
[Reference Example 1: Evaluation of aqueous epoxy resin dispersion according to comparative example]
Evaluation was performed in the same manner as in Production Example 2 using Epiletz 6006W70 manufactured by Hexion Co. as an aqueous epoxy resin dispersion. The epoxy resin has a molecular weight of 3,000 and a Tg of 35 ° C., and the epoxy equivalent of the resin particles is 251 g / eq. The aqueous epoxy resin dispersion had a solid content concentration of 71.7% by mass, a 50% particle size of 7.3 μm, and a 90% particle size of 14.6 μm. The evaluation results are shown in Table 1.
In addition, Tg of the epoxy resin in epoxy resin aqueous dispersion Epiretz 6006W70 was measured by separating the epoxy resin by the following method.
Epiletz 6006W70 was applied to a glass plate at 100 μm and dried at 120 ° C. for 4 hours. The solid 1.5g and 90ml water which shaved this with the cutter were added to the 100cc sample bottle, and it stirred with the stirring bar for 2 hours. This was filtered through a 3 μm membrane filter. The operation of washing this solid with water and filtering was repeated two more times. The obtained solid was placed on an aluminum dish and dried at 120 ° C. for 2 hours to obtain an epoxy resin from which the surfactant was removed.
This epoxy resin aqueous dispersion was inferior in stability in the storage stability test because the resin settled in the lower part and a deposited layer was formed.
[製造例3:比較例に係るエポキシ樹脂水性分散体の製造]
エポキシ当量209g/eq.、重量平均分子量1,300、Tg21℃のオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を使用したこと以外は製造例2と同様にしてエポキシ樹脂水性分散体を得た。得られたエポキシ樹脂水性分散体は、固形分濃度61.3質量%、50%粒子径0.53μm、90%粒子径0.74μm、樹脂粒子のエポキシ当量232g/eq.であった。評価結果を表1に示した。
[Production Example 3: Production of Epoxy Resin Aqueous Dispersion According to Comparative Example]
Epoxy equivalent 209 g / eq. An aqueous epoxy resin dispersion was obtained in the same manner as in Production Example 2, except that an ortho-cresol novolak type epoxy resin having a weight average molecular weight of 1,300 and a Tg of 21 ° C. was used. The obtained epoxy resin aqueous dispersion had a solid content concentration of 61.3 mass%, a 50% particle size of 0.53 μm, a 90% particle size of 0.74 μm, and an epoxy equivalent of resin particles of 232 g / eq. Met. The evaluation results are shown in Table 1.
[製造例5:本発明に係るエポキシ樹脂水性分散体の製造]
オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂の代りに、エポキシ当量915g/eq.、重量平均分子量2770、Tg58℃のビスフェノールA型エポキシ樹脂を使用したこと以外は製造例2と同様にしてエポキシ樹脂水性分散体を得た。得られたエポキシ樹脂水性分散体は、固形分濃度58.6質量%、50%粒子径0.75μm、90%粒子径1.42μm、樹脂粒子のエポキシ当量1017g/eq.であった。評価結果を表1に示した。
[Production Example 5: Production of aqueous epoxy resin dispersion according to the present invention]
Instead of the orthocresol novolac type epoxy resin, an epoxy equivalent of 915 g / eq. An aqueous epoxy resin dispersion was obtained in the same manner as in Production Example 2, except that a bisphenol A type epoxy resin having a weight average molecular weight of 2770 and Tg of 58 ° C. was used. The obtained epoxy resin aqueous dispersion had a solid content concentration of 58.6% by mass, a 50% particle size of 0.75 μm, a 90% particle size of 1.42 μm, and an epoxy equivalent of 1017 g / eq. Met. The evaluation results are shown in Table 1.
[製造例6:本発明に係るエポキシ樹脂水性分散体の製造]
オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂の代りに、エポキシ当量1940g/eq.、重量平均分子量5500、Tg68℃のビスフェノールA型エポキシ樹脂を使用したこと以外は製造例2と同様にしてエポキシ樹脂水性分散体を得た。得られたエポキシ樹脂水性分散体は、固形分濃度60.1質量%、50%粒子径0.70μm、90%粒子径1.16μm、樹脂粒子のエポキシ当量2156g/eq.であった。評価結果を表1に示した。
[Production Example 6: Production of aqueous epoxy resin dispersion according to the present invention]
Instead of the ortho-cresol novolac type epoxy resin, an epoxy equivalent of 1940 g / eq. An aqueous epoxy resin dispersion was obtained in the same manner as in Production Example 2, except that a bisphenol A type epoxy resin having a weight average molecular weight of 5500 and a Tg of 68 ° C. was used. The obtained epoxy resin aqueous dispersion had a solid content concentration of 60.1% by mass, a 50% particle size of 0.70 μm, a 90% particle size of 1.16 μm, and an epoxy equivalent of resin particles of 2156 g / eq. Met. The evaluation results are shown in Table 1.
