JP2003040923A - Water-dispersible and ultraviolet-curable polymer, and use and production method thereof - Google Patents

Water-dispersible and ultraviolet-curable polymer, and use and production method thereof

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JP2003040923A
JP2003040923A JP2001230455A JP2001230455A JP2003040923A JP 2003040923 A JP2003040923 A JP 2003040923A JP 2001230455 A JP2001230455 A JP 2001230455A JP 2001230455 A JP2001230455 A JP 2001230455A JP 2003040923 A JP2003040923 A JP 2003040923A
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JP
Japan
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carboxyl group
water
carbon
polymer compound
group
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Application number
JP2001230455A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Okido
正治 大城戸
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Shin Nakamura Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Nakamura Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-dispersible and ultraviolet-curable polymer, and to provide a method for producing this polymer in water only, a hydrophilic solvent only or a mixed solvent thereof. SOLUTION: (a) A part of a carboxy group of a polymer composed of a repeating unit having the carboxy group, is neutralized with a base or (b) a monomer having the carboxy group and a monomer having the carboxy group neutralized with an alkali are copolymerized and thereafter a compound having an unsaturated carbon-carbon bond is added to a part of free carboxy groups in water only, the hydrophilic solvent only or the mixed solvent thereof.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水分散性紫外線硬
化型高分子化合物、その用途およびその製造方法に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water-dispersible UV-curable polymer compound, its use and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】昨今、カルボキシル基を有する高分子化
合物に、カルボキシル基に付加可能な基(例えば、イソ
シアナト基、エポキシ基、アジリジニル基、水酸基、酸
無水物基など)と放射線および熱で重合可能な基とを有
する化合物(炭素−炭素不飽和結合を有する基、例え
ば、アクリロイル基、メタクリロイル基など)を付加し
て得られる反応性高分子が開発され、市場に出ている。
反応性高分子は、その骨格の特徴から、1)体積収縮率
が小さい、2)数平均分子量が5,000〜1,00
0,000の高分子で浸透しにくいので、多孔質な基材
にも適用できる、3)オリゴマー、モノマーに比較し
て、基材への密着性が良好である、4)高分子骨格にさ
まざまな官能基を導入することができ、弾性、制電性、
防曇性、ハードコート性などさまざまな機能を容易に付
与することができる、5)硬化性に優れている、6)反
応性高分子の塗布面に、モノマーやオリゴマーを上塗り
した場合、硬化すればその上塗りとの密着性は極めて良
好である、といったさまざまな利点を有している。これ
らの特徴を利用することにより、電子材料、木工、紙な
どに広く適用することができる。
2. Description of the Related Art Recently, it is possible to polymerize a polymer compound having a carboxyl group with a group which can be added to the carboxyl group (for example, an isocyanato group, an epoxy group, an aziridinyl group, a hydroxyl group, an acid anhydride group) by radiation or heat. A reactive polymer obtained by adding a compound having a group (a group having a carbon-carbon unsaturated bond, such as an acryloyl group or a methacryloyl group) has been developed and put on the market.
The reactive polymer has 1) a small volume contraction rate due to the characteristics of its skeleton, and 2) a number average molecular weight of 5,000 to 1.00.
Since it is difficult to penetrate with 50,000 polymers, it can be applied to porous substrates. 3) Adhesion to substrates is better than oligomers and monomers. 4) Various polymer skeletons. Can introduce various functional groups, elasticity, antistatic property,
Various functions such as anti-fog property and hard coat property can be easily imparted. 5) It has excellent curability. 6) When the monomer or oligomer is overcoated on the surface of the reactive polymer, it will not be cured. It has various advantages such as its excellent adhesion to the topcoat. By utilizing these characteristics, it can be widely applied to electronic materials, woodworking, paper, and the like.

【0003】しかしながら、上記付加反応を含水溶媒中
で行うと、上記カルボキシル基に付加可能な基と放射線
および熱で重合可能な基とを有する化合物が不安定とな
り、しかも反応系が樹脂化して付加反応が阻害される。
このため、反応性高分子の製造の溶媒として含水溶媒は
不向きであった。通常、当該付加反応は含水溶媒以外の
溶媒中で行われており、環境面への影響が懸念される。
このため、反応性高分子を、水単独、水溶性溶媒単独ま
たはこれらの混合溶媒中で製造可能な方法の開発が望ま
れている。また、これまで、紫外線照射によって反応す
る基(例えば、アクリロイル基など)を有し、かつ水分
散可能な紫外線硬化型のオリゴマーはあったが、高分子
化合物はなかった。このため、水分散性紫外線硬化型高
分子化合物の開発が望まれている。
However, when the above-mentioned addition reaction is carried out in a water-containing solvent, the compound having a group capable of being added to the above-mentioned carboxyl group and a group capable of being polymerized by radiation and heat becomes unstable, and furthermore, the reaction system is resinified and added. The reaction is inhibited.
Therefore, a water-containing solvent was not suitable as a solvent for producing a reactive polymer. Usually, the addition reaction is carried out in a solvent other than the water-containing solvent, and there is a concern that it may affect the environment.
Therefore, it is desired to develop a method capable of producing a reactive polymer in water alone, a water-soluble solvent alone or a mixed solvent thereof. Up to now, there have been UV-curable oligomers having a group (for example, an acryloyl group) that reacts upon irradiation with UV light and capable of being dispersed in water, but no polymer compound. Therefore, development of a water-dispersible UV-curable polymer compound is desired.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、水分散性紫外線硬化型高分子化合物とその用途の提
供に関する。さらに、本発明のその他の目的は、当該水
分散性紫外線硬化型高分子化合物を水単独、水溶性溶媒
単独またはこれらの混合溶媒中で製造する方法に関す
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a water-dispersible UV-curable polymer compound and its use. Further, another object of the present invention relates to a method for producing the water-dispersible UV-curable polymer compound in water alone, a water-soluble solvent alone or a mixed solvent thereof.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意研究を行った結果、下記(a)および
(b)のように、炭素−炭素不飽和結合含有化合物を付
加する原料として、カルボキシル基を有する繰り返し単
位以外に塩基で中和されたカルボキシル基を有する繰り
返し単位を含んでなる高分子化合物を用いることによっ
て、水単独、水溶性溶媒単独またはこれらの混合溶媒中
で炭素−炭素不飽和結合含有化合物が安定化し、かつ付
加反応が進行し、これまで有機溶媒でしか行えなかった
付加反応が水単独、水溶性溶媒単独またはこれらの混合
溶媒中で行うことができることを見出し、本発明を完成
するに至った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor adds a carbon-carbon unsaturated bond-containing compound as shown in the following (a) and (b). As a raw material, by using a polymer compound containing a repeating unit having a carboxyl group neutralized with a base in addition to a repeating unit having a carboxyl group, water alone, a water-soluble solvent alone or a carbon mixture in a mixed solvent thereof. It was found that the compound containing a carbon unsaturated bond is stabilized, and the addition reaction proceeds, and that the addition reaction, which could be performed only in an organic solvent, can be performed in water alone, a water-soluble solvent alone or a mixed solvent thereof. The present invention has been completed.

【0006】これは、中和されたカルボキシル基を有す
る繰り返し単位を有する高分子化合物を用いることによ
り、当該高分子化合物が界面活性剤として作用して炭素
−炭素不飽和結合含有化合物、特にエポキシ環含有炭素
−炭素不飽和結合含有化合物を水単独、水溶性溶媒単独
またはこれらの混合溶媒中で乳化安定化し、さらに当該
高分子化合物における中和されたカルボキシル基が付加
反応の触媒として作用して付加反応が進行するのではな
いかと考えられる。 (a)カルボキシル基を有する繰り返し単位を含有して
なる高分子化合物のカルボキシル基の一部を塩基で中和
後、水単独、水溶性溶媒単独またはこれらの混合溶媒中
でフリーのカルボキシル基の一部に炭素−炭素不飽和結
合含有化合物を付加させる。 (b)カルボキシル基を有するモノマーおよび塩基で中
和されたカルボキシル基を有するモノマーを共重合後、
水単独、水溶性溶媒単独またはこれらの混合溶媒中でフ
リーのカルボキシル基の一部に炭素−炭素不飽和結合含
有化合物を付加させる。
This is because, by using a polymer compound having a repeating unit having a neutralized carboxyl group, the polymer compound acts as a surfactant and a compound containing a carbon-carbon unsaturated bond, particularly an epoxy ring. The compound containing a carbon-carbon unsaturated bond is emulsion-stabilized in water alone, a water-soluble solvent alone or a mixed solvent thereof, and the neutralized carboxyl group in the polymer compound acts as a catalyst for the addition reaction to be added. It is considered that the reaction proceeds. (A) After neutralizing a part of the carboxyl groups of a polymer compound containing a repeating unit having a carboxyl group with a base, one of the free carboxyl groups in water alone, a water-soluble solvent alone or a mixed solvent thereof is used. A carbon-carbon unsaturated bond-containing compound is added to the part. (B) after copolymerizing a monomer having a carboxyl group and a monomer having a carboxyl group neutralized with a base,
The carbon-carbon unsaturated bond-containing compound is added to a part of the free carboxyl group in water alone, the water-soluble solvent alone or a mixed solvent thereof.

