JP7193266B2 - Modified Polyolefin Resin, Aqueous Dispersion, and Primer - Google Patents
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Description
本発明は、変性ポリオレフィン樹脂、水性分散体、及びプライマーに関する。 The present invention relates to modified polyolefin resins, aqueous dispersions, and primers.
環境負荷の低減や製造コスト低減の観点から、自動車の外板部品の材料が、従来の鋼板からプラスチック基材へ置き換わりつつある。プラスチック製の外板部品上に形成された塗膜には、これまで鋼板製の外板上に形成された塗膜に求められていた塗膜性能がそのまま要求される。 From the standpoint of reducing environmental impact and manufacturing costs, the materials used in the outer panel parts of automobiles are replacing conventional steel plates with plastic substrates. A coating film formed on a plastic outer plate component is required to have the same coating film performance as was conventionally required for a coating film formed on a steel plate outer plate.
一方で、プラスチック基材は一般に非極性基材であり、表面自由エネルギーが小さく、更にプラスチック基材が結晶性を有する場合は、特に塗料が付着しにくい。これを解決するために、プラスチック基材との付着が良好な樹脂を含む組成物がプライマーとして用いられている。 On the other hand, plastic substrates are generally non-polar substrates, have low surface free energy, and when the plastic substrate has crystallinity, it is particularly difficult for the paint to adhere. In order to solve this problem, a composition containing a resin that adheres well to plastic substrates is used as a primer.
例えば、特許文献1には、プロピレン系ランダム共重合体の変性物と、メタクリル酸エステル単量体とを乳化重合して得られる、水性樹脂組成物が記載されている。 For example, Patent Document 1 describes an aqueous resin composition obtained by emulsion polymerization of a modified propylene-based random copolymer and a methacrylic acid ester monomer.
自動車の外板部品上の塗膜に求められる性能の1つに、高い耐水性が挙げられる。高圧洗車性を評価するための促進試験へ対応する必要があること、及び各季節における温度変化へ対応する必要があること等の理由から、塗膜には、常温の水への耐性だけでなく、温水への高い耐性が求められている。
一方で、環境負荷低減の観点から、溶剤系プライマーよりも水系プライマーが好ましい。
High water resistance is one of the performances required for coating films on outer panel parts of automobiles. For reasons such as the need to respond to accelerated tests to evaluate high-pressure car washability and the need to respond to temperature changes in each season, the coating film must not only be resistant to water at room temperature, but also , high resistance to hot water is required.
On the other hand, water-based primers are preferable to solvent-based primers from the viewpoint of reducing environmental load.
しかしながら、特許文献1などの、従来の(メタ)アクリル酸エステルにより変性された樹脂の水性分散体を使用して得られる塗膜は、外板上の塗膜に求められるような高水準の耐温水性を備えていなかった。 However, coatings obtained using conventional aqueous dispersions of resins modified with (meth)acrylic acid esters, such as that disclosed in US Pat. It didn't have hot water.
したがって、水性分散体としてプラスチック基材上に塗布した場合にも、良好な付着性を有すると同時に高い耐温水性を有する塗膜が得られる、変性ポリオレフィン樹脂;水性分散体;及び、良好な付着性を有すると同時に高い耐温水性を有する塗膜が得られるプライマーが求められている。 Therefore, even when applied as an aqueous dispersion onto a plastic substrate, a modified polyolefin resin that has good adhesion and at the same time provides a coating film with high resistance to hot water; an aqueous dispersion; and good adhesion. There is a need for a primer that provides a coating film that is both durable and has high resistance to hot water.
前記課題を解決すべく、本発明者らは鋭意検討した。その結果、本発明者らは、ポリオレフィン樹脂又はそれを変性した樹脂を、ガラス転移温度が所定の温度以上である単量体群で変性した樹脂を用いることにより、高い耐温水性を有する塗膜が得られることを見出した。一方で、本発明者らは、かかるガラス転移温度が所定の温度を超えると、塗膜の基材に対する付着性が不良となることも見出した。本発明者らは、更に検討を進めた結果、意外にも、ガラス転移温度に加えて水酸基価を制御することにより、高い耐温水性及び基材に対する良好な付着性を実現できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明者らは、以下を提供する。 In order to solve the above problems, the present inventors have conducted extensive studies. As a result, the present inventors have found that by using a polyolefin resin or a modified resin thereof with a monomer group having a glass transition temperature higher than a predetermined temperature, a coating film having high resistance to hot water can be obtained. is obtained. On the other hand, the present inventors also found that when the glass transition temperature exceeds a predetermined temperature, the adhesion of the coating film to the substrate becomes poor. As a result of further studies, the present inventors unexpectedly found that by controlling the hydroxyl value in addition to the glass transition temperature, it is possible to achieve high hot water resistance and good adhesion to the substrate. perfected the invention. That is, the inventors provide the following.
[1] 樹脂(A)を単量体群(B)で変性した変性物であり、
前記樹脂(A)はポリオレフィン樹脂又はそれを変性した樹脂であり、
前記単量体群(B)は、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルから選択される、1種以上の単量体から構成され、
前記1種以上の単量体をそれぞれ単量体(1)~単量体(n)とし、前記単量体群(B)における単量体(n)の重量割合をWnとし、前記単量体(n)からのホモポリマーのガラス転移温度をTgn(K)とし、前記単量体(n)からのホモポリマーの水酸基価をXn(mgKOH/g)とし、ここで、nは1以上の整数とすると、
下記式(1)及び(2)から算出される単量体群(B)のガラス転移温度Tgが50℃以上90℃以下であり、
下記式(3)から算出される単量体群(B)の水酸基価Xが17mgKOH/g以上50mgKOH/g以下である、変性ポリオレフィン樹脂。
[3] 前記樹脂(A)が、カルボン酸により、及び/又は塩素によりポリオレフィン樹脂が変性されている樹脂である、[1]又は[2]に記載の変性ポリオレフィン樹脂。
[4] 前記樹脂(A)の、単量体群(B)に対する重量比率(樹脂(A)/単量体群(B))が、20/80以上95/5以下である、[1]~[3]のいずれか1つに記載の変性ポリオレフィン樹脂。
[5] [1]~[4]のいずれか1つに記載の変性ポリオレフィン樹脂及び水を含む、水性分散体。
[6] [1]~[4]のいずれか1つに記載の変性ポリオレフィン樹脂を含む、プライマー。
[1] A modified product obtained by modifying the resin (A) with the monomer group (B),
The resin (A) is a polyolefin resin or a modified resin thereof,
The monomer group (B) is composed of one or more monomers selected from (meth)acrylic acid and (meth)acrylic acid esters,
The one or more monomers are respectively monomers (1) to monomers (n), the weight ratio of the monomer (n) in the monomer group (B) is Wn, and the monomers Let Tgn(K) be the glass transition temperature of the homopolymer from monomer (n), and Xn (mgKOH/g) be the hydroxyl value of the homopolymer from said monomer (n), where n is 1 or more. Given an integer,
The glass transition temperature Tg of the monomer group (B) calculated from the following formulas (1) and (2) is 50 ° C. or higher and 90 ° C. or lower,
A modified polyolefin resin in which the hydroxyl value X of the monomer group (B) calculated from the following formula (3) is 17 mgKOH/g or more and 50 mgKOH/g or less.
[3] The modified polyolefin resin according to [1] or [2], wherein the resin (A) is a polyolefin resin modified with carboxylic acid and/or chlorine.
[4] The weight ratio of the resin (A) to the monomer group (B) (resin (A)/monomer group (B)) is 20/80 or more and 95/5 or less [1] The modified polyolefin resin according to any one of [3].
[5] An aqueous dispersion comprising the modified polyolefin resin according to any one of [1] to [4] and water.
[6] A primer containing the modified polyolefin resin according to any one of [1] to [4].
また本発明は以下を提供する。
[7] 樹脂(A)を単量体群(B)で変性して変性ポリオレフィン樹脂を得ることを含む、変性ポリオレフィン樹脂の製造方法であって、
前記樹脂(A)はポリオレフィン樹脂又はそれを変性した樹脂であり、
前記単量体群(B)は、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルから選択される、1種以上の単量体から構成され、
前記1種以上の単量体をそれぞれ単量体(1)~単量体(n)とし、前記単量体群(B)における単量体(n)の重量割合をWnとし、前記単量体(n)からのホモポリマーのガラス転移温度をTgn(K)とし、前記単量体(n)からのホモポリマーの水酸基価をXn(mgKOH/g)とし、ここで、nは1以上の整数とすると、
下記式(1)及び(2)から算出される単量体群(B)のガラス転移温度Tgが50℃以上90℃以下であり、
下記式(3)から算出される単量体群(B)の水酸基価Xが17mgKOH/g以上50mgKOH/g以下である、変性ポリオレフィン樹脂の製造方法。
[7] A method for producing a modified polyolefin resin, comprising modifying the resin (A) with the monomer group (B) to obtain a modified polyolefin resin,
The resin (A) is a polyolefin resin or a modified resin thereof,
The monomer group (B) is composed of one or more monomers selected from (meth)acrylic acid and (meth)acrylic acid esters,
The one or more monomers are respectively monomers (1) to monomers (n), the weight ratio of the monomer (n) in the monomer group (B) is Wn, and the monomers Let Tgn(K) be the glass transition temperature of the homopolymer from monomer (n), and Xn (mgKOH/g) be the hydroxyl value of the homopolymer from said monomer (n), where n is 1 or more. Given an integer,
The glass transition temperature Tg of the monomer group (B) calculated from the following formulas (1) and (2) is 50 ° C. or higher and 90 ° C. or lower,
A method for producing a modified polyolefin resin, wherein the hydroxyl value X of the monomer group (B) calculated from the following formula (3) is 17 mgKOH/g or more and 50 mgKOH/g or less.
本発明によれば、水性分散体としてプラスチック基材上に塗布した場合にも、良好な付着性を有すると同時に高い耐温水性を有する塗膜が得られる、変性ポリオレフィン樹脂;水性分散体;及び、良好な付着性を有すると同時に高い耐温水性を有する塗膜が得られるプライマーを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the present invention, a modified polyolefin resin that can provide a coating film having good adhesion and high resistance to hot water even when applied as an aqueous dispersion onto a plastic substrate; an aqueous dispersion; and It is possible to provide a primer that provides a coating film that has good adhesion and at the same time has high resistance to hot water.
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。本発明は、以下の実施形態により限定されない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will now be described in detail with reference to its preferred embodiments. The present invention is not limited by the following embodiments.
本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸若しくはメタクリル酸、又はその両方を意味する。
本明細書において、「(メタ)アクリル酸エステル」は、アクリル酸エステル若しくはメタクリル酸エステル、又はその両方を意味する。
本明細書において、「(メタ)アクリロイル基」は、アクリロイル基若しくはメタクリロイル基、又はその両方を意味する。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート若しくはメタクリレート、又はその両方を意味する。
本明細書において、「組成物」は、1種の成分のみから構成される物及び2種以上の成分を含む物を包含する。
本明細書において、「剤」は、1種の成分のみから構成される物及び2種以上の成分を含む物を包含する。
As used herein, "(meth)acrylic acid" means acrylic acid or methacrylic acid, or both.
As used herein, "(meth)acrylic acid ester" means acrylic acid ester or methacrylic acid ester, or both.
As used herein, a "(meth)acryloyl group" means an acryloyl group, a methacryloyl group, or both.
As used herein, "(meth)acrylate" means acrylate or methacrylate, or both.
As used herein, the term "composition" includes those consisting of only one component and those containing two or more components.
As used herein, the term "agent" includes substances consisting of only one component and substances containing two or more components.
[1.変性ポリオレフィン樹脂]
本発明の変性ポリオレフィン樹脂は、樹脂(A)を単量体群(B)で変性した変性物である。
[1. Modified polyolefin resin]
The modified polyolefin resin of the present invention is a modified product obtained by modifying the resin (A) with the monomer group (B).
[1.1.樹脂(A)]
樹脂(A)は、ポリオレフィン樹脂又はそれを変性した樹脂である。
(ポリオレフィン樹脂)
ポリオレフィン樹脂は、オレフィンの重合体(ポリオレフィン)を含む。ポリオレフィンとしては、重合触媒としてチーグラー・ナッタ触媒又はメタロセン触媒を用いて得られるポリオレフィンが好ましく;重合触媒としてチーグラー・ナッタ触媒又はメタロセン触媒を用いて得られる、ポリプロピレン、又はプロピレンとα-オレフィン(例、エチレン、ブテン、3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ヘプテン)との共重合体がより好ましく;重合触媒としてメタロセン触媒を用いて得られる、ポリプロピレン又はプロピレン系ランダム共重合体が更に好ましく;重合触媒としてメタロセン触媒を用いて得られる、ポリプロピレン、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、又はエチレン-プロピレン-ブテン共重合体が更により好ましい。
[1.1. Resin (A)]
Resin (A) is a polyolefin resin or a modified resin thereof.
(polyolefin resin)
Polyolefin resins include polymers of olefins (polyolefins). The polyolefin is preferably a polyolefin obtained using a Ziegler-Natta catalyst or a metallocene catalyst as a polymerization catalyst; polypropylene obtained using a Ziegler-Natta catalyst or a metallocene catalyst as a polymerization catalyst, or propylene and an α-olefin (e.g., ethylene, butene, 3-methyl-1-butene, 3-methyl-1-heptene) is more preferable; polypropylene or propylene-based random copolymer obtained using a metallocene catalyst as a polymerization catalyst is further Preferred; even more preferred are polypropylene, ethylene-propylene copolymers, propylene-butene copolymers, or ethylene-propylene-butene copolymers obtained using metallocene catalysts as polymerization catalysts.
なお、メタロセン触媒を用いると、得られるポリオレフィンは、分子量分布が狭く、ランダム共重合性に優れ、組成分布が狭く、共重合しうるコモノマーの範囲が広いという特徴を有する。 When a metallocene catalyst is used, the resulting polyolefin is characterized by a narrow molecular weight distribution, excellent random copolymerizability, a narrow composition distribution, and a wide range of copolymerizable comonomers.
ここで、プロピレン系ランダム共重合体とは、プロピレン及びα-オレフィンをランダム共重合して得られるポリオレフィンをいい、例えば、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、エチレン-プロピレン-ジエン共重合体、エチレン-プロピレン-ブテン共重合体が挙げられる。なお、ポリオレフィン樹脂を構成する(共)重合体は、1種単独であってもよく、複数の(共)重合体の組み合わせであってもよい。 Here, the propylene-based random copolymer refers to a polyolefin obtained by random copolymerization of propylene and α-olefin, such as ethylene-propylene copolymer, propylene-butene copolymer, ethylene-propylene-diene. copolymers, and ethylene-propylene-butene copolymers. In addition, the (co)polymer constituting the polyolefin resin may be of one type alone, or may be a combination of a plurality of (co)polymers.
メタロセン触媒は、公知のものを使用しうる。例えば、下記成分(1)及び成分(2)、更に必要に応じて成分(3)を組み合わせて得られる触媒が挙げられる。中でも、メタロセン触媒は、下記成分(1)及び成分(2)、更に必要に応じて成分(3)を組み合わせて得られる触媒が好ましい。
成分(1):共役五員環配位子を少なくとも1つ有する周期律表4~6族の遷移金属化合物であるメタロセン錯体。
成分(2):イオン交換性層状ケイ酸塩。
成分(3):有機アルミニウム化合物。
A known metallocene catalyst can be used. Examples thereof include catalysts obtained by combining the following components (1) and (2), and optionally component (3). Among them, the metallocene catalyst is preferably a catalyst obtained by combining the following component (1) and component (2), and optionally component (3).