[製造例4:ポリオレフィン水性分散体の製造]
(溶融混練工程)
プロピレン−ブテン共重合体(三井化学社製、タフマーXM7070、プロピレン含有量74mol%)200kgと無水マレイン酸5kgをスーパーミキサーでドライブレンドした後、2軸押出機(日本製鋼所社製TEX54αII)を用い、プロピレン−ブテン共重合体100質量部に対し1質量部となるようにt−ブチルパーオキシイソプロピルモノカルボナート(日本油脂社製パーブチルI)を液添ポンプで途中フィードしながら、ニーディング部のシリンダー温度200℃、スクリュー回転数125rpm、吐出量80kg/時間の条件下で混練し、ペレット状の製品を得た。
このようにして得られた無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体の無水マレイン酸基の含量(グラフト率)は0.8質量%(無水マレイン酸基として0.08mmol/g、カルボキシル基として0.16mmol/g)であった。また、重量平均分子量は156,000、数平均分子量は84,000(ともにポリスチレン換算)であった。
[Production Example 4: Production of aqueous polyolefin dispersion]
(Melting and kneading process)
200 kg of propylene-butene copolymer (Mitsui Chemicals, Tuffmer XM7070, propylene content 74 mol%) and 5 kg of maleic anhydride were dry blended with a super mixer, and then a twin-screw extruder (TEX54αII manufactured by Nippon Steel Co., Ltd.) was used. , While feeding t-butyl peroxyisopropyl monocarbonate (Perbutyl I manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd.) halfway with a liquid pump so as to be 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of propylene-butene copolymer, The mixture was kneaded under the conditions of a cylinder temperature of 200 ° C., a screw rotation speed of 125 rpm, and a discharge rate of 80 kg / hour to obtain a pellet-shaped product.
The maleic anhydride group content (graft ratio) of the maleic anhydride-modified propylene-butene copolymer thus obtained was 0.8% by mass (0.08 mmol / g as the maleic anhydride group, 0 as the carboxyl group). .16 mmol / g). Moreover, the weight average molecular weight was 156,000, and the number average molecular weight was 84,000 (both in terms of polystyrene).
(溶液変性工程)
次に、底抜き出し弁とオイル循環式ジャケットヒーターのついた2Lガラスフラスコに還流冷却管、温度計、窒素ガス吹込み管、攪拌機を設置した後、上記無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体150gとトルエン150gを仕込み、窒素ガスを吹き込みながら110℃になるまで加温、攪拌した。
昇温後、無水マレイン酸2.25gを加えて溶解させた後、パーブチルIを0.75g加え、7時間同温度で攪拌を続けた。その後溶液0.5gを抜き出し、アセトンを加えて、沈殿したポリマーを濾別し、更にアセトンで沈殿・濾別を繰り返し、最終的に得られたポリマーを減圧乾燥した。この変性ポリマーの無水マレイン酸基の含量(グラフト率)は1.5質量%(無水マレイン酸基として0.15mmol/g、カルボキシル基として0.30mmol/g)であった。また重量平均分子量は146,000、数平均分子量は77,000(ともにポリスチレン換算)であった。
(Solution denaturation process)
Next, a reflux condenser, a thermometer, a nitrogen gas blowing pipe and a stirrer were installed in a 2 L glass flask equipped with a bottom extraction valve and an oil circulation jacket heater, and then 150 g of the above maleic anhydride-modified propylene-butene copolymer. And 150 g of toluene were added, and the mixture was heated and stirred until it reached 110 ° C. while blowing nitrogen gas.
After raising the temperature, 2.25 g of maleic anhydride was added and dissolved, then 0.75 g of perbutyl I was added, and stirring was continued for 7 hours at the same temperature. Thereafter, 0.5 g of the solution was taken out, acetone was added, the precipitated polymer was filtered off, precipitation and filtration were repeated with acetone, and the finally obtained polymer was dried under reduced pressure. The content (graft ratio) of maleic anhydride groups of this modified polymer was 1.5% by mass (0.15 mmol / g as maleic anhydride groups and 0.30 mmol / g as carboxyl groups). The weight average molecular weight was 146,000, and the number average molecular weight was 77,000 (both in terms of polystyrene).