【0007】即ち、本発明とは以下の通りである。 (1) カルボキシル基を有する繰り返し単位を含有して
なる高分子化合物において、当該カルボキシル基の一部
が塩基で中和されており、かつ当該カルボキシル基の一
部が炭素−炭素不飽和結合含有官能基で付加されている
ことを特徴とする、水分散性紫外線硬化型高分子化合
物。 (2) 10〜95%のカルボキシル基が中和されてい
る、上記(1)の高分子化合物。 (3) 塩基がアミン化合物またはアルカリ金属化合物で
ある、上記(1)の高分子化合物。 (4) 炭素−炭素不飽和結合がアクリロイル基またはメ
タクリロイル基に由来する、上記(1)の高分子化合物。 (5) 炭素−炭素不飽和結合含有官能基で付加されたカ
ルボキシル基が、式
That is, the present invention is as follows. (1) In a polymer compound containing a repeating unit having a carboxyl group, a part of the carboxyl group is neutralized with a base, and a part of the carboxyl group is a carbon-carbon unsaturated bond-containing functional group. A water-dispersible UV-curable polymer compound, which is added with a group. (2) The polymer compound according to (1) above, wherein 10 to 95% of the carboxyl groups are neutralized. (3) The polymer compound according to (1) above, wherein the base is an amine compound or an alkali metal compound. (4) The polymer compound according to (1) above, wherein the carbon-carbon unsaturated bond is derived from an acryloyl group or a methacryloyl group. (5) a carboxyl group added with a carbon-carbon unsaturated bond-containing functional group has the formula

【0008】[0008]

【化2】 [Chemical 2]

【0009】(式中、Rは、水素原子またはメチル基を
示す)で表される基である、上記(1)の高分子化合物。 (6) 重量平均分子量が5,000〜1,000,00
0である、上記(1)の高分子化合物。 (7) 水分散性塗料用である、上記(1)〜(6)のいずれか
の高分子化合物。 (8) (a)カルボキシル基を有する繰り返し単位を含
有してなる高分子化合物のカルボキシル基の一部を塩基
で中和後、あるいは(b)カルボキシル基を有するモノ
マーおよび塩基で中和されたカルボキシル基を有するモ
ノマーを共重合後、水単独、水溶性溶媒単独またはこれ
らの混合溶媒中でフリーのカルボキシル基の一部に炭素
−炭素不飽和結合含有化合物を付加することを特徴とす
る、水分散性紫外線硬化型高分子化合物の製造方法。 (9) カルボキシル基を有する繰り返し単位を含有して
なる高分子化合物のカルボキシル基の一部を塩基で中和
後、水単独、水溶性溶媒単独またはこれらの混合溶媒中
でフリーのカルボキシル基の一部に炭素−炭素不飽和結
合含有化合物を付加することを特徴とする、上記(8)の
製造方法。 (10) 10〜95%のカルボキシル基を中和する、上記
(9)の製造方法。 (11) 塩基がアミン化合物またはアルカリ金属化合物で
ある、上記(9)の製造方法。 (12) 炭素−炭素不飽和結合含有化合物が、グリシジル
メタクリレートまたはグリシジルアクリレートである、
上記(9)の製造方法。 (13) カルボキシル基を有するモノマーおよび塩基で中
和されたカルボキシル基を有するモノマーを共重合後、
水単独、水溶性溶媒単独またはこれらの混合溶媒中でフ
リーのカルボキシル基の一部に炭素−炭素不飽和結合含
有化合物を付加することを特徴とする、上記(8)の製造
方法。 (14) 共重合後に得られた共重合体中のカルボキシル
基:中和されたカルボキシル基が90:10〜5:95
である、上記(13)の製造方法。 (15) 塩基がアミン化合物またはアルカリ金属化合物で
ある、上記(13)の製造方法。 (16) 炭素−炭素不飽和結合含有化合物が、グリシジル
メタクリレートまたはグリシジルアクリレートである、
上記(13)の製造方法。
The polymer compound according to (1) above, which is a group represented by the formula (wherein R represents a hydrogen atom or a methyl group). (6) Weight average molecular weight of 5,000 to 1,000,000
The polymer compound of (1) above, which is 0. (7) The polymer compound according to any one of (1) to (6) above, which is for a water-dispersible coating material. (8) (a) after neutralizing a part of the carboxyl groups of a polymer compound containing a repeating unit having a carboxyl group with a base, or (b) a carboxyl neutralized with a monomer having a carboxyl group and a base. After copolymerizing a monomer having a group, a carbon-carbon unsaturated bond-containing compound is added to a part of the free carboxyl group in water alone, a water-soluble solvent alone or a mixed solvent thereof, an aqueous dispersion. For producing a high-polymerizable ultraviolet-curable polymer compound. (9) After neutralizing a part of the carboxyl groups of the polymer compound containing a repeating unit having a carboxyl group with a base, one of the free carboxyl groups in water alone, a water-soluble solvent alone or a mixed solvent thereof is used. The method according to (8) above, wherein a carbon-carbon unsaturated bond-containing compound is added to the part. (10) Neutralize 10 to 95% of carboxyl groups, above
The manufacturing method of (9). (11) The production method of (9) above, wherein the base is an amine compound or an alkali metal compound. (12) The carbon-carbon unsaturated bond-containing compound is glycidyl methacrylate or glycidyl acrylate,
The method according to (9) above. (13) After copolymerizing a monomer having a carboxyl group and a monomer having a carboxyl group neutralized with a base,
The method according to (8) above, wherein the carbon-carbon unsaturated bond-containing compound is added to a part of the free carboxyl group in water alone, a water-soluble solvent alone or a mixed solvent thereof. (14) The carboxyl group in the copolymer obtained after the copolymerization: 90:10 to 5:95 as the neutralized carboxyl group.
The method according to (13) above. (15) The production method of (13) above, wherein the base is an amine compound or an alkali metal compound. (16) the carbon-carbon unsaturated bond-containing compound is glycidyl methacrylate or glycidyl acrylate,
The manufacturing method according to (13) above.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まず、用語の定義を説明する。本発明における(メタ)
アクリロイル基とは、アクリロイル基およびメタクリロ
イル基を含む。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
First, the definition of terms will be described. (Meta) in the present invention
The acryloyl group includes an acryloyl group and a methacryloyl group.

【0011】本発明における水溶性溶媒とは、水に対す
る溶解度が好ましくは約7容量%(30℃)以上である
溶媒を意味し、具体的には、アルコール系溶媒(例え
ば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコー
ル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなど)等が挙
げられ、低沸点であるという点から、メタノール、イソ
プロピルアルコールが好ましく、特に、イソプロピルア
ルコールが好ましい。
The water-soluble solvent in the present invention means a solvent having a solubility in water of preferably about 7% by volume (30 ° C.) or more, and specifically, an alcohol solvent (eg, methanol, ethanol, isopropyl). Alcohol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, etc.) and the like, and from the viewpoint of having a low boiling point, methanol and isopropyl alcohol are preferable, and isopropyl alcohol is particularly preferable.

【0012】本発明における塩基としては、例えば、ア
ミン化合物(本発明におけるアミン化合物とは、第1、
第2、第3級アミンはもちろん、第4級アンモニウムを
も包含する;例えば、NH4OH、トリエチルアミン、
ジエタノールアミン、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、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ア
リルアミン、ジアリルアミン、トリアリルアミンな
ど)、アルカリ金属化合物(例えば、KOH、NaOH
など)などが挙げられ、NH4OH、KOHが好まし
い。塗膜の耐水性及びUV硬化性は飛躍的に向上する点
から、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、ジメチルア
ミノプロピル(メタ)アクリレート、アリルアミン、ジ
アリルアミン、トリアリルアミンなどの不飽和結合を有
するアミン化合物が好ましく、このうちジメチルアミノ
エチルメタクリレートが特に好ましい。
As the base in the present invention, for example, an amine compound (the amine compound in the present invention is
It also includes quaternary ammonium as well as secondary and tertiary amines; for example NH 4 OH, triethylamine,
Diethanolamine, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate, allylamine, diallylamine, triallylamine, etc., alkali metal compounds (eg KOH, NaOH)
Etc.) and the like, and NH 4 OH and KOH are preferable. From the viewpoint that the water resistance and UV curing property of the coating film are dramatically improved, it is possible to improve the water resistance and UV curing property of dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate, allylamine, diallylamine, triallylamine and the like. An amine compound having a saturated bond is preferable, and dimethylaminoethyl methacrylate is particularly preferable.