Component (1): A metallocene complex that is a transition metal compound of Groups 4 to 6 of the periodic table having at least one conjugated five-membered ring ligand.
Component (2): Ion-exchange layered silicate.
Component (3): an organoaluminum compound.
ポリオレフィン樹脂の構造は、通常の高分子化合物が取り得る、アイソタクチック構造、アタクチック構造、シンジオタクチック構造等のいずれであってもよい。これらの構造の中でも、ポリオレフィン基材への付着性、特に低温乾燥での付着性を考慮すると、メタロセン触媒を用いた場合にとり得る、アイソタクチック構造のポリオレフィン樹脂が好ましい。 The structure of the polyolefin resin may be any of an isotactic structure, an atactic structure, a syndiotactic structure, etc., which ordinary polymer compounds can take. Among these structures, polyolefin resins having an isotactic structure, which can be obtained when a metallocene catalyst is used, are preferable in consideration of adhesion to polyolefin substrates, especially adhesion at low temperature drying.
ポリオレフィン樹脂の成分組成として、プロピレン構成単位含有率は、60重量%以上が好ましく、70重量%以上がより好ましく、80重量%以上がさらに好ましい。プロピレン成分が60重量%以上であると、ポリオレフィン基材に対する付着性(密着性、接着性)がより良好となり得る。 As the component composition of the polyolefin resin, the propylene structural unit content is preferably 60% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and even more preferably 80% by weight or more. When the propylene component is 60% by weight or more, the adhesion (adhesion, adhesiveness) to polyolefin substrates can be better.
なお、ポリオレフィン樹脂におけるプロピレン構成単位含有率は、原料におけるプロピレンの使用割合としうるが、NMR解析により算出してもよい。 The propylene structural unit content in the polyolefin resin can be the ratio of propylene used in the raw material, but may be calculated by NMR analysis.
(ポリオレフィン樹脂を変性した樹脂)
樹脂(A)は、ポリオレフィン樹脂を変性して得られる樹脂であってもよい。変性の種類は特に限定されない。樹脂(A)が、ポリオレフィン樹脂を複数種の変性材料により変性して得られる樹脂である場合、複数種の変性材料による変性は、同時に行ってもよく、逐次に行ってもよい。
(Resin modified from polyolefin resin)
The resin (A) may be a resin obtained by modifying a polyolefin resin. The type of modification is not particularly limited. When the resin (A) is a resin obtained by modifying a polyolefin resin with multiple types of modifying materials, the modification with the multiple types of modifying materials may be performed simultaneously or sequentially.
変性は、好ましくはカルボン酸による変性及び/又は塩素による変性である。 Modification is preferably modification with carboxylic acid and/or modification with chlorine.
樹脂(A)は、ポリオレフィン樹脂をカルボン酸により変性して得られる、酸変性ポリオレフィン樹脂であってもよい。 The resin (A) may be an acid-modified polyolefin resin obtained by modifying a polyolefin resin with a carboxylic acid.
ポリオレフィン樹脂の変性に用いうるカルボン酸としては、特に限定されないが、例えば、α,β-不飽和カルボン酸及びα,β-不飽和カルボン酸の誘導体(例、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、アコニット酸、無水アコニット酸、無水ハイミック酸、(メタ)アクリル酸)が挙げられる。中でも、カルボン酸としては、α,β-不飽和カルボン酸の酸無水物又は(メタ)アクリル酸が好ましく、無水マレイン酸又は(メタ)アクリル酸がより好ましい。 Carboxylic acids that can be used to modify polyolefin resins are not particularly limited, but examples include α,β-unsaturated carboxylic acids and derivatives of α,β-unsaturated carboxylic acids (e.g., maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, , citraconic acid, citraconic anhydride, mesaconic acid, itaconic acid, itaconic anhydride, aconitic acid, aconitic anhydride, hymic anhydride, (meth)acrylic acid). Among them, the carboxylic acid is preferably an acid anhydride of an α,β-unsaturated carboxylic acid or (meth)acrylic acid, more preferably maleic anhydride or (meth)acrylic acid.
なお、本明細書において、用語「カルボン酸」は、酸無水物を包含し、「カルボン酸による変性」には、カルボン酸無水物による変性が含まれるものとする。 In this specification, the term "carboxylic acid" includes acid anhydrides, and "modification with carboxylic acid" includes modification with carboxylic anhydrides.
ポリオレフィン樹脂をカルボン酸で変性する場合、カルボン酸による変性度(カルボン酸の含有率)は、好ましくは1.0重量%以上20重量%以下であり、より好ましくは1.5重量%以上15重量%以下であり、更に好ましくは2.5重量%以上10重量%以下である。
なお、カルボン酸による変性度(カルボン酸の含有率)は、公知の方法で測定することができる。例えば、アルカリ滴定法又はフーリエ変換赤外分光法によって求めることができる。
When the polyolefin resin is modified with carboxylic acid, the degree of modification with carboxylic acid (content of carboxylic acid) is preferably 1.0% by weight or more and 20% by weight or less, more preferably 1.5% by weight or more and 15% by weight. % or less, more preferably 2.5 wt % or more and 10 wt % or less.
The degree of modification with carboxylic acid (content of carboxylic acid) can be measured by a known method. For example, it can be determined by alkaline titration or Fourier transform infrared spectroscopy.
ポリオレフィン樹脂をカルボン酸により変性する方法としては、公知の方法を使用しうる。例えば、ポリオレフィン樹脂を溶融し、変性するためのカルボン酸及びラジカル反応開始剤を添加して変性する方法が挙げられる。反応装置には特に限定がなく、例えば、押出機を用いて変性反応を行ってもよい。 A known method can be used as a method for modifying the polyolefin resin with a carboxylic acid. For example, there is a method of melting a polyolefin resin and adding a carboxylic acid and a radical reaction initiator for modification. The reaction apparatus is not particularly limited, and for example, an extruder may be used for the modification reaction.
樹脂(A)は、ポリオレフィン樹脂を塩素により変性して得られる、塩素化ポリオレフィン樹脂であってもよい。 The resin (A) may be a chlorinated polyolefin resin obtained by modifying a polyolefin resin with chlorine.
ポリオレフィン樹脂を塩素化する場合、塩素化されたポリオレフィン樹脂の塩素含有率は、10重量%以上が好ましく、15重量%以上がより好ましい。塩素含有率の上限は、40重量%以下が好ましく、35重量%以下がより好ましい。塩素含有率が前記範囲内に収まると、得られる変性ポリオレフィン樹脂が、ポリオレフィン基材への付着性に優れるものとなる。
塩素含有率が本範囲にあると、変性ポリオレフィン樹脂が、塩素原子同士の立体反発のため直鎖構造を示し易くなると推測される。そのため、変性ポリオレフィン樹脂が、基材への付着性に優れるものになると推測される。前記推測は、本発明を限定するものではない。
When the polyolefin resin is chlorinated, the chlorine content of the chlorinated polyolefin resin is preferably 10% by weight or more, more preferably 15% by weight or more. The upper limit of the chlorine content is preferably 40% by weight or less, more preferably 35% by weight or less. When the chlorine content falls within the above range, the obtained modified polyolefin resin has excellent adhesion to polyolefin substrates.
It is presumed that when the chlorine content is within this range, the modified polyolefin resin tends to exhibit a linear structure due to steric repulsion between chlorine atoms. Therefore, it is presumed that the modified polyolefin resin has excellent adhesion to the substrate. The speculation does not limit the invention.
なお、塩素含有率は、JIS-K7229に基づいて測定することができる。 The chlorine content can be measured according to JIS-K7229.
塩素による変性の方法としては、公知の方法を用いうる。例えば、ポリオレフィン樹脂をクロロホルム等の塩素系溶媒に溶解した後、塩素ガスを吹き込み、塩素を導入する方法が挙げられる。より詳細には、例えば、塩素による変性は、ポリオレフィン樹脂を、水、四塩化炭素、又はクロロホルム等の媒体に分散又は溶解し、触媒の存在下又は紫外線の照射下、加圧又は常圧下、50~140℃の温度範囲で塩素ガスを吹き込むことにより行いうる。 A known method can be used as the method of modification with chlorine. For example, a method of dissolving a polyolefin resin in a chlorine-based solvent such as chloroform and then blowing in chlorine gas to introduce chlorine can be used. More specifically, for example, modification with chlorine is carried out by dispersing or dissolving a polyolefin resin in a medium such as water, carbon tetrachloride, or chloroform, in the presence of a catalyst or under irradiation with ultraviolet rays, under pressure or normal pressure, 50 It can be carried out by blowing chlorine gas in a temperature range of ~140°C.
塩素化の際に塩素系溶媒を使用した場合、塩素系溶媒は、通常、減圧留去され得、あるいは別の有機溶剤で置換されてもよい。 When a chlorinated solvent is used in the chlorination, the chlorinated solvent can usually be distilled off under reduced pressure or replaced with another organic solvent.
樹脂(A)は、ポリオレフィン樹脂に対して、カルボン酸による変性及び塩素による変性を行って得られる樹脂であってもよい。以下、ポリオレフィン樹脂に対して、カルボン酸による変性及び塩素による変性を行って得られる樹脂を、酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂ともいう。 The resin (A) may be a resin obtained by modifying a polyolefin resin with a carboxylic acid and modifying it with chlorine. Hereinafter, a resin obtained by modifying a polyolefin resin with a carboxylic acid and modifying it with chlorine is also referred to as an acid-modified chlorinated polyolefin resin.
樹脂(A)は、ポリオレフィン樹脂に対して、カルボン酸による変性をまず行い、次いで塩素による変性を行って得られる変性物であってもよいし、ポリオレフィン樹脂に対して、塩素による変性をまず行い、次いでカルボン酸による変性を行って得られる変性物であってもよい。 The resin (A) may be a modified product obtained by first modifying a polyolefin resin with a carboxylic acid and then modifying it with chlorine, or it may be a modified product obtained by first modifying a polyolefin resin with chlorine. and then modified with carboxylic acid.
酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂を製造する方法としては、例えば、前記方法により得られる酸変性ポリオレフィン樹脂に対して、前記塩素による変性方法により変性を施す方法、又は前記方法により得られる塩素化ポリオレフィン樹脂に対して、前記カルボン酸による変性方法による変性を施す方法が挙げられる。 As a method for producing the acid-modified chlorinated polyolefin resin, for example, the acid-modified polyolefin resin obtained by the above method is modified by the modification method with chlorine, or the chlorinated polyolefin resin obtained by the above method is modified. On the other hand, there is a method of modifying by the modification method with carboxylic acid.
樹脂(A)は、任意の添加剤を含む形態であってもよい。例えば、樹脂(A)は、安定剤を含む形態であってもよい。 The resin (A) may be in a form containing any additive. For example, the resin (A) may be in a form containing a stabilizer.
任意の安定剤としては、例えば、エポキシ化合物;ポリ塩化ビニル樹脂の安定剤として使用されている、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸鉛等の金属石鹸類;ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マレート等の有機金属化合物類;ハイドロタルサイト化合物類が挙げられる。 Optional stabilizers include, for example, epoxy compounds; metal soaps such as calcium stearate and lead stearate used as stabilizers for polyvinyl chloride resins; organometallic compounds such as dibutyltin dilaurate and dibutyltin malate. and hydrotalcite compounds.
エポキシ化合物としては、特に限定されないが、樹脂(A)と相溶することができるエポキシ化合物が好ましい。例えば、エポキシ当量が100から500程度で、1分子あたり1個以上のエポキシ基を有する化合物が挙げられる。 The epoxy compound is not particularly limited, but an epoxy compound compatible with the resin (A) is preferable. Examples thereof include compounds having an epoxy equivalent of about 100 to 500 and having one or more epoxy groups per molecule.
そのようなエポキシ化合物としては、例えば、天然の不飽和基を有する植物油を、過酢酸等の過酸でエポキシ化して得られるエポキシ化植物油(エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油等);オレイン酸、トール油脂肪酸、大豆油脂肪酸等の、不飽和脂肪酸をエポキシ化したエポキシ化脂肪酸エステル類;エポキシ化テトラヒドロフタレート等のエポキシ化脂環式化合物;ビスフェノールA又は多価アルコールとエピクロルヒドリンとを縮合して得られる、例えば、ビスフェノールAグリシジルエーテル、エチレングリコールグリシジルエーテル、プロピレングリコールグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル等のエーテル類;ブチルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、sec-ブチルフェニルグリシジルエーテル、tert-ブチルフェニルグリシジルエーテル、フェノールポリエチレンオキサイドグリシジルエーテル等に代表される、モノエポキシ化合物類が挙げられる。 Examples of such epoxy compounds include epoxidized vegetable oils (epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil, etc.) obtained by epoxidizing a vegetable oil having a natural unsaturated group with a peracid such as peracetic acid; oleic acid; Epoxidized fatty acid esters obtained by epoxidizing unsaturated fatty acids such as tall oil fatty acid and soybean oil fatty acid; epoxidized alicyclic compounds such as epoxidized tetrahydrophthalate; Ethers such as bisphenol A glycidyl ether, ethylene glycol glycidyl ether, propylene glycol glycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether; butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, decyl glycidyl ether, stearyl glycidyl ether monoepoxy compounds typified by ether, allyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, sec-butylphenyl glycidyl ether, tert-butylphenyl glycidyl ether, phenol polyethylene oxide glycidyl ether and the like;
安定剤は、1種単独でもよいし、2種以上の組み合わせであってもよい。 The stabilizer may be used alone or in combination of two or more.
樹脂(A)を任意の安定剤を含む形態として単量体群(B)により変性する場合、樹脂(A)に対する安定剤の重量比率は、1~20重量%(固形分換算)であることが好ましい。 When the resin (A) is modified with the monomer group (B) in a form containing an optional stabilizer, the weight ratio of the stabilizer to the resin (A) should be 1 to 20% by weight (in terms of solid content). is preferred.
樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)の下限は、好ましくは10,000以上である。重量平均分子量が10,000以上であると、得られる変性ポリオレフィン樹脂を含む組成物の凝集力が十分であり、樹脂組成物が基材への付着性に優れるものとなりうる。また、その上限は、好ましくは150,000以下である。重量平均分子量が150,000以下であると、得られる変性ポリオレフィン樹脂に他の樹脂を配合して樹脂組成物とした場合に、変性ポリオレフィン樹脂と他の樹脂との相溶性が良好となり、樹脂組成物が基材への付着性に優れるものとなりうる。 The lower limit of the weight average molecular weight (Mw) of resin (A) is preferably 10,000 or more. When the weight average molecular weight is 10,000 or more, the resulting composition containing the modified polyolefin resin has sufficient cohesion, and the resin composition can be excellent in adhesion to substrates. Moreover, the upper limit is preferably 150,000 or less. When the weight-average molecular weight is 150,000 or less, when the obtained modified polyolefin resin is blended with other resins to form a resin composition, the modified polyolefin resin and the other resins have good compatibility, and the resin composition is improved. The product can have excellent adhesion to the substrate.
なお、樹脂(A)の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、標準ポリスチレン検量線から求めうる。 The weight average molecular weight of resin (A) can be determined from a standard polystyrene calibration curve by gel permeation chromatography (GPC).
