JP2006182950A - Polyester resin aqueous dispersion - Google Patents

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Hiroshi Kajimaru
弘 梶丸
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyester resin aqueous dispersion which is excellent in storage stability and can form a resin coating film excellent in coating film performance such as adhesiveness to a base material, water resistance and solvent resistance (particularly, solvent resistance to halogenated organic solvents and aromatic organic solvents). <P>SOLUTION: The polyester resin aqueous dispersion is prepared by dispersing in an aqueous medium a polyester resin comprising a polyhydric alcohol component containing 15-60 mol% of a diol compound represented by general formula (1) and a polybasic acid component containing 50 mol% or more of an aromatic polybasic acid. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、各種基材に塗布されて被膜性能に優れる樹脂被膜を形成することができるポリエステル樹脂水性分散体に関するものである。   The present invention relates to an aqueous polyester resin dispersion that can be applied to various substrates to form a resin film having excellent film performance.

ポリエステル樹脂は、被膜形成用樹脂として、被膜の加工性、有機溶剤に対する耐性(耐溶剤性)、耐候性、各種基材への密着性等に優れることから、塗料、インキ、接着剤、コーティング剤等の分野におけるバインダー成分として大量に使用されている。   Polyester resin is a film-forming resin that is excellent in film processability, resistance to organic solvents (solvent resistance), weather resistance, adhesion to various substrates, etc., so it can be used in paints, inks, adhesives, and coating agents. It is used in large quantities as a binder component in such fields.

特に近年、環境保護、省資源、消防法等による危険物規制、職場環境改善の立場から、有機溶剤の使用が制限される傾向にあり、上記の用途に使用できるポリエステル樹脂系バインダーとして、ポリエステル樹脂を水性媒体に微分散させたポリエステル樹脂水性分散体の開発が盛んに行われている。   In recent years, the use of organic solvents has been tending to be restricted from the standpoints of environmental protection, resource conservation, dangerous goods regulations by the Fire Service Act, and workplace environment improvement. Development of an aqueous polyester resin dispersion in which is finely dispersed in an aqueous medium has been actively conducted.

例えば、特許文献1〜4には、酸価が小さく、高分子量のポリエステル樹脂を水性媒体中に分散させたポリエステル樹脂水分散体が提案され、かかる水分散体を用いると加工性、耐水性、耐溶剤性等の性能に優れた被膜を形成できることが記載されている。しかしながら、これらの文献に記載されたポリエステル樹脂水性分散体より形成される樹脂被膜は、アルコール系有機溶剤への耐溶剤性は優れるものの、ハロゲン系有機溶剤や芳香族系有機溶剤に対する耐溶剤性が十分ではないという問題があった。
特開平9−296100号公報 特開2000−26709号公報 特開2000−313793号公報 特開2002−173582号公報
For example, Patent Documents 1 to 4 propose a polyester resin aqueous dispersion in which a polyester resin having a low acid value and a high molecular weight is dispersed in an aqueous medium. When such an aqueous dispersion is used, processability, water resistance, It describes that a film excellent in performance such as solvent resistance can be formed. However, the resin film formed from the aqueous polyester resin dispersion described in these documents has excellent solvent resistance to alcohol-based organic solvents, but has resistance to halogen-based organic solvents and aromatic organic solvents. There was a problem that it was not enough.
JP-A-9-296100 JP 2000-26709 A JP 2000-313793 A JP 2002-173582 A

このような状況下、本発明の課題は、貯蔵安定性に優れ、基材への密着性、耐水性および耐溶剤性(特にハロゲン系有機溶剤や芳香族系有機溶剤への耐溶剤性)等の被膜性能に優れた樹脂被膜を形成できるポリエステル樹脂水性分散体を提供することにある。   Under such circumstances, the subject of the present invention is excellent in storage stability, adhesion to a substrate, water resistance and solvent resistance (particularly solvent resistance to halogenated organic solvents and aromatic organic solvents), etc. Another object of the present invention is to provide an aqueous polyester resin dispersion capable of forming a resin film having excellent film performance.

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究した結果、特定の多価アルコール成分を含有し、かつ多塩基酸成分が制御されたポリエステル樹脂の水性分散体より得られる樹脂被膜が、ハロゲン系有機溶剤や芳香族系有機溶剤への耐溶剤性に優れることを見出し、本発明を完成するに到った。   As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have found that a resin film obtained from an aqueous dispersion of a polyester resin containing a specific polyhydric alcohol component and having a controlled polybasic acid component. The present inventors have found that the solvent resistance to halogen-based organic solvents and aromatic organic solvents is excellent, and have completed the present invention.

すなわち本発明は、少なくとも多価アルコール成分と多塩基酸成分とからなるポリエステル樹脂が水性媒体中に分散されてなり、該ポリエステル樹脂が多価アルコール成分として一般式(1)で表されるジオール化合物を多価アルコール成分全量に対して15〜60モル%含み、かつ多塩基酸成分として芳香族多塩基酸を多塩基酸成分全量に対して50モル%以上含むことを特徴とするポリエステル樹脂水性分散体;

Figure 2006182950
That is, the present invention provides a diol compound represented by the general formula (1) in which a polyester resin comprising at least a polyhydric alcohol component and a polybasic acid component is dispersed in an aqueous medium. Polyester resin aqueous dispersion characterized by containing 15 to 60 mol% of polyhydric alcohol component and 50 mol% or more of aromatic polybasic acid as polybasic acid component based on the total amount of polybasic acid component body;
Figure 2006182950

本発明のポリエステル樹脂水性分散体は、基材への密着性、耐水性および耐溶剤性等の被膜性能に優れる樹脂被膜を形成することができる。よって、本発明のポリエステル樹脂水性分散体はそのような被膜性能を要求される用途において、例えば、塗料、コーティング剤、接着剤として単独で使用されてもよいし、あるいは他成分と混合されてバインダー成分として使用されてもよい。具体的には本発明のポリエステル樹脂水性分散体は、PETフィルム、ポリオレフィンフィルム、蒸着フィルム等の各種フィルムのアンカーコート剤や接着性付与剤(易接着);アルミ板、鋼板およびメッキ鋼板等の各種金属板のアンカーコート剤や接着性付与剤(易接着);プレコートメタル塗料、紙塗工剤または繊維処理剤;紙、金属板、樹脂シート等の基材を貼り合わせるための接着剤;およびインキのバインダー;等の用途に用いて、それらの性能を向上させることができる。
また、本発明のポリエステル樹脂水性分散体は、ハロゲン系有機溶剤や芳香族系有機溶剤に対する耐溶剤性が優れることから、このような有機溶剤を使用するドライクリーニングにおいて、衣類等の印刷部の受像層として、あるいはインクやトナーのバインダー成分として好適に使用できる。
なお、印刷方法については、溶融転写方式、インクジェット方式、電子写真方式等が挙げられる。
The aqueous polyester resin dispersion of the present invention can form a resin film excellent in film performance such as adhesion to a substrate, water resistance and solvent resistance. Therefore, the polyester resin aqueous dispersion of the present invention may be used alone, for example, as a paint, a coating agent or an adhesive in applications requiring such coating performance, or may be mixed with other components to form a binder. It may be used as an ingredient. Specifically, the polyester resin aqueous dispersion of the present invention is an anchor coating agent and an adhesion-imparting agent (easy adhesion) for various films such as PET films, polyolefin films, and vapor-deposited films; various types such as aluminum plates, steel plates, and plated steel plates. Anchor coating agent and adhesion-imparting agent (easy adhesion) for metal plates; pre-coated metal paints, paper coating agents or fiber treatment agents; adhesives for bonding substrates such as paper, metal plates and resin sheets; and inks These binders can be used for the purpose of improving their performance.
Further, since the aqueous polyester resin dispersion of the present invention has excellent solvent resistance to halogenated organic solvents and aromatic organic solvents, in dry cleaning using such organic solvents, the image receiving part of a printing part such as clothing is received. It can be suitably used as a layer or as a binder component of ink or toner.
Examples of the printing method include a melt transfer method, an ink jet method, and an electrophotographic method.

本発明のポリエステル樹脂水性分散体(以下、単に「水性分散体」と表記する場合もある)はポリエステル樹脂が水性媒体中に分散されて含有している液状物である。ここで、水性媒体とは、水を含む液体からなる媒体であり、後述する塩基性化合物や有機溶剤が含まれていてもよい。また、「分散されて含有している」とは、ポリエステル樹脂が粒子として水性媒体に懸濁している状態を意味し、その一部が水性媒体に溶解していてもよい。   The aqueous polyester resin dispersion of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “aqueous dispersion”) is a liquid material containing a polyester resin dispersed in an aqueous medium. Here, the aqueous medium is a medium composed of a liquid containing water, and may contain a basic compound or an organic solvent described later. Further, “dispersed and contained” means that the polyester resin is suspended as particles in an aqueous medium, and a part thereof may be dissolved in the aqueous medium.

本発明において水性媒体中に分散されるポリエステル樹脂は、少なくとも特定の多価アルコール成分と特定の多塩基酸成分とが重縮合してなるものである。   In the present invention, the polyester resin dispersed in the aqueous medium is obtained by polycondensation of at least a specific polyhydric alcohol component and a specific polybasic acid component.

ポリエステル樹脂を構成する多価アルコール成分は一般式(1);

Figure 2006182950
で表されるジオール化合物(以下、ジオール化合物(1)という)を、多価アルコール成分全量に対して15〜60モル%含み、好ましくは20〜60モル%、より好ましくは25〜50モル%、最も好ましくは30〜40モル%で含む。ポリエステル樹脂が構成成分としてジオール化合物(1)を上記範囲内で含有することにより、水性分散体の貯蔵安定性および樹脂皮膜の基材への密着性および耐水性が向上するだけでなく、樹脂被膜の耐溶剤性、特にハロゲン系有機溶剤や芳香族系有機溶剤への耐溶剤性が向上する。ポリエステル樹脂を構成する多価アルコール成分に占めるジオール化合物(1)の割合が少なすぎる場合には、有機溶剤、ハロゲン系溶剤や芳香族系有機溶剤への耐溶剤性が劣る場合がある。一方で、多すぎる場合には、重合性が悪くなり高分子量のポリエステル樹脂を得ることが困難になる。 The polyhydric alcohol component constituting the polyester resin is represented by the general formula (1);
Figure 2006182950
Is contained in an amount of 15 to 60 mol%, preferably 20 to 60 mol%, more preferably 25 to 50 mol%, based on the total amount of the polyhydric alcohol component. Most preferably, it is contained at 30 to 40 mol%. When the polyester resin contains the diol compound (1) as a constituent component within the above range, not only the storage stability of the aqueous dispersion, the adhesion of the resin film to the substrate and the water resistance are improved, but also the resin film. Solvent resistance, especially resistance to halogenated organic solvents and aromatic organic solvents is improved. When the proportion of the diol compound (1) in the polyhydric alcohol component constituting the polyester resin is too small, the solvent resistance to an organic solvent, a halogen-based solvent or an aromatic organic solvent may be inferior. On the other hand, if the amount is too large, the polymerizability becomes poor and it is difficult to obtain a high molecular weight polyester resin.

ジオール化合物(1)の化学名は、ビス[4−(ヒドロキシエトキシ)フェニル]スルホンであり、この化合物は、明成化学工業株式会社よりSE−2として、日華化学株式会社よりSEO−2として、小西化学工業株式会社よりBS−EOとして入手できる。   The chemical name of the diol compound (1) is bis [4- (hydroxyethoxy) phenyl] sulfone, and this compound is SE-2 from Meisei Chemical Co., Ltd., and SEO-2 from Nikka Chemical Co., Ltd. Available as BS-EO from Konishi Chemical Co., Ltd.

ポリエステル樹脂を構成するジオール化合物(1)以外の多価アルコール成分としては、1分子あたり2個以上の水酸基を有する化合物であれば特に制限されず、例えば、炭素数2〜10の脂肪族グリコール、炭素数6〜12の脂環族グリコール、エーテル結合含有グリコール等が挙げられる。   The polyhydric alcohol component other than the diol compound (1) constituting the polyester resin is not particularly limited as long as it is a compound having two or more hydroxyl groups per molecule, for example, an aliphatic glycol having 2 to 10 carbon atoms, C6-C12 alicyclic glycol, ether bond containing glycol, etc. are mentioned.

炭素数2〜10の脂肪族グリコールの具体例としては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,3‐プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、2−エチル−2−ブチルプロパンジオール等が挙げられる。   Specific examples of the aliphatic glycol having 2 to 10 carbon atoms include, for example, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, and 2-methyl-1,3-propane. Diol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,9-nonanediol, 2-ethyl-2-butylpropanediol, etc. It is done.

炭素数6〜12の脂環族グリコールの具体例としては、例えば、1,4−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。
エーテル結合含有グリコールの具体例としては、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。なお、エーテル結合が多くなるとポリエステル樹脂の耐水性、耐溶剤性、耐候性等を低下させる場合があるので、ポリエステル樹脂の多価アルコール成分に占めるエーテル結合含有グリコール含有グリコールの割合は、10モル%以下であることが好ましく、5モル%以下であることがさらに好ましい。
Specific examples of the alicyclic glycol having 6 to 12 carbon atoms include 1,4-cyclohexanedimethanol.
Specific examples of the ether bond-containing glycol include diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, polytetramethylene glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol. In addition, since the water resistance of a polyester resin, solvent resistance, a weather resistance, etc. may fall when an ether bond increases, the ratio of the ether bond containing glycol containing glycol to the polyhydric alcohol component of a polyester resin is 10 mol%. Or less, more preferably 5 mol% or less.