【0013】本発明においては、(a)カルボキシル基
を有する繰り返し単位を含有してなる高分子化合物のカ
ルボキシル基の一部を塩基で中和(以下、中和工程
(a)という)後、あるいは(b)カルボキシル基を有
するモノマーおよび塩基で中和されたカルボキシル基を
有するモノマーを共重合(以下、共重合工程(b)とい
う)後、水単独、水溶性溶媒単独またはこれらの混合溶
媒中でフリーのカルボキシル基に炭素−炭素不飽和結合
含有化合物を付加させることにより、水分散性紫外線硬
化型高分子化合物を製造する。中和工程(a)で得られ
る高分子化合物と共重合工程(b)で得られる高分子化
合物は、共に、フリーのカルボキシル基および中和され
たカルボキシル基を有するという特徴を有しており、こ
れらの高分子化合物がこのような特徴を有することが本
発明の必須要件である。
In the present invention, (a) after neutralizing a part of the carboxyl group of the polymer compound containing a repeating unit having a carboxyl group with a base (hereinafter referred to as neutralization step (a)), or (B) After copolymerization of a monomer having a carboxyl group and a monomer having a carboxyl group neutralized with a base (hereinafter referred to as a copolymerization step (b)), in water alone, a water-soluble solvent alone or a mixed solvent thereof. A water-dispersible UV-curable polymer compound is produced by adding a carbon-carbon unsaturated bond-containing compound to a free carboxyl group. The polymer compound obtained in the neutralization step (a) and the polymer compound obtained in the copolymerization step (b) are both characterized by having a free carboxyl group and a neutralized carboxyl group, It is an essential requirement of the present invention that these polymer compounds have such characteristics.

【0014】まず、中和工程(a)について説明する。
中和工程(a)における「カルボキシル基を有する繰り
返し単位を含有してなる高分子化合物(以下、高分子化
合物Aという)」とは、カルボキシル基を有するモノマ
ーおよび重合によりカルボキシル基を生成するモノマー
の1種または2種以上を重合させてなる高分子化合物で
ある。そのようなモノマーとしては、例えば、(メタ)
アクリル酸、アルキル(メタ)アクリレート(アルキル
部は、炭素数1〜18、好ましくは1〜12である直鎖
状または分岐鎖状のアルキルである;例えば、メチル、
エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、2
−エチルヘキシル、ラウリル、ステアリル、シクロヘキ
シル等)、クロトン酸、o−ビニル安息香酸、m−ビニ
ル安息香酸、p−ビニル安息香酸、マレイン酸、フマル
酸、イタコン酸、シトラコン酸、β−(メタ)アクリロ
イルオキシハイドロゲンコハク酸、β−(メタ)アクリ
ロイルオキシハイドロゲンフタル酸、アクリル酸ダイマ
ーなどが挙げられ、好ましくはアクリル酸、エチルアク
リレート、2−エチルヘキシルアクリレートが挙げられ
る。
First, the neutralization step (a) will be described.
The “polymer compound containing a repeating unit having a carboxyl group (hereinafter, referred to as polymer compound A)” in the neutralization step (a) refers to a monomer having a carboxyl group and a monomer that produces a carboxyl group by polymerization. It is a polymer compound obtained by polymerizing one kind or two or more kinds. Examples of such a monomer include (meth)
Acrylic acid, alkyl (meth) acrylate (wherein the alkyl part is a linear or branched alkyl having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 12 carbon atoms; for example, methyl,
Ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, 2
-Ethylhexyl, lauryl, stearyl, cyclohexyl, etc.), crotonic acid, o-vinylbenzoic acid, m-vinylbenzoic acid, p-vinylbenzoic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, β- (meth) acryloyl Examples thereof include oxyhydrogen succinic acid, β- (meth) acryloyloxyhydrogenphthalic acid, and acrylic acid dimer, with acrylic acid, ethyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate being preferred.

【0015】上記モノマー以外に、高分子化合物Aに官
能基を付与する目的で、下記モノマーを配合するのが、
本発明の水分散性紫外線硬化型高分子化合物を製造する
ために重要なことである。例えば、酸無水物基、置換さ
れていてもよいアミノ基、アルキルロール化されたアミ
ノ基、水酸基、エポキシ基(脂環式エポキシ基を含む)
などの官能基を有するモノマーが挙げられ、具体的には
(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル
酸、クロトン酸、(メタ)アクリルアミド、N−メチル
メタクリルアミド、メチロール化された(メタ)アクリ
ルアミド、ジエチルアミノエチル(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、ジメ
チルアミノプロピル(メタ)アクリレート、β−ヒドロ
キシエチル(メタ)アクリレート、β−ヒドロキシ(メ
タ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリ
レート、グリシジル(メタ)アクリレートおよび脂環式
グリシジルモノアクリレート、アクリロニトリルなどが
挙げられる。
In addition to the above monomers, the following monomers are blended for the purpose of imparting a functional group to the polymer compound A:
This is important for producing the water-dispersible UV-curable polymer compound of the present invention. For example, acid anhydride group, optionally substituted amino group, alkyl-rolled amino group, hydroxyl group, epoxy group (including alicyclic epoxy group)
Examples thereof include monomers having a functional group such as (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, (meth) acrylamide, N-methylmethacrylamide, and methylolated (meth ) Acrylamide, diethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylate, β-hydroxyethyl (meth) acrylate, β-hydroxy (meth) acrylate, polyethylene glycol monoacrylate, glycidyl ( Examples thereof include (meth) acrylate, alicyclic glycidyl monoacrylate, and acrylonitrile.

【0016】高分子化合物Aとしては、(メタ)アクリ
ル酸、アルキル(メタ)アクリレート、β−(メタ)ア
クリロイルオキシハイドロゲンコハク酸、β−(メタ)
アクリロイルオキシハイドロゲンフタル酸、アクリル酸
ダイマーなどを1種または2種以上を重合させるか、あ
るいはこれらと、クロトン酸、o−ビニル安息香酸、m
−ビニル安息香酸、p−ビニル安息香酸、マレイン酸、
フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、β−(メタ)ア
クリロイルオキシハイドロゲンコハク酸、β−(メタ)
アクリロイルオキシハイドロゲンフタル酸、アクリル酸
ダイマーなどを重合させてなるアクリル系高分子化合物
(水溶性または水性高分子化合物)が好ましい。具体的
には、アクリル酸とエチルアクリレートとの共重合体、
アクリル酸と2−エチルヘキシルアクリレートとの共重
合体などが挙げられる。
As the polymer compound A, (meth) acrylic acid, alkyl (meth) acrylate, β- (meth) acryloyloxyhydrogensuccinic acid, β- (meth)
Acryloyloxyhydrogenphthalic acid, acrylic acid dimer, etc. are polymerized with one kind or two or more kinds, or with them, crotonic acid, o-vinylbenzoic acid, m
-Vinylbenzoic acid, p-vinylbenzoic acid, maleic acid,
Fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, β- (meth) acryloyloxyhydrogen succinic acid, β- (meth)
An acrylic polymer compound (water-soluble or aqueous polymer compound) obtained by polymerizing acryloyloxyhydrogenphthalic acid, acrylic acid dimer or the like is preferable. Specifically, a copolymer of acrylic acid and ethyl acrylate,
Examples thereof include a copolymer of acrylic acid and 2-ethylhexyl acrylate.

【0017】高分子化合物Aは、常法、例えば、乳化重
合、溶液重合(溶媒として水を用いた場合を含む)など
で製造することができる。溶液重合の溶媒として、水お
よび水溶性溶媒以外に、例えば、エステル系溶媒(例え
ば、酢酸エチルなど)、ケトン系溶媒(例えば、アセト
ン、メチルエチルケトンなど)、芳香族系溶媒(例え
ば、ベンゼン、トルエンなど)等が挙げられ、低沸点で
あるか、または水溶性である溶媒が好ましく、特に、ア
セトン、メチルエチルケトンが好ましい。本発明では、
付加工程を水単独、水溶性溶媒単独またはこれらの混合
溶媒中で行うため、溶液重合の溶媒として、水、水溶性
溶媒およびこれらの混合溶媒を用いるのが、付加工程を
行う際に脱溶媒工程が不要となり、コストダウンできる
という点から好ましい。また、水と水溶性溶媒との混合
溶媒を用いた溶液重合および乳化重合では、溶媒として
水を主体に用いて行うのが好ましい。
The polymer compound A can be produced by a conventional method, for example, emulsion polymerization, solution polymerization (including the case of using water as a solvent) and the like. As a solvent for solution polymerization, in addition to water and a water-soluble solvent, for example, an ester solvent (eg, ethyl acetate), a ketone solvent (eg, acetone, methyl ethyl ketone, etc.), an aromatic solvent (eg, benzene, toluene, etc.) ) And the like, and a solvent having a low boiling point or a water-soluble solvent is preferable, and acetone and methyl ethyl ketone are particularly preferable. In the present invention,
Since the addition step is carried out in water alone, in the water-soluble solvent alone or in a mixed solvent thereof, water, a water-soluble solvent and a mixed solvent thereof are used as a solvent for the solution polymerization. Is not necessary and the cost can be reduced, which is preferable. In addition, in solution polymerization and emulsion polymerization using a mixed solvent of water and a water-soluble solvent, it is preferable to mainly use water as a solvent.