[1.2.単量体群(B)]
単量体群(B)は、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルから選択される、1種以上の単量体から構成される。
[1.2. Monomer group (B)]
The monomer group (B) is composed of one or more monomers selected from (meth)acrylic acid and (meth)acrylic acid esters.
(メタ)アクリル酸エステルは、分子内に、(メタ)アクリロイル基を少なくとも1個含み、好ましくは1個含む。 The (meth)acrylic acid ester contains at least one (meth)acryloyl group, preferably one (meth)acryloyl group, in the molecule.
(単量体群(B)のガラス転移温度)
単量体群(B)のガラス転移温度Tgは、通常50℃以上90℃以下であり、好ましくは55℃以上、より好ましくは60℃以上であり、好ましくは85℃以下、より好ましくは80℃以下である。
単量体群(B)のガラス転移温度Tgが、前記下限値以上であることにより、塗膜を温水に浸漬した後における、塗膜の基材への付着性(接着性、密着性)が良好となり、塗膜の耐温水性が向上しうる。その理由としては、単量体群(B)のガラス転移温度Tgが、温水の温度以上であると、塗膜を温水に浸漬した場合に、塗膜の軟化が抑制されて塗膜と基材との密着性が向上するためと考えられる。ただし、前記理由は本発明を限定するものではない。
(Glass transition temperature of monomer group (B))
The glass transition temperature Tg of the monomer group (B) is usually 50°C or higher and 90°C or lower, preferably 55°C or higher, more preferably 60°C or higher, preferably 85°C or lower, more preferably 80°C. It is below.
The glass transition temperature Tg of the monomer group (B) is at least the lower limit value, so that the adhesion (adhesion, adhesion) of the coating film to the substrate after immersing the coating film in warm water is It becomes good, and the hot water resistance of the coating film can be improved. The reason for this is that when the glass transition temperature Tg of the monomer group (B) is equal to or higher than the temperature of hot water, softening of the coating film is suppressed when the coating film is immersed in warm water, and the coating film and the substrate are It is thought that this is because the adhesiveness with is improved. However, the above reasons do not limit the present invention.
単量体群(B)のガラス転移温度Tgが、前記上限値以下であることにより、塗膜に適度な柔軟性が付与されて、塗膜の基材への付着性(接着性、密着性)が良好となる。 When the glass transition temperature Tg of the monomer group (B) is equal to or lower than the upper limit value, the coating film is imparted with appropriate flexibility, and the adhesion of the coating film to the substrate (adhesion, adhesion ) becomes good.
ここで、単量体のガラス転移温度Tgは、下記式(1)及び(2)から算出される値である。下記式(1)はFOX式と呼ばれる。 Here, the glass transition temperature Tg of the monomer is a value calculated from the following formulas (1) and (2). The following formula (1) is called the FOX formula.
Tg(℃)=Tg’+273.15 (2) Tg (°C) = Tg' + 273.15 (2)
前記式(1)において、
Wnは、単量体群(B)を構成する単量体をそれぞれ単量体(1)~単量体(n)とした場合の、単量体群(B)における単量体(n)の重量割合を表し、
Tgnは、単量体(n)からのホモポリマーのガラス転移温度(K)を表す。
単量体群(B)を構成する単量体のそれぞれの重量割合の合計は、1とする。
In the above formula (1),
Wn is the monomer (n) in the monomer group (B) when the monomers constituting the monomer group (B) are the monomers (1) to (n), respectively. represents the weight percentage of
Tgn represents the glass transition temperature (K) of a homopolymer from monomer (n).
The total weight ratio of each of the monomers constituting the monomer group (B) is 1.
単量体(n)からのホモポリマーのガラス転移温度は、ポリマーハンドブック(Wiley-Interscience Publication、4th Edition, 1999)及び製品データに掲載されているTgを用いうる。 As the glass transition temperature of the homopolymer from the monomer (n), Tg listed in Polymer Handbook (Wiley-Interscience Publication, 4th Edition, 1999) and product data can be used.
実施例における単量体群(B)のガラス転移温度(℃)も、前記式(1)及び(2)により算出された値である。 The glass transition temperature (°C) of the monomer group (B) in the examples is also a value calculated by the above formulas (1) and (2).
(単量体群(B)の水酸基価)
単量体群(B)の水酸基価Xは、通常17mgKOH/g以上50mgKOH/g以下であり、好ましくは18mgKOH/g以上、より好ましくは19mgKOH/g以上であり、好ましくは45mgKOH/g以下、より好ましくは40mgKOH/g以下である。
水酸基価Xが、前記範囲内に収まることにより、変性ポリオレフィン樹脂の含水媒体に対する分散性が良好となり、変性ポリオレフィン樹脂を、安定な水性分散体としうる。
(Hydroxyl value of monomer group (B))
The hydroxyl value X of the monomer group (B) is usually 17 mgKOH/g or more and 50 mgKOH/g or less, preferably 18 mgKOH/g or more, more preferably 19 mgKOH/g or more, preferably 45 mgKOH/g or less, and more Preferably, it is 40 mgKOH/g or less.
When the hydroxyl value X falls within the above range, the modified polyolefin resin has good dispersibility in a water-containing medium, and the modified polyolefin resin can be made into a stable aqueous dispersion.
水酸基価Xが、前記下限値以上であることにより、変性ポリオレフィン樹脂をプライマーの成分として用いた場合に、上塗り塗料の基材への付着性(密着性)が向上する。
その理由としては、変性ポリオレフィン樹脂と上塗り塗料中の成分との間で、架橋反応などの相互作用が生じるためと考えられる。相互作用の例としては、上塗り塗料中に硬化剤として多用されるイソシアネート成分との架橋反応が挙げられる。ただし、前記理由は本発明を限定するものではない。
When the modified polyolefin resin is used as a component of the primer, the adhesion (adhesion) of the topcoat paint to the base material is improved by setting the hydroxyl value X to the lower limit value or more.
The reason for this is thought to be that an interaction such as a cross-linking reaction occurs between the modified polyolefin resin and components in the topcoat paint. Examples of interactions include cross-linking reactions with isocyanate components often used as curing agents in topcoats. However, the above reasons do not limit the present invention.
水酸基価Xが、前記上限値以下であることにより、単量体群(B)のガラス転移温度を適度な温度として、塗膜の耐温水性を向上させうる。また、変性ポリオレフィン樹脂を含む水性分散体の安定性が良好となる。
その理由としては、以下が考えられる。水酸基価Xが、前記上限値を超えると、変性ポリオレフィン樹脂を水性分散体とした場合に、分散粒子の表面に現れたヒドロキシ基が互いに相互作用して、分散粒子が互いに会合すると考えられる。したがって、水酸基価Xが前記上限値以下であると、分散粒子の会合が抑制されて、水性分散体の安定性が良好になると考えられる。ただし、前記理由は本発明を限定するものではない。
When the hydroxyl value X is equal to or less than the above upper limit, the glass transition temperature of the monomer group (B) can be adjusted to an appropriate temperature, and the hot water resistance of the coating film can be improved. Also, the stability of the aqueous dispersion containing the modified polyolefin resin is improved.
The reason for this is as follows. If the hydroxyl value X exceeds the above upper limit, when the modified polyolefin resin is made into an aqueous dispersion, the hydroxyl groups appearing on the surface of the dispersed particles will interact with each other, and the dispersed particles will associate with each other. Therefore, it is considered that when the hydroxyl value X is equal to or less than the upper limit, the aggregation of the dispersed particles is suppressed, and the stability of the aqueous dispersion is improved. However, the above reasons do not limit the present invention.
ここで、水酸基価Xは、下記式(3)から算出される値である。 Here, the hydroxyl value X is a value calculated from the following formula (3).
前記式(3)において、
Wnは前記式(1)における定義と同様であり、
Xnは、単量体(n)からのホモポリマーの水酸基価(mgKOH/g)を表す。
In the above formula (3),
Wn is the same as defined in the above formula (1),
Xn represents the hydroxyl value (mgKOH/g) of the homopolymer from the monomer (n).
単量体(n)からのホモポリマーの水酸基価は、通常、単量体(n)における水酸基価の値と同値である。水酸基価は、通常、単量体1g中の水酸基量(mol)を、水酸化カリウムの重量に換算することで求められる。 The hydroxyl value of the homopolymer from monomer (n) is usually the same as the hydroxyl value of monomer (n). The hydroxyl value is usually obtained by converting the amount (mol) of hydroxyl groups in 1 g of the monomer to the weight of potassium hydroxide.
通常、単量体群(B)において、水酸基価の大きい単量体の含有率を大きくすることにより、水酸基価Xを大きくでき、水酸基価の大きい単量体の含有率を小さくすることにより水酸基価Xを小さくできる。 Usually, in the monomer group (B), by increasing the content of a monomer having a large hydroxyl value, the hydroxyl value X can be increased, and by decreasing the content of a monomer having a large hydroxyl value, hydroxyl group value X can be reduced.
実施例における、単量体群(B)の水酸基価も、前記式(3)により算出された値である。 The hydroxyl value of the monomer group (B) in the examples is also a value calculated by the above formula (3).
単量体群(B)を構成しうる、(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルコキシシリル基、アミド基、スルファニル基などの官能基を有していてもよい。(メタ)アクリル酸エステルは、エステル基(-(C=O)-O-で表される基)及び炭素-炭素二重結合以外に、官能基を、1種のみ有していてもよく、2種以上有していてもよい。ここで、アミド基とは、アミドから窒素原子に結合した水素原子を1個除いた残りの原子団を意味する。
(メタ)アクリル酸エステルが、エステル基(-(C=O)-O-で表される基)及び炭素-炭素二重結合以外に、官能基を有することにより、塗膜の基材への付着性(密着性)を向上させうる。
The (meth)acrylic acid esters that can constitute the monomer group (B) may have functional groups such as hydroxyl groups, carboxyl groups, alkoxysilyl groups, amide groups, and sulfanyl groups. (Meth)acrylic ester may have only one type of functional group other than the ester group (group represented by -(C=O)-O-) and the carbon-carbon double bond, You may have 2 or more types. Here, an amide group means an atomic group remaining after removing one hydrogen atom bonded to a nitrogen atom from an amide.
(Meth) acrylic acid ester has an ester group (group represented by -(C=O) -O-) and a carbon-carbon double bond, by having a functional group, the coating film to the substrate Adhesiveness (adhesion) can be improved.
単量体群(B)は、エステル基及び炭素-炭素二重結合以外の官能基として、ヒドロキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステルを含むことが好ましい。 The monomer group (B) preferably contains a (meth)acrylic acid ester having a hydroxy group as a functional group other than the ester group and the carbon-carbon double bond.
単量体群(B)を構成しうる、(メタ)アクリル酸エステルの例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート(例、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート)、イソボルニル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、及びネオペンチルグリコール(メタ)アクリレートが挙げられる。 Examples of (meth)acrylic acid esters that can constitute the monomer group (B) include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, 2 - methoxyethyl (meth)acrylate, hydroxyethyl (meth)acrylate (e.g. 2-hydroxyethyl (meth)acrylate), isobornyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate , tridecyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, dimethylaminoethyl (meth)acrylate, diethylaminoethyl (meth)acrylate, N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate acrylates, acetoacetoxyethyl (meth)acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, 1,9-nonanediol di(meth)acrylate, tripropylene glycol ( meth)acrylates, and neopentyl glycol (meth)acrylates.
[1.3.樹脂(A)/単量体群(B)]
樹脂(A)の、単量体群(B)に対する重量比率(樹脂(A)/単量体群(B))は、好ましくは20/80以上、より好ましくは30/70以上であり、好ましくは95/5以下、より好ましくは90/10以下であり、更に好ましくは70/30以下であり、好ましくは20/80以上95/5以下であり、より好ましくは30/70以上90/10以下である。
樹脂(A)の単量体群(B)に対する重量比率が、上記範囲に収まることにより、塗膜の基材への付着性(密着性)が優れたものとなり、耐温水性が向上する。
[1.3. Resin (A)/monomer group (B)]
The weight ratio of the resin (A) to the monomer group (B) (resin (A)/monomer group (B)) is preferably 20/80 or more, more preferably 30/70 or more. is 95/5 or less, more preferably 90/10 or less, still more preferably 70/30 or less, preferably 20/80 or more and 95/5 or less, more preferably 30/70 or more and 90/10 or less is.
When the weight ratio of the resin (A) to the monomer group (B) is within the above range, the adhesion (adhesion) of the coating film to the substrate is excellent, and the resistance to hot water is improved.
[1.4.変性方法]
樹脂(A)を、単量体群(B)で変性する方法としては、特に限定はなく、従前公知の方法を用いうる。例えば、変性方法として、下記の、溶液法、溶融法、及び乳化重合のいずれも採用しうる。
[1.4. Denaturation method]
The method for modifying the resin (A) with the monomer group (B) is not particularly limited, and conventionally known methods can be used. For example, any of the following solution method, melt method, and emulsion polymerization can be employed as the modification method.
(溶液法)
溶液法では、有機溶剤中に樹脂(A)を分散させ、樹脂(A)を単量体群(B)により変性する。
溶液法によれば、副反応が少なく、また均一なグラフト重合物を得ることができる。
具体的な操作を以下に例示する。まず、樹脂(A)を有機溶剤に溶解し、次いで反応開始剤(ラジカル発生剤)の存在下、樹脂(A)を単量体群(B)と共に加熱撹拌して変性ポリオレフィン樹脂を得る。
(solution method)
In the solution method, the resin (A) is dispersed in an organic solvent and modified with the monomer group (B).
According to the solution method, a uniform graft polymer can be obtained with less side reactions.
Specific operations are exemplified below. First, the resin (A) is dissolved in an organic solvent, and then the resin (A) and the monomer group (B) are heated and stirred in the presence of a reaction initiator (radical generator) to obtain a modified polyolefin resin.
溶液法において用いる有機溶剤の例としては、芳香族炭化水素溶剤(例、トルエン、キシレン)が挙げられる。溶液法における反応温度は、好ましくは60℃以上180℃以下である。 Examples of organic solvents used in the solution method include aromatic hydrocarbon solvents (eg, toluene, xylene). The reaction temperature in the solution method is preferably 60°C or higher and 180°C or lower.
(溶融法)
溶融法では、樹脂(A)を加熱溶融し、樹脂(A)を単量体群(B)により変性する。
溶融法によれば、操作が簡便であり、反応時間を他の方法と比較して短くしうる。
具体的な操作を以下に例示する。樹脂(A)及び反応開始剤(ラジカル発生剤)を加熱融解(加熱溶融)し、単量体群(B)と反応させて変性ポリオレフィン樹脂を得る。
(Melting method)
In the melting method, the resin (A) is heated and melted to modify the resin (A) with the monomer group (B).
According to the melting method, the operation is simple and the reaction time can be shortened compared to other methods.
Specific operations are exemplified below. The resin (A) and the reaction initiator (radical generator) are heat-melted (heat-melted) and reacted with the monomer group (B) to obtain a modified polyolefin resin.
溶融法における加熱融解の温度は、通常樹脂(A)の融点以上であり、好ましくは樹脂(A)の融点以上300℃以下である。加熱融解は、バンバリーミキサー、ニーダー、押出機などの従前公知の機器を用いうる。 The temperature for heating and melting in the melting method is usually the melting point of the resin (A) or higher, preferably the melting point of the resin (A) or higher and 300° C. or lower. For heating and melting, conventionally known equipment such as a Banbury mixer, a kneader, and an extruder can be used.