また、多価アルコール成分として、2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパンのようなビスフェノール類(ビスフェノールA等)およびそのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加体等も使用することができる。   Further, bisphenols (such as bisphenol A) such as 2,2-bis (4-hydroxyethoxyphenyl) propane and ethylene oxide or propylene oxide adducts thereof can also be used as the polyhydric alcohol component.

さらに、多価アルコール成分として、3官能以上のアルコール成分、例えばグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が含まれていてもよいが、ポリエステル樹脂製造時のゲル化を抑制するために、ポリエステル樹脂の多価アルコール成分に占める3官能以上の多価アルコールの割合は、10モル%以下であることが好ましく、5モル%以下であることがより好ましい。   Furthermore, as a polyhydric alcohol component, a trifunctional or higher functional alcohol component such as glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol and the like may be contained, but in order to suppress gelation at the time of polyester resin production The ratio of the trifunctional or higher polyhydric alcohol in the polyhydric alcohol component of the polyester resin is preferably 10 mol% or less, and more preferably 5 mol% or less.

ジオール化合物(1)以外の多価アルコール成分としては、工業的に多量に生産されているので安価であることからエチレングリコールとネオペンチルグリコールが好ましく、これらを単独あるいは併用して使用すること好ましい。   As the polyhydric alcohol component other than the diol compound (1), ethylene glycol and neopentyl glycol are preferable because they are industrially produced in large quantities and are inexpensive, and these are preferably used alone or in combination.

本発明においてポリエステル樹脂を構成する多塩基酸成分は芳香族多塩基酸を、多塩基酸成分全量に対して50モル%以上、好ましくは60〜100モル%、特に好ましくは70〜100モル%、より好ましくは80〜100モル%、さらに好ましくは90〜100モル%、最も好ましくは100モル%で含む。本発明において多塩基酸成分が芳香族多塩基酸を上記範囲内の割合で含むことにより、得られる樹脂被膜の加工性、耐溶剤性、耐水性、加工性、および硬度等が向上する。さらには、芳香族多塩基酸の割合が上記範囲内で増すことにより、脂肪族や脂環式エステル結合よりも加水分解され難い芳香族エステル結合が樹脂骨格に占める割合が増すため、このようなポリエステル樹脂を用いた水性分散体は、長期間保存した場合においても分子量の低下を抑えることができ貯蔵安定性が一層向上する。ポリエステル樹脂の多塩基酸成分に占める芳香族多塩基酸の割合が少なすぎる場合には、ハロゲン系溶剤や芳香族系有機溶剤への耐溶剤性が劣る場合がある。   In the present invention, the polybasic acid component constituting the polyester resin is an aromatic polybasic acid in an amount of 50 mol% or more, preferably 60 to 100 mol%, particularly preferably 70 to 100 mol%, based on the total amount of the polybasic acid component. More preferably 80 to 100 mol%, still more preferably 90 to 100 mol%, most preferably 100 mol%. In the present invention, when the polybasic acid component contains the aromatic polybasic acid in a proportion within the above range, the processability, solvent resistance, water resistance, workability, hardness, and the like of the resulting resin film are improved. Furthermore, since the ratio of the aromatic polybasic acid is increased within the above range, the ratio of the aromatic ester bond that is harder to hydrolyze than the aliphatic or alicyclic ester bond to the resin skeleton increases. An aqueous dispersion using a polyester resin can suppress a decrease in molecular weight even when stored for a long period of time, and the storage stability is further improved. When the ratio of the aromatic polybasic acid in the polybasic acid component of the polyester resin is too small, the solvent resistance to halogenated solvents and aromatic organic solvents may be poor.

芳香族多塩基酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、無水フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸や、トリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水べンゾフェノンテトラカルボン酸、トリメシン酸等の3官能以上の芳香族カルボン酸等が挙げられる。ポリエステル樹脂製造時のゲル化を抑制するために、ポリエステル樹脂の多塩基酸成分に占める3官能以上の芳香族カルボン酸の割合は10モル%以下であることが好ましく、5モル%以下であることがより好ましい。   Examples of the aromatic polybasic acid include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, phthalic anhydride, naphthalenedicarboxylic acid, and biphenyldicarboxylic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, and benzophenonetetracarboxylic acid. And trifunctional or higher aromatic carboxylic acids such as trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone anhydride tetracarboxylic acid, trimesic acid and the like. In order to suppress gelation during the production of the polyester resin, the proportion of the trifunctional or higher aromatic carboxylic acid in the polybasic acid component of the polyester resin is preferably 10 mol% or less, and preferably 5 mol% or less. Is more preferable.

芳香族多塩基酸は2種類以上組み合わせて含まれてよく、その場合、それらの合計割合が前記範囲内であればよい。   Two or more kinds of aromatic polybasic acids may be included in combination, and in that case, the total ratio thereof may be within the above range.

上記した芳香族多塩基酸の中でも、工業的に多量に生産されているので安価であることから、テレフタル酸とイソフタル酸が好ましく、これらを単独あるいは併用して使用することが好ましい。ポリエステル樹脂の多塩基酸成分に占めるテレフタル酸とイソフタル酸の合計の割合としては、50モル%以上が好ましく、60〜100モル%がより好ましく、70〜100モル%がさらに好ましく、80〜100モル%が特に好ましく、90〜100モル%がより特に好ましく、100モル%であることが最も好ましい。   Among the above-mentioned aromatic polybasic acids, terephthalic acid and isophthalic acid are preferable because they are industrially produced in large quantities and are inexpensive, and it is preferable to use them alone or in combination. The total proportion of terephthalic acid and isophthalic acid in the polybasic acid component of the polyester resin is preferably 50 mol% or more, more preferably 60 to 100 mol%, further preferably 70 to 100 mol%, more preferably 80 to 100 mol. % Is particularly preferable, 90 to 100 mol% is more particularly preferable, and 100 mol% is most preferable.

また、ポリエステル樹脂の多塩基酸成分に占めるテレフタル酸の割合としては、30モル%以上であることが好ましく、40〜100モル%であることがより好ましく、50〜100モル%であることがさらに好ましく、60〜100モル%であることが特に好ましく、70〜100モル%であることが最も好ましい。ポリエステル樹脂の多塩基酸成分に占めるテレフタル酸の割合を増すことにより、樹脂被膜の硬度、耐溶剤性、加工性等の被膜性能がより有効に向上し、更には、得られる水性分散体の貯蔵安定性が一層、向上する傾向にある。   Moreover, as a ratio of the terephthalic acid which occupies for the polybasic acid component of a polyester resin, it is preferable that it is 30 mol% or more, It is more preferable that it is 40-100 mol%, It is further that it is 50-100 mol% 60 to 100 mol% is particularly preferable, and 70 to 100 mol% is most preferable. By increasing the proportion of terephthalic acid in the polybasic acid component of the polyester resin, the film performance such as hardness, solvent resistance, and processability of the resin coating is improved more effectively, and further, the resulting aqueous dispersion is stored. The stability tends to be further improved.

ポリエステル樹脂を構成する芳香族多塩基酸以外の多塩基酸成分としては、脂肪族多塩基酸、脂環式多塩基酸等が挙げられる。
脂肪族多塩基酸のうち脂肪族ジカルボン酸としては、シュウ酸、コハク酸、無水コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、アイコサン二酸、水添ダイマー酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸や、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、ダイマー酸等の不飽和脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。
Examples of the polybasic acid component other than the aromatic polybasic acid constituting the polyester resin include aliphatic polybasic acids and alicyclic polybasic acids.
Among aliphatic polybasic acids, aliphatic dicarboxylic acids include succinic acid, succinic acid, succinic anhydride, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, eicosanedioic acid, hydrogenated dimer acid, etc. Examples thereof include dicarboxylic acids and unsaturated aliphatic dicarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, citraconic acid, citraconic anhydride, and dimer acid.

脂環式多塩基酸のうち脂環式ジカルボン酸としては、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、2,5−ノルボルネンジカルボン酸及びその無水物、テトラヒドロフタル酸及びその無水物等が挙げられる。   Among the alicyclic polybasic acids, the alicyclic dicarboxylic acids include 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 2,5-norbornene dicarboxylic acid and anhydride Products, tetrahydrophthalic acid and anhydrides thereof.

また、芳香族多塩基酸以外の3官能以上の多塩基酸、例えばエチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)、グリセロールトリス(アンヒドロトリメリテート)、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸等が含まれていてもよいが、ポリエステル樹脂製造時のゲル化を抑制するために、ポリエステル樹脂の多塩基酸成分に占める3官能以上の多塩基酸の割合は、10モル%以下であることが好ましく、5モル%以下であることがより好ましい。   In addition, tribasic or higher polybasic acids other than aromatic polybasic acids such as ethylene glycol bis (anhydrotrimellitate), glycerol tris (anhydrotrimellitate), 1,2,3,4-butanetetracarboxylic Although the acid etc. may be contained, in order to suppress gelation at the time of polyester resin manufacture, the ratio of the polybasic acid more than trifunctional in the polybasic acid component of a polyester resin is 10 mol% or less Preferably, it is 5 mol% or less.

また、本発明の目的を達成できる限り、多塩基酸成分として、5−ナトリウムスルホイソフタル酸等のカルボキシル基や水酸基以外の親水性基を有する多塩基酸成分も使用することができるが、水性分散体より形成される樹脂被膜の耐水性が悪くなる傾向にあるので、このような多塩基酸成分は使用しない方が好ましい。   In addition, as long as the object of the present invention can be achieved, a polybasic acid component having a carboxyl group such as 5-sodium sulfoisophthalic acid or a hydrophilic group other than a hydroxyl group can be used as the polybasic acid component. Since the water resistance of the resin coating formed from the body tends to deteriorate, it is preferable not to use such a polybasic acid component.

ポリエステル樹脂には、モノカルボン酸、モノアルコール、ヒドロキシカルボン酸が共重合されていてもよく、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、安息香酸、p−tert−ブチル安息香酸、シクロヘキサン酸、4−ヒドロキシフェニルステアリン酸、ステアリルアルコール、2−フェノキシエタノール、ε−カプロラクトン、乳酸、β−ヒドロキシ酪酸、p−ヒドロキシ安息香酸等を用いることができる。
これらの化合物はポリエステル樹脂を構成する全モノマー成分に対して4モル%以下、特に2モル%以下が好ましい。
The polyester resin may be copolymerized with monocarboxylic acid, monoalcohol, hydroxycarboxylic acid, such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, benzoic acid, p-tert-butylbenzoic acid, cyclohexane acid, 4-hydroxyphenyl stearic acid, stearyl alcohol, 2-phenoxyethanol, ε-caprolactone, lactic acid, β-hydroxybutyric acid, p-hydroxybenzoic acid and the like can be used.
These compounds are preferably 4 mol% or less, particularly preferably 2 mol% or less, based on all monomer components constituting the polyester resin.

本発明において、ポリエステル樹脂の酸価は2〜40mgKOH/gであることが好ましく、3〜30mgKOH/gであることがより好ましく、4〜25mgKOH/gであることがさらに好ましく、5〜20mgKOH/gであることが特に好ましい。酸価が40mgKOH/gを超える場合には、ポリエステル樹脂の分子量が小さくなり、樹脂被膜の加工性が悪くなる傾向にあり、さらには耐水性が不十分である場合がある。また、酸価が2mgKOH/g未満である場合には、安定な水性分散体を得ることが困難になる傾向がある。   In the present invention, the acid value of the polyester resin is preferably 2 to 40 mgKOH / g, more preferably 3 to 30 mgKOH / g, still more preferably 4 to 25 mgKOH / g, and 5 to 20 mgKOH / g. It is particularly preferred that When the acid value exceeds 40 mgKOH / g, the molecular weight of the polyester resin tends to be small, the processability of the resin film tends to deteriorate, and the water resistance may be insufficient. Moreover, when the acid value is less than 2 mgKOH / g, it tends to be difficult to obtain a stable aqueous dispersion.

また、ポリエステル樹脂には樹脂被膜の耐水性を損なわない範囲で水酸基が含まれていてもよく、その水酸基価は30mgKOH/g以下であることが好ましく、20mgKOH/g以下であることがより好ましく、10mgKOH/g以下であることがさらに好ましい。   Further, the polyester resin may contain a hydroxyl group as long as the water resistance of the resin film is not impaired, and the hydroxyl value is preferably 30 mgKOH / g or less, more preferably 20 mgKOH / g or less, More preferably, it is 10 mgKOH / g or less.

ポリエステル樹脂の数平均分子量は2,000〜50,000であることが好ましく、3,000〜40,000であることがより好ましく、4,000〜3,0000であることがさらに好ましく、5,000〜20,000であることが特に好ましい。数平均分子量が2,000未満では、樹脂被膜の加工性が不足する傾向にある。数平均分子量が50,000を越える場合には、水性分散体を得ることが困難になる傾向がある   The number average molecular weight of the polyester resin is preferably 2,000 to 50,000, more preferably 3,000 to 40,000, still more preferably 4,000 to 30,000, It is especially preferable that it is 000-20,000. If the number average molecular weight is less than 2,000, the processability of the resin film tends to be insufficient. When the number average molecular weight exceeds 50,000, it tends to be difficult to obtain an aqueous dispersion.