(グラフト重合工程)
次に、上記の溶液にトルエン129gを加え希釈した後、テトラキス[メチレン−3−(3',5'−ジ−t−ブチル−4'―ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン(チバスペシャリティケミカル社製 イルガノックス1010)0.075g加えた。ジャケット温度(外温)を75℃に下げ、更にイソプロパノール15gを加えて1時間攪拌した後、70℃の温水600gを加え攪拌した。15分攪拌を続けた後、静置すると上部にトルエン溶液相、下部に温水相と二相に分離するので、底抜き出し弁より温水を抜き出した。温水での洗浄操作をもう1回繰り返した後、トルエン溶液に、メトキシポリ(オキシエチレン/オキシプロピレン)−2−プロピルアミン(ハンツマン社製ポリエーテルアミン;ジェファーミンM−1000、分子量1000(公称値))の22.5g(22.5mmol)をイソプロパノール405g及び水101gに溶解した溶液を、1時間かけて滴下した。
(Graft polymerization process)
Next, after adding 129 g of toluene to the above solution for dilution, tetrakis [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane (Irga manufactured by Ciba Specialty Chemicals) Knox 1010) 0.075 g was added. The jacket temperature (external temperature) was lowered to 75 ° C., 15 g of isopropanol was further added and stirred for 1 hour, and then 600 g of hot water at 70 ° C. was added and stirred. After stirring for 15 minutes, the mixture was allowed to stand to separate into a toluene solution phase at the top and a hot water phase at the bottom and two phases, so warm water was extracted from the bottom extraction valve. After the washing operation with warm water was repeated once more, the toluene solution was mixed with methoxypoly (oxyethylene / oxypropylene) -2-propylamine (a polyetheramine manufactured by Huntsman; Jeffamine M-1000, molecular weight 1000 (nominal value) ) Was added dropwise over 1 hour in a solution of 22.5 g (22.5 mmol) in 405 g isopropanol and 101 g water.
(乳化工程)
還流冷却管とフラスコとの間にディーン・スターク管を設置し、ジャケット温度90℃にて得られた液体を減圧して溶媒を120g留去し、水90gを加える工程を5回繰り返した。その後更に、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノールの90質量%水溶液(AMP90)1.5g(15mmol)を加え、固形分濃度が30質量%になるまでトルエンとイソプロパノールと水を減圧留去し、淡黄色の水性分散体を得た。分散粒子径を測定した結果、50%粒子径は0.042μm、90%粒子径は0.080μmであった。
(Emulsification process)
A process of installing a Dean-Stark tube between the reflux condenser and the flask, depressurizing the liquid obtained at a jacket temperature of 90 ° C., distilling off 120 g of the solvent, and adding 90 g of water was repeated 5 times. Thereafter, 1.5 g (15 mmol) of 90 mass% aqueous solution (AMP90) of 2-amino-2-methyl-1-propanol was added, and toluene, isopropanol and water were distilled off under reduced pressure until the solid content concentration became 30 mass%. As a result, a pale yellow aqueous dispersion was obtained. As a result of measuring the dispersed particle size, the 50% particle size was 0.042 μm, and the 90% particle size was 0.080 μm.
なお、このポリオレフィン水性分散体中のポリオレフィンは、無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体(カルボキシル基量0.30mmol/g、Mw146,000)に、更に、親水性高分子としてMw1000のメトキシポリ(オキシエチレン/オキシプロピレン)−2−プロピルアミンが0.15mmol/gグラフト重合してなるものであり、そのグラフト重合後のポリオレフィンのカルボキシル基量は0.15mmol/g、Mwは139,000である。 The polyolefin in this aqueous dispersion of polyolefin was a maleic anhydride-modified propylene-butene copolymer (carboxyl group content 0.30 mmol / g, Mw 146,000), and a methoxypoly (oxy) having a Mw of 1000 as a hydrophilic polymer. Ethylene / oxypropylene) -2-propylamine is obtained by graft polymerization of 0.15 mmol / g, and the amount of carboxyl group of the polyolefin after the graft polymerization is 0.15 mmol / g and Mw is 139,000.
[実施例1]
第一工業社製 アニオン性自己乳化型ポリウレタン水性分散体スーパーフレックス150(固形分濃度30質量%、50%粒子径75nm、酸価18mgKOH/g)9.6g、製造例2のエポキシ樹脂水性分散体3.49g、製造例4のポリオレフィン水性分散体16.8g、製造例1の顔料分散ペースト28.8gを混合し、イオン交換水で固形分濃度30質量%に調節して樹脂分散体組成物を作成した。
この樹脂分散体組成物の固形分中のエポキシ樹脂含有量は8.8質量%、ポリオレフィン含有量は20.6質量%、ポリウレタン樹脂含有量は11.8質量%であり、エポキシ樹脂水性分散体由来の界面活性剤含有量は0.8質量%である。
得られた樹脂分散体組成物の評価結果を表2に示す。
[Example 1]
Anionic self-emulsifying polyurethane aqueous dispersion Superflex 150 (solid content concentration 30% by mass, 50% particle diameter 75 nm, acid value 18 mgKOH / g) 9.6 g, epoxy resin aqueous dispersion of Production Example 2 3.49 g, 16.8 g of the aqueous polyolefin dispersion of Production Example 4 and 28.8 g of the pigment dispersion paste of Production Example 1 were mixed, and the resin dispersion composition was adjusted to a solid content concentration of 30% by mass with ion-exchanged water. Created.