(乳化重合)
乳化重合によれば、変性ポリオレフィン樹脂の重量平均分子量を容易に大きくでき、塗膜の基材への付着性(密着性)を効果的に向上させうる。
具体的な操作を以下に例示する。樹脂(A)の水性分散体、反応開始剤(ラジカル発生剤)、界面活性剤、及び助剤を混合して得られる組成物を調製し、単量体群(B)を添加して反応させ、変性ポリオレフィン樹脂を得る。
(emulsion polymerization)
Emulsion polymerization can easily increase the weight-average molecular weight of the modified polyolefin resin and effectively improve the adhesion (adhesion) of the coating film to the substrate.
Specific operations are exemplified below. A composition obtained by mixing an aqueous dispersion of the resin (A), a reaction initiator (radical generator), a surfactant, and an auxiliary agent is prepared, and the monomer group (B) is added and reacted. , to obtain a modified polyolefin resin.
樹脂(A)の水性分散体は、後述する変性ポリオレフィン樹脂を含む水性分散体と、同様の調製方法、同様の界面活性剤、同様の助剤を用いて調製しうる。 The aqueous dispersion of resin (A) can be prepared using the same preparation method, the same surfactant, and the same auxiliary agent as the aqueous dispersion containing the modified polyolefin resin described later.
樹脂(A)を単量体群(B)により変性する際に用いられうる反応開始剤(ラジカル発生剤)としては、例えば、有機過酸化物を含む組成物、アゾニトリル類を含む組成物、及び過硫酸塩を含む組成物が挙げられる。 Examples of reaction initiators (radical generators) that can be used when modifying the resin (A) with the monomer group (B) include compositions containing organic peroxides, compositions containing azonitriles, and Compositions comprising persulfates are included.
有機過酸化物としては、例えば、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、tert-ブチルクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジラウリルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン、クメンハイドロパーオキサイド、tert-ブチルハイドロパーオキサイド、1,1-ビス(tert-ブチルパーオキシ)-3,5,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(tert-ブチルパーオキシ)-シクロヘキサン、シクロヘキサノンパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、tert-ブチルパーオキシイソブチレート、tert-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、tert-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、及びクミルパーオキシオクトエートが挙げられる。 Examples of organic peroxides include di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, tert-butylcumyl peroxide, benzoyl peroxide, dilauryl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di( tert-butylperoxy)hexane, cumene hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, 1,1-bis(tert-butylperoxy)-3,5,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis(tert- butylperoxy)-cyclohexane, cyclohexanone peroxide, tert-butylperoxybenzoate, tert-butylperoxyisobutyrate, tert-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, tert-butylperoxy- 2-ethylhexanoate, tert-butyl peroxyisopropyl carbonate, and cumyl peroxyoctoate.
アゾニトリル類としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、及び1,1’-アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)が挙げられる。 Azonitriles include, for example, azobisisobutyronitrile and 1,1'-azobis(cyclohexanecarbonitrile).
過硫酸塩としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、及び過硫酸カリウムが挙げられる。 Persulfates include, for example, ammonium persulfate, sodium persulfate, and potassium persulfate.
反応開始剤として、市販品を利用しうる。市販品としては、例えば、日本油脂社製「パーブチルO」が挙げられる。 A commercially available product can be used as the reaction initiator. Commercially available products include, for example, "PERBUTYL O" manufactured by NOF Corporation.
反応開始剤(ラジカル発生剤)として、ラジカル重合を行う温度に応じて、適切な半減期温度を有する物を適宜選択できる。また、反応開始剤として、反応媒体(例えば、有機溶媒、水)に対して適切な溶解性を有する物を適宜選択できる。 As the reaction initiator (radical generator), a substance having an appropriate half-life temperature can be appropriately selected according to the temperature at which the radical polymerization is performed. In addition, as the reaction initiator, a substance having appropriate solubility in the reaction medium (eg, organic solvent, water) can be appropriately selected.
[1.5.変性ポリオレフィン樹脂]
変性ポリオレフィン樹脂は、変性されたオレフィン重合体以外の物質を含んでいてもよい。
例えば、変性ポリオレフィン樹脂は、原料であるポリオレフィン樹脂を変性した際に生じ得る副生成物、樹脂(A)を単量体群(B)により変性した際に生じ得る副生成物、変性反応の際の未反応原料などを含んでいてもよい。
[1.5. Modified polyolefin resin]
The modified polyolefin resin may contain substances other than the modified olefin polymer.
For example, the modified polyolefin resin includes by-products that may be generated when the raw material polyolefin resin is modified, by-products that may be generated when the resin (A) is modified with the monomer group (B), and during the modification reaction. may contain unreacted raw materials.
変性ポリオレフィン樹脂の重量平均分子量は、好ましくは10,000以上、より好ましくは20,000以上であり、好ましくは1,000,000以下、より好ましくは200,000以下である。 The weight average molecular weight of the modified polyolefin resin is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 or more, and preferably 1,000,000 or less, more preferably 200,000 or less.
変性ポリオレフィン樹脂の重量平均分子量が、前記下限値以上であることにより、変性ポリオレフィン樹脂の凝集力が十分なものとなり、樹脂が基材への付着性に優れるものとなりうる。
変性ポリオレフィン樹脂の重量平均分子量が、前記上限値以下であることにより、変性ポリオレフィン樹脂に他の樹脂を配合して樹脂組成物とした場合に、変性ポリオレフィン樹脂と他の樹脂との相溶性が良好となり、樹脂組成物が基材への付着性に優れる物となりうる。
When the weight-average molecular weight of the modified polyolefin resin is at least the above lower limit, the cohesive force of the modified polyolefin resin is sufficient, and the resin can be excellent in adhesion to the substrate.
Since the weight average molecular weight of the modified polyolefin resin is equal to or less than the upper limit, when the modified polyolefin resin is blended with another resin to form a resin composition, the modified polyolefin resin and the other resin have good compatibility. As a result, the resin composition can be excellent in adhesion to the substrate.
なお、変性ポリオレフィン樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、標準ポリスチレン検量線から求めうる。 The weight average molecular weight of the modified polyolefin resin can be determined from a standard polystyrene calibration curve by gel permeation chromatography (GPC).
[2.変性ポリオレフィン樹脂の用途]
本発明の変性ポリオレフィン樹脂は、金属及び/又は樹脂用の接着剤、プライマー、塗料用バインダー、インキ用バインダー等として用いられうる。中でも、本発明の変性ポリオレフィン樹脂は、プラスチック基材への付着性が良好であり、耐温水性に優れる塗膜を形成しうるプライマーを提供しうるので、自動車のプラスチック基材塗料用バインダー、自動車のプラスチック基材塗装用プライマーとして有用である。
[2. Applications of Modified Polyolefin Resin]
The modified polyolefin resin of the present invention can be used as adhesives for metals and/or resins, primers, binders for paints, binders for inks, and the like. Among others, the modified polyolefin resin of the present invention has good adhesion to plastic substrates and can provide a primer capable of forming a coating film having excellent resistance to hot water. is useful as a primer for coating plastic substrates.
[3.樹脂組成物]
変性ポリオレフィン樹脂は、任意の溶媒(分散媒を含む)、任意の添加剤などの、他の成分を含む樹脂組成物の形態としうる。
[3. Resin composition]
The modified polyolefin resin may be in the form of a resin composition containing other components such as any solvent (including dispersion medium) and any additives.
[3.1.水性分散体]
例えば、変性ポリオレフィン樹脂は、水を含む溶媒中に樹脂が分散している、水性分散体の形態としうる。
[3.1. Aqueous Dispersion]
For example, the modified polyolefin resin can be in the form of an aqueous dispersion, in which the resin is dispersed in a solvent containing water.
(水性分散体が含みうる成分)
水性分散体は、変性ポリオレフィン樹脂及び水を含み、必要に応じて任意の成分を含む。任意の成分としては、例えば、有機溶剤、界面活性剤、助剤、及び架橋剤が挙げられる。任意の成分については、後で更に述べる。
(Components that can be contained in the aqueous dispersion)
The aqueous dispersion contains a modified polyolefin resin and water, and optionally contains optional ingredients. Optional ingredients include, for example, organic solvents, surfactants, coagents, and crosslinkers. Optional ingredients are discussed further below.
(水性分散体を得る方法)
変性ポリオレフィン樹脂を含む水性分散体を得る方法としては、例えば、変性ポリオレフィン樹脂を、水を含む分散媒に分散させる方法、及び樹脂(A)を水性分散体の形態で単量体群(B)と乳化重合させて、変性ポリオレフィン樹脂を水性分散体として直接得る方法が挙げられる。
(Method for obtaining aqueous dispersion)
Methods of obtaining an aqueous dispersion containing a modified polyolefin resin include, for example, a method of dispersing the modified polyolefin resin in a dispersion medium containing water, and a method of dispersing the resin (A) in the form of an aqueous dispersion into the monomer group (B). and emulsion polymerization to directly obtain the modified polyolefin resin as an aqueous dispersion.
樹脂(A)及び変性ポリオレフィン樹脂を水性分散体とする方法としては、従前公知の方法を用いることができ、例えば、強制乳化法、転相乳化法、D相乳化法、及びゲル乳化法が挙げられる。 As a method for making the resin (A) and the modified polyolefin resin into an aqueous dispersion, a conventionally known method can be used, and examples thereof include a forced emulsification method, a phase inversion emulsification method, a D-phase emulsification method, and a gel emulsification method. be done.
具体的には、例えば、樹脂(A)又は変性ポリオレフィン樹脂を有機溶剤中に分散させ、次いで界面活性剤、助剤、及び水を加えて水性分散体とする方法が挙げられ、更に具体的には、例えば、有機溶剤中に分散させた樹脂(A)又は変性ポリオレフィン樹脂に対し、水以外の成分(界面活性剤、助剤など)を添加して混合後、水を添加する方法が挙げられる。 Specifically, for example, a method of dispersing the resin (A) or modified polyolefin resin in an organic solvent, and then adding a surfactant, an auxiliary agent, and water to form an aqueous dispersion, and more specifically, Examples include a method of adding components other than water (surfactants, auxiliaries, etc.) to the resin (A) or modified polyolefin resin dispersed in an organic solvent, mixing the mixture, and then adding water. .
水以外の成分を添加し混合する際には、必要に応じて加熱(例えば50~200℃)してもよい。水を添加した後、必要に応じて、組成物の固形分を調整してもよい(例えば15~50wt%)。 When adding and mixing the components other than water, heating (for example, 50 to 200° C.) may be performed as necessary. After adding water, the solids content of the composition may be adjusted as needed (eg, 15-50 wt %).
(界面活性剤)
水性分散体は、界面活性剤を含んでいてもよく、好ましくは界面活性剤を含む。
界面活性剤としては、例えば、ノニオン界面活性剤及びアニオン界面活性剤が挙げられ、塗膜の耐水性を良好に保持しうるので、ノニオン界面活性剤が好ましい。
(Surfactant)
The aqueous dispersion may and preferably contains a surfactant.
Examples of surfactants include nonionic surfactants and anionic surfactants, and nonionic surfactants are preferred because they can maintain good water resistance of the coating film.
ノニオン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レンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン多価アルコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンプロピレンポリオール、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ポリオキシアルキレン多環フェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド、ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートが挙げられ、好ましくは、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミンであり、特に好ましくは、ポリオキシエチレンアルキルアミンである。前記ノニオン界面活性剤は、1種単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。 Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkylene alkyl ethers, polyoxyethylene derivatives, polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene polyhydric alcohol fatty acid esters, polyoxyethylene propylene polyols, polyoxyethylene Ethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polyoxyalkylene polycyclic phenyl ether, polyoxyethylene alkylamine, alkyl alkanolamide, polyalkylene glycol (meth)acrylate, preferably polyoxyethylene alkyl ether, poly They are oxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters and polyoxyethylene alkylamines, and particularly preferably polyoxyethylene alkylamines. The said nonionic surfactant may be used individually by 1 type, or may be used in mixture of 2 or more types.
アニオン界面活性剤としては、例えば、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α-オレフィンスルホン酸塩、メチルタウリン塩、スルホコハク酸塩、エーテルスルホン酸塩、エーテルカルボン酸塩、脂肪酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、アルキルアミン塩、第四級アンモニウム塩、アルキルベタイン、及びアルキルアミンオキシドが挙げられ、好ましくは、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩及びスルホコハク酸塩である。前記アニオン界面活性剤は、1種単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。 Examples of anionic surfactants include alkyl sulfates, polyoxyethylene alkyl ether sulfates, alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, methyl taurine salts, sulfosuccinates, ether sulfonates, and ether carboxylic acids. Salts, fatty acid salts, naphthalenesulfonic acid formalin condensates, alkylamine salts, quaternary ammonium salts, alkylbetaines, and alkylamine oxides, preferably polyoxyethylene alkyl ether sulfates and sulfosuccinates. The anionic surfactants may be used singly or in combination of two or more.
前記の界面活性剤の添加量は、樹脂(A)又は変性ポリオレフィン樹脂100重量部に対して、0.1重量部~20重量部であることが好ましく、0.1重量部~10重量部であることがより好ましい。界面活性剤の添加量が、前記上限値以下であると、水性分散体から得られる塗膜の付着性(密着性)及び耐水性が向上し、また塗膜の可塑性を抑制し、界面活性剤のブリードを抑制して塗膜のブロッキングの発生を抑制しうる。 The amount of the surfactant added is preferably 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.1 to 10 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the resin (A) or modified polyolefin resin. It is more preferable to have When the amount of the surfactant added is equal to or less than the above upper limit, the adhesion (adhesion) and water resistance of the coating film obtained from the aqueous dispersion are improved, and the plasticity of the coating film is suppressed, and the surfactant It is possible to suppress the bleeding of the coating film and suppress the occurrence of blocking of the coating film.
界面活性剤として、前記のノニオン界面活性剤及びアニオン界面活性剤に代えて、又は加えて、グリコールモノアルキルエーテル化合物を用いてもよい。前記化合物は、一分子中に疎水基と親水基とを併せ持つため、樹脂成分を容易に水中に分散又は乳化させることができ、得られる水性分散体が良好な保存安定性を保持しうる。 As a surfactant, a glycol monoalkyl ether compound may be used in place of or in addition to the nonionic surfactants and anionic surfactants. Since the compound has both a hydrophobic group and a hydrophilic group in one molecule, the resin component can be easily dispersed or emulsified in water, and the resulting aqueous dispersion can maintain good storage stability.
グリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノ-t-ブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノデシルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、及びプロピレングリコールモノブチルエーテルが挙げられ、中でも、エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、プロピレングリコールモノメチルエーテル、及びプロピレングリコールモノプロピルエーテルが好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、及びプロピレングリコールモノプロピルエーテルがより好ましい。 Glycol monoalkyl ethers include, for example, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisobutyl ether, ethylene glycol mono-t-butyl ether. , ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monodecyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, and propylene glycol monobutyl ether, among which ethylene glycol monobutyl ether (butyl cellosolve), propylene Glycol monomethyl ether and propylene glycol monopropyl ether are preferred, and propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether and propylene glycol monopropyl ether are more preferred.
グリコールモノアルキルエーテル化合物の分子量は、好ましくは200未満である。これにより、水性分散体の沸点の上昇を抑えることができるので、水性分散体又は水性分散体を含むプライマーなどから得られる塗膜を乾燥する工程において、乾燥時間を短く、また乾燥温度を低くしうる。 The molecular weight of the glycol monoalkyl ether compound is preferably less than 200. As a result, it is possible to suppress the increase in the boiling point of the aqueous dispersion, so in the process of drying the coating film obtained from the aqueous dispersion or the primer containing the aqueous dispersion, the drying time can be shortened and the drying temperature can be lowered. sell.