ポリエステル樹脂の分子量分布の分散度については特に限定されないが、水性分散体の貯蔵安定性が優れる傾向にあることから、分子量分布の分散度は8以下が好ましく、6以下がより好ましく、4以下がさらに好ましく、3以下が特に好ましい。ここで、分子量分布の分散度とは、重量平均分子量を数平均分子量で除した値のことである。   The degree of dispersion of the molecular weight distribution of the polyester resin is not particularly limited. However, since the storage stability of the aqueous dispersion tends to be excellent, the degree of dispersion of the molecular weight distribution is preferably 8 or less, more preferably 6 or less, and 4 or less. More preferred is 3 or less. Here, the degree of dispersion of the molecular weight distribution is a value obtained by dividing the weight average molecular weight by the number average molecular weight.

ポリエステル樹脂のガラス転移温度(以下、単に「Tg」と表記する場合もある)も、特に限定されないが、水性分散体の貯蔵安定性が優れる傾向にあることから、0〜120℃が好ましく、20〜110℃がより好ましく、40〜100℃がより好ましく、60〜90℃が特に好ましい。   The glass transition temperature of the polyester resin (hereinafter sometimes simply referred to as “Tg”) is also not particularly limited, but is preferably 0 to 120 ° C. because the storage stability of the aqueous dispersion tends to be excellent. -110 degreeC is more preferable, 40-100 degreeC is more preferable, and 60-90 degreeC is especially preferable.

本発明においてポリエステル樹脂は、少なくとも前記の多塩基酸成分と多価アルコール成分とを公知の方法により重縮合させることにより製造することができる。例えば、全モノマー成分及び/又はその低重合体を不活性雰囲気下で180〜260℃、2.5〜10時間程度反応させてエステル化反応を行い、引き続いてエステル交換反応触媒の存在下、130Pa以下の減圧下に220〜280℃の温度で所望の分子量に達するまで重縮合反応を進めてポリエステル樹脂を得る方法等を挙げることができる。   In the present invention, the polyester resin can be produced by polycondensing at least the polybasic acid component and the polyhydric alcohol component by a known method. For example, all the monomer components and / or low polymers thereof are reacted at 180 to 260 ° C. for about 2.5 to 10 hours under an inert atmosphere to carry out an esterification reaction, followed by 130 Pa in the presence of a transesterification catalyst. Examples thereof include a method of obtaining a polyester resin by proceeding a polycondensation reaction under the following reduced pressure at a temperature of 220 to 280 ° C. until a desired molecular weight is reached.

ポリエステル樹脂に所望の酸価や水酸基価を付与する場合には、上記の重縮合反応に引き続き、多塩基酸成分や多価アルコール成分をさらに添加し、不活性雰囲気下、解重合を行う方法等を挙げることができる。
ポリエステル樹脂に所望の酸価を付与する方法として、上記の重縮合反応に引き続き、多塩基酸無水物をさらに添加し、不活性雰囲気下、ポリエステル樹脂の水酸基と付加反応する方法も挙げられる。
In the case of imparting a desired acid value or hydroxyl value to the polyester resin, a method in which a polybasic acid component or a polyhydric alcohol component is further added following the polycondensation reaction, and depolymerization is performed in an inert atmosphere. Can be mentioned.
Examples of a method for imparting a desired acid value to the polyester resin include a method in which a polybasic acid anhydride is further added following the polycondensation reaction, and an addition reaction is performed with a hydroxyl group of the polyester resin in an inert atmosphere.

多塩基酸成分や多価アルコール成分を用いて解重合および/または付加反応を行う場合において、ジオール化合物(1)、芳香族多塩基酸等のポリエステル樹脂構成成分の含有割合は、解重合および/または付加反応に使用される多塩基酸成分や多価アルコール成分を含む全多塩基酸成分または全多価アルコール成分に関する割合がそれぞれ前記範囲内であればよい。例えば、多塩基酸成分を用いて解重合を行う場合において、芳香族多塩基酸の割合、テレフタル酸とイソフタル酸の合計割合、およびテレフタル酸の割合は、解重合に使用される多塩基酸成分を含む全多塩基酸成分に対する割合がそれぞれ前記範囲内であればよい。また例えば、多価アルコール成分を用いて解重合を行う場合において、ジオール化合物(1)の割合は、解重合に使用される多価アルコール成分を含む全多価アルコール成分に対する割合が前記範囲内であればよい。   When the depolymerization and / or addition reaction is performed using a polybasic acid component or a polyhydric alcohol component, the content ratio of the polyester resin constituent components such as the diol compound (1) and the aromatic polybasic acid is determined by depolymerization and / or Or the ratio regarding the total polybasic acid component or polyhydric alcohol component containing the polybasic acid component and polyhydric alcohol component used for addition reaction should just be in the said range, respectively. For example, when depolymerization is performed using a polybasic acid component, the proportion of aromatic polybasic acid, the total proportion of terephthalic acid and isophthalic acid, and the proportion of terephthalic acid are the polybasic acid components used for depolymerization. The ratio with respect to all the polybasic acid components containing each should just be in the said range, respectively. Further, for example, when depolymerization is performed using a polyhydric alcohol component, the ratio of the diol compound (1) is within the above range with respect to the total polyhydric alcohol components including the polyhydric alcohol component used for depolymerization. I just need it.

本発明のポリエステル樹脂は、多塩基酸を用いて上記の解重合および/または付加反応によりカルボキシル基を導入したポリエステル樹脂であることが好ましい。解重合および/または付加反応によりカルボキシル基を導入することにより、ポリエステル樹脂の分子量や酸価を容易にコントロールすることができる。
解重合および/または付加反応で用いる多塩基酸としては、ポリエステル樹脂の構成成分で説明した多塩基酸成分が挙げられるが、その中でも、芳香族多塩基酸が好ましく、芳香族多塩基酸の中でも、芳香族ジカルボン酸であるテレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸や3官能の多塩基酸であるトリメリット酸、無水トリメリット酸が好ましい。
The polyester resin of the present invention is preferably a polyester resin having a carboxyl group introduced by the above depolymerization and / or addition reaction using a polybasic acid. By introducing a carboxyl group by depolymerization and / or addition reaction, the molecular weight and acid value of the polyester resin can be easily controlled.
Examples of the polybasic acid used in the depolymerization and / or addition reaction include the polybasic acid components described in the constituent components of the polyester resin. Among them, aromatic polybasic acids are preferable, and among the aromatic polybasic acids. The aromatic dicarboxylic acid terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, and trifunctional polybasic acid trimellitic acid and trimellitic anhydride are preferable.

次に、本発明の水性分散体について説明する。
本発明の水性分散体は、上述したポリエステル樹脂が水性媒体中に分散されて含有している液状物である。
水性媒体中に分散されるポリエステル樹脂の含有率は、水性分散体全量に対して1〜60質量%であることが好ましく、5〜50質量%であることがより好ましく、10〜40質量%であることがさらに好ましく、15〜35質量%であることが特に好ましい。ポリエステル樹脂の含有率が1質量%未満では実用的ではなく、60質量%を超えると水性分散体の粘度が非常に高くなり、実質的に樹脂被膜を形成させることが困難になる場合がある。
Next, the aqueous dispersion of the present invention will be described.
The aqueous dispersion of the present invention is a liquid material containing the above-described polyester resin dispersed in an aqueous medium.
The content of the polyester resin dispersed in the aqueous medium is preferably 1 to 60% by mass, more preferably 5 to 50% by mass, and 10 to 40% by mass with respect to the total amount of the aqueous dispersion. More preferably, it is more preferably 15 to 35% by mass. If the content of the polyester resin is less than 1% by mass, it is not practical. If it exceeds 60% by mass, the viscosity of the aqueous dispersion becomes very high, and it may be difficult to form a resin film substantially.

水性媒体は水を含む液体からなる媒体であり、有機溶剤や塩基性化合物が含まれていてもよい。
水性分散体に含有される有機溶剤の含有率としては、作業環境上、また被コーティング材の種類によっては、水性分散体中の有機溶剤によってダメージを受ける場合があるので、有機溶剤の含有率は小さいことが好ましく、具体的には水性分散体全量に対して30質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましく、5質量%以下であることが特に好ましく、1質量%以下であることが最も好ましい。
The aqueous medium is a medium made of a liquid containing water, and may contain an organic solvent or a basic compound.
The content of the organic solvent contained in the aqueous dispersion may be damaged by the organic solvent in the aqueous dispersion depending on the working environment and the type of the coating material. It is preferably small, specifically, preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, still more preferably 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass with respect to the total amount of the aqueous dispersion. % Or less is particularly preferable, and 1% by mass or less is most preferable.

有機溶剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、ケトン系有機溶剤、芳香族系炭化水素系有機溶剤、エーテル系有機溶剤、含ハロゲン系有機溶剤、アルコール系有機溶剤、エステル系有機溶剤、グリコール系有機溶剤等が挙げられる。
ケトン系有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン(2−ブタノン)(以後MEKと記す)、アセトン、ジエチルケトン(3−ペンタノン)、メチルプロピルケトン(2−ペンタノン)、メチルイソブチルケトン(4−メチル−2−ペンタノン)(以後MIBKと記す)、2−ヘキサノン、5−メチル−2−ヘキサノン、2−へプタノン、3−へプタノン、4−へプタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどが例示できる。
As the organic solvent, known ones can be used, for example, ketone organic solvents, aromatic hydrocarbon organic solvents, ether organic solvents, halogen-containing organic solvents, alcohol organic solvents, ester organics. A solvent, a glycol type organic solvent, etc. are mentioned.
Examples of the ketone organic solvent include methyl ethyl ketone (2-butanone) (hereinafter referred to as MEK), acetone, diethyl ketone (3-pentanone), methyl propyl ketone (2-pentanone), methyl isobutyl ketone (4-methyl-2). -Pentanone (hereinafter referred to as MIBK), 2-hexanone, 5-methyl-2-hexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 4-heptanone, cyclopentanone, cyclohexanone and the like.

芳香族炭化水素系有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼンなどが例示できる。
エーテル系有機溶剤としては、例えば、ジオキサン、テトラヒドロフランなどが例示できる。
含ハロゲン系有機溶剤としては、例えば、四塩化炭素、トリクロロメタン、ジククロロメタンなどが例示できる。
アルコール系有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、n−アミルアルコール、イソアミルアルコール、sec−アミルアルコール、tert−アミルアルコール、1−エチル−1−プロパノール、2−メチル−1−ブタノール、n−ヘキサノール、シクロヘキサノールなどが例示できる。
Examples of the aromatic hydrocarbon organic solvent include toluene, xylene, benzene and the like.
Examples of the ether organic solvent include dioxane and tetrahydrofuran.
Examples of the halogen-containing organic solvent include carbon tetrachloride, trichloromethane, dichloromethane and the like.
Examples of the alcohol organic solvent include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, n-amyl alcohol, isoamyl alcohol, sec-amyl alcohol, tert-amyl. Examples include alcohol, 1-ethyl-1-propanol, 2-methyl-1-butanol, n-hexanol, and cyclohexanol.

エステル系有機溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸−sec−ブチル、酢酸−3−メトキシブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、炭酸ジエチル、炭酸ジメチルなどが例示できる。
グリコール系有機溶剤としては、例えば、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、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ブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコール、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ブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等を例示することができる。
Examples of the ester organic solvent include ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, sec-butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate. Examples thereof include diethyl carbonate and dimethyl carbonate.
Examples of the glycol organic solvent include ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether. And diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol methyl ether acetate and the like.

上記有機溶剤以外に他の有機溶剤を使用することができ、例えば、3−メトキシ−3−メチルブタノール、3−メトキシブタノール、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジアセトンアルコール、アセト酢酸エチル等の有機溶剤が挙げられる。
これら上記した有機溶剤は単独あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
In addition to the above organic solvents, other organic solvents can be used, for example, organic compounds such as 3-methoxy-3-methylbutanol, 3-methoxybutanol, acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide, diacetone alcohol, and ethyl acetoacetate. A solvent is mentioned.
These organic solvents described above can be used alone or in combination of two or more.

これらの有機溶剤の中でも、20℃における水への溶解度が5g/L以上のものが好ましく用いられ、より好ましくは10g/L以上のものである。有機溶剤の水への溶解度が5g/L未満の場合には、水性分散体が相分離を起こす場合があり好ましくない。   Among these organic solvents, those having a solubility in water at 20 ° C. of 5 g / L or more are preferably used, and more preferably 10 g / L or more. When the solubility of the organic solvent in water is less than 5 g / L, the aqueous dispersion may cause phase separation, which is not preferable.

また、有機溶剤の沸点としては、250℃以下が好ましく、150℃以下がより好ましく、100℃以下がさらに好ましい。沸点が250℃を超えると樹脂被膜から乾燥によって有機溶剤を揮発させることが困難になる傾向がある。   Moreover, as a boiling point of an organic solvent, 250 degrees C or less is preferable, 150 degrees C or less is more preferable, and 100 degrees C or less is further more preferable. When the boiling point exceeds 250 ° C., it tends to be difficult to volatilize the organic solvent by drying from the resin film.

また、水性分散体中から有機溶剤を除去し易いという観点から、沸点が100℃以下の有機溶剤や水と共沸する有機溶剤を使用することが好ましく、このような有機溶剤として、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、MEK、MIBK、テトラヒドロフラン、ジオキサン、シクロヘキサノン、エチレングリコールモノブチルエーテル等を好適に使用することができる。   Further, from the viewpoint of easy removal of the organic solvent from the aqueous dispersion, it is preferable to use an organic solvent having a boiling point of 100 ° C. or lower or an organic solvent azeotropic with water. N-propanol, isopropanol, n-butanol, MEK, MIBK, tetrahydrofuran, dioxane, cyclohexanone, ethylene glycol monobutyl ether and the like can be suitably used.