【0018】高分子化合物Aは、例えば、溶媒中、重合
開始剤の存在下、上記モノマーを1種または2種以上重
合させることによって得ることができる。溶媒として
は、特に限定はないが、以降の付加反応のことを考慮
し、脱溶媒工程が不要となる点から、付加反応で使用す
る溶媒で行うのが好ましい。溶媒の使用量は、撹拌を行
える程度であれば特に限定はない。また、重合温度は、
通常30〜120℃、好ましくは60〜90℃である。
The polymer compound A can be obtained, for example, by polymerizing one or more of the above monomers in the presence of a polymerization initiator in a solvent. The solvent is not particularly limited, but in consideration of the subsequent addition reaction, the solvent used in the addition reaction is preferable because the desolvation step becomes unnecessary. The amount of solvent used is not particularly limited as long as stirring can be performed. The polymerization temperature is
It is usually 30 to 120 ° C, preferably 60 to 90 ° C.

【0019】本発明における重合開始剤としては、通常
使用されるものであれば特に限定はなく、過硫酸塩、ア
ゾビス系、過酸化物系などが挙げられ、実用的には半減
期および反応性から考えて、過硫酸塩の中でも過硫酸ア
ンモン、アゾビス系の中でも4,4’−アゾビス4−シ
アノ吉草酸、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパ
ン)塩が好ましい。また、溶媒として水を使用する場合
には、水溶性開始剤である過硫酸カリウム、過硫酸アン
モニウムなどを使用することができ、有機溶媒を使用す
る場合には、アゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベン
ゾイルなどが挙げられる。
The polymerization initiator in the present invention is not particularly limited as long as it is usually used, and examples thereof include persulfate, azobis type, peroxide type and the like, and the half-life and reactivity are practically used. Considering the above, ammonium persulfate is preferable among the persulfates, and 4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid and 2,2′-azobis (2-amidinopropane) salt are preferable among the azobis compounds. When water is used as a solvent, potassium persulfate or ammonium persulfate, which are water-soluble initiators, can be used, and when an organic solvent is used, azobisisobutyronitrile or peroxide is used. Examples thereof include benzoyl.

【0020】尚、乳化重合する場合には乳化剤を用いる
のが一般的であるが、得られた高分子化合物を用いて製
品に加工したり、基材に塗膜を形成させた場合、一般に
製品や膜の表面に乳化剤がブリードするなどの問題が発
生するため、最終的にどのような用途に使用するかも考
慮してどのような乳化剤を決めるのが好ましい。例え
ば、紫外線硬化型塗料として用いる場合には、反応型の
乳化剤を用いるのが好ましい。
When emulsion polymerization is carried out, an emulsifier is generally used, but when the obtained polymer compound is processed into a product or a coating film is formed on a substrate, the product is generally used. Since a problem such as bleeding of the emulsifier on the surface of the membrane or the membrane occurs, it is preferable to decide what kind of emulsifier in consideration of what purpose it is finally used for. For example, when used as an ultraviolet curable coating material, it is preferable to use a reactive emulsifier.

【0021】乳化剤としては、例えば、下記式(1)〜
(4)および(5)(但し、M2は−SO3Naを示す)
などのアニオン性界面活性剤、下記式(5)(但し、M
2は水素原子を示す)〜(7)などのノニオン性界面活
性剤、下記式(5)の硫酸エステル塩および式(8)な
どのカチオン性界面活性剤などが挙げられる。
As the emulsifier, for example, the following formulas (1) to
(4) and (5) (provided that M 2 represents —SO 3 Na)
An anionic surfactant such as the following formula (5) (provided that M
2 represents a hydrogen atom) to (7) and the like nonionic surfactants, sulfate ester salts of the following formula (5) and cationic surfactants such as formula (8).

【0022】[0022]

【化3】 [Chemical 3]

【0023】(式中、R1は、炭素数2〜18のアルキ
ル基を示し、R2は、炭素数2〜18のアルキル基を示
し、R3およびR4は、同一または異なって、炭素数2〜
18のアルキル基を示し、R5は、炭素数1〜18のア
ルキル基を示し、R6は、炭素数1〜18のアルキル基
を示し、R7は、炭素数1〜18のアルキル基を示し、
8は、炭素数1〜4のアルキル基を示し、M1は、−S
3Naまたはナトリウムを示し、mは、1〜100、
1は、1〜100、n2は、1〜100、n3は、1〜
100、n4は、1〜100を示す)
(In the formula, R 1 is an alkyl group having 2 to 18 carbon atoms, R 2 is an alkyl group having 2 to 18 carbon atoms, R 3 and R 4 are the same or different, and Number 2
18 represents an alkyl group, R 5 represents a C 1-18 alkyl group, R 6 represents a C 1-18 alkyl group, and R 7 represents a C 1-18 alkyl group. Shows,
R 8 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, M 1 is —S
Indicates O 3 Na or sodium, m is 1 to 100,
n 1 is 1 to 100, n 2 is 1 to 100, n 3 is 1 to
100 and n 4 represent 1 to 100)

【0024】反応型の乳化剤としては、例えば上記式
(5)を基本構造として、疎水基にラジカル重合性プロ
ペニル基を導入したものが挙げられる。これ以外にも公
知の反応性界面活性剤を使用することができ、例えば、
特公平5−75002、特開昭54−144317、特
開昭62−15202、特開昭62−34947、特開
昭56−28208、特開昭55−98201などのア
クリル系界面活性剤;特公平5−75001、特公昭4
9−46291、特開昭58−203060、特開平4
−53802、特開平4−50204、特開昭60−7
8947などのアリル系界面活性剤;特開昭62−22
803、特開昭49−40388、特開昭52−134
658、特開昭50−98484などのマレイン酸系界
面活性剤;特公昭46−34874、特開昭40−40
388、特開昭50−98484などのイタコン酸系界
面活性剤などの反応性界面活性剤が挙げられ、このうち
特公平5−75002に開示のあるものが特に好まし
い。
Examples of the reactive emulsifier include those having the basic structure of the above formula (5) and a radically polymerizable propenyl group introduced into a hydrophobic group. Other than this, known reactive surfactants can be used, for example,
Acrylic surfactants such as JP-B-5-75002, JP-A-54-144317, JP-A-62-15202, JP-A-62-34947, JP-A-56-28208 and JP-A-55-98201; 5-75001, Japanese Patent Publication 4
9-46291, JP-A-58-203060, JP-A-4
-53802, JP-A-4-50204, JP-A-60-7.
Allyl-based surfactants such as 8947; JP-A-62-22
803, JP-A-49-40388, JP-A-52-134
658, maleic acid type surfactants such as JP-A-50-98484; JP-B-46-34874 and JP-A-40-40.
388 and reactive surfactants such as itaconic acid-based surfactants of JP-A-50-98484 and the like, among which those disclosed in JP-B-5-75002 are particularly preferable.

【0025】中和工程(a)は、高分子化合物Aの一部
を塩基で中和する工程であり、具体的には、例えば、反
応溶媒に高分子化合物Aおよび塩基を添加し、撹拌す
る。反応溶媒は、当該工程を阻害しないものであれば特
に限定はなく、例えば高分子化合物Aの製造に使用可能
な溶媒などが挙げられるが、次の付加工程で用いる溶媒
を用いるのが、脱溶媒工程が不要になる点から好まし
い。反応溶媒の使用量は、撹拌を阻害しない量であれば
特に限定はない。
The neutralization step (a) is a step of neutralizing a part of the polymer compound A with a base. Specifically, for example, the polymer compound A and the base are added to a reaction solvent and stirred. . The reaction solvent is not particularly limited as long as it does not inhibit the step, and examples thereof include a solvent that can be used in the production of the polymer compound A. The solvent used in the next addition step is desolvation. It is preferable because the process becomes unnecessary. The amount of the reaction solvent used is not particularly limited as long as it does not inhibit stirring.