グリコールモノアルキルエーテル化合物は、1種単独であってもよいし、2種以上の任意の比率の組み合わせであってもよい。 Glycol monoalkyl ether compounds may be used singly or in combination of two or more at any ratio.
(助剤)
樹脂(A)が、カルボン酸により変性されている樹脂である場合は、塩基性物質を助剤として水性分散体に添加することが好ましい。これにより、樹脂成分におけるカルボキシ基が適度に中和され、樹脂成分が水中に分散しやすくなるために、水性分散体の保存安定性が良好なものとなりうる。
(auxiliary agent)
When the resin (A) is a resin modified with a carboxylic acid, it is preferable to add a basic substance as an auxiliary agent to the aqueous dispersion. As a result, the carboxyl groups in the resin component are neutralized appropriately, and the resin component becomes easier to disperse in water, so that the storage stability of the aqueous dispersion can be improved.
塩基性物質としては、例えば、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ジプロピルアミン、イソブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、エタノールアミン、プロパノールアミン、ジエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、N,N-ジメチルエタノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミン、N,N-ジブチルエタノールアミン、2-ジメチルアミノ-2-メチル-1-プロパノール、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール、2-アミノエタノール、2-ジメチルアミノエタノール、2-ジエチルアミノエタノール、3-エトキシプロピルアミン、3-ジエチルアミノプロピルアミン、sec-ブチルアミン、プロピルアミン、n-ブチルアミン、2-メトキシエチルアミン、3-メトキシプロピルアミン、2,2-ジメトキシエチルアミン、モノエタノールアミン、モルホリン、N-メチルモルホリン、N-エチルモルホリン、ピペラジン類、ピロール、ピリジン、アルカリ金属化合物(例、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム)、アルカリ土類金属化合物(例、水酸化マグネシウム)が挙げられる。中でも、乳化及び分散化の容易さの観点から、モルホリン、N,N-ジメチルエタノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミン、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノールが好ましい。 Basic substances include, for example, ammonia, methylamine, ethylamine, dimethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, isopropylamine, dipropylamine, isobutylamine, hexylamine, octylamine, ethanolamine, propanolamine, diethanolamine, N -methyldiethanolamine, N,N-dimethylethanolamine, N,N-diethylethanolamine, N,N-dibutylethanolamine, 2-dimethylamino-2-methyl-1-propanol, 2-amino-2-methyl-1 -propanol, 2-aminoethanol, 2-dimethylaminoethanol, 2-diethylaminoethanol, 3-ethoxypropylamine, 3-diethylaminopropylamine, sec-butylamine, propylamine, n-butylamine, 2-methoxyethylamine, 3-methoxy Propylamine, 2,2-dimethoxyethylamine, monoethanolamine, morpholine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, piperazines, pyrrole, pyridine, alkali metal compounds (e.g. sodium hydroxide, potassium hydroxide), alkaline earth Metallic compounds (eg, magnesium hydroxide) can be mentioned. Among them, morpholine, N,N-dimethylethanolamine, N,N-diethylethanolamine, and 2-amino-2-methyl-1-propanol are preferred from the viewpoint of ease of emulsification and dispersion.
塩基性物質の常圧時の沸点は、200℃以下であることが好ましい。これにより、例えば、水性分散体又は水性分散体を含むプライマーなどから得られる塗膜を乾燥する工程において、塩基性物質を低温で容易に除去することができ、低温で塗膜を乾燥させた場合の塗膜の耐水性、耐湿性、非極性樹脂成型品等の基材との付着性(接着性)などを良好なものとしうる。 The boiling point of the basic substance under normal pressure is preferably 200° C. or lower. As a result, for example, in the step of drying a coating film obtained from an aqueous dispersion or a primer containing an aqueous dispersion, the basic substance can be easily removed at a low temperature, and when the coating film is dried at a low temperature It is possible to improve the water resistance and moisture resistance of the coating film, and the adhesion (adhesiveness) to substrates such as non-polar resin molded products.
塩基性物質は、1種単独であってもよいし、2種以上の任意の比率の組み合わせであってもよい。 The basic substance may be used singly or in combination of two or more at any ratio.
水性分散体のpHは、好ましくは6以上であり、好ましくは12以下である。これにより、樹脂と水性分散体に配合されうる他成分との相溶性が良好となり、水性分散体から得られる塗膜の耐水性、耐湿性が向上する。また水性分散体の調製作業を容易に行いうる。 The pH of the aqueous dispersion is preferably 6 or higher and preferably 12 or lower. As a result, the compatibility between the resin and other components that can be incorporated in the aqueous dispersion is improved, and the water resistance and humidity resistance of the coating film obtained from the aqueous dispersion are improved. In addition, the work of preparing the aqueous dispersion can be easily carried out.
水性分散体において、水中に分散、乳化した樹脂(A)又は変性ポリオレフィン樹脂の平均粒子径は、0.3μm以下であることが好ましい。これにより、水性分散体の貯蔵安定性が良好となり、また樹脂と水性分散体に配合されうる他成分との相溶性が良好となる。また、水性分散体から得られる塗膜の特性(例えば、非極性樹脂成型品等の基材への付着性、耐溶剤性、耐水性、耐湿性、耐ブロッキング性)が良好となる。 In the aqueous dispersion, the average particle size of the resin (A) or modified polyolefin resin dispersed and emulsified in water is preferably 0.3 μm or less. As a result, the storage stability of the aqueous dispersion is improved, and the compatibility between the resin and other components that can be incorporated in the aqueous dispersion is improved. In addition, the properties of the coating film obtained from the aqueous dispersion (for example, adhesion to substrates such as non-polar resin molded products, solvent resistance, water resistance, moisture resistance, blocking resistance) are improved.
本明細書において、平均粒子径は、動的光散乱法を用いた粒度分布測定により測定でき、その際の測定機器としては、例えば、マルバーン社製「ゼータサイザー」を用いうる。 In the present specification, the average particle size can be measured by particle size distribution measurement using a dynamic light scattering method, and as a measuring instrument for this, for example, Malvern's "Zetasizer" can be used.
水性分散体は、架橋剤を含んでいてもよい。ここで、架橋剤とは、変性ポリオレフィン樹脂、塩基性物質等に存在するヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基等の官能基と反応し、架橋構造を形成する化合物を意味する。 The aqueous dispersion may contain a cross-linking agent. Here, the cross-linking agent means a compound that forms a cross-linked structure by reacting with a functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, or an amino group present in a modified polyolefin resin, a basic substance, or the like.
架橋剤は、水溶性であってもよいし、又は何らかの方法で水に分散されている形態であってもよい。 The cross-linking agent may be water soluble or in some form dispersed in water.
架橋剤としては、例えば、ブロックイソシアネート化合物、脂肪族又は芳香族のエポキシ化合物、アミン系化合物、及びアミノ樹脂が挙げられる。架橋剤は、1種単独であってもよいし、2種以上の任意の比率の組み合わせであってもよい。架橋剤の添加時期は、特に限定されず、例えば、変性ポリオレフィン樹脂を水性媒体に分散させる工程(水性化工程)の途中、又は水性化工程の後が挙げられる。 Crosslinking agents include, for example, blocked isocyanate compounds, aliphatic or aromatic epoxy compounds, amine compounds, and amino resins. The cross-linking agent may be used singly or in combination of two or more at any ratio. The timing of addition of the cross-linking agent is not particularly limited, and examples thereof include during the process of dispersing the modified polyolefin resin in an aqueous medium (aqueous process) or after the aqueous process.
[3.2.水性分散体の用途]
変性ポリオレフィン樹脂を含む水性分散体は、プラスチック基材への付着性が良好であり、耐温水性に優れる塗膜を形成しうるので、例えば、自動車のプラスチック基材塗料用バインダー、自動車のプラスチック基材塗装用プライマーとして有用である。
[3.2. Use of Aqueous Dispersion]
Aqueous dispersions containing modified polyolefin resins have good adhesion to plastic substrates and can form coating films with excellent hot water resistance. It is useful as a primer for painting materials.
「4.変性ポリオレフィン樹脂の製造方法]
本実施形態に係る、変性ポリオレフィン樹脂の製造方法は、樹脂(A)を単量体群(B)で変性して変性ポリオレフィン樹脂を得ることを含む。
樹脂(A)及び単量体群(B)の例及び好ましい例は、前記[1.変性ポリオレフィン樹脂]の項で説明した例及び好ましい例と同様である。
樹脂(A)を単量体群(B)で変性する方法の例及び好ましい例については、前記[1.4.変性方法]で説明した例及び好ましい例と同様である。
"4. Manufacturing method of modified polyolefin resin]
A method for producing a modified polyolefin resin according to the present embodiment includes modifying resin (A) with a monomer group (B) to obtain a modified polyolefin resin.
Examples and preferred examples of the resin (A) and the monomer group (B) are described in [1. modified polyolefin resin].
Examples and preferred examples of the method for modifying the resin (A) with the monomer group (B) are described in [1.4. Modification method].
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。以下の実施例は、本発明を好適に説明するためのものであって、本発明を限定するものではない。なお、物性値等の測定方法は、別途記載がない限り、上記に記載した測定方法である。また、「部」は、特に断りがない限り、重量換算である。 EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples. The following examples are intended to better illustrate the present invention and are not intended to limit the present invention. Unless otherwise specified, the method for measuring physical properties is the method described above. Also, "parts" are in terms of weight unless otherwise specified.
[重量平均分子量(Mw)]:
GPCにより、下記条件に従い測定した。
装置:HLC-8320GPC(東ソー社製)
カラム:TSK-gel G-6000 H×L,G-5000 H×L,G-4000 H×L,G-3000 H×L,G-2000 H×L(東ソー社製)
溶離液:THF
流速:1mL/min
温度:ポンプオーブン、カラムオーブン40℃
注入量:100μL
標準物質:ポリスチレン EasiCal PS-1(Agilent Technology社製)
[Weight average molecular weight (Mw)]:
It was measured by GPC under the following conditions.
Apparatus: HLC-8320GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSK-gel G-6000 H × L, G-5000 H × L, G-4000 H × L, G-3000 H × L, G-2000 H × L (manufactured by Tosoh Corporation)
Eluent: THF
Flow rate: 1 mL/min
Temperature: pump oven, column oven 40°C
Injection volume: 100 μL
Standard material: polystyrene EasiCal PS-1 (manufactured by Agilent Technology)
[無水マレイン酸による変性度(%)]
アルカリ滴定法を用いて、JIS K 0070に準じた方法で測定を行った。
[Degree of modification with maleic anhydride (%)]
It was measured by a method according to JIS K 0070 using an alkaline titration method.
[樹脂(A)の単量体群(B)に対する重量比率]
各成分の使用量より算出した。
[Weight ratio of resin (A) to monomer group (B)]
It was calculated from the amount of each component used.
<試験片の作製>
超高剛性ポリプロピレン板の表面をイソプロピルアルコールで脱脂し、乾燥塗膜が10μm以上15μm以下となるよう変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体をスプレー塗装し、樹脂の融点+15℃で5分間プレヒートを行った。次に、該変性ポリオレフィン樹脂水性分散体を含む1K水系ベースをスプレー塗装し10分静置後、2K水系クリアーを塗装した。その後、樹脂の融点+15℃で30分間の焼付け処理を行い、試験片を作製した。
この試験片を用いて以下の試験を行った。
<Preparation of test piece>
The surface of an ultra-high-rigidity polypropylene plate was degreased with isopropyl alcohol, an aqueous dispersion of a modified polyolefin resin was spray-coated so that the dry film thickness was 10 μm or more and 15 μm or less, and preheated at the melting point of the resin +15° C. for 5 minutes. Next, a 1K water-based base containing the modified polyolefin resin aqueous dispersion was spray-coated, allowed to stand for 10 minutes, and then a 2K water-based clear was applied. After that, baking treatment was performed for 30 minutes at the melting point of the resin +15°C to prepare a test piece.
The following tests were performed using this test piece.
[耐温水性試験]:
試験片を60℃の恒温水槽に1ヶ月間浸漬した後、塗膜表面にセロハン粘着テープを密着させて180°方向に引き剥がし、引き剥がした後の塗膜の剥離を以下に示す基準で評価した。
A:塗膜の剥離がない。
B:剥離した塗膜の面積が1%より多く10%以下である。
C:剥離した塗膜の面積が10%より多く50%以下である。
D:剥離した塗膜の面積が50%より多い。
[Warm water resistance test]:
After the test piece was immersed in a constant temperature water bath at 60°C for 1 month, a cellophane adhesive tape was adhered to the coating film surface and peeled off in a 180° direction. did.
A: No peeling of coating film.
B: The area of the peeled coating film is more than 1% and 10% or less.
C: The area of the peeled coating film is more than 10% and 50% or less.
D: The area of the peeled coating film is more than 50%.
[付着性試験]:
試験片の塗膜に1mm間隔で素地に達する線状の刻みを縦横に入れて、100個の区画(碁盤目)を作り、その上にセロハン粘着テープを密着させて180°方向に引き剥がした。セロハン粘着テープを密着させて引き剥がす操作を同一の100個の区画につき10回行い、付着性(接着性)を以下に示す基準で評価した。剥離した塗膜の区画が50個以下であれば、実用上問題はない。
A:塗膜の剥離がない。
B:剥離した塗膜の区画が1個以上10個以下である。
C:剥離した塗膜の区画が10個より多く50個以下である。
D:剥離した塗膜の区画が50個より多い。
[Adhesion test]:
Line-shaped notches reaching the substrate at intervals of 1 mm were placed vertically and horizontally in the coating film of the test piece to form 100 sections (grid), and a cellophane adhesive tape was adhered thereon and peeled off in the 180° direction. . The cellophane pressure-sensitive adhesive tape was brought into close contact with the tape and peeled off 10 times per 100 identical sections, and the adhesiveness (adhesiveness) was evaluated according to the following criteria. If the number of partitions of the peeled coating film is 50 or less, there is no practical problem.
A: No peeling of coating film.
B: 1 or more and 10 or less sections of the peeled coating film.
C: More than 10 and 50 or less sections of the peeled coating film.
D: More than 50 sections of the peeled coating film.
[耐ガソホール性試験]
試験片を、レギュラーガソリン/エタノール=9/1(v/v)に120分浸漬し、塗膜の状態を観察し、耐ガソホール性を以下に示す基準で評価した。塗膜表面に剥離が生じていなければ、実用上問題はない。
A:塗膜表面に変化がない。
B:塗膜表面にわずかに変化がみられるが剥離はみられない。
C:塗膜表面に変化がみられるが剥離は生じていない。
D:塗膜表面に剥離が生じている。
[Gasohol resistance test]
The test piece was immersed in regular gasoline/ethanol = 9/1 (v/v) for 120 minutes, the state of the coating film was observed, and gasohol resistance was evaluated according to the following criteria. If no peeling occurs on the coating film surface, there is no practical problem.
A: There is no change in the coating film surface.
B: A slight change is observed on the surface of the coating film, but no peeling is observed.
C: A change was observed on the surface of the coating film, but no peeling occurred.
D: Peeling has occurred on the surface of the coating film.