水性分散体に含有される水は特に制限されず、蒸留水、イオン交換水、市水、工業用水等が使用可能であるが、蒸留水やイオン交換水を使用することが好ましい。   The water contained in the aqueous dispersion is not particularly limited, and distilled water, ion exchange water, city water, industrial water, and the like can be used, but it is preferable to use distilled water or ion exchange water.

本発明の水性分散体の体積平均粒径、すなわち、水性媒体中に分散されて含有しているポリエステル樹脂の体積平均粒径は、400nm以下であることが好ましく、300nm以下であることがより好ましく、200nm以下であることがさらに好ましく、150nm以下であることが特に好ましく、100nm以下であることが最も好ましい。体積平均粒径が400nmを超えると、得られた水性分散体中のポリエステル樹脂が沈降しやすくなり、好ましくない。   The volume average particle size of the aqueous dispersion of the present invention, that is, the volume average particle size of the polyester resin dispersed and contained in the aqueous medium is preferably 400 nm or less, more preferably 300 nm or less. Further, it is more preferably 200 nm or less, particularly preferably 150 nm or less, and most preferably 100 nm or less. When the volume average particle diameter exceeds 400 nm, the polyester resin in the obtained aqueous dispersion tends to settle, which is not preferable.

本発明の水性分散体には、塩基性化合物が含まれていることが好ましい。塩基性化合物によって、ポリエステル樹脂のカルボキシル基が中和されてカルボキシルアニオンが生成し、このアニオン間の電気反発力によって、ポリエステル樹脂は凝集せず安定に分散する。
塩基性化合物としては、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等の無機塩基も使用することができるが、樹脂被膜形成時に揮散しやすい点から、沸点が250℃以下、好ましくは160℃以下の有機アミン、あるいはアンモニアが好ましい。好ましく用いられる有機アミンの具体例としては、トリエチルアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、アミノエタノールアミン、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン、イソプロピルアミン、イミノビスプロピルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、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、メチルアミノプロピルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、メチルイミノビスプロピルアミン、3−メトキシプロピルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン等が挙げられ、中でも、アンモニア、トリエチルアミン、N,N−ジメチルエタノールアミンを使用することが好ましい。
塩基性化合物は単独あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
The aqueous dispersion of the present invention preferably contains a basic compound. By the basic compound, the carboxyl group of the polyester resin is neutralized to generate a carboxyl anion, and the polyester resin is stably dispersed without agglomeration due to the electric repulsive force between the anions.
As the basic compound, inorganic bases such as sodium hydroxide and potassium hydroxide can also be used. However, an organic amine having a boiling point of 250 ° C. or lower, preferably 160 ° C. or lower from the viewpoint of being easily volatilized at the time of resin film formation, Or ammonia is preferable. Specific examples of organic amines preferably used include triethylamine, N, N-diethylethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, aminoethanolamine, N-methyl-N, N-diethanolamine, isopropylamine, iminobispropylamine , Ethylamine, diethylamine, 3-ethoxypropylamine, 3-diethylaminopropylamine, sec-butylamine, propylamine, methylaminopropylamine, dimethylaminopropylamine, methyliminobispropylamine, 3-methoxypropylamine, monoethanolamine, Examples include diethanolamine, triethanolamine, morpholine, N-methylmorpholine, and N-ethylmorpholine. Among them, ammonia, triethylamine, N, N It is preferred to use dimethyl ethanolamine.
A basic compound can be used individually or in combination of 2 or more types.

水性分散体中の塩基性化合物の含有量としては、ポリエステル樹脂のカルボキシル基を部分中和できる量以上であれば特に制限されないが、塩基性化合物の含有量は、ポリエステル樹脂のカルボキシル基の総モル量に対して0.5〜20倍当量であることが好ましく、0.8〜10倍当量であることがより好ましく、0.9〜5倍当量であることがさらに好ましく、1〜2倍当量であることが特に好ましい。塩基性化合物の含有量が0.5倍当量未満の場合には、水性分散体を保存中にポリエステル樹脂が沈降する場合があり、20倍当量を超える場合には、水性分散体の粘度が著しく上昇し、作業性が悪くなる場合がある。   The content of the basic compound in the aqueous dispersion is not particularly limited as long as it is an amount that can partially neutralize the carboxyl group of the polyester resin, but the content of the basic compound is the total moles of carboxyl groups of the polyester resin. It is preferably 0.5 to 20 times equivalent to the amount, more preferably 0.8 to 10 times equivalent, still more preferably 0.9 to 5 times equivalent, and 1 to 2 times equivalent. It is particularly preferred that When the content of the basic compound is less than 0.5 times equivalent, the polyester resin may settle during storage of the aqueous dispersion, and when it exceeds 20 times equivalent, the viscosity of the aqueous dispersion is remarkably high. As a result, the workability may deteriorate.

次に、本発明の水性分散体の製造方法について説明する。
本発明の水性分散体の製造方法としては、1)ポリエステル樹脂を有機溶剤に溶解させ、このポリエステル樹脂溶液に水を添加して水性分散体を得る方法、2)ポリエステル樹脂、塩基性化合物、有機溶剤、水を一括で容器に仕込み、系内を攪拌しながら加熱することで水性分散体を得る方法等が挙げられる。
Next, the manufacturing method of the aqueous dispersion of this invention is demonstrated.
The production method of the aqueous dispersion of the present invention includes 1) a method in which a polyester resin is dissolved in an organic solvent, and water is added to the polyester resin solution to obtain an aqueous dispersion. 2) a polyester resin, a basic compound, and an organic material. Examples include a method in which an aqueous dispersion is obtained by charging a solvent and water all at once into a container and heating the system while stirring.

まず、1)の製造方法について説明する。
1)の製造方法は、実質的に、溶解工程、転相乳化工程の2工程よりなり、さらに、必要に応じて、脱溶剤工程が付け加えられる。溶解工程は、ポリエステル樹脂を有機溶剤に溶解させる工程であり、転相乳化工程は、有機溶剤に溶解したポリエステル樹脂溶液を塩基性化合物とともに水に分散させる工程である。脱溶剤工程は、得られた水性分散体から、ポリエステル樹脂の溶解工程で用いた有機溶剤の一部またはすべてを系外に除去する工程である。
First, the manufacturing method 1) will be described.
The production method 1) substantially comprises two steps, a dissolution step and a phase inversion emulsification step, and a solvent removal step is added as necessary. The dissolution step is a step of dissolving the polyester resin in an organic solvent, and the phase inversion emulsification step is a step of dispersing the polyester resin solution dissolved in the organic solvent in water together with the basic compound. The solvent removal step is a step of removing a part or all of the organic solvent used in the polyester resin dissolving step out of the system from the obtained aqueous dispersion.

溶解工程では、ポリエステル樹脂を有機溶剤に溶解させる。このとき、得られる溶液中のポリエステル樹脂の濃度を溶液全量に対して10〜70質量%の範囲とすることが好ましく、20〜60質量%の範囲がより好ましく、30〜50質量%の範囲が特に好ましい。溶液中のポリエステル樹脂の濃度が70質量%を越える場合には、次の転相乳化工程において、水と混合した場合に粘度の上昇が大きくなり、このような状態から得られた水性分散体は体積平均粒径が大きくなる傾向にあり、貯蔵安定性上好ましくない。また、ポリエステル樹脂の濃度が10質量%未満の場合には、次の転相乳化工程により、さらにポリエステル樹脂の濃度が下がることや脱溶剤工程の際に多量の有機溶剤を除去することになり不経済である。ポリエステル樹脂を有機溶剤に溶解するための装置としては、液体を投入できる槽を備え、適度な攪拌ができるものであれば特に限定されない。また、ポリエステル樹脂が溶解しにくい場合には、加熱してもよい。なお、溶解工程で使用するポリエステル樹脂は、単独でも、また2種以上を混合して使用してもよい。   In the dissolving step, the polyester resin is dissolved in an organic solvent. At this time, it is preferable to make the density | concentration of the polyester resin in the solution obtained into the range of 10-70 mass% with respect to the solution whole quantity, the range of 20-60 mass% is more preferable, and the range of 30-50 mass% is more preferable. Particularly preferred. When the concentration of the polyester resin in the solution exceeds 70% by mass, in the next phase inversion emulsification step, the viscosity increases greatly when mixed with water, and the aqueous dispersion obtained from such a state is The volume average particle size tends to increase, which is not preferable in terms of storage stability. In addition, when the concentration of the polyester resin is less than 10% by mass, the concentration of the polyester resin is further lowered by the next phase inversion emulsification step, or a large amount of organic solvent is removed during the solvent removal step. It is an economy. An apparatus for dissolving the polyester resin in the organic solvent is not particularly limited as long as it includes a tank into which a liquid can be charged and can be appropriately stirred. Moreover, when the polyester resin is difficult to dissolve, it may be heated. In addition, the polyester resin used at a melt | dissolution process may be individual, or may mix and use 2 or more types.

有機溶剤としては、上述したものを単独あるいは2種以上を組み合わせて使用することができるが、本発明の水性分散体を得るためには、ポリエステル樹脂を10質量%以上溶解することができるように有機溶剤の選択を行うことが好ましい。このような有機溶剤としては、アセトン、MEK、MIBK、ジオキサン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン単独や、アセトン/エチレングリコールモノブチルエーテル混合溶液、MEK/エチレングリコールモノブチルエーテル混合溶液、MIBK/エチレングリコールモノブチルエーテル混合溶液、ジオキサン/エチレングリコールモノブチルエーテル混合溶液、テトラヒドロフラン/エチレングリコールモノブチルエーテル混合溶液、シクロヘキサノン/エチレングリコールモノブチルエーテル混合溶液、アセトン/イソプロパノール混合溶液、MEK/イソプロパノール混合溶液、MIBK/イソプロパノール混合溶液、ジオキサン/イソプロパノール混合溶液、テトラヒドロフラン/イソプロパノール混合溶液、シクロヘキサノン/イソプロパノール混合溶液等が好適に使用できる。   As the organic solvent, those described above can be used singly or in combination of two or more, but in order to obtain the aqueous dispersion of the present invention, the polyester resin can be dissolved by 10% by mass or more. It is preferable to select an organic solvent. Examples of such organic solvents include acetone, MEK, MIBK, dioxane, tetrahydrofuran, cyclohexanone alone, acetone / ethylene glycol monobutyl ether mixed solution, MEK / ethylene glycol monobutyl ether mixed solution, MIBK / ethylene glycol monobutyl ether mixed solution, dioxane. / Ethylene glycol monobutyl ether mixed solution, tetrahydrofuran / ethylene glycol monobutyl ether mixed solution, cyclohexanone / ethylene glycol monobutyl ether mixed solution, acetone / isopropanol mixed solution, MEK / isopropanol mixed solution, MIBK / isopropanol mixed solution, dioxane / isopropanol mixed solution, Tetrahydrofuran / isopropanol mixed solution, cyclohexane Non / isopropanol mixture solution or the like can be suitably used.

転相乳化工程では、溶解工程で得られたポリエステル樹脂溶液を、前記した水、塩基性化合物と混合して転相乳化を行う。本発明においては、塩基性化合物をポリエステル樹脂溶液に加えておき、これに水を徐々に投入して転相乳化を行うことが好ましい。また、水の添加速度が速い場合には、ポリエステル樹脂の塊が形成され、この塊は、もはや水性媒体に分散しなくなる傾向があり、最終的に得られる水性分散体の収率が悪くなり、経済的ではない。本発明において「転相乳化」とは、ポリエステル樹脂の有機溶剤溶液に、この溶液に含まれる有機溶剤量(質量)を超える量(質量)の水を添加して、有機溶剤よりも水を多く含む液相にポリエステル樹脂を分散させることを意味する。   In the phase inversion emulsification step, the polyester resin solution obtained in the dissolution step is mixed with the water and the basic compound to perform phase inversion emulsification. In the present invention, it is preferable to carry out phase inversion emulsification by adding a basic compound to the polyester resin solution and gradually adding water thereto. Also, when the rate of water addition is high, a mass of polyester resin is formed, which tends to no longer disperse in the aqueous medium, resulting in a poor yield of the resulting aqueous dispersion, Not economical. In the present invention, “phase inversion emulsification” means that an amount (mass) of water exceeding the amount (mass) of organic solvent contained in this solution is added to an organic solvent solution of the polyester resin, so that more water is contained than the organic solvent. It means that the polyester resin is dispersed in the liquid phase.

転相乳化工程は、40℃以下で行うことが好ましく、30℃以下で行うことがより好ましく、20℃以下で行うことがさらに好ましく、15℃以下で行うことが特に好ましい。40℃以下で転相乳化工程を行うことにより、得られる水性分散体の体積平均粒径が小さくなり、貯蔵安定性の優れた水性分散体を得ることができる。また後述する脱溶剤工程の際に、水性分散体が凝集することによって生じるポリエステル樹脂の沈殿の生成を抑えることができ、その結果、収率が向上し経済的である。転相乳化工程を行う装置としては、液体を投入できる槽を備え、適度な攪拌ができるものであれば特に限定されない。そのような装置としては、固/液撹拌装置や乳化機(例えばホモミキサー)として広く当業者に知られている装置があげられる。なお、ホモミキサーなど剪断の大きい乳化機を用いる際には、剪断熱により液温が上昇することがあるため、冷却しながら用いることが好ましい。転相乳化工程は常圧、減圧、加圧下いずれの条件で行ってもよい。   The phase inversion emulsification step is preferably performed at 40 ° C. or less, more preferably at 30 ° C. or less, further preferably at 20 ° C. or less, and particularly preferably at 15 ° C. or less. By performing the phase inversion emulsification step at 40 ° C. or less, the volume average particle size of the obtained aqueous dispersion becomes small, and an aqueous dispersion excellent in storage stability can be obtained. In addition, in the solvent removal step to be described later, it is possible to suppress the formation of a polyester resin precipitate caused by the aggregation of the aqueous dispersion, and as a result, the yield is improved and it is economical. The apparatus for performing the phase inversion emulsification step is not particularly limited as long as it includes a tank into which a liquid can be charged and can be appropriately stirred. Examples of such an apparatus include apparatuses widely known to those skilled in the art as a solid / liquid stirring apparatus and an emulsifier (for example, a homomixer). When using a high shearing emulsifier such as a homomixer, the liquid temperature may rise due to shear heat, so it is preferable to use it while cooling. The phase inversion emulsification step may be performed under normal pressure, reduced pressure, or increased pressure.