【0026】中和工程(a)において、塩基を、高分子
化合物Aが有するカルボキシル基の一部、好ましくは1
0〜95%、より好ましくは10〜80%を中和する量
添加することが必須である。中和されたカルボキシル基
が10%未満であれば、高分子化合物Aに炭素−炭素不
飽和結合含有化合物を付加する際に、炭素−炭素不飽和
結合含有化合物が不安定になりやすくなり、反応系のゲ
ル化の原因ともなる。中和されたカルボキシル基が95
%を越えると、得られる高分子化合物の紫外線照射によ
る硬化速度は遅くなり、かつ架橋率も低くなって得られ
る塗膜の耐水性、耐アルカリ性、耐酸性などの物性が低
下する。これは、中和されたカルボキシル基数に対する
炭素−炭素不飽和結合含有化合物で付加されたカルボキ
シル基数の割合が少な過ぎるためである。
In the neutralization step (a), a base is used as a part of the carboxyl group contained in the polymer compound A, preferably 1
It is essential to add 0 to 95%, more preferably 10 to 80% in an amount to neutralize. When the neutralized carboxyl group is less than 10%, when the carbon-carbon unsaturated bond-containing compound is added to the polymer compound A, the carbon-carbon unsaturated bond-containing compound is likely to become unstable, resulting in a reaction. It also causes gelation of the system. 95 neutralized carboxyl groups
If it exceeds 0.1%, the curing rate of the obtained polymer compound by irradiation with ultraviolet rays becomes slow, and the crosslinking rate becomes low, so that the physical properties such as water resistance, alkali resistance, and acid resistance of the obtained coating film deteriorate. This is because the ratio of the number of carboxyl groups added by the carbon-carbon unsaturated bond-containing compound to the number of neutralized carboxyl groups is too small.

【0027】工程(a)において、高分子化合物Aが有
するカルボキシル基のうち、どの程度のカルボキシル基
を中和するかは、最終的に得られる高分子化合物をどの
ような用途に用いるかによって上記範囲内で適宜決めれ
ばよい。仮に、30%未満のカルボキシル基を中和し、
残りのフリーのカルボキシル基を全て炭素−炭素不飽和
結合含有化合物で付加した高分子化合物は、水溶液とは
なり難い。
In the step (a), to what extent the carboxyl group of the polymer compound A has to be neutralized depends on what purpose the polymer compound finally obtained is used for. It may be appropriately determined within the range. For example, neutralize less than 30% of carboxyl groups,
A polymer compound obtained by adding all the remaining free carboxyl groups with a compound containing a carbon-carbon unsaturated bond is unlikely to be an aqueous solution.

【0028】工程(a)においては、例えば、モノ(メ
タ)アクリル酸水酸化亜鉛、モノ(メタ)アクリル酸水
酸化マグネシウム、モノ(メタ)アクリル酸水酸化アル
ミニウムなどの不飽和結合を有する塩基性化合物の1種
または2種以上を炭素−炭素不飽和結合含有化合物と併
用してもよい。これを併用することにより、得られる紫
外線硬化型高分子化合物の保存安定性は低下するが、当
該化合物からなる塗膜の耐水性及びUV硬化性は飛躍的
に向上する。
In the step (a), for example, a basic compound having an unsaturated bond such as zinc mono (meth) acrylate hydroxide, magnesium mono (meth) acrylate hydroxide, and aluminum mono (meth) acrylate hydroxide. You may use together 1 type (s) or 2 or more types of a compound with a carbon-carbon unsaturated bond containing compound. By using this in combination, the storage stability of the obtained UV-curable polymer compound is lowered, but the water resistance and UV-curability of the coating film made of the compound are dramatically improved.

【0029】次に、共重合工程(b)について説明す
る。共重合工程(b)におけるカルボキシル基を有する
モノマーとは、カルボキシル基を有するモノマーと重合
によりカルボキシル基を生成するモノマーとを意味し、
例えば、(メタ)アクリル酸、アルキル(メタ)アクリ
レート(全炭素数が1〜12であり、かつアルキル部が
直鎖状または分岐鎖状である;例えば、メチル(メタ)
アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル
(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレー
トなど)、クロトン酸、o−ビニル安息香酸、m−ビニ
ル安息香酸、p−ビニル安息香酸、マレイン酸、フマル
酸、イタコン酸、シトラコン酸、β−(メタ)アクリロ
イルオキシハイドロゲンコハク酸、β−(メタ)アクリ
ロイルオキシハイドロゲンフタル酸、アクリル酸ダイマ
ーなどが挙げられ、これらは1種または2種以上使用す
ることができる。
Next, the copolymerization step (b) will be described. The monomer having a carboxyl group in the copolymerization step (b) means a monomer having a carboxyl group and a monomer that produces a carboxyl group by polymerization,
For example, (meth) acrylic acid, alkyl (meth) acrylate (the total number of carbon atoms is 1 to 12, and the alkyl part is linear or branched; for example, methyl (meth)
Acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, etc.), crotonic acid, o-vinylbenzoic acid, m-vinylbenzoic acid, p-vinylbenzoic acid, maleic acid, fumaric acid, itacone Examples thereof include acids, citraconic acid, β- (meth) acryloyloxyhydrogensuccinic acid, β- (meth) acryloyloxyhydrogenphthalic acid, and acrylic acid dimer. These can be used alone or in combination of two or more.

【0030】共重合工程(b)における「塩基で中和さ
れたカルボキシル基を有するモノマー」とは、上記「カ
ルボキシル基を有するモノマー」のカルボキシル基を塩
基で中和した化合物のことを意味する。
The "monomer having a carboxyl group neutralized with a base" in the copolymerization step (b) means a compound in which the carboxyl group of the "monomer having a carboxyl group" is neutralized with a base.

【0031】共重合工程(b)は、常法で行うことがで
き、例えば、反応溶媒中、重合開始剤の存在下、カルボ
キシル基を有するモノマーと塩基で中和されたカルボキ
シル基を有するモノマーとを重合させる。具体的には、
例えば、反応溶媒に、カルボキシル基を有するモノマ
ー、塩基で中和されたカルボキシル基を有するモノマー
および重合開始剤を添加して撹拌する。共重合工程
(b)においては、中和工程(a)で挙げられた反応溶
媒および重合開始剤を用いることができ、反応溶媒につ
いては、次の付加工程で用いる溶媒と同じものを用いる
のが、脱溶媒工程が不要となる点で好ましい。
The copolymerization step (b) can be carried out by a conventional method. For example, in a reaction solvent in the presence of a polymerization initiator, a monomer having a carboxyl group and a monomer having a carboxyl group neutralized with a base are used. Polymerize. In particular,
For example, a monomer having a carboxyl group, a monomer having a carboxyl group neutralized with a base, and a polymerization initiator are added to a reaction solvent and stirred. In the copolymerization step (b), the reaction solvent and the polymerization initiator mentioned in the neutralization step (a) can be used, and the reaction solvent is the same as the solvent used in the next addition step. It is preferable because the solvent removal step is unnecessary.

【0032】カルボキシル基を有するモノマーと塩基で
中和されたカルボキシル基を有するモノマーとの配合比
は、得られた共重合体中のカルボキシル基:中和された
カルボキシル基の含有比が、通常90:10〜5:9
5、好ましくは90:10〜20:80となるようにす
る。
The compounding ratio of the monomer having a carboxyl group and the monomer having a carboxyl group neutralized with a base is such that the content ratio of carboxyl group: neutralized carboxyl group in the obtained copolymer is usually 90. : 10 to 5: 9
5, preferably 90:10 to 20:80.

【0033】次に、中和工程(a)および共重合工程
(b)の終了後に行う付加工程について説明する。本発
明における付加工程とは、中和工程(a)および共重合
工程(b)により得られた高分子化合物の有するフリー
のカルボキシル基に、炭素−炭素不飽和結合含有化合物
を付加させる工程である。具体的には、例えば、反応溶
媒中、中和工程(a)または共重合工程(b)により得
られた高分子化合物と炭素−炭素不飽和結合含有化合物
を添加し、撹拌する。付加工程における反応溶媒は、水
単独、水溶性溶媒単独またはこれらの混合溶媒中である
ことが必須である。
Next, the additional step performed after the completion of the neutralization step (a) and the copolymerization step (b) will be described. The addition step in the present invention is a step of adding a carbon-carbon unsaturated bond-containing compound to the free carboxyl group of the polymer compound obtained in the neutralization step (a) and the copolymerization step (b). . Specifically, for example, the polymer compound obtained in the neutralization step (a) or the copolymerization step (b) and the carbon-carbon unsaturated bond-containing compound are added and stirred in a reaction solvent. It is essential that the reaction solvent in the addition step is water alone, a water-soluble solvent alone, or a mixed solvent thereof.

【0034】付加工程における炭素−炭素不飽和結合含
有化合物としては、紫外線照射により開裂する炭素−炭
素不飽和結合およびカルボキシル基と反応可能な基を有
する化合物であれば特に限定はない。例えば、紫外線照
射により開裂する炭素−炭素不飽和結合としてアクリロ
イル基またはメタクリロイル基を有し、かつカルボキシ
ル基と反応可能な基としてエポキシ環を有する化合物が
挙げられる。ここでいうエポキシ環とは、酸素原子が同
一分子内の2原子の炭素と結合している環状エーテルを
意味し、例えばオキシラン、オキセタン、オキソランな
どが挙げられる。炭素−炭素不飽和結合含有化合物は、
どれだけのカルボキシル基に付加させるかによってその
使用量を適宜決めればよい。
The carbon-carbon unsaturated bond-containing compound in the addition step is not particularly limited as long as it is a compound having a carbon-carbon unsaturated bond which is cleaved by ultraviolet irradiation and a group capable of reacting with a carboxyl group. For example, a compound having an acryloyl group or a methacryloyl group as a carbon-carbon unsaturated bond which is cleaved by ultraviolet irradiation and an epoxy ring as a group capable of reacting with a carboxyl group can be mentioned. The epoxy ring as used herein means a cyclic ether in which an oxygen atom is bonded to carbons of two atoms in the same molecule, and examples thereof include oxirane, oxetane and oxolane. The carbon-carbon unsaturated bond-containing compound is
The amount used may be appropriately determined depending on how many carboxyl groups are added.