[総合評価]
上記試験(耐温水性試験、付着性試験、耐ガソホール試験)それぞれにおいて、試験結果がA~Cの範囲内であれば、実用上問題は無い。一項目でも試験結果がDであれば、実用に適さない。
[Comprehensive evaluation]
In each of the above tests (hot water resistance test, adhesion test, gasohol resistance test), if the test results are within the range of A to C, there is no practical problem. If the test result is D for even one item, it is not suitable for practical use.
[製造例1:樹脂(A)としての酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂(A-1)の製造]:
メタロセン触媒を重合触媒として製造した、ポリオレフィン樹脂としてのプロピレン系ランダム共重合体(プロピレン構成単位含有率:96重量%、エチレン構成単位含有率:4重量%)100部、及びカルボン酸(α,β-不飽和カルボン酸環状無水物)としての無水マレイン酸10部、反応開始剤(ラジカル発生剤)としてのジ-t-ブチルパーオキサイド2部を、均一に混合し、二軸押出機(L/D=60、直径=15mm、第1バレル~第14バレル)に供給した。
[Production Example 1: Production of acid-modified chlorinated polyolefin resin (A-1) as resin (A)]:
100 parts of a propylene-based random copolymer (propylene structural unit content: 96% by weight, ethylene structural unit content: 4% by weight) as a polyolefin resin produced using a metallocene catalyst as a polymerization catalyst, and carboxylic acid (α, β - 10 parts of maleic anhydride as an unsaturated carboxylic acid cyclic anhydride), 2 parts of di-t-butyl peroxide as a reaction initiator (radical generator) are uniformly mixed, and a twin-screw extruder (L/ D=60, diameter=15 mm, barrels 1 to 14).
滞留時間が10分、回転数200rpm、バレル温度が100℃(第1、2バレル)、200℃(第3~8バレル)、90℃(第9、10バレル)、110℃(第11~14バレル)の条件で反応を行った。その後、減圧処理を行って未反応の無水マレイン酸を除去し、無水マレイン酸で変性した酸変性ポリプロピレン樹脂を得た。 Residence time of 10 minutes, rotation speed of 200 rpm, barrel temperature of 100°C (1st and 2nd barrels), 200°C (3rd to 8th barrels), 90°C (9th and 10th barrels), 110°C (11th to 14th barrels) The reaction was carried out under the conditions of the barrel). After that, vacuum treatment was performed to remove unreacted maleic anhydride to obtain an acid-modified polypropylene resin modified with maleic anhydride.
該酸変性ポリプロピレン樹脂100部を、グラスライニングされた反応釜に投入した。クロロホルムを加え、2kgf/cm2の圧力下、温度110℃で樹脂を十分に溶解した後、反応開始剤(ラジカル発生剤)としてのアゾビスイソブチロニトリル2部を加え、上記釜内圧力を2kgf/cm2に制御しながら塩素ガスを吹き込み、塩素化を行った。 100 parts of the acid-modified polypropylene resin was charged into a glass-lined reactor. Chloroform was added, and the resin was sufficiently dissolved at a temperature of 110°C under a pressure of 2 kgf/cm 2 . Chlorination was performed by blowing chlorine gas while controlling the pressure to 2 kgf/cm 2 .
反応終了後、安定剤としてエポキシ化合物(エポサイザーW-100EL、大日本インキ化学工業社製)を6部添加し、スクリューシャフト部に脱溶剤用吸引部を備えたベント付き押出機に供給し、脱溶剤し、固形化し、酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂としての、酸変性塩素化ポリプロピレン樹脂を得た。得られた酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂は、重量平均分子量が150,000であり、無水マレイン酸による変性度が10重量%であり、塩素含有率が35重量%であった。 After completion of the reaction, 6 parts of an epoxy compound (Eposizer W-100EL, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) was added as a stabilizer, supplied to a vented extruder equipped with a solvent removal suction part in the screw shaft, and removed. Solvented and solidified to obtain an acid-modified chlorinated polypropylene resin as an acid-modified chlorinated polyolefin resin. The resulting acid-modified chlorinated polyolefin resin had a weight average molecular weight of 150,000, a degree of modification with maleic anhydride of 10% by weight, and a chlorine content of 35% by weight.
[製造例2:樹脂(A)としての塩素化ポリオレフィン樹脂(A-2)の製造]:
メタロセン触媒を重合触媒として製造した、ポリオレフィン樹脂としてのプロピレン系ランダム共重合体(プロピレン構成単位含有率:80重量%、エチレン構成単位含有率:20重量%)100部を、グラスライニングされた反応釜に投入した。クロロホルムを加え、2kgf/cm2の圧力下、温度110℃で樹脂を十分に溶解した後、ラジカル発生剤としてのアゾビスイソブチロニトリル4部を加え、上記釜内圧力を3kgf/cm2に制御しながら塩素ガスを吹き込み、塩素化を行った。
[Production Example 2: Production of chlorinated polyolefin resin (A-2) as resin (A)]:
100 parts of a propylene-based random copolymer (propylene structural unit content: 80% by weight, ethylene structural unit content: 20% by weight) as a polyolefin resin produced using a metallocene catalyst as a polymerization catalyst was placed in a glass-lined reactor. was put into Chloroform was added and the resin was sufficiently dissolved at a temperature of 110°C under a pressure of 2 kgf/cm 2 , then 4 parts of azobisisobutyronitrile was added as a radical generator, and the pressure inside the vessel was adjusted to 3 kgf/cm 2 . Chlorination was carried out by blowing in chlorine gas in a controlled manner.
反応終了後、安定剤としてエポキシ化合物(エポサイザーW-100EL、大日本インキ化学工業社製)を6部添加し、スクリューシャフト部に脱溶剤用吸引部を備えたベント付き押出機に供給し、脱溶剤し、固形化し、塩素化ポリプロピレン樹脂(A-2)を得た。得られた塩素化ポリオレフィン樹脂は、重量平均分子量が10,000であり、塩素含有率が15重量%であった。 After completion of the reaction, 6 parts of an epoxy compound (Eposizer W-100EL, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) was added as a stabilizer, supplied to a vented extruder equipped with a solvent removal suction part in the screw shaft, and removed. Solvented and solidified to obtain chlorinated polypropylene resin (A-2). The resulting chlorinated polyolefin resin had a weight average molecular weight of 10,000 and a chlorine content of 15% by weight.
[製造例3:樹脂(A)としての酸変性ポリオレフィン樹脂(A-3)の製造]:
メタロセン触媒を重合触媒として製造した、ポリオレフィン樹脂としてのプロピレン系ランダム共重合体(プロピレン構成単位含有率:80重量%、エチレン構成単位含有率:20重量%)100部、及びカルボン酸(α,β-不飽和ポリカルボン酸環状無水物)としての無水マレイン酸5部、反応開始剤(ラジカル発生剤)としてのジ-t-ブチルパーオキサイド6部を、均一に混合し、二軸押出機(L/D=60、直径=15mm、第1バレル~第14バレル)に供給した。
[Production Example 3: Production of acid-modified polyolefin resin (A-3) as resin (A)]:
100 parts of a propylene-based random copolymer (propylene structural unit content: 80% by weight, ethylene structural unit content: 20% by weight) as a polyolefin resin produced using a metallocene catalyst as a polymerization catalyst, and carboxylic acid (α, β - 5 parts of maleic anhydride as an unsaturated polycarboxylic acid cyclic anhydride), 6 parts of di-t-butyl peroxide as a reaction initiator (radical generator) are uniformly mixed, and a twin-screw extruder (L /D = 60, diameter = 15 mm, barrels 1 to 14).
滞留時間が10分、回転数200rpm、バレル温度が100℃(第1、2バレル)、200℃(第3~8バレル)、90℃(第9、10バレル)、110℃(第11~14バレル)の条件で反応を行った。その後、減圧処理を行って未反応の無水マレイン酸を除去し、無水マレイン酸で変性した酸変性ポリプロピレン樹脂を得た。得られた酸変性ポリオレフィン樹脂は、重量平均分子量が10,000であり、無水マレイン酸による変性度が2重量%であった。 Residence time of 10 minutes, rotation speed of 200 rpm, barrel temperature of 100°C (1st and 2nd barrels), 200°C (3rd to 8th barrels), 90°C (9th and 10th barrels), 110°C (11th to 14th barrels) The reaction was carried out under the conditions of the barrel). After that, vacuum treatment was performed to remove unreacted maleic anhydride to obtain an acid-modified polypropylene resin modified with maleic anhydride. The resulting acid-modified polyolefin resin had a weight average molecular weight of 10,000 and a degree of modification with maleic anhydride of 2% by weight.
[製造例4:樹脂(A)としてのポリオレフィン樹脂(A-4)の製造]:
メタロセン触媒を重合触媒として製造した、ポリオレフィン樹脂としてのプロピレン系ランダム共重合体(プロピレン構成単位含有率:80重量%、エチレン構成単位含有率:20重量%)100部、及びラジカル発生剤としてのジ-t-ブチルパーオキサイド6部を、均一に混合し、二軸押出機(L/D=60、直径=15mm、第1バレル~第14バレル)に供給した。
[Production Example 4: Production of polyolefin resin (A-4) as resin (A)]:
100 parts of a propylene-based random copolymer (propylene structural unit content: 80% by weight, ethylene structural unit content: 20% by weight) as a polyolefin resin produced using a metallocene catalyst as a polymerization catalyst; - 6 parts of t-butyl peroxide were uniformly mixed and fed into a twin-screw extruder (L/D = 60, diameter = 15 mm, barrels 1 to 14).
滞留時間が10分、回転数200rpm、バレル温度が100℃(第1、2バレル)、200℃(第3~8バレル)、90℃(第9、10バレル)、110℃(第11~14バレル)の条件で反応を行い、ポリオレフィン樹脂(A-4)を得た。得られたポリオレフィン樹脂は、重量平均分子量が10,000であった。 Residence time of 10 minutes, rotation speed of 200 rpm, barrel temperature of 100°C (1st and 2nd barrels), 200°C (3rd to 8th barrels), 90°C (9th and 10th barrels), 110°C (11th to 14th barrels) A polyolefin resin (A-4) was obtained by carrying out the reaction under the conditions of barrel). The obtained polyolefin resin had a weight average molecular weight of 10,000.
製造例1~4で製造した(変性)ポリオレフィン樹脂の一覧を下記表1に記す。 A list of (modified) polyolefin resins produced in Production Examples 1 to 4 is shown in Table 1 below.
[実施例1:樹脂(C-1)の水性分散体の製造]
(酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂(A-1)の(メタ)アクリル酸エステル変性)
樹脂(A)としての酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂(A-1)100部を、トルエン50部に溶解し、エポキシ化合物(エポサイザーW-131、DIC社製)5部を加えた。これに、窒素雰囲気中、85℃で、パーオキシエステル系過酸化物(パーブチルO、日本油脂社製)5.5部を加えた。その後、表2に記載の成分B-1で表される、単量体群(B)としての(メタ)アクリル酸エステル単量体(シクロヘキシルメタクリレート41.1部、アクリル酸2-ヒドロキシエチル1.7部)を添加し、85℃にて6時間反応を行って変性ポリオレフィン樹脂(C-1)を得た。なお、変性ポリオレフィン樹脂(C-1)の重量平均分子量は200,000であった。
[Example 1: Production of aqueous dispersion of resin (C-1)]
((Meth)acrylic acid ester modification of acid-modified chlorinated polyolefin resin (A-1))
100 parts of acid-modified chlorinated polyolefin resin (A-1) as resin (A) was dissolved in 50 parts of toluene, and 5 parts of an epoxy compound (Eposizer W-131, manufactured by DIC) was added. To this, 5.5 parts of a peroxy ester peroxide (PERBUTYL O, manufactured by NOF CORPORATION) was added at 85° C. in a nitrogen atmosphere. Thereafter, (meth)acrylic acid ester monomers (41.1 parts of cyclohexyl methacrylate, 1.2 parts of 2-hydroxyethyl acrylate) as the monomer group (B) represented by component B-1 shown in Table 2 were added. 7 parts) was added and reacted at 85° C. for 6 hours to obtain a modified polyolefin resin (C-1). The modified polyolefin resin (C-1) had a weight average molecular weight of 200,000.
(樹脂(C-1)の水性分散体の調製)
反応終了後の反応溶液100部に対し、プロピレングリコールモノメチルエーテル50部及び2-アミノー2-メチルー1-プロパノール7部を添加した。90℃で撹拌下、90℃の脱イオン水300部を60分かけて添加し、トルエン及びプロピレングリコールモノメチルエーテルの一部を、減圧下にて除去した。室温まで撹拌しながら冷却し、脱イオン水にて固形分を30wt%となるよう調整して、変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体組成物(D-1)を得た。水性分散体組成物(D-1)中のトルエンの含有率をガスクロマトグラフィーにより確認した結果、変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体組成物(D-1)に対して1重量%以下であった。
(Preparation of aqueous dispersion of resin (C-1))
After completion of the reaction, 50 parts of propylene glycol monomethyl ether and 7 parts of 2-amino-2-methyl-1-propanol were added to 100 parts of the reaction solution. With stirring at 90° C., 300 parts of deionized water at 90° C. were added over 60 minutes and the toluene and part of the propylene glycol monomethyl ether were removed under reduced pressure. The mixture was cooled to room temperature with stirring and adjusted to a solid content of 30 wt % with deionized water to obtain an aqueous dispersion composition (D-1) of a modified polyolefin resin. As a result of confirming the content of toluene in the aqueous dispersion composition (D-1) by gas chromatography, it was 1% by weight or less relative to the modified polyolefin resin aqueous dispersion composition (D-1).
[実施例2:樹脂(C-2)の水性分散体の製造]
(塩素化ポリオレフィン樹脂(A-2)の(メタ)アクリル酸エステル変性)
樹脂(A)としての塩素化ポリオレフィン樹脂(A-2)100部を、トルエン50部に溶解し、エポキシ化合物(エポサイザーW-131、DIC社製)5部を加えた。これに、窒素雰囲気中、85℃で、パーオキシエステル系過酸化物(パーブチルO、日本油脂社製)5.5部を加えた。その後、表2に記載の成分B-2で表される、単量体群(B)としての(メタ)アクリル酸エステル単量体(メタクリル酸シクロヘキシル8.9部、アクリル酸2-メトキシエチル1.3部、アクリル酸2-ヒドロキシエチル0.9部)を添加し、85℃にて6時間反応を行って変性ポリオレフィン樹脂(C-2)を得た。なお、変性ポリオレフィン樹脂(C-2)の重量平均分子量は20,000であった。
[Example 2: Production of aqueous dispersion of resin (C-2)]
((Meth)acrylic acid ester modification of chlorinated polyolefin resin (A-2))
100 parts of chlorinated polyolefin resin (A-2) as resin (A) was dissolved in 50 parts of toluene, and 5 parts of an epoxy compound (Eposizer W-131, manufactured by DIC) was added. To this, 5.5 parts of a peroxy ester peroxide (PERBUTYL O, manufactured by NOF CORPORATION) was added at 85° C. in a nitrogen atmosphere. Thereafter, (meth)acrylic acid ester monomers (8.9 parts of cyclohexyl methacrylate, 1 part of 2-methoxyethyl acrylate) as the monomer group (B) represented by component B-2 shown in Table 2 .3 parts and 0.9 parts of 2-hydroxyethyl acrylate) were added and reacted at 85° C. for 6 hours to obtain a modified polyolefin resin (C-2). The modified polyolefin resin (C-2) had a weight average molecular weight of 20,000.