次に、2)の製造方法について説明する。
液体を投入できる槽を備え、槽内に投入された水性媒体とポリエステル樹脂粉末ないしは粒状物との混合物を適度に撹拌できる装置を用意する。そのような装置としては、固/液撹拌装置や乳化機として広く当業者に知られている装置を使用することができ、通常は簡易的な蓋部を備え付け、常圧または微加圧下で使用されるが、必要に応じて、0.1MPa以上の加圧が可能な装置を使用することもできる。
Next, the production method 2) will be described.
An apparatus is provided that is equipped with a tank into which a liquid can be charged and that can appropriately stir a mixture of an aqueous medium and a polyester resin powder or granular material charged into the tank. As such a device, a device widely known to those skilled in the art as a solid / liquid stirring device or an emulsifier can be used. Usually, a simple lid is provided and used under normal pressure or slight pressure. However, if necessary, an apparatus capable of pressurization of 0.1 MPa or more can be used.

この装置の槽内に前記した水、塩基性化合物及び有機溶剤とからなる水性媒体、並びに粒状ないしは粉末状のポリエステル樹脂を投入し、好ましくは40℃以下の温度で攪拌混合して粗分散させる。この際に、ポリエステル樹脂の形状が、粗分散が困難なシート状や大きな塊状である場合には、下記の加熱工程に移行すればよい。次いで、槽内の温度を好ましく45℃以上、より好ましくはポリエステル樹脂の(Tg−20)℃以上、さらに好ましくはポリエステル樹脂の(Tg−10)℃以上の温度に保ちつつ、好ましくは15〜120分間攪拌を続けることによりポリエステル樹脂を十分に水性化させ、その後、好ましくは攪拌下で40℃以下に冷却することにより、本発明の水性分散体を得ることができる。   An aqueous medium composed of water, a basic compound and an organic solvent, and a granular or powdered polyester resin are put into the tank of this apparatus, and are preferably coarsely dispersed by stirring and mixing at a temperature of 40 ° C. or lower. At this time, when the shape of the polyester resin is a sheet or a large lump that is difficult to coarsely disperse, the following heating process may be performed. Next, the temperature in the tank is preferably 45 ° C or higher, more preferably (Tg-20) ° C or higher of the polyester resin, and further preferably (Tg-10) ° C or higher of the polyester resin, preferably 15 to 120. The aqueous dispersion of the present invention can be obtained by making the polyester resin sufficiently aqueous by continuing stirring for a minute and then cooling to 40 ° C. or lower, preferably with stirring.

使用される水性媒体における有機溶剤の含有率および塩基性化合物の含有量はそれぞれ、前記した水性分散体中の有機溶剤含有率および塩基性化合物含有量が達成されるような範囲内であれば特に制限されない。特に、水性媒体中における有機溶剤の含有率は、有機溶剤が後述の脱溶剤工程で除去され得ることを考慮すると、脱溶剤なしに前記した水性分散体中の有機溶剤含有率が達成されるような値より大きくても良い。当該2)の製造方法において使用される水性媒体中の有機溶剤含有率は水性媒体全量に対して、通常、10〜50質量%、好ましくは15〜40質量%、より好ましくは20〜30質量%である。また当該水性媒体中の塩基性化合物含有量は水性媒体全量に対して、通常、0.5〜2質量%、好ましくは0.8〜1.5質量%である。   The content of the organic solvent and the content of the basic compound in the aqueous medium used are particularly within the ranges in which the organic solvent content and the basic compound content in the aqueous dispersion are achieved, respectively. Not limited. In particular, the content of the organic solvent in the aqueous medium is such that the organic solvent content in the aqueous dispersion is achieved without desolvation, considering that the organic solvent can be removed in the solvent removal step described below. It may be larger than this value. The organic solvent content in the aqueous medium used in the production method 2) is usually 10 to 50% by mass, preferably 15 to 40% by mass, and more preferably 20 to 30% by mass with respect to the total amount of the aqueous medium. It is. Moreover, the basic compound content in the said aqueous medium is 0.5-2 mass% normally with respect to the aqueous medium whole quantity, Preferably it is 0.8-1.5 mass%.

槽内の加熱方法としては槽外部からの加熱が好ましく、例えば、オイルバスやウォーターバスを使用して外部加熱を行うことや、槽自体にジャケットを備え付け、そのジャケット内に加熱されたオイルまたは水を流すことにより、槽内を外部加熱する方法を挙げることができる。
槽内の冷却方法としては、例えば、室温で自然放冷する方法や上記加熱方法において、0〜40℃のオイルまたは水を使用して冷却する方法を挙げることができる。尚、冷却は水性分散体を攪拌しながら行うことが好ましい。水性分散体を攪拌せずに冷却した場合には、水性分散体の液面(空気と接する面)にポリエステル樹脂の被膜が形成される場合があるため好ましくない。
As a heating method in the tank, heating from the outside of the tank is preferable. For example, external heating is performed using an oil bath or a water bath, or a tank is provided with a jacket, and the oil or water heated in the jacket is provided. A method of externally heating the inside of the tank can be exemplified by flowing the water.
Examples of the cooling method in the tank include a method of naturally cooling at room temperature and a method of cooling using 0 to 40 ° C. oil or water in the above heating method. The cooling is preferably performed while stirring the aqueous dispersion. When the aqueous dispersion is cooled without stirring, a polyester resin film may be formed on the liquid surface of the aqueous dispersion (surface in contact with air), which is not preferable.

このようにして得られた水性分散体は、必要に応じて、脱溶剤工程が付け加えられる。脱溶剤工程は、得られた水性分散体から、ポリエステル樹脂の溶解工程で用いた有機溶剤や水性媒体に含まれる有機溶剤の一部またはすべてを系外に除去する工程である。   The aqueous dispersion thus obtained is added with a solvent removal step as necessary. The solvent removal step is a step of removing a part or all of the organic solvent used in the polyester resin dissolving step and the organic solvent contained in the aqueous medium from the obtained aqueous dispersion.

脱溶剤工程は詳しくは、1)および2)の製造方法で得られた水性分散体に含まれる有機溶剤を、蒸留により、その一部またはすべてを水性分散体から除去する工程である。この工程は、減圧下または常圧下で行うことができる。常圧下で脱溶剤すると凝集物が発生しやすい場合もあるが、そのようなときは、減圧下で行い、内温を70℃以下、好ましくは60℃以下、さらに好ましくは50℃以下となるように調節するとよい。脱溶剤工程を行う装置としては、液体を投入できる槽を備え、適度な攪拌ができるものであればよい。なお、脱溶剤工程を行うことにより、水性分散体に含まれ、ポリエステル樹脂の中和に寄与していない塩基性化合物の一部またはすべてを除去することもできる。
このような製造方法により、本発明の水性分散体は、外観上、水性媒体中に沈殿、相分離といった、固形分濃度が局部的に他の部分と相違する部分が見いだされない均一な状態で得られる。
Specifically, the solvent removal step is a step of removing a part or all of the organic solvent contained in the aqueous dispersion obtained by the production methods 1) and 2) from the aqueous dispersion by distillation. This step can be performed under reduced pressure or normal pressure. When solvent is removed under normal pressure, agglomerates are likely to be generated. In such a case, it is carried out under reduced pressure so that the internal temperature is 70 ° C. or lower, preferably 60 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or lower. It is good to adjust to. As an apparatus for performing the solvent removal step, any apparatus may be used as long as it has a tank into which a liquid can be introduced and can be appropriately stirred. In addition, by performing a solvent removal process, a part or all of the basic compound which is contained in the aqueous dispersion and does not contribute to neutralization of the polyester resin can be removed.
By such a production method, the aqueous dispersion of the present invention is in a uniform state in which a solid content concentration such as precipitation and phase separation is not found locally in the aqueous medium and locally different from other parts. can get.

本発明の製造方法としては、使用する有機溶剤の量を低減できることから上記2)の製造方法が好ましい。   As the production method of the present invention, the production method of 2) is preferable because the amount of the organic solvent to be used can be reduced.

水性分散体の製造にあたっては、異物等を除去する目的で、工程中に濾過工程を設けてもよい。このような場合には、例えば、300メッシュ程度のステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)を設置し、加圧濾過(空気圧0.2MPa)を行えばよい。   In manufacturing the aqueous dispersion, a filtration step may be provided in the process for the purpose of removing foreign substances and the like. In such a case, for example, a stainless steel filter (wire diameter: 0.035 mm, plain weave) of about 300 mesh may be installed and pressure filtration (air pressure 0.2 MPa) may be performed.

次に、本発明の水性分散体の使用方法について説明する。
本発明の水性分散体は、被膜形成能に優れているので、公知の成膜方法、例えばディッピング法、はけ塗り法、スプレーコート法、カーテンフローコート法等により各種基材表面に均一にコーティングし、必要に応じて室温付近でセッティングした後、乾燥及び焼き付けのための加熱処理に供することにより、均一な樹脂被膜を各種基材表面に密着させて形成することができる。このときの加熱装置としては、通常の熱風循環型のオーブンや赤外線ヒーター等を使用すればよい。また、加熱温度や加熱時間としては、被コーティング物である基材の種類等により適宜選択されるものであるが、経済性を考慮した場合、加熱温度としては、60〜250℃が好ましく、70〜230℃がより好ましく、80〜200℃が特に好ましい。加熱時間としては、1秒〜30分間が好ましく、5秒〜20分がより好ましく、10秒〜10分が特に好ましい。
Next, a method for using the aqueous dispersion of the present invention will be described.
Since the aqueous dispersion of the present invention is excellent in film forming ability, it can be uniformly coated on the surface of various substrates by known film forming methods such as dipping method, brush coating method, spray coating method, curtain flow coating method and the like. Then, after setting it at around room temperature as necessary, it is subjected to heat treatment for drying and baking, whereby a uniform resin film can be formed in close contact with the surfaces of various substrates. As a heating device at this time, a normal hot air circulation type oven, an infrared heater, or the like may be used. In addition, the heating temperature and the heating time are appropriately selected depending on the type of the substrate to be coated, etc., but considering the economy, the heating temperature is preferably 60 to 250 ° C., 70 -230 degreeC is more preferable, and 80-200 degreeC is especially preferable. The heating time is preferably 1 second to 30 minutes, more preferably 5 seconds to 20 minutes, and particularly preferably 10 seconds to 10 minutes.

本発明の水性分散体を用いて形成される樹脂被膜の厚さは、その目的や用途によって適宜選択されるものであるが、0.01〜40μmが好ましく、0.1〜30μmがより好ましく、0.5〜20μmが特に好ましい。   The thickness of the resin film formed using the aqueous dispersion of the present invention is appropriately selected depending on the purpose and application, but is preferably 0.01 to 40 μm, more preferably 0.1 to 30 μm, 0.5-20 micrometers is especially preferable.

本発明の水性分散体には、必要に応じて硬化剤;各種添加剤;界面活性剤;保護コロイド作用を有する化合物;水溶性高分子;水;有機溶剤;酸化チタン、亜鉛華、カーボンブラック等の顔料;染料;他の水性ポリエステル樹脂、水性ウレタン樹脂、水性オレフィン樹脂、水性アクリル樹脂等の水性樹脂;等を配合することができる。   The aqueous dispersion of the present invention includes a curing agent, various additives, a surfactant, a compound having a protective colloid effect, a water-soluble polymer, water, an organic solvent, titanium oxide, zinc white, carbon black, and the like. Pigments; dyes; other water-based polyester resins, water-based urethane resins, water-based olefin resins, water-based resins such as water-based acrylic resins; and the like.

硬化剤としては、ポリエステル樹脂が有する官能基、例えばカルボキシル基やその無水物および水酸基と反応性を有する硬化剤であれば特に限定されるものではなく、例えば尿素樹脂やメラミン樹脂やベンゾグアナミン樹脂等のアミノ樹脂、多官能エポキシ化合物、多官能イソシアネート化合物及びその各種ブロックイソシアネート化合物、多官能アジリジン化合物、カルボジイミド基含有化合物、オキサゾリン基含有重合体、フェノール樹脂等が挙げられる。硬化剤はこれらのうちの1種類を使用しても2種類以上を併用してもよい。   The curing agent is not particularly limited as long as it is a functional group possessed by a polyester resin, for example, a curing group having reactivity with a carboxyl group or its anhydride and hydroxyl group, such as urea resin, melamine resin, benzoguanamine resin, etc. Examples thereof include amino resins, polyfunctional epoxy compounds, polyfunctional isocyanate compounds and various block isocyanate compounds thereof, polyfunctional aziridine compounds, carbodiimide group-containing compounds, oxazoline group-containing polymers, and phenol resins. One of these curing agents may be used, or two or more may be used in combination.