The epoxy resin content in the solid content of this resin dispersion composition is 8.8% by mass, the polyolefin content is 20.6% by mass, and the polyurethane resin content is 11.8% by mass. The derived surfactant content is 0.8% by mass.
The evaluation results of the obtained resin dispersion composition are shown in Table 2.
[比較例1]
製造例2のエポキシ樹脂水性分散体の代わりに、参考例1のエポキシ樹脂水性分散体を3.01g使用した以外は全て実施例1と同様に行った。評価結果を表2に示す。
[Comparative Example 1]
The same procedure as in Example 1 was conducted except that 3.01 g of the aqueous epoxy resin dispersion of Reference Example 1 was used instead of the aqueous epoxy resin dispersion of Production Example 2. The evaluation results are shown in Table 2.
[比較例2]
製造例2のエポキシ樹脂水性分散体の代わりに、製造例3のエポキシ樹脂水性分散体を3.49g使用した以外は全て実施例1と同様に行った。評価結果を表2に示す。貯蔵安定性試験の結果、10日後に粘度が300倍以上に増大しており貯蔵安定性が低かった。
[Comparative Example 2]
The same procedure as in Example 1 was performed except that 3.49 g of the aqueous epoxy resin dispersion of Production Example 3 was used instead of the aqueous epoxy resin dispersion of Production Example 2. The evaluation results are shown in Table 2. As a result of the storage stability test, the viscosity increased 300 times or more after 10 days, and the storage stability was low.
[比較例3]
製造例2のエポキシ樹脂水性分散体を使用しない以外は全て実施例1と同様に行った。評価結果を表2に示す。
[Comparative Example 3]
All operations were performed in the same manner as in Example 1 except that the aqueous epoxy resin dispersion of Production Example 2 was not used. The evaluation results are shown in Table 2.
[実施例2]
製造例2のエポキシ樹脂水性分散体の代わりに、製造例5のエポキシ樹脂水性分散体を3.69g使用した以外は全て実施例1と同様に行った。得られた樹脂分散体組成物の評価結果を表3に示す。
[Example 2]
The same procedure as in Example 1 was performed except that 3.69 g of the aqueous epoxy resin dispersion in Production Example 5 was used instead of the aqueous epoxy resin dispersion in Production Example 2. Table 3 shows the evaluation results of the obtained resin dispersion composition.
[実施例3]
製造例2のエポキシ樹脂水性分散体の代わりに、製造例6のエポキシ樹脂水性分散体を3.59g使用した以外は全て実施例1と同様に行った。得られた樹脂分散体組成物の評価結果を表3に示す。
[Example 3]
The same procedure as in Example 1 was conducted except that 3.59 g of the aqueous epoxy resin dispersion of Production Example 6 was used instead of the aqueous epoxy resin dispersion of Production Example 2. Table 3 shows the evaluation results of the obtained resin dispersion composition.
表2,3より、本発明の樹脂分散体組成物は、貯蔵安定性に優れ、また、密着性、耐湿性、耐ガソホール性等に優れた塗膜を形成することができることが分かる。 From Tables 2 and 3, it can be seen that the resin dispersion composition of the present invention is excellent in storage stability and can form a coating film excellent in adhesion, moisture resistance, gasohol resistance and the like.
Claims (6)
ポリオレフィン(A)が、親水性高分子(B)がグラフト結合されたポリオレフィンであり、親水性高分子(B)がポリエーテル樹脂であり、
エポキシ樹脂(D)を含む樹脂粒子とポリオレフィン(A)を含む樹脂粒子との含有割合が質量比として100:10〜1000であり、かつポリオレフィン(A)とポリウレタン樹脂との質量比は90:10〜10:90である樹脂分散体組成物。 Differential scanning calorimetry glass transition temperature measured by thermometer (Tg) of 25 to 200 ° C., a weight average molecular weight is 50% particle diameter of 0.1~5μm containing epoxy resin (D) is from 900 to 2000 0 resin particles , Resin particles containing a polyolefin (A) having a reactive group capable of reacting with an epoxy group, and polyurethane resin dispersed in water,
The polyolefin (A) is a polyolefin grafted with a hydrophilic polymer (B), the hydrophilic polymer (B) is a polyether resin,
The content ratio of the resin particles containing the epoxy resin (D) and the resin particles containing the polyolefin (A) is 100: 10 to 1000 as a mass ratio, and the mass ratio of the polyolefin (A) and the polyurethane resin is 90:10. The resin dispersion composition which is -10: 90.
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