(樹脂(C-2)の水性分散体の調製)
反応終了後の反応溶液100部に対し、プロピレングリコールモノメチルエーテル50部及び2-アミノー2-メチルー1-プロパノール7部を添加した。90℃で撹拌下、90℃の脱イオン水300部を60分かけて添加し、トルエン及びプロピレングリコールモノメチルエーテルの一部を、減圧下にて除去した。室温まで撹拌しながら冷却し、脱イオン水にて固形分を30wt%となるよう調整して、変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体組成物(D-2)を得た。水性分散体組成物(D-2)中のトルエンの含有率をガスクロマトグラフィーにより確認した結果、水性分散体組成物(D-2)に対して1重量%以下であった。
(Preparation of aqueous dispersion of resin (C-2))
After completion of the reaction, 50 parts of propylene glycol monomethyl ether and 7 parts of 2-amino-2-methyl-1-propanol were added to 100 parts of the reaction solution. With stirring at 90° C., 300 parts of deionized water at 90° C. were added over 60 minutes and the toluene and part of the propylene glycol monomethyl ether were removed under reduced pressure. The mixture was cooled to room temperature with stirring and adjusted to a solid content of 30 wt % with deionized water to obtain a modified polyolefin resin aqueous dispersion composition (D-2). As a result of confirming the content of toluene in the aqueous dispersion composition (D-2) by gas chromatography, it was 1% by weight or less relative to the aqueous dispersion composition (D-2).
[実施例3:樹脂(C-3)の水性分散体の製造]
(酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂(A-1)の水性分散体の調製)
樹脂(A)としての酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂(A-1)100部とトルエン25部とを、90℃で30分間溶融・混練し、プロピレングリコールモノメチルエーテル75部及び2-アミノー2-メチルー1-プロパノール7部を添加した。90℃で撹拌下、90℃の脱イオン水300部を60分かけて添加し、トルエン及びプロピレングリコールモノメチルエーテルの一部を、減圧下にて除去した。室温まで撹拌しながら冷却し、脱イオン水にて固形分を30wt%となるよう調整して、酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂の水性分散体(A-1a)を得た。水性分散体(A-1a)中のトルエンの含有率をガスクロマトグラフィーにより確認した結果、水性分散体(A-1a)に対して1重量%以下であった。
[Example 3: Production of aqueous dispersion of resin (C-3)]
(Preparation of aqueous dispersion of acid-modified chlorinated polyolefin resin (A-1))
100 parts of acid-modified chlorinated polyolefin resin (A-1) as resin (A) and 25 parts of toluene are melted and kneaded at 90° C. for 30 minutes to obtain 75 parts of propylene glycol monomethyl ether and 2-amino-2-methyl-1. - 7 parts of propanol were added. With stirring at 90° C., 300 parts of deionized water at 90° C. were added over 60 minutes and the toluene and part of the propylene glycol monomethyl ether were removed under reduced pressure. The mixture was cooled to room temperature with stirring and adjusted to a solid content of 30 wt % with deionized water to obtain an aqueous dispersion (A-1a) of an acid-modified chlorinated polyolefin resin. As a result of confirming the content of toluene in the aqueous dispersion (A-1a) by gas chromatography, it was 1% by weight or less relative to the aqueous dispersion (A-1a).
(酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂の水性分散体(A-1a)の乳化重合)
酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂の水性分散体(A-1a)333部に、イオン交換水350部、ラウリル硫酸ナトリウム4.0g、過硫酸アンモニウム4.0部を添加し、窒素雰囲気下で70℃に加温後、表2に記載の組成B-3で表される、単量体群(B)としての(メタ)アクリル酸エステル単量体(メタクリル酸シクロヘキシル129部、メタクリル酸n-ブチル96.0部、アクリル酸2-ヒドロキシエチル9.7部)を約45分かけて添加し、70℃で6時間保持し、変性ポリオレフィン樹脂(C-3)の分散液を得た。(C-3)の分散液を冷却、脱イオン水を適量添加後ブローして、固形分約30%の変性ポリオレフィン樹脂(C-3)の水性分散体組成物(D-3)を得た。
変性ポリオレフィン樹脂(C-3)の重量平均分子量は、1,000,000であった。
(Emulsion polymerization of aqueous dispersion (A-1a) of acid-modified chlorinated polyolefin resin)
350 parts of ion-exchanged water, 4.0 g of sodium lauryl sulfate, and 4.0 parts of ammonium persulfate are added to 333 parts of the aqueous dispersion of acid-modified chlorinated polyolefin resin (A-1a), and the mixture is heated to 70° C. under a nitrogen atmosphere. After warming, (meth)acrylic acid ester monomers (129 parts of cyclohexyl methacrylate, 96.0 parts of n-butyl methacrylate) as monomer group (B) represented by composition B-3 shown in Table 2 and 9.7 parts of 2-hydroxyethyl acrylate) were added over about 45 minutes and kept at 70° C. for 6 hours to obtain a dispersion of modified polyolefin resin (C-3). The dispersion of (C-3) was cooled, an appropriate amount of deionized water was added, and then blown to obtain an aqueous dispersion composition (D-3) of the modified polyolefin resin (C-3) having a solid content of about 30%. .
The weight average molecular weight of the modified polyolefin resin (C-3) was 1,000,000.
[実施例4:樹脂(C-4)の水性分散体の製造]
(ポリオレフィン樹脂(A-4)の(メタ)アクリル酸エステル変性)
ポリオレフィン樹脂(A-4)100部を、トルエン50部に溶解し、エポキシ化合物(エポサイザーW-131、DIC社製)5部を加えた。これに、窒素雰囲気中、85℃で、パーオキシエステル系過酸化物(パーブチルO、日本油脂社製)5.5部を加えた。その後、表2に記載の組成B-1で表される、単量体群(B)としての(メタ)アクリル酸エステル単量体(シクロヘキシルメタクリレート41.1部、アクリル酸2-ヒドロキシエチル1.7部)を添加し、85℃にて6時間反応を行って変性ポリオレフィン樹脂(C-4)を得た。なお、変性ポリオレフィン樹脂(C-4)の重量平均分子量は20,000であった。
[Example 4: Production of aqueous dispersion of resin (C-4)]
((Meth)acrylic acid ester modification of polyolefin resin (A-4))
100 parts of polyolefin resin (A-4) was dissolved in 50 parts of toluene, and 5 parts of an epoxy compound (Eposizer W-131, manufactured by DIC Corporation) was added. To this, 5.5 parts of a peroxy ester peroxide (PERBUTYL O, manufactured by NOF CORPORATION) was added at 85° C. in a nitrogen atmosphere. Thereafter, (meth)acrylic acid ester monomers (41.1 parts of cyclohexyl methacrylate, 1.2 parts of 2-hydroxyethyl acrylate) as monomer group (B) represented by composition B-1 shown in Table 2 were added. 7 parts) was added and reacted at 85° C. for 6 hours to obtain a modified polyolefin resin (C-4). The modified polyolefin resin (C-4) had a weight average molecular weight of 20,000.
(変性ポリオレフィン樹脂(C-4)の水性分散体の調製)
反応終了後の反応溶液100部に対し、プロピレングリコールモノメチルエーテル50部及び2-アミノー2-メチルー1-プロパノール7部を添加した。90℃で撹拌下、90℃の脱イオン水300部を60分かけて添加し、トルエン及びプロピレングリコールモノメチルエーテルの一部を、減圧下にて除去した。室温まで撹拌しながら冷却し、脱イオン水にて固形分を30wt%となるよう調整して、変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体組成物(D-4)を得た。水性分散体組成物(D-4)中のトルエンの含有率をガスクロマトグラフィーにより確認した結果、変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体組成物(D-4)に対して1重量%以下であった。
(Preparation of aqueous dispersion of modified polyolefin resin (C-4))
After completion of the reaction, 50 parts of propylene glycol monomethyl ether and 7 parts of 2-amino-2-methyl-1-propanol were added to 100 parts of the reaction solution. With stirring at 90° C., 300 parts of deionized water at 90° C. were added over 60 minutes and the toluene and part of the propylene glycol monomethyl ether were removed under reduced pressure. The mixture was cooled to room temperature with stirring and adjusted to a solid content of 30 wt % with deionized water to obtain an aqueous dispersion composition (D-4) of a modified polyolefin resin. As a result of confirming the content of toluene in the aqueous dispersion composition (D-4) by gas chromatography, it was 1% by weight or less with respect to the modified polyolefin resin aqueous dispersion composition (D-4).
[実施例5:樹脂(C-5)の水性分散体の製造]
(酸変性ポリオレフィン樹脂(A-3)の(メタ)アクリル酸エステル変性)
酸変性ポリオレフィン樹脂(A-3)100部を、トルエン50部に溶解し、エポキシ化合物(エポサイザーW-131、DIC社製)5部を加えた。これに、窒素雰囲気中、85℃で、パーオキシエステル系過酸化物(パーブチルO、日本油脂社製)5.5部を加えた。その後、表2に記載の組成B-1で表される、単量体群(B)としての(メタ)アクリル酸エステル単量体(シクロヘキシルメタクリレート41.1部、アクリル酸2-ヒドロキシエチル1.7部)を添加し、85℃にて6時間反応を行って変性ポリオレフィン樹脂(C-5)を得た。なお、変性ポリオレフィン樹脂(C-5)の重量平均分子量は10,000であった。
[Example 5: Production of aqueous dispersion of resin (C-5)]
((Meth)acrylic acid ester modification of acid-modified polyolefin resin (A-3))
100 parts of acid-modified polyolefin resin (A-3) was dissolved in 50 parts of toluene, and 5 parts of an epoxy compound (Eposizer W-131, manufactured by DIC) was added. To this, 5.5 parts of a peroxy ester peroxide (PERBUTYL O, manufactured by NOF CORPORATION) was added at 85° C. in a nitrogen atmosphere. Thereafter, (meth)acrylic acid ester monomers (41.1 parts of cyclohexyl methacrylate, 1.2 parts of 2-hydroxyethyl acrylate) as monomer group (B) represented by composition B-1 shown in Table 2 were added. 7 parts) was added and reacted at 85° C. for 6 hours to obtain a modified polyolefin resin (C-5). The modified polyolefin resin (C-5) had a weight average molecular weight of 10,000.
(樹脂(C-5)の水性分散体の調製)
反応終了後の反応溶液100部に対し、プロピレングリコールモノメチルエーテル50部及び2-アミノー2-メチルー1-プロパノール7部を添加した。90℃で撹拌下、90℃の脱イオン水300部を60分かけて添加し、トルエン及びプロピレングリコールモノメチルエーテルの一部を、減圧下にて除去した。室温まで撹拌しながら冷却し、脱イオン水にて固形分を30wt%となるよう調整して、変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体組成物(D-5)を得た。水性分散体組成物(D-5)中のトルエンの含有率をガスクロマトグラフィーにより確認した結果、変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体組成物(D-5)に対して1重量%以下であった。
(Preparation of aqueous dispersion of resin (C-5))
After completion of the reaction, 50 parts of propylene glycol monomethyl ether and 7 parts of 2-amino-2-methyl-1-propanol were added to 100 parts of the reaction solution. With stirring at 90° C., 300 parts of deionized water at 90° C. were added over 60 minutes and the toluene and part of the propylene glycol monomethyl ether were removed under reduced pressure. The mixture was cooled to room temperature with stirring and adjusted to a solid content of 30 wt % with deionized water to obtain an aqueous dispersion composition (D-5) of modified polyolefin resin. As a result of confirming the content of toluene in the aqueous dispersion composition (D-5) by gas chromatography, it was 1% by weight or less with respect to the modified polyolefin resin aqueous dispersion composition (D-5).
[比較例1:樹脂(C-6)の水性分散体の製造]
変性ポリオレフィン樹脂(A-1)の(メタ)アクリル酸エステル変性
酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂(A-1)100部を、トルエン50部に溶解し、エポキシ化合物(エポサイザーW-131、DIC社製)5部を加えた。これに、窒素雰囲気中、85℃で、パーオキシエステル系過酸化物(パーブチルO、日本油脂社製)5.5部を加えた。その後、表2に記載の組成B-4で表される、単量体群(B)としての(メタ)アクリル酸エステル単量体(メタクリル酸n-ブチル21.4部、アクリル酸2-メトキシエチル21.4部)を添加し、85℃にて6時間反応を行って変性ポリオレフィン樹脂(C-6)を得た。なお、変性ポリオレフィン樹脂(C-6)の重量平均分子量は200,000であった。
[Comparative Example 1: Production of aqueous dispersion of resin (C-6)]
(Meth)acrylic ester-modified acid-modified chlorinated polyolefin resin (A-1) of modified polyolefin resin (A-1) is dissolved in 50 parts of toluene, and an epoxy compound (Eposizer W-131, manufactured by DIC Corporation) is dissolved. Added 5 parts. To this, 5.5 parts of a peroxy ester peroxide (PERBUTYL O, manufactured by NOF CORPORATION) was added at 85° C. in a nitrogen atmosphere. Thereafter, (meth)acrylic acid ester monomers (21.4 parts of n-butyl methacrylate, 2-methoxy acrylate 21.4 parts of ethyl) was added, and the reaction was carried out at 85° C. for 6 hours to obtain a modified polyolefin resin (C-6). The modified polyolefin resin (C-6) had a weight average molecular weight of 200,000.
(樹脂(C-6)の水性分散体の調製)
反応終了後の反応溶液100部に対し、プロピレングリコールモノメチルエーテル50部及び2-アミノー2-メチルー1-プロパノール7部を添加した。90℃で撹拌下、90℃の脱イオン水300部を60分かけて添加し、トルエン及びプロピレングリコールモノメチルエーテルの一部を、減圧下にて除去した。室温まで撹拌しながら冷却し、脱イオン水にて固形分を30wt%となるよう調整して、変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体組成物(D-6)を得た。水性分散体組成物(D-6)中のトルエンの含有率をガスクロマトグラフィーにより確認した結果、変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体組成物(D-6)に対して1重量%以下であった。
(Preparation of aqueous dispersion of resin (C-6))
After completion of the reaction, 50 parts of propylene glycol monomethyl ether and 7 parts of 2-amino-2-methyl-1-propanol were added to 100 parts of the reaction solution. With stirring at 90° C., 300 parts of deionized water at 90° C. were added over 60 minutes and the toluene and part of the propylene glycol monomethyl ether were removed under reduced pressure. The mixture was cooled to room temperature with stirring and adjusted to a solid content of 30 wt % with deionized water to obtain an aqueous dispersion composition (D-6) of modified polyolefin resin. As a result of confirming the content of toluene in the aqueous dispersion composition (D-6) by gas chromatography, it was 1% by weight or less with respect to the modified polyolefin resin aqueous dispersion composition (D-6).