添加剤としては、例えば、ハジキ防止剤、レベリング剤、消泡剤、ワキ防止剤、レオロジーコントロール剤、顔料分散剤、紫外線吸収剤、滑剤等が挙げられる。   Examples of additives include repellency inhibitors, leveling agents, antifoaming agents, anti-waxing agents, rheology control agents, pigment dispersants, ultraviolet absorbers, and lubricants.

界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤等、すべての界面活性剤が含まれる。
非イオン性界面活性剤としては、例えば、ノニルフェノール、オクチルフェノール等のアルキルフェノールのアルキレンオキシド加物や高級アルコールのアルキレンオキシド付加物が挙げられる。このような非イオン性界面活性剤としては、例えば、Aldrich社製のIgepalシリーズ;三洋化成株式会社製のナロアクティーN−100、ナロアクティーN−120、ナロアクティーN−140等のナロアクティーシリーズ、サンノニックSS−120、サンノニックSS−90、サンノニックSS−70等のサンノニックSSシリーズ、サンノニックFD−140、サンノニックFD−100、サンノニックFD−80等のサンノニックFDシリーズ、セドランFF−220、セドランFF−210、セドランFF−200、セドランFF−180等のセドランFFシリーズ、セドランSNP−112等のセドランSNPシリーズ、ニューポールPE−64、ニューポールPE−74、ニューポールPE75等のニューポールPEシリーズ、サンモリン11等が挙げられる。
Examples of the surfactant include all surfactants such as an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, and a nonionic surfactant.
Examples of the nonionic surfactant include alkylene oxide adducts of alkylphenols such as nonylphenol and octylphenol, and alkylene oxide adducts of higher alcohols. Examples of such nonionic surfactants include, for example, the Igepal series manufactured by Aldrich; Narrow Acty series such as Narrow Acty N-100, Narrow Acty N-120 and Narrow Acty N-140 manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd. Sannonic SS series such as Sannonic SS-120, Sannonic SS-90, Sannonic SS-70, Sannonic FD-140, Sannonic FD-100, Sannonic FD series such as Sannonic FD-80, Cedran FF-220, Cedran FF-210, Cedran FF series such as Cedran FF-200, Cedran FF-180, Cedran SNP series such as Cedran SNP-112, New Pole such as New Pole PE-64, New Pole PE-74, New Pole PE75 E-Series, Sanmorin 11, and the like.

保護コロイド作用を有する化合物としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、変性デンプン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、アクリル酸及び/またはメタクリル酸を一成分とするビニルモノマーの重合物、ポリイタコン酸、ゼラチン、アラビアゴム、カゼイン、膨潤性雲母等を例示することができる。   Examples of the compound having a protective colloid effect include vinyl alcohol, polyethylene oxide, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, modified starch, polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid, acrylic acid and / or methacrylic acid as a component. Examples thereof include polymerized monomers, polyitaconic acid, gelatin, gum arabic, casein, and swellable mica.

有機溶剤としては、前述した有機溶剤を挙げることができる。本発明の水性分散体に有機溶剤を添加することで、水性分散体に含まれる有機溶剤の含有率を水性分散体全量に対して98質量%まで上げることも可能である。   Examples of the organic solvent include the organic solvents described above. By adding an organic solvent to the aqueous dispersion of the present invention, the content of the organic solvent contained in the aqueous dispersion can be increased to 98% by mass with respect to the total amount of the aqueous dispersion.

以下に実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
(1)ポリエステル樹脂の構成
H−NMR分析(バリアン社製,300MHz)より求めた。また、H−NMRスペクトル上に帰属・定量可能なピークが認められない構成モノマーを含む樹脂については、封管中230℃で3時間メタノール分解を行った後に、ガスクロマトグラム分析に供し、定量分析を行った。
(2)ポリエステル樹脂の酸価
ポリエステル樹脂0.5gを50mlの水/ジオキサン=1/9(体積比)に溶解し、クレゾールレッドを指示薬としてKOHで滴定を行い、中和に消費されたKOHのmg数をポリエステル樹脂1gあたりに換算した値を酸価として求めた。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
(1) Composition of polyester resin
It calculated | required from < 1 > H-NMR analysis (The product made by Varian, 300MHz). In addition, with respect to a resin containing a constituent monomer that does not have an assignable / quantifiable peak on the 1 H-NMR spectrum, it was subjected to methanol decomposition at 230 ° C. for 3 hours in a sealed tube, and then subjected to gas chromatogram analysis for quantitative analysis. Went.
(2) Acid value of polyester resin 0.5 g of polyester resin was dissolved in 50 ml of water / dioxane = 1/9 (volume ratio), titrated with KOH using cresol red as an indicator, and the amount of KOH consumed for neutralization. A value obtained by converting the number of mg per 1 g of the polyester resin was determined as an acid value.

(3)ポリエステル樹脂の水酸基価
ポリエステル樹脂3gを精秤し、無水酢酸0.6ml及びピリジン50mlとを加え、室温下で48時間攪拌して反応させ、続いて、蒸留水5mlを添加して、更に6時間、室温下で攪拌を継続することにより、上記反応に使われなかった分の無水酢酸も全て酢酸に変えた。この液にジオキサン50mlを加えて、クレゾールレッド・チモールブルーを指示薬としてKOHで滴定を行い、中和に消費されたKOHの量(W)と、最初に仕込んだ量の無水酢酸がポリエステル樹脂と反応せずに全て酢酸になった場合に中和に必要とされるKOHの量(計算値:W)とから、その差(W−W)をKOHのmg数で求め、これをポリエステル樹脂のg数で割った値を水酸基価とした。
(3) Hydroxyl value of the polyester resin 3 g of the polyester resin is precisely weighed, added with 0.6 ml of acetic anhydride and 50 ml of pyridine, stirred at room temperature for 48 hours, and then reacted with 5 ml of distilled water. By further stirring for 6 hours at room temperature, all acetic anhydride that was not used in the above reaction was changed to acetic acid. Add 50 ml of dioxane to this solution, titrate with KOH using cresol red / thymol blue as an indicator, and the amount of KOH consumed for neutralization (W 1 ) and the amount of acetic anhydride initially charged with the polyester resin. From the amount of KOH required for neutralization (calculated value: W 0 ) when acetic acid is completely used without reaction, the difference (W 0 -W 1 ) is obtained in mg of KOH, and this is calculated. The value divided by the number of grams of the polyester resin was taken as the hydroxyl value.

(4)ポリエステル樹脂の数平均分子量及び重量平均分子量
数平均分子量は、GPC分析(島津製作所製の送液ユニットLC−10ADvp型及び紫外−可視分光光度計SPD−6AV型を使用、検出波長:254nm、溶媒:テトラヒドロフラン、ポリスチレン換算)により求めた。なお、重量平均分子量を数平均分子量で除した値として、分子量分布の分散度を求めることができる。
(5)ポリエステル樹脂のガラス転移温度
ポリエステル樹脂10mgをサンプルとし、DSC(示差走査熱量測定)装置(パーキンエルマー社製DSC7)を用いて昇温速度10℃/分の条件で測定を行い、得られた昇温曲線中のガラス転移に由来する2つの折曲点温度の中間値を求め、これをガラス転移温度(Tg)とした。
(4) Number average molecular weight and weight average molecular weight of the polyester resin The number average molecular weight is determined by GPC analysis (liquid feeding unit LC-10ADvp type and UV-visible spectrophotometer SPD-6AV type manufactured by Shimadzu Corporation), detection wavelength: 254 nm , Solvent: tetrahydrofuran, converted to polystyrene). In addition, the dispersion degree of molecular weight distribution can be calculated | required as a value which remove | divided the weight average molecular weight by the number average molecular weight.
(5) Glass transition temperature of the polyester resin 10 mg of the polyester resin is used as a sample, and measured using a DSC (Differential Scanning Calorimetry) device (DSC7 manufactured by PerkinElmer Co., Ltd.) at a temperature rising rate of 10 ° C./min. An intermediate value of two bending point temperatures derived from the glass transition in the temperature rising curve was determined, and this was taken as the glass transition temperature (Tg).

(6)水性分散体の固形分濃度
水性分散体を約1g秤量(Xgとする)し、これを150℃で2時間乾燥した後の残存物(固形分)の質量を秤量し(Ygとする)、次式により固形分濃度を求めた。
固形分濃度(質量%)=Y×100/X
(7)水性分散体中の有機溶剤の含有率
実施例6で得られた水性分散体E−9については、次のようにして水性分散体中の有機溶剤の含有率を求めた。
島津製作所社製、ガスクロマトグラフGC−8A[FID検出器使用、キャリアーガス:窒素、カラム充填物質(ジーエルサイエンス社製):PEG−HT(5%)−UNIPORT HP(60/80メッシュ)、カラムサイズ:直径3mm×3m、試料投入温度(インジェクション温度):150℃、カラム温度:60℃、内部標準物質:n−ブタノール]を用い、水性分散体を水で希釈したものを直接装置内に投入して、有機溶剤の含有率を求めた。検出限界は0.01質量%であった。
なお、水性分散体E−1〜E−5およびE−6〜E−8については、水性分散体製造時の仕込み組成から、有機溶剤の含有率を算出した。
(6) Solid Content Concentration of Aqueous Dispersion About 1 g of the aqueous dispersion was weighed (Xg), and the mass of the residue (solid content) after drying at 150 ° C. for 2 hours was weighed (Yg) ), And the solid content concentration was determined by the following formula.
Solid content concentration (% by mass) = Y × 100 / X
(7) Content of organic solvent in aqueous dispersion For the aqueous dispersion E-9 obtained in Example 6, the content of the organic solvent in the aqueous dispersion was determined as follows.
Gas chromatograph GC-8A manufactured by Shimadzu Corporation [using FID detector, carrier gas: nitrogen, column packing material (manufactured by GL Sciences): PEG-HT (5%)-UNIPORT HP (60/80 mesh), column size : Diameter 3 mm × 3 m, sample injection temperature (injection temperature): 150 ° C., column temperature: 60 ° C., internal standard substance: n-butanol], an aqueous dispersion diluted with water was directly charged into the apparatus. The organic solvent content was determined. The detection limit was 0.01% by mass.
In addition, about the aqueous dispersion E-1 to E-5 and E-6 to E-8, the content rate of the organic solvent was computed from the preparation composition at the time of aqueous dispersion manufacture.

(8)水性分散体の貯蔵安定性
50mlのガラス製サンプル瓶に、水性分散体を30ml入れ、38℃で保存し、水性分散体の流動性がなくなる(固化する)までの日数を調べた。尚、50日保存後も固化しないものは○とした。保存50日未満に固化したものは、固化したときの保存日数を示した。固化なしに保存できる日数は長いほど好ましく、30日以上であれば実用上問題ないものとする。
(9)水性分散体の体積平均粒経
水性分散体を0.1%に水で希釈し、日機装製、MICROTRAC UPA(モデル9340−UPA)を用いて体積平均粒径を測定した。
(10)樹脂被膜の厚さ
厚み計(ユニオンツール社製、MICROFINE Σ)を用いて、基材の厚みを予め測定しておき、水性分散体を用いて基材上に樹脂被膜を形成した後、この樹脂被膜を有する基材の厚みを同様の方法で測定し、その差を樹脂被膜の厚さとした。
(8) Storage Stability of Aqueous Dispersion 30 ml of the aqueous dispersion was placed in a 50 ml glass sample bottle and stored at 38 ° C., and the number of days until the aqueous dispersion lost its fluidity (solidified) was examined. In addition, the thing which does not solidify after 50 days preservation | save was set as (circle). Those that solidified in less than 50 days of storage indicated the number of days of storage when solidified. The longer the number of days that can be stored without solidification is, the better. If it is 30 days or longer, there is no practical problem.
(9) Volume average particle diameter of aqueous dispersion The aqueous dispersion was diluted to 0.1% with water, and the volume average particle diameter was measured using MICROTRAC UPA (model 9340-UPA) manufactured by Nikkiso.
(10) Thickness of resin film After measuring the thickness of the base material in advance using a thickness meter (manufactured by Union Tool, MICROFINE Σ), and forming the resin film on the base material using an aqueous dispersion The thickness of the substrate having this resin film was measured by the same method, and the difference was taken as the thickness of the resin film.

(11)樹脂被膜の密着性
卓上型コーティング装置(安田精機製、フィルムアプリケータNo.542−AB型、バーコータ装着)を用いて、基材上に水性分散体をコーティングし、150℃に設定されたオーブン中で3分間加熱することにより、基材上に厚み約1μmの樹脂被膜を形成させた。次いで、この樹脂被膜上にJIS Z1522に規定された粘着テープ(幅18mm)の端部を残して貼りつけ、その上から消しゴムでこすって十分に接着させた後に、粘着テープの端部をフィルムに対して直角としてから瞬間的に引き剥がした。この引き剥がした粘着テープ面を表面赤外分光装置(パーキンエルマー社製SYSTEM2000、Ge60°50×20×2mmプリズムを使用)で分析することにより、粘着テープ面に樹脂被膜が付着しているか否かを調べ、下記の基準によって樹脂被膜の基材に対する密着性を評価した。尚、基材としては、厚み0.19mmの金属板(ティンフリースティール板)を使用した。
○:粘着テープ面に樹脂被膜に由来するピークが認められない。
×:粘着テープ面に樹脂被膜に由来するピークが認められる。
(11) Adhesion of resin coating Using a tabletop coating device (manufactured by Yasuda Seiki, film applicator No. 542-AB, equipped with bar coater), an aqueous dispersion is coated on the substrate and set to 150 ° C. By heating for 3 minutes in an oven, a resin film having a thickness of about 1 μm was formed on the substrate. Next, the adhesive tape (width 18 mm) specified in JIS Z1522 is pasted on the resin coating leaving an end, and then the adhesive tape is rubbed with an eraser and adhered sufficiently, and then the end of the adhesive tape is applied to the film. It was peeled off instantaneously after making a right angle to it. By analyzing the peeled adhesive tape surface with a surface infrared spectrometer (using a Perkin-Elmer SYSTEM2000, Ge60 ° 50 × 20 × 2 mm prism), it is determined whether or not a resin film is attached to the adhesive tape surface. And the adhesion of the resin film to the substrate was evaluated according to the following criteria. As a base material, a metal plate (tin-free steel plate) having a thickness of 0.19 mm was used.
○: No peak derived from the resin film is observed on the adhesive tape surface.
X: A peak derived from the resin film is observed on the adhesive tape surface.