【0035】(メタ)アクリロイル基およびエポキシ環
を有する化合物の具体例としては、グリシジル(メタ)
アクリレート、2−メチルグリシジル(メタ)アクリレ
ート;脂環式エポキシ基を含む3,4−エポキシシクロ
へキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキ
シシクロへキシルエチルオキシカルボニルペンタメチレ
ンオキシ(メタ)アクリレート;4員環を含むオキセタ
ン(メタ)アクリレートなどが挙げられ、グリシジル
(メタ)アクリレートが好ましい。
Specific examples of the compound having a (meth) acryloyl group and an epoxy ring include glycidyl (meth).
Acrylate, 2-methylglycidyl (meth) acrylate; 3,4-epoxycyclohexylethyl (meth) acrylate containing an alicyclic epoxy group, 3,4-epoxycyclohexylethyloxycarbonylpentamethyleneoxy (meth) acrylate; Examples thereof include oxetane (meth) acrylate having a 4-membered ring, and glycidyl (meth) acrylate is preferable.

【0036】炭素−炭素不飽和結合含有化合物がエポキ
シ環を含有する場合、付加工程は、好ましくは80℃以
上、より好ましくは85〜90℃で行い、80℃未満で
は付加反応よりもエポキシ環の加水分解が優先され、付
加反応が進行し難くなり、中和されたカルボキシル基に
比べて付加されたカルボキシル基の数が少ない高分子化
合物が得られることになる。
When the carbon-carbon unsaturated bond-containing compound contains an epoxy ring, the addition step is preferably carried out at 80 ° C. or higher, more preferably 85 to 90 ° C., and if the temperature is lower than 80 ° C., the epoxy ring formation is more effective than the addition reaction. The hydrolysis is prioritized, the addition reaction is difficult to proceed, and a polymer compound having a smaller number of added carboxyl groups than the neutralized carboxyl groups can be obtained.

【0037】付加工程においては、触媒を特に必要とは
しないが、通常の触媒を使用することができ、例えばア
ンモニア、アミンなどのアルカリ触媒および4級塩 ト
リエチルベンジルアンモニウムクロライド、トリフェニ
ルホスフィンなどが挙げられる。触媒を使用する場合、
高分子化合物に対して、0.1%以上添加すればよい。
また、触媒の使用量は、高分子化合物に対して、通常1
0%以下、好ましくは3%以下である。10%を越える
と、得られる紫外線硬化型高分子化合物から得られる塗
膜の耐水性などの性能の低下を招くことになる。
In the addition step, a catalyst is not particularly required, but an ordinary catalyst can be used, and examples thereof include alkali catalysts such as ammonia and amine, and quaternary salts such as triethylbenzylammonium chloride and triphenylphosphine. To be When using a catalyst,
0.1% or more may be added to the polymer compound.
The amount of the catalyst used is usually 1 with respect to the polymer compound.
It is 0% or less, preferably 3% or less. When it exceeds 10%, the performance of the coating film obtained from the obtained ultraviolet-curable polymer compound, such as water resistance, is deteriorated.

【0038】上記触媒以外に、重合禁止剤を添加してい
てもよく、例えばハイドロキノン、フェノチアジンなど
が挙げられ、ハイドロキノンが好ましい。重合禁止剤の
使用量は、高分子化合物に対して、通常0.1〜10
%、好ましくは3〜10%である。但し、ハイドロキノ
ンを用いる場合には、高分子化合物に対して、通常10
〜10,000ppm、好ましくは100〜1,000
ppmの量を使用する。
In addition to the above catalyst, a polymerization inhibitor may be added, and examples thereof include hydroquinone and phenothiazine, with hydroquinone being preferred. The amount of the polymerization inhibitor used is usually 0.1 to 10 relative to the polymer compound.
%, Preferably 3 to 10%. However, when hydroquinone is used, it is usually 10
~ 10,000 ppm, preferably 100-1,000
Amounts in ppm are used.

【0039】付加反応は、反応混合物の酸価(mgKO
H/g(固形分換算))が30以下、好ましくは5〜2
0となった時点で停止する。反応の停止は常法で行えば
よい。酸価が30を超えると炭素−炭素不飽和結合含有
化合物の不飽和結合の導入量が少なくなり、結果として
得られる高分子化合物の紫外線照射による硬化速度は遅
くなり、かつ架橋率も低くなって得られる塗膜の耐水
性、耐アルカリ性、耐酸性などの物性が低下する。
The addition reaction is carried out by the acid value (mgKO of the reaction mixture.
H / g (solid content conversion)) is 30 or less, preferably 5 to 2
It will stop when it reaches 0. The reaction can be stopped by a conventional method. If the acid value exceeds 30, the amount of unsaturated bonds introduced into the carbon-carbon unsaturated bond-containing compound will be small, and the curing rate of the resulting polymer compound by ultraviolet irradiation will be slow and the crosslinking rate will be low. Physical properties such as water resistance, alkali resistance, and acid resistance of the obtained coating film deteriorate.

【0040】上記本発明の方法により、下記(1)およ
び(2)の特徴を有するカルボキシル基を有する繰り返
し単位を含有してなる水分散性紫外線硬化型高分子化合
物を得ることができる。 (1)当該カルボキシル基の一部が塩基で中和されてい
る。 (2)当該カルボキシル基の一部が炭素−炭素不飽和結
合含有官能基で付加されている。
By the method of the present invention described above, a water-dispersible UV-curable polymer compound containing a repeating unit having a carboxyl group, which has the following features (1) and (2), can be obtained. (1) A part of the carboxyl group is neutralized with a base. (2) A part of the carboxyl group is added with a carbon-carbon unsaturated bond-containing functional group.

【0041】上記特徴(1)においては、好ましくは1
0〜95%、より好ましくは10〜80%のカルボキシ
ル基が塩基で中和されており(後述の中和率と同義であ
る)、当該塩基としては、アミン化合物またはアルカリ
金属化合物が挙げられ、NH 4OH及びKOHが好まし
い。
In the above feature (1), preferably 1
0-95%, more preferably 10-80% carboxy
Group is neutralized with a base (synonymous with the neutralization ratio described later).
, An amine compound or an alkali
Metal compounds include NH FourOH and KOH are preferred
Yes.

【0042】上記特徴(2)において、炭素−炭素不飽
和結合がアクリロイル基またはメタクリロイル基に由来
する炭素−炭素不飽和結合含有官能基で付加されている
のが好ましく、特に、式
In the above feature (2), it is preferable that the carbon-carbon unsaturated bond is added with a carbon-carbon unsaturated bond-containing functional group derived from an acryloyl group or a methacryloyl group.

【0043】[0043]

【化4】 [Chemical 4]

【0044】(式中、Rは、水素原子またはメチル基を
示す)で表される基が好ましい。
A group represented by the formula (wherein R represents a hydrogen atom or a methyl group) is preferable.

【0045】水分散性紫外線硬化型高分子化合物は、重
量平均分子量が好ましくは5,000〜1,000,0
00、より好ましくは100,000〜800,000
であるのが好ましい。ここでいう重量平均分子量は、G
PC測定による数値であり、カラムShedex GP
C KF−8051(昭和電工製)を用い、有機溶媒と
してテトラヒドロフランを用い、常温で測定する。
The water-dispersible UV-curable polymer compound preferably has a weight average molecular weight of 5,000 to 1,000,0.
00, more preferably 100,000 to 800,000
Is preferred. The weight average molecular weight here is G
Numerical value by PC measurement, column Shedex GP
CKF-8051 (manufactured by Showa Denko) is used, and tetrahydrofuran is used as an organic solvent, and the measurement is performed at room temperature.

【0046】本発明で得られる水分散性紫外線硬化型高
分子化合物は、水分散性塗料、紫外線硬化塗料および配
合品などの用途に使用することができる。例えば、水分
散性塗料として使用する場合には本発明の水分散性紫外
線硬化型高分子化合物に光重合開始剤を配合すればよ
く、これを被塗面に塗布・乾燥し、紫外線照射すること
により硬化塗膜を形成することができる。
The water-dispersible UV-curable polymer compound obtained in the present invention can be used in applications such as water-dispersible paints, UV-curable paints and compounded products. For example, when it is used as a water-dispersible paint, a photopolymerization initiator may be added to the water-dispersible UV-curable polymer compound of the present invention, which is applied to the surface to be coated, dried, and irradiated with ultraviolet rays. Thus, a cured coating film can be formed.