[比較例2:樹脂(C-7)の水性分散体の製造]
(酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂(A-1)の(メタ)アクリル酸エステル変性)
酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂(A-1)100部を、トルエン50部に溶解し、エポキシ化合物(エポサイザーW-131、DIC社製)5部を加えた。これに、窒素雰囲気中、85℃で、パーオキシエステル系過酸化物(パーブチルO、日本油脂社製)5.5部を加えた。その後、表2に記載の成分B-5で表される、単量体群(B)としての(メタ)アクリル酸エステル単量体(メタクリル酸シクロヘキシル19.7部、メタクリル酸n-ブチル21.4部、アクリル酸2―ヒドロキシエチル1.7部)を添加し、85℃にて6時間反応を行って変性ポリオレフィン樹脂(C-7)を得た。なお、変性ポリオレフィン樹脂(C-7)の重量平均分子量は190,000であった。
[Comparative Example 2: Production of aqueous dispersion of resin (C-7)]
((Meth)acrylic acid ester modification of acid-modified chlorinated polyolefin resin (A-1))
100 parts of acid-modified chlorinated polyolefin resin (A-1) was dissolved in 50 parts of toluene, and 5 parts of an epoxy compound (Eposizer W-131, manufactured by DIC) was added. To this, 5.5 parts of a peroxy ester peroxide (PERBUTYL O, manufactured by NOF CORPORATION) was added at 85° C. in a nitrogen atmosphere. Thereafter, (meth)acrylic acid ester monomers (19.7 parts of cyclohexyl methacrylate, 21 parts of n-butyl methacrylate) as the monomer group (B) represented by component B-5 in Table 2 were added. 4 parts and 1.7 parts of 2-hydroxyethyl acrylate) were added and reacted at 85° C. for 6 hours to obtain a modified polyolefin resin (C-7). The modified polyolefin resin (C-7) had a weight average molecular weight of 190,000.
(樹脂(C-7)の水性分散体の調製)
反応終了後の反応溶液100部に対し、プロピレングリコールモノメチルエーテル50部及び2-アミノー2-メチルー1-プロパノール7部を添加した。90℃で撹拌下、90℃の脱イオン水300部を60分かけて添加し、トルエン及びプロピレングリコールモノメチルエーテルの一部を、減圧下にて除去した。室温まで撹拌しながら冷却し、脱イオン水にて固形分を30wt%となるよう調整して、変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体組成物(D-7)を得た。水性分散体組成物(D-7)中のトルエンの含有率をガスクロマトグラフィーにより確認した結果、変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体組成物(D-7)に対して1重量%以下であった。
(Preparation of aqueous dispersion of resin (C-7))
After completion of the reaction, 50 parts of propylene glycol monomethyl ether and 7 parts of 2-amino-2-methyl-1-propanol were added to 100 parts of the reaction solution. With stirring at 90° C., 300 parts of deionized water at 90° C. were added over 60 minutes and the toluene and part of the propylene glycol monomethyl ether were removed under reduced pressure. The mixture was cooled to room temperature with stirring and adjusted to a solid content of 30 wt % with deionized water to obtain an aqueous dispersion composition (D-7) of modified polyolefin resin. As a result of confirming the content of toluene in the aqueous dispersion composition (D-7) by gas chromatography, it was 1% by weight or less with respect to the modified polyolefin resin aqueous dispersion composition (D-7).
[比較例3:樹脂(C-8)の水性分散体の製造]
(酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂(A-1)の(メタ)アクリル酸エステル変性)
酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂(A-1)100部を、トルエン50部に溶解し、エポキシ化合物(エポサイザーW-131、DIC社製)5部を加えた。これに、窒素雰囲気中、85℃で、パーオキシエステル系過酸化物(パーブチルO、日本油脂社製)5.5部を加えた。その後、表2に記載の成分B-6で表される、単量体群(B)としての(メタ)アクリル酸エステル単量体(メタクリル酸メチル41.1部、アクリル酸2―ヒドロキシエチル1.7部)を添加し、85℃にて6時間反応を行って変性ポリオレフィン樹脂(C-8)を得た。なお、変性ポリオレフィン樹脂(C-8)の重量平均分子量は200,000であった。
[Comparative Example 3: Production of aqueous dispersion of resin (C-8)]
((Meth)acrylic acid ester modification of acid-modified chlorinated polyolefin resin (A-1))
100 parts of acid-modified chlorinated polyolefin resin (A-1) was dissolved in 50 parts of toluene, and 5 parts of an epoxy compound (Eposizer W-131, manufactured by DIC) was added. To this, 5.5 parts of a peroxy ester peroxide (PERBUTYL O, manufactured by NOF CORPORATION) was added at 85° C. in a nitrogen atmosphere. Thereafter, (meth)acrylic acid ester monomers (41.1 parts of methyl methacrylate, 1 part of 2-hydroxyethyl acrylate) as the monomer group (B) represented by component B-6 in Table 2 .7 parts) was added and reacted at 85° C. for 6 hours to obtain a modified polyolefin resin (C-8). The modified polyolefin resin (C-8) had a weight average molecular weight of 200,000.
(樹脂(C-8)の水性分散体の調製)
反応終了後の反応溶液100部に対し、プロピレングリコールモノメチルエーテル50部及び2-アミノー2-メチルー1-プロパノール7部を添加した。90℃で撹拌下、90℃の脱イオン水300部を60分かけて添加し、トルエン及びプロピレングリコールモノメチルエーテルの一部を、減圧下にて除去した。室温まで撹拌しながら冷却し、脱イオン水にて固形分を30wt%となるよう調整して、変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体組成物(D-8)を得た。水性分散体組成物(D-8)中のトルエンの含有率をガスクロマトグラフィーにより確認した結果、変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体組成物(D-8)に対して1重量%以下であった。
(Preparation of aqueous dispersion of resin (C-8))
After completion of the reaction, 50 parts of propylene glycol monomethyl ether and 7 parts of 2-amino-2-methyl-1-propanol were added to 100 parts of the reaction solution. With stirring at 90° C., 300 parts of deionized water at 90° C. were added over 60 minutes and the toluene and part of the propylene glycol monomethyl ether were removed under reduced pressure. The mixture was cooled to room temperature with stirring and adjusted to a solid content of 30 wt % with deionized water to obtain an aqueous dispersion composition (D-8) of modified polyolefin resin. As a result of confirming the content of toluene in the aqueous dispersion composition (D-8) by gas chromatography, it was 1% by weight or less with respect to the modified polyolefin resin aqueous dispersion composition (D-8).
[比較例4:樹脂(C-9)の水性分散体の製造]
(酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂(A-1)の(メタ)アクリル酸エステル変性)
酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂(A-1)100部を、トルエン50部に溶解し、エポキシ化合物(エポサイザーW-131、DIC社製)5部を加えた。これに、窒素雰囲気中、85℃で、パーオキシエステル系過酸化物(パーブチルO、日本油脂社製)5.5部を加えた。その後、表2に記載の成分B-7で表される、単量体群(B)としての(メタ)アクリル酸エステル(メタクリル酸シクロヘキシル38.1部、アクリル酸2―ヒドロキシエチル4.7部)を添加し、85℃にて6時間反応を行って変性ポリオレフィン樹脂(C-9)を得た。なお、変性ポリオレフィン樹脂(C-9)の重量平均分子量は210,000であった。
[Comparative Example 4: Production of aqueous dispersion of resin (C-9)]
((Meth)acrylic acid ester modification of acid-modified chlorinated polyolefin resin (A-1))
100 parts of acid-modified chlorinated polyolefin resin (A-1) was dissolved in 50 parts of toluene, and 5 parts of an epoxy compound (Eposizer W-131, manufactured by DIC) was added. To this, 5.5 parts of a peroxy ester peroxide (PERBUTYL O, manufactured by NOF CORPORATION) was added at 85° C. in a nitrogen atmosphere. Thereafter, (meth)acrylic acid ester (38.1 parts of cyclohexyl methacrylate, 4.7 parts of 2-hydroxyethyl acrylate) as the monomer group (B) represented by component B-7 in Table 2 ) was added and reacted at 85° C. for 6 hours to obtain a modified polyolefin resin (C-9). The modified polyolefin resin (C-9) had a weight average molecular weight of 210,000.
(樹脂(C-9)の水性分散体の調製)
反応終了後の反応溶液100部に対し、プロピレングリコールモノメチルエーテル50部及び2-アミノー2-メチルー1-プロパノール7部を添加した。90℃で撹拌下、90℃の脱イオン水300部を60分かけて添加し、トルエン及びプロピレングリコールモノメチルエーテルの一部を、減圧下にて除去した。室温まで撹拌しながら冷却し、脱イオン水にて固形分を30wt%となるよう調整して、変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体組成物(D-9)を得た。水性分散体組成物(D-9)中のトルエンの含有率をガスクロマトグラフィーにより確認した結果、変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体組成物(D-9)に対して1重量%以下であった。変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体組成物(D-9)は、調製後1日で大きく増粘、固化したため、物性試験に供することができなかった。
(Preparation of aqueous dispersion of resin (C-9))
After completion of the reaction, 50 parts of propylene glycol monomethyl ether and 7 parts of 2-amino-2-methyl-1-propanol were added to 100 parts of the reaction solution. With stirring at 90° C., 300 parts of deionized water at 90° C. were added over 60 minutes and the toluene and part of the propylene glycol monomethyl ether were removed under reduced pressure. The mixture was cooled to room temperature with stirring and adjusted to a solid content of 30 wt % with deionized water to obtain an aqueous dispersion composition (D-9) of modified polyolefin resin. As a result of confirming the content of toluene in the aqueous dispersion composition (D-9) by gas chromatography, it was 1% by weight or less with respect to the modified polyolefin resin aqueous dispersion composition (D-9). The modified polyolefin resin aqueous dispersion composition (D-9) was not able to be subjected to a physical property test because it greatly increased in viscosity and solidified one day after preparation.
樹脂(A)を変性処理した際の、単量体群(B)としての(メタ)アクリル酸エステルの組成比を表2に記す。 Table 2 shows the composition ratio of the (meth)acrylic acid ester as the monomer group (B) when the resin (A) is modified.
表2の略称を以下に記す。
MMA:メタクリル酸メチル
CHMA:メタクリル酸シクロヘキシル
nBMA:メタクリル酸n―ブチル
2MTA:アクリル酸2-メトキシエチル
HEA:アクリル酸2-ヒドロキシエチル
Abbreviations in Table 2 are listed below.
MMA: methyl methacrylate CHMA: cyclohexyl methacrylate nBMA: n-butyl methacrylate 2MTA: 2-methoxyethyl acrylate HEA: 2-hydroxyethyl acrylate
調製した樹脂の水性分散体について、試験片を作製し、耐温水性試験、付着性試験、耐ガソホール性試験を行った。評価結果を併せて表3及び表4に記す。 A test piece was prepared from the prepared aqueous dispersion of the resin, and a hot water resistance test, an adhesion test, and a gasohol resistance test were carried out. The evaluation results are also shown in Tables 3 and 4.
以上の結果によれば、単量体群(B)のガラス転移温度Tgが50℃以上90℃以下であり、かつ水酸基価が17mgKOH/g以上50mgKOH/g以下である、実施例1~5に係る変性ポリオレフィン樹脂を含む水性分散体は、耐温水性、付着性、及び耐ガソホール性のいずれの評価も良好であることが分かる。 According to the above results, the glass transition temperature Tg of the monomer group (B) is 50 ° C. or higher and 90 ° C. or lower, and the hydroxyl value is 17 mg KOH / g or higher and 50 mg KOH / g or lower, in Examples 1 to 5 It can be seen that the aqueous dispersion containing the modified polyolefin resin has good evaluations in all of hot water resistance, adhesion, and gasohol resistance.
一方、単量体群(B)のガラス転移温度Tgが、50℃未満である、比較例1、比較例2に係る変性ポリオレフィン樹脂を含む水性分散体は、耐温水性、付着性、及び耐ガソホール性のいずれかの評価が不良であり、実用に適さない。
また、単量体群(B)のガラス転移温度Tgが、90℃を超える比較例3、比較例4に係る変性ポリオレフィン樹脂を含む水性分散体は、付着性及び耐ガソホール性の評価が不良であり、実用に適さないか(比較例3)、又は安定性が不良であるため、耐温水性、付着性、及び耐ガソホール性を評価できず、実用に適さない(比較例4)。
On the other hand, the water-based dispersions containing the modified polyolefin resins according to Comparative Examples 1 and 2, in which the glass transition temperature Tg of the monomer group (B) is less than 50°C, exhibit hot water resistance, adhesion, and resistance. Any evaluation of gasoholity is poor and not suitable for practical use.
Further, the aqueous dispersions containing the modified polyolefin resins according to Comparative Examples 3 and 4, in which the glass transition temperature Tg of the monomer group (B) exceeds 90° C., were evaluated as poor adhesion and gasohol resistance. There is, and it is not suitable for practical use (Comparative Example 3), or because the stability is poor, hot water resistance, adhesion, and gasohol resistance cannot be evaluated, and it is not suitable for practical use (Comparative Example 4).
単量体群(B)の水酸基価が、17mgKOH/g未満である、比較例1に係る変性ポリオレフィン樹脂を含む水性分散体は、耐温水性、付着性、及び耐ガソホール性のいずれの評価も不良であり、実用に適さない。
単量体群(B)の水酸基価が、50mgKOH/gを超える、比較例4に係る変性ポリオレフィン樹脂を含む水性分散体は、安定性が不良であるため、耐温水性、付着性、及び耐ガソホール性を評価できず、実用に適さない。
The aqueous dispersion containing the modified polyolefin resin according to Comparative Example 1, in which the hydroxyl value of the monomer group (B) is less than 17 mgKOH/g, was evaluated for hot water resistance, adhesion, and gasohol resistance. Bad and not suitable for practical use.
The aqueous dispersion containing the modified polyolefin resin according to Comparative Example 4, in which the hydroxyl value of the monomer group (B) exceeds 50 mgKOH/g, has poor stability. Unable to evaluate gasohol properties, not suitable for practical use.
以上の結果は、本発明の変性ポリオレフィン樹脂を、水性分散体としてプラスチック基材上に塗布した場合に、良好な付着性を有すると同時に高い耐温水性を有する塗膜が得られることを示す。 The above results show that when the modified polyolefin resin of the present invention is applied as an aqueous dispersion onto a plastic substrate, a coating film having good adhesion and high resistance to hot water can be obtained.
Claims (5)
前記樹脂(A)はポリオレフィン樹脂又はそれを変性した樹脂であり、
前記単量体群(B)は、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステルから選択される、1種以上の単量体から構成され、
前記1種以上の単量体をそれぞれ単量体(1)~単量体(n)とし、前記単量体群(B)における単量体(n)の重量割合をWnとし、前記単量体(n)からのホモポリマーのガラス転移温度をTgn(K)とし、前記単量体(n)からのホモポリマーの水酸基価をXn(mgKOH/g)とし、ここで、nは1以上の整数とすると、
下記式(1)及び(2)から算出される単量体群(B)のガラス転移温度Tgが50℃以上80℃以下であり、
下記式(3)から算出される単量体群(B)の水酸基価Xが18mgKOH/g以上40mgKOH/g以下である、変性ポリオレフィン樹脂を含み、
分散媒が水である、水性分散体。
The resin (A) is a polyolefin resin or a modified resin thereof,
The monomer group (B) is composed of one or more monomers selected from (meth)acrylic acid and (meth)acrylic acid esters,
The one or more monomers are respectively monomers (1) to monomers (n), the weight ratio of the monomer (n) in the monomer group (B) is Wn, and the monomers Let Tgn(K) be the glass transition temperature of the homopolymer from monomer (n), and Xn (mgKOH/g) be the hydroxyl value of the homopolymer from said monomer (n), where n is 1 or more. Given an integer,
The glass transition temperature Tg of the monomer group (B) calculated from the following formulas (1) and (2) is 50° C. or more and 80 ° C. or less,
A modified polyolefin resin in which the hydroxyl value X of the monomer group (B) calculated from the following formula (3) is 18 mgKOH/g or more and 40 mgKOH/g or less,
An aqueous dispersion, wherein the dispersion medium is water .
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