(12)樹脂被膜の耐水性
卓上型コーティング装置を用いて、厚み0.19mmの金属板(ティンフリースティール板)上に水性分散体をコーティングし、150℃に設定されたオーブン中で3分間加熱することにより、厚み約1μmの樹脂被膜を形成させた。その後、この樹脂被膜が形成された金属板を、60℃の熱水に浸漬させ、10分後に静かに引き上げ、風乾させた後、樹脂被膜の外観を目視にて観察し、下記の基準により評価した。
○:外観変化が全く認められず、実用上問題がない。
△:部分的に白化が見られ、実用上問題がある。
(12) Water resistance of resin coating Using a tabletop coating device, the aqueous dispersion is coated on a 0.19 mm thick metal plate (tin-free steel plate) and heated in an oven set at 150 ° C for 3 minutes. As a result, a resin film having a thickness of about 1 μm was formed. Thereafter, the metal plate on which the resin film is formed is immersed in hot water at 60 ° C., gently lifted after 10 minutes and air-dried, and then the appearance of the resin film is visually observed and evaluated according to the following criteria. did.
○: No change in appearance is observed, and there is no practical problem.
(Triangle | delta): Whitening is seen partially and there exists a problem in practical use.

(13)樹脂被膜の耐溶剤性
卓上型コーティング装置を用いて、厚み0.19mmの金属板(ティンフリースティール板)上に水性分散体をコーティングし、150℃に設定されたオーブン中で3分間加熱することにより、厚み約1μmの樹脂被膜を形成させた。その後、この樹脂被膜を有機溶剤を含浸させた綿棒で擦り、1往復を1回として、樹脂被膜が溶解し金属面が露出するまでの回数を調べた。なお、有機溶剤としては、テトラクロロエチレン(ハロゲン系有機溶剤)、イソプロピルアルコール、キシレン(芳香族系有機溶剤)を使用した。
なお、50回擦っても金属面が露出しない時は「>50」と記載した。
また、耐溶剤性は10回以上あれば実用上問題ないものと判断した。
(13) Solvent resistance of resin film Using a tabletop coating apparatus, an aqueous dispersion is coated on a metal plate (tin-free steel plate) having a thickness of 0.19 mm, and is placed in an oven set at 150 ° C. for 3 minutes. By heating, a resin film having a thickness of about 1 μm was formed. Thereafter, the resin film was rubbed with a cotton swab impregnated with an organic solvent, and one reciprocation was performed once, and the number of times until the resin film dissolved and the metal surface was exposed was examined. As the organic solvent, tetrachloroethylene (halogen organic solvent), isopropyl alcohol, and xylene (aromatic organic solvent) were used.
In addition, when the metal surface was not exposed even after rubbing 50 times, it was described as “> 50”.
Moreover, it was judged that there was no practical problem if the solvent resistance was 10 times or more.

実施例及び比較例で用いたポリエステル樹脂は、下記のようにして得た。
[ポリエステル樹脂P−1]
テレフタル酸2367g、イソフタル酸789g、エチレングリコール1168g、ネオペンチルグリコール1009g、ビス[4−(ヒドロキシエトキシ)フェニル]スルホン1929gからなる混合物をオートクレーブ中で、260℃で4時間加熱してエステル化反応を行った。次いで、触媒として三酸化アンチモン1.5gを添加し、系の温度を280℃に昇温し、系の圧力を徐々に減じて1.5時間後に13Paとした。この条件下でさらに重縮合反応を続け、8時間後に系を窒素ガスで常圧にし、系の温度を下げ、250℃になったところで解重合剤としてイソフタル酸158gを添加し、250℃で2時間撹拌して、解重合反応を行った。その後、窒素ガスで加圧状態にしておいてシート状に樹脂を払い出した。そしてこれを室温まで十分に冷却した後、クラッシャーで粉砕し、篩を用いて目開き1〜6mmの分画を採取し、粒状のポリエステル樹脂P−1として得た。
The polyester resins used in Examples and Comparative Examples were obtained as follows.
[Polyester resin P-1]
A mixture consisting of 2367 g of terephthalic acid, 789 g of isophthalic acid, 1168 g of ethylene glycol, 1009 g of neopentyl glycol, and 1929 g of bis [4- (hydroxyethoxy) phenyl] sulfone is heated in an autoclave at 260 ° C. for 4 hours to carry out an esterification reaction. It was. Next, 1.5 g of antimony trioxide was added as a catalyst, the temperature of the system was raised to 280 ° C., and the pressure of the system was gradually reduced to 13 Pa after 1.5 hours. Under these conditions, the polycondensation reaction was continued, and after 8 hours, the system was brought to atmospheric pressure with nitrogen gas, the temperature of the system was lowered, and when it reached 250 ° C., 158 g of isophthalic acid was added as a depolymerizing agent, and 2 at 250 ° C. The depolymerization reaction was performed by stirring for a period of time. Thereafter, the resin was discharged in a sheet while being pressurized with nitrogen gas. And after fully cooling to room temperature, this was grind | pulverized with the crusher, the fraction of 1-6 mm of openings was extract | collected using the sieve, and it obtained as granular polyester resin P-1.

[ポリエステル樹脂P−2]
テレフタル酸1736g、イソフタル酸1420g、エチレングリコール1168g、ネオペンチルグリコール1009g、ビス[4−(ヒドロキシエトキシ)フェニル]スルホン1929gからなる混合物をオートクレーブ中で、260℃で4時間加熱してエステル化反応を行った。次いで、触媒として三酸化アンチモン1.5gを添加し、系の温度を280℃に昇温し、系の圧力を徐々に減じて1.5時間後に13Paとした。この条件下でさらに重縮合反応を続け、8時間後に系を窒素ガスで常圧にし、系の温度を下げ、250℃になったところで解重合剤としてイソフタル酸158gを添加し、250℃で2時間撹拌して、解重合反応を行った。その後、窒素ガスで加圧状態にしておいてシート状に樹脂を払い出した。そしてこれを室温まで十分に冷却した後、クラッシャーで粉砕し、篩を用いて目開き1〜6mmの分画を採取し、粒状のポリエステル樹脂P−2として得た。
[Polyester resin P-2]
A mixture consisting of 1736 g of terephthalic acid, 1420 g of isophthalic acid, 1168 g of ethylene glycol, 1009 g of neopentyl glycol and 1929 g of bis [4- (hydroxyethoxy) phenyl] sulfone is heated in an autoclave at 260 ° C. for 4 hours to carry out an esterification reaction. It was. Next, 1.5 g of antimony trioxide was added as a catalyst, the temperature of the system was raised to 280 ° C., and the pressure of the system was gradually reduced to 13 Pa after 1.5 hours. Under these conditions, the polycondensation reaction was continued, and after 8 hours, the system was brought to atmospheric pressure with nitrogen gas, the temperature of the system was lowered, and when it reached 250 ° C., 158 g of isophthalic acid was added as a depolymerizing agent, and 2 at 250 ° C. The depolymerization reaction was performed by stirring for a period of time. Thereafter, the resin was discharged in a sheet while being pressurized with nitrogen gas. And after fully cooling to room temperature, this was grind | pulverized with the crusher, the fraction of 1-6 mm of openings was extract | collected using the sieve, and it obtained as granular polyester resin P-2.

[ポリエステル樹脂P−3]
テレフタル酸1736g、イソフタル酸1420g、エチレングリコール1168g、ネオペンチルグリコール1009g、ビス[4−(ヒドロキシエトキシ)フェニル]スルホン1929gからなる混合物をオートクレーブ中で、260℃で4時間加熱してエステル化反応を行った。次いで、触媒として三酸化アンチモン1.5gを添加し、系の温度を280℃に昇温し、系の圧力を徐々に減じて1.5時間後に13Paとした。この条件下でさらに重縮合反応を続け、8時間後に系を窒素ガスで常圧にし、系の温度を下げ、250℃になったところで解重合剤としてトリメリット酸120gを添加し、250℃で2時間撹拌して、解重合反応を行った。その後、窒素ガスで加圧状態にしておいてシート状に樹脂を払い出した。そしてこれを室温まで十分に冷却した後、クラッシャーで粉砕し、篩を用いて目開き1〜6mmの分画を採取し、粒状のポリエステル樹脂P−3として得た。
[Polyester resin P-3]
A mixture consisting of 1736 g of terephthalic acid, 1420 g of isophthalic acid, 1168 g of ethylene glycol, 1009 g of neopentyl glycol and 1929 g of bis [4- (hydroxyethoxy) phenyl] sulfone is heated in an autoclave at 260 ° C. for 4 hours to carry out an esterification reaction. It was. Next, 1.5 g of antimony trioxide was added as a catalyst, the temperature of the system was raised to 280 ° C., and the pressure of the system was gradually reduced to 13 Pa after 1.5 hours. Under these conditions, the polycondensation reaction was continued, and after 8 hours, the system was brought to atmospheric pressure with nitrogen gas, the temperature of the system was lowered, and when the temperature reached 250 ° C., 120 g of trimellitic acid was added as a depolymerizing agent. The depolymerization reaction was performed by stirring for 2 hours. Thereafter, the resin was discharged in a sheet while being pressurized with nitrogen gas. And after fully cooling to room temperature, this was grind | pulverized with the crusher, the fraction of 1-6 mm of openings was extract | collected using the sieve, and it obtained as granular polyester resin P-3.

[ポリエステル樹脂P−4]
テレフタル酸789g、イソフタル酸2367g、エチレングリコール1168g、ネオペンチルグリコール1009g、ビス[4−(ヒドロキシエトキシ)フェニル]スルホン1929gからなる混合物をオートクレーブ中で、260℃で4時間加熱してエステル化反応を行った。次いで、触媒として三酸化アンチモン1.5gを添加し、系の温度を280℃に昇温し、系の圧力を徐々に減じて1.5時間後に13Paとした。この条件下でさらに重縮合反応を続け、8時間後に系を窒素ガスで常圧にし、系の温度を下げ、250℃になったところで解重合剤としてイソフタル酸158gを添加し、250℃で2時間撹拌して、解重合反応を行った。その後、窒素ガスで加圧状態にしておいてシート状に樹脂を払い出した。そしてこれを室温まで十分に冷却した後、クラッシャーで粉砕し、篩を用いて目開き1〜6mmの分画を採取し、粒状のポリエステル樹脂P−4として得た。
[Polyester resin P-4]
A mixture of 789 g of terephthalic acid, 2367 g of isophthalic acid, 1168 g of ethylene glycol, 1009 g of neopentyl glycol, and 1929 g of bis [4- (hydroxyethoxy) phenyl] sulfone is heated in an autoclave at 260 ° C. for 4 hours for esterification reaction. It was. Next, 1.5 g of antimony trioxide was added as a catalyst, the temperature of the system was raised to 280 ° C., and the pressure of the system was gradually reduced to 13 Pa after 1.5 hours. Under these conditions, the polycondensation reaction was continued, and after 8 hours, the system was brought to atmospheric pressure with nitrogen gas, the temperature of the system was lowered, and when it reached 250 ° C., 158 g of isophthalic acid was added as a depolymerizing agent, and 2 at 250 ° C. The depolymerization reaction was performed by stirring for a period of time. Thereafter, the resin was discharged in a sheet while being pressurized with nitrogen gas. And after fully cooling to room temperature, this was grind | pulverized with the crusher, the fraction of 1-6 mm of openings was extract | collected using the sieve, and it obtained as granular polyester resin P-4.

[ポリエステル樹脂P−5]
テレフタル酸1736g、イソフタル酸1420g、エチレングリコール849g、ネオペンチルグリコール1049g、ビス[4−(ヒドロキシエトキシ)フェニル]スルホン965gからなる混合物をオートクレーブ中で、260℃で4時間加熱してエステル化反応をおこなった。次いで、触媒として三酸化アンチモン1.5gを添加し、系の温度を280℃に昇温し、系の圧力を徐々に減じて1.5時間後に13Paとした。この条件下でさらに重縮合反応を続け、8時間後に系を窒素ガスで常圧にし、系の温度を下げ、250℃になったところで解重合剤としてイソフタル酸132gを添加し、250℃で2時間撹拌して、解重合反応をおこなった。その後、窒素ガスで加圧状態にしておいてシート状に樹脂を払い出した。そしてこれを室温まで十分に冷却した後、クラッシャーで粉砕し、篩を用いて目開き1〜6mmの分画を採取し、粒状のポリエステル樹脂P−5として得た。
[Polyester resin P-5]
A mixture of 1736 g of terephthalic acid, 1420 g of isophthalic acid, 849 g of ethylene glycol, 1049 g of neopentyl glycol, and 965 g of bis [4- (hydroxyethoxy) phenyl] sulfone was heated in an autoclave at 260 ° C. for 4 hours to carry out an esterification reaction. It was. Next, 1.5 g of antimony trioxide was added as a catalyst, the temperature of the system was raised to 280 ° C., and the pressure of the system was gradually reduced to 13 Pa after 1.5 hours. Under this condition, the polycondensation reaction was continued, and after 8 hours, the system was brought to atmospheric pressure with nitrogen gas, the temperature of the system was lowered, and when 250 ° C. was reached, 132 g of isophthalic acid was added as a depolymerizing agent. The depolymerization reaction was performed by stirring for a period of time. Thereafter, the resin was discharged in a sheet while being pressurized with nitrogen gas. And after fully cooling to room temperature, this was grind | pulverized with the crusher, the fraction of 1-6 mm of openings was extract | collected using the sieve, and it obtained as granular polyester resin P-5.