【0047】[0047]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。また、実施例における酸価の測定方法としては、
0.1〜1mgの試料をアセトンで希釈し、0.1N−
NaOH水溶液にて中和滴定を行う。指示薬としてフェ
ノールフタレインを加える。 実施例1 4つ口フラスコ(5L)に撹拌機、温度計、冷却管およ
び滴下ロートを取り付けて、水(1800g)および反
応型界面活性剤(商品名:アクアロンHS−10、10
g)を仕込み、アクリル酸(360g、5モル)、エチ
ルアクリレート(40g)を滴下ロートにて2時間かけ
て滴下する。同時に、10%過硫酸アンモニウム液(1
50g)を2時間で滴下終了する。反応温度は、80〜
85℃にコントロールする。同温度にて8時間維持し、
熟成させ、残存している開始剤の分解反応を完了とす
る。その後、ジメチルアミノエチルメタクリレート(1
57g、1モル)を添加し、中和反応を行い、グリシジ
ルメタクリレート(568g、4モル)、ハイドロキノ
ン(1g)を添加し、80〜85℃にて付加反応を行
い、酸価が表1の数値になった時点で反応を停止する。
濃度36.5%、粘度(EL型粘度計)3600mPa
・s/25℃、重量平均分子量(GPC測定)253,
000の生成物(以下、高分子Aという)を得た。
The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Further, as a method for measuring the acid value in the examples,
A sample of 0.1 to 1 mg is diluted with acetone to obtain 0.1N-
Neutralization titration is performed with an aqueous NaOH solution. Add phenolphthalein as an indicator. Example 1 A four-necked flask (5 L) was equipped with a stirrer, a thermometer, a cooling tube and a dropping funnel, and water (1800 g) and a reactive surfactant (trade name: Aqualon HS-10, 10) were used.
g) was charged, and acrylic acid (360 g, 5 mol) and ethyl acrylate (40 g) were added dropwise with a dropping funnel over 2 hours. At the same time, 10% ammonium persulfate solution (1
50 g) is added dropwise in 2 hours. The reaction temperature is from 80 to
Control to 85 ° C. Maintain at the same temperature for 8 hours,
Aging is performed to complete the decomposition reaction of the remaining initiator. Then, dimethylaminoethyl methacrylate (1
57 g, 1 mol) was added to carry out a neutralization reaction, glycidyl methacrylate (568 g, 4 mol) and hydroquinone (1 g) were added, an addition reaction was carried out at 80 to 85 ° C., and the acid value was as shown in Table 1. The reaction is stopped when it becomes.
Concentration 36.5%, viscosity (EL type viscometer) 3600 mPas
・ S / 25 ° C., weight average molecular weight (GPC measurement) 253,
000 products (hereinafter referred to as polymer A) were obtained.

【0048】実施例2 4つ口フラスコ(5L)に撹拌機、温度計、冷却管およ
び滴下ロートを取り付けて、水(1800g)および反
応型界面活性剤(商品名:アクアロンHS−10、10
g)を仕込み、アクリル酸(360g、5モル)、エチ
ルアクリレート(4.0g)を滴下ロートにて2時間か
けて滴下する。同時に、10%過硫酸アンモニウム液
(150g)を2時間で滴下終了する。反応温度は、8
0〜85℃にコントロールする。同温度にて8時間維持
し、熟成させ、残存している開始剤の分解反応を完了と
する。その後、水酸化カリウム(56.1g、1モル)
を仕込み、中和反応を行い、グリシジルメタクリレート
(568g、4モル)、ハイドロキノン(1g)を仕込
み、80〜85℃で付加反応を行い、酸価が表1の数値
になった時点で反応を停止する。濃度34.3%、粘度
(EL型粘度計)4200mPa・s/25℃、重量平
均分子量(GPC測定)268,000の生成物(以
下、高分子Bという)を得た。
Example 2 A four-necked flask (5 L) was equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a dropping funnel, and water (1800 g) and a reactive surfactant (trade name: Aqualon HS-10, 10) were used.
g) was charged, and acrylic acid (360 g, 5 mol) and ethyl acrylate (4.0 g) were added dropwise with a dropping funnel over 2 hours. At the same time, 10% ammonium persulfate solution (150 g) is added dropwise in 2 hours. The reaction temperature is 8
Control to 0-85 ° C. It is maintained at the same temperature for 8 hours and aged to complete the decomposition reaction of the remaining initiator. Then potassium hydroxide (56.1 g, 1 mol)
Was added to carry out a neutralization reaction, glycidyl methacrylate (568 g, 4 mol) and hydroquinone (1 g) were added, the addition reaction was carried out at 80 to 85 ° C., and the reaction was stopped when the acid value reached the value shown in Table 1. To do. A product (hereinafter referred to as polymer B) having a concentration of 34.3%, a viscosity (EL type viscometer) of 4200 mPa · s / 25 ° C. and a weight average molecular weight (GPC measurement) of 268,000 was obtained.

【0049】実施例3 4つ口フラスコ(5L)に撹拌機、温度計、冷却管およ
び滴下ロートを取り付けて、イソプロピルアルコール
(1800g)を仕込み、アクリル酸(360g、5モ
ル)、エチルアクリレート(4.0g)およびアゾイソ
ブチロニトリル(4g)の混合モノマーを滴下ロートに
て4時間かけて滴下する。反応温度は、78〜82℃に
コントロールする。同温度にて12時間維持し、熟成さ
せ、残存している開始剤の分解反応を完了とする。その
後、ジメチルアミノエチルメタクリレート(314g、
2モル)を仕込み、中和反応を行い、グリシジルメタク
リレート(471g、3モル)、ハイドロキノン(1
g)を仕込み、80〜90℃で付加反応を行い、酸価が
表1の数値になった時点で、水(1800g)を仕込
み、減圧下(100mmHg)にてイソプロピルアルコ
ールの除去を行う。水も同時に除去されるので、不足分
を追加し、濃度40%、粘度(EL型粘度計)1250
0mPa・s/25℃、重量平均分子量(GPC測定)
128,800の生成物(以下、高分子Cという)を得
た。
Example 3 A four-necked flask (5 L) was equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a dropping funnel, charged with isopropyl alcohol (1800 g), and acrylic acid (360 g, 5 mol), ethyl acrylate (4 0.0 g) and a mixed monomer of azoisobutyronitrile (4 g) are added dropwise with a dropping funnel over 4 hours. The reaction temperature is controlled at 78 to 82 ° C. It is maintained at the same temperature for 12 hours and aged to complete the decomposition reaction of the remaining initiator. Then, dimethylaminoethyl methacrylate (314 g,
2 mol) was charged and a neutralization reaction was carried out to obtain glycidyl methacrylate (471 g, 3 mol) and hydroquinone (1
g) is charged, an addition reaction is carried out at 80 to 90 ° C., and when the acid value reaches the value shown in Table 1, water (1800 g) is charged and isopropyl alcohol is removed under reduced pressure (100 mmHg). Since water is also removed at the same time, the shortage is added and the concentration is 40% and the viscosity (EL type viscometer) 1250
0 mPa · s / 25 ° C, weight average molecular weight (GPC measurement)
128,800 products (hereinafter referred to as polymer C) were obtained.

【0050】実施例4 4つ口フラスコ(1L)に撹拌機、温度計、還流冷却管
および滴下ロートを取り付けて、水(400g)および
反応型界面活性剤(商品名:アクアロンHS−10、5
g)を仕込み、80℃に加熱し、2−エチルヘキシルア
クリレート(180g)、アクリロニトリル(20g)
およびアクリル酸(20g)の混合液を滴下ロートにて
2時間かけて滴下する。同温度で8時間熟成を行い、6
0℃冷却後、25%アンモニア水(4g)および水(1
50g)を加えて中和を行った。その後、80℃まで昇
温し、グリシジルメタクリレート(27g)およびメチ
ルハイドロキノン(0.2g)を加えて、80〜90℃
で付加反応を行った。酸価が表1の数値になった時点で
反応を停止する。中和率21.3%、濃度32%、粘度
(EL型粘度計)100mPa・s/25℃、反応性官
能基濃度10.9%、重量平均分子量(GPC測定)3
68,000の生成物(以下、高分子Dという)を得
た。
Example 4 A four-necked flask (1 L) was equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a dropping funnel, and water (400 g) and a reactive surfactant (trade name: Aqualon HS-10, 5) were used.
g) was charged and heated to 80 ° C., 2-ethylhexyl acrylate (180 g), acrylonitrile (20 g)
And a mixed solution of acrylic acid (20 g) is added dropwise with a dropping funnel over 2 hours. Aging at the same temperature for 8 hours, 6
After cooling at 0 ° C., 25% aqueous ammonia (4 g) and water (1
50 g) was added for neutralization. Then, the temperature is raised to 80 ° C., glycidyl methacrylate (27 g) and methylhydroquinone (0.2 g) are added, and the temperature is 80 to 90 ° C.
The addition reaction was carried out. The reaction is stopped when the acid value reaches the value shown in Table 1. Neutralization rate 21.3%, concentration 32%, viscosity (EL type viscometer) 100 mPa · s / 25 ° C., reactive functional group concentration 10.9%, weight average molecular weight (GPC measurement) 3
68,000 products (hereinafter referred to as polymer D) were obtained.