[ポリエステル樹脂P−6]
テレフタル酸947g、イソフタル酸473g、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸1309g、アジピン酸416g、エチレングリコール1168g、ネオペンチルグリコール1009g、ビス[4−(ヒドロキシエトキシ)フェニル]スルホン1929gからなる混合物をオートクレーブ中で、260℃で4時間加熱してエステル化反応を行った。次いで、触媒として三酸化アンチモン1.5gを添加し、系の温度を280℃に昇温し、系の圧力を徐々に減じて1.5時間後に13Paとした。この条件下でさらに重縮合反応を続け、8時間後に系を窒素ガスで常圧にし、系の温度を下げ、250℃になったところで解重合剤としてイソフタル酸158gを添加し、250℃で2時間撹拌して、解重合反応を行った。その後、窒素ガスで加圧状態にしておいてシート状に樹脂を払い出した。そしてこれを室温まで十分に冷却した後、クラッシャーで粉砕し、篩を用いて目開き1〜6mmの分画を採取し、粒状のポリエステル樹脂P−6として得た。
[Polyester resin P-6]
A mixture of 947 g terephthalic acid, 473 g isophthalic acid, 1309 g 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 416 g adipic acid, 1168 g ethylene glycol, 1009 g neopentyl glycol, 1929 g bis [4- (hydroxyethoxy) phenyl] sulfone in an autoclave, The esterification reaction was carried out by heating at 260 ° C. for 4 hours. Next, 1.5 g of antimony trioxide was added as a catalyst, the temperature of the system was raised to 280 ° C., and the pressure of the system was gradually reduced to 13 Pa after 1.5 hours. Under these conditions, the polycondensation reaction was continued, and after 8 hours, the system was brought to atmospheric pressure with nitrogen gas, the temperature of the system was lowered, and when it reached 250 ° C., 158 g of isophthalic acid was added as a depolymerizing agent, and 2 at 250 ° C. The depolymerization reaction was performed by stirring for a period of time. Thereafter, the resin was discharged in a sheet while being pressurized with nitrogen gas. And after fully cooling to room temperature, this was grind | pulverized with the crusher, the fraction of 1-6 mm of openings was extract | collected using the sieve, and it obtained as granular polyester resin P-6.

[ポリエステル樹脂P−7]
テレフタル酸1736g、イソフタル酸1420g、エチレングリコール849g、ネオペンチルグリコール1049g、ビス[4−(ヒドロキシエトキシ)フェニル]スルホン643gからなる混合物をオートクレーブ中で、260℃で4時間加熱してエステル化反応を行った。次いで、触媒として三酸化アンチモン1.5gを添加し、系の温度を280℃に昇温し、系の圧力を徐々に減じて1.5時間後に13Paとした。この条件下でさらに重縮合反応を続け、8時間後に系を窒素ガスで常圧にし、系の温度を下げ、250℃になったところで解重合剤としてイソフタル酸126gを添加し、250℃で2時間撹拌して、解重合反応を行った。その後、窒素ガスで加圧状態にしておいてシート状に樹脂を払い出した。そしてこれを室温まで十分に冷却した後、クラッシャーで粉砕し、篩を用いて目開き1〜6mmの分画を採取し、粒状のポリエステル樹脂P−7として得た。
[Polyester resin P-7]
A mixture of 1736 g of terephthalic acid, 1420 g of isophthalic acid, 849 g of ethylene glycol, 1049 g of neopentyl glycol and 643 g of bis [4- (hydroxyethoxy) phenyl] sulfone is heated in an autoclave at 260 ° C. for 4 hours to carry out an esterification reaction. It was. Next, 1.5 g of antimony trioxide was added as a catalyst, the temperature of the system was raised to 280 ° C., and the pressure of the system was gradually reduced to 13 Pa after 1.5 hours. Under these conditions, the polycondensation reaction was continued. After 8 hours, the system was brought to atmospheric pressure with nitrogen gas, the temperature of the system was lowered, and when 250 ° C. was reached, 126 g of isophthalic acid was added as a depolymerizing agent. The depolymerization reaction was performed by stirring for a period of time. Thereafter, the resin was discharged in a sheet while being pressurized with nitrogen gas. And after fully cooling to room temperature, this was grind | pulverized with the crusher, the fraction of 1-6 mm of openings was extract | collected using the sieve, and it obtained as granular polyester resin P-7.

[ポリエステル樹脂P−8]
テレフタル酸2367g、イソフタル酸789g、エチレングリコール719g、ネオペンチルグリコール871g、2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン1803gからなる混合物をオートクレーブ中で、260℃で4時間加熱してエステル化反応を行った。次いで、触媒として三酸化アンチモン1.5gを添加し、系の温度を280℃に昇温し、系の圧力を徐々に減じて1.5時間後に13Paとした。この条件下でさらに重縮合反応を続け、4時間後に系を窒素ガスで常圧にし、系の温度を下げ、250℃になったところで解重合剤としてイソフタル酸158gを添加し、250℃で2時間撹拌して、解重合反応を行った。その後、窒素ガスで加圧状態にしておいてシート状に樹脂を払い出した。そしてこれを室温まで十分に冷却した後、クラッシャーで粉砕し、篩を用いて目開き1〜6mmの分画を採取し、粒状のポリエステル樹脂P−8として得た。
[Polyester resin P-8]
Esterification reaction by heating a mixture of 2367 g of terephthalic acid, 789 g of isophthalic acid, 719 g of ethylene glycol, 871 g of neopentyl glycol and 1803 g of 2,2-bis (4-hydroxyethoxyphenyl) propane at 260 ° C. for 4 hours. Went. Next, 1.5 g of antimony trioxide was added as a catalyst, the temperature of the system was raised to 280 ° C., and the pressure of the system was gradually reduced to 13 Pa after 1.5 hours. Under this condition, the polycondensation reaction was continued, and after 4 hours, the system was brought to atmospheric pressure with nitrogen gas, the temperature of the system was lowered, and when it reached 250 ° C., 158 g of isophthalic acid was added as a depolymerizing agent. The depolymerization reaction was performed by stirring for a period of time. Thereafter, the resin was discharged in a sheet while being pressurized with nitrogen gas. And after fully cooling to room temperature, this was grind | pulverized with the crusher, the fraction of 1-6 mm of openings was extract | collected using the sieve, and it obtained as granular polyester resin P-8.

上記のようにして得られたポリエステル樹脂の特性を分析した結果を表1に示す。
尚、本発明におけるポリエステル樹脂はP−1〜P−5である。
Table 1 shows the results of analyzing the characteristics of the polyester resin obtained as described above.
In addition, the polyester resin in this invention is P-1 to P-5.

Figure 2006182950
Figure 2006182950

上記のポリエステル樹脂を用い、下記の方法によって本発明の水性分散体を得た。
(実施例1)
ジャケット付きの密閉できる2リットル容ガラス容器を備えた撹拌機(特殊機化工業株式会社製、T.K.ロボミックス)を用いて、300gのポリエステル樹脂P−1、140gのイソプロピルアルコール、11.2gのトリエチルアミン及び548.8gのイオン交換水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼(ホモディスパー)の回転速度を7000rpmとして撹拌したところ、容器底部には樹脂粒状物の沈澱は認められず、完全浮遊状態となっていることが確認された。そこでこの状態を保ちつつ、10分後にジャケットに熱水を通して加熱した。そして系内温度を70〜75℃に保ってさらに1時間撹拌した。その後、ジャケット内に冷水を流し、回転速度を5000rpmに下げて攪拌しつつ室温(約25℃)まで冷却し、分散しきれていない粒状のポリエステル樹脂を250メッシュのステンレス製フィルターでの濾過によって取り除くことにより水性分散体E−1を得た。
Using the above polyester resin, an aqueous dispersion of the present invention was obtained by the following method.
Example 1
10. 300 g of polyester resin P-1, 140 g of isopropyl alcohol, and 11 g of a stirrer equipped with a jacketed 2 liter glass container that can be sealed (Toki Robotics, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) When 2 g of triethylamine and 548.8 g of ion-exchanged water were charged into a glass container and stirred at a rotational speed of the stirring blade (homodisper) at 7000 rpm, no precipitation of resin particles was observed at the bottom of the container, and it was completely suspended It was confirmed that it was in a state. Therefore, while maintaining this state, hot water was passed through the jacket after 10 minutes. Then, the system temperature was kept at 70 to 75 ° C. and further stirred for 1 hour. Thereafter, cold water is allowed to flow through the jacket, the rotational speed is lowered to 5000 rpm, the mixture is cooled to room temperature (about 25 ° C.) with stirring, and the undispersed granular polyester resin is removed by filtration through a 250 mesh stainless steel filter. As a result, an aqueous dispersion E-1 was obtained.

(実施例2〜5、比較例1〜3)
実施例1と同様の操作を表2に示す仕込み組成で行うことにより、水性分散体E−2〜E−8を得た。
(Examples 2-5, Comparative Examples 1-3)
Aqueous dispersions E-2 to E-8 were obtained by carrying out the same operations as in Example 1 with the charge composition shown in Table 2.

Figure 2006182950
Figure 2006182950

(実施例6)
実施例1で得られた水性分散体E−1 500gとイオン交換水132gを1リットルのガラス製2口フラスコに入れ、よく混合した。フラスコにリービッヒ冷却管を設置し、オイルバスで上記内容物を攪拌下、常圧で90〜100℃に加熱することにより、イソプロピルアルコール及び水を留去した。留去量が148gになったところで、加熱を止め、室温(約25℃)まで冷却した。冷却後、250メッシュのステンレス製フィルターで濾過を行い水性分散体E−9を得た。
尚、水性分散体E−9の有機溶剤(イソプロパノール)の含有率は0.3質量%であった。
(Example 6)
500 g of the aqueous dispersion E-1 obtained in Example 1 and 132 g of ion-exchanged water were placed in a 1 liter glass two-necked flask and mixed well. A Liebig condenser was installed in the flask, and the contents were heated to 90-100 ° C. at normal pressure with stirring in an oil bath to distill off isopropyl alcohol and water. When the amount of distillation reached 148 g, the heating was stopped and the mixture was cooled to room temperature (about 25 ° C.). After cooling, the mixture was filtered with a 250 mesh stainless steel filter to obtain an aqueous dispersion E-9.
In addition, the content rate of the organic solvent (isopropanol) of the aqueous dispersion E-9 was 0.3 mass%.

実施例および比較例で得られた水性分散体の特性値および性能を調べた結果を表3に示す。尚、水性分散体E−9の樹脂被膜の密着性、耐水性、耐溶剤性については、水性分散体E−9 100gにエチレングリコールモノブチルエーテル5gを加えた水性分散体を用いて評価した。   Table 3 shows the results of examining the characteristic values and performances of the aqueous dispersions obtained in the examples and comparative examples. The adhesion, water resistance, and solvent resistance of the resin film of the aqueous dispersion E-9 were evaluated using an aqueous dispersion obtained by adding 5 g of ethylene glycol monobutyl ether to 100 g of the aqueous dispersion E-9.

Figure 2006182950
Figure 2006182950

以上の実施例および比較例から、本発明のポリエステル樹脂水性分散体は、耐溶剤性、特にハロゲン系有機溶剤や芳香族系有機溶剤に対する耐溶剤性に優れることがわかる。
また、更には、貯蔵安定性、密着性、耐水性にも優れることがわかる。
From the above Examples and Comparative Examples, it can be seen that the aqueous polyester resin dispersion of the present invention is excellent in solvent resistance, particularly solvent resistance to halogenated organic solvents and aromatic organic solvents.
Furthermore, it turns out that it is excellent also in storage stability, adhesiveness, and water resistance.

Claims (2)

少なくとも多価アルコール成分と多塩基酸成分とからなるポリエステル樹脂が水性媒体中に分散されてなり、該ポリエステル樹脂が多価アルコール成分として一般式(1)で表されるジオール化合物を多価アルコール成分全量に対して15〜60モル%含み、かつ多塩基酸成分として芳香族多塩基酸を多塩基酸成分全量に対して50モル%以上含むことを特徴とするポリエステル樹脂水性分散体;
Figure 2006182950
A polyester resin comprising at least a polyhydric alcohol component and a polybasic acid component is dispersed in an aqueous medium, and the diol compound represented by the general formula (1) is used as the polyhydric alcohol component. An aqueous polyester resin dispersion comprising 15 to 60 mol% of the total amount and containing 50 mol% or more of an aromatic polybasic acid as the polybasic acid component based on the total amount of the polybasic acid component;
Figure 2006182950
ポリエステル樹脂が多塩基酸成分としてテレフタル酸を多塩基酸成分全量に対して30モル%以上含むことを特徴とする請求項1に記載のポリエステル樹脂水性分散体。

The polyester resin aqueous dispersion according to claim 1, wherein the polyester resin contains terephthalic acid as a polybasic acid component in an amount of 30 mol% or more based on the total amount of the polybasic acid component.

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