【0051】実施例5〜7は、25%アンモニア水の使
用量を、それぞれ、1.9g、7.6gおよび15.2
gとする以外は実施例4と同様に行った。生成物は、以
下高分子E〜Gという。実施例1〜7で得られた高分子
化合物に対する、以下の特性を測定した。測定結果は表
1に示す。尚、表1中の中和率、付加率とは、下記数式
で求めた値である。 中和率(%)=(X−Y)/X 付加率(%)=(Y−Z)/X (式中のXは、重合後の酸価(mg KOH/g)、Y
は中和後の酸価(mgKOH/g)、Zは付加後の酸価
(mg KOH/g)を示す。)
In Examples 5 to 7, the amounts of 25% aqueous ammonia used were 1.9 g, 7.6 g and 15.2, respectively.
The same procedure as in Example 4 was carried out except that the amount was changed to g. The products are hereinafter referred to as polymers E to G. The following properties of the polymer compounds obtained in Examples 1 to 7 were measured. The measurement results are shown in Table 1. The neutralization rate and the addition rate in Table 1 are values calculated by the following mathematical formula. Neutralization rate (%) = (X−Y) / X Addition rate (%) = (Y−Z) / X (where X is the acid value after polymerization (mg KOH / g), Y
Represents the acid value after neutralization (mg KOH / g), and Z represents the acid value after addition (mg KOH / g). )

【0052】水希釈性:25℃で高分子化合物100g
が白濁するのに最低限必要な水の量を100で割った。
白濁は目視で確認した。
Water dilutability: 100 g of polymer compound at 25 ° C.
The minimum amount of water required for the white turbidity was divided by 100.
The cloudiness was visually confirmed.

【0053】希釈粘度(mPa・s/25℃):得られ
た高分子化合物を等量の水で希釈したものの粘度を測定
した。
Dilution viscosity (mPa · s / 25 ° C.): The viscosity of the obtained polymer compound diluted with an equal amount of water was measured.

【0054】保存安定性:白濁した高分子化合物の液を
30℃で1週間放置した時の安定性を測定した。1週間
放置後、沈殿の有無を目視で確認した。
Storage stability: The stability of a cloudy polymer compound solution was measured when it was left at 30 ° C. for 1 week. After standing for 1 week, the presence or absence of precipitation was visually confirmed.

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】実施例a 高分子A(100部)に、光重合開始剤ダルキュア11
73(1部)を加え、これをクラフト紙170g/m2
に5g/m2(固形分)コーティング後、80℃で1分
間乾燥し、紫外線を照射して硬化させ、硬化塗膜を得
た。
Example a Polymer A (100 parts) was mixed with the photopolymerization initiator dulcure 11
73 (1 part) was added, and kraft paper 170 g / m 2
After coating with 5 g / m 2 (solid content), it was dried at 80 ° C. for 1 minute and cured by irradiation with ultraviolet rays to obtain a cured coating film.

【0057】実施例b 高分子Aを高分子Bに変更する以外は実施例aと同様に
行った。 実施例c 高分子Aを高分子Cに変更する以外は実施例aと同様に
行った。
Example b The procedure of Example a was repeated except that the polymer A was changed to the polymer B. Example c The procedure of Example a was repeated, except that the polymer A was changed to the polymer C.

【0058】実施例d 高分子A(100部)に光重合開始剤ダルキュア117
3(1部)以外に、ポリエチレングリコール#600ジ
アクリレート(30部)を添加する以外は、実施例aと
同様に行った。
Example d Polymer A (100 parts) with a photopolymerization initiator dulcure 117
In the same manner as in Example a except that polyethylene glycol # 600 diacrylate (30 parts) was added in addition to 3 (1 part).

【0059】実施例e 高分子A(100部)に光重合開始剤ダルキュア117
3(1部)以外に、ジペンタエリスリトールヘキサアク
リレート(DPHA、30部)を添加する以外は、実施
例aと同様に行った。
Example e Polymer A (100 parts) and photopolymerization initiator dulcure 117
Example 3 was repeated except that dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA, 30 parts) was added in addition to 3 (1 part).

【0060】実施例f 高分子Aを高分子Bに変更する以外は、実施例dと同様
に行った。 実施例g 高分子Aを高分子Cに変更する以外は、実施例dと同様
に行った。
Example f Example f was repeated except that the polymer A was changed to the polymer B. Example g The procedure of Example d was repeated, except that the polymer A was changed to the polymer C.

【0061】実施例h 高分子D(100部)に、光重合開始剤ダルキュア11
73(1部)を加えて、ガラス板、PC(ポリカーボネ
ート板)にコーティング後、80℃で1分間乾燥させ
た。塗布量は5g/m2(固形分)であった。紫外線を
照射して硬化させて、硬化塗膜を得た。
Example h Polymer D (100 parts) was added to the photopolymerization initiator dulcure 11
73 (1 part) was added and the mixture was coated on a glass plate or a PC (polycarbonate plate) and then dried at 80 ° C. for 1 minute. The coating amount was 5 g / m 2 (solid content). It was irradiated with ultraviolet rays and cured to obtain a cured coating film.

【0062】実施例i 高分子Dを高分子Fに変更する以外は、実施例hと同様
に行った。 実施例j 高分子Dを高分子Gに変更する以外は、実施例hと同様
に行った。
Example i The procedure of Example h was repeated, except that the polymer D was changed to the polymer F. Example j Example j was repeated except that the polymer D was changed to the polymer G.

【0063】実施例k 高分子D(100部)に光重合開始剤ダルキュア117
3(1部)以外に、ポリエチレングリコール#600ジ
アクリレート(30部)を添加する以外は、実施例hと
同様に行った。
Example k Polymer D (100 parts) was added to the photopolymerization initiator dulcure 117.
Example 3 was repeated except that polyethylene glycol # 600 diacrylate (30 parts) was added in addition to 3 (1 part).

【0064】実施例l 高分子D(100部)に光重合開始剤ダルキュア117
3(1部)以外に、ジペンタエリスリトールヘキサアク
リレート(DPHA、30部)を添加する以外は、実施
例hと同様に行った。
Example l Polymer D (100 parts) and a photopolymerization initiator dulcure 117 were added.
Example 3 was repeated except that dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA, 30 parts) was added in addition to 3 (1 part).

【0065】比較例1 ポリエチレングリコール#600ジアクリレート(10
0部)、光重合開始剤ダルキュア1173(3部)およ
び水(100部)を添加混合する以外は実施例aと同様
に行った。
Comparative Example 1 Polyethylene glycol # 600 diacrylate (10
(0 part), the photopolymerization initiator dulcure 1173 (3 parts) and water (100 parts) were added and mixed in the same manner as in Example a.

【0066】上記実施例a〜lおよび比較例1で得られ
た硬化塗膜の性能を評価するため、以下の測定を行っ
た。結果は表2および3に示した。
The following measurements were carried out in order to evaluate the performance of the cured coating films obtained in Examples a to 1 and Comparative Example 1 above. The results are shown in Tables 2 and 3.

【0067】紫外線硬化性:紫外線照射機(ウシオ電機
社製、製品名「UVC−5034型」)を使用して1パ
スの光量を塗膜に照射し、接触により硬化度合いを調べ
た。紫外線硬化性を、完全硬化した時の積算光量で示し
た。
Ultraviolet curability: An ultraviolet irradiator (manufactured by Ushio Inc., product name "UVC-5034 type") was used to irradiate the coating film with a light amount of 1 pass, and the degree of curing was examined by contact. The UV curability was indicated by the integrated light quantity when completely cured.

【0068】鉛筆硬度:硬化塗膜の鉛筆硬度をJIS−
K−5400−6,14に基づいて測定した。
Pencil hardness: The pencil hardness of the cured coating film is JIS-
It measured based on K-5400-6,14.

【0069】密着性: (1)クラフト紙に塗料(塗布量5g/m2(固形
分))を塗布して乾燥後、紫外線を照射して硬化塗膜を
形成した。硬化塗膜を2mm×2mmにクロスカットし
た。カットした塗膜上にセロハンテープを貼り、これを
剥離する試験を行った。判定基準は、以下のようにして
行った。 (2)ガラス板またはPC板に塗料(塗布量5g/m2
(固形分))を塗布して乾燥後、紫外線を照射して硬化
塗膜を形成した。硬化塗膜を2mm×2mmにクロスカ
ットした。カットした塗膜上にセロハンテープを貼り、
これを剥離する試験を行った。判定基準は、以下のよう
にして行った。 ◎:全く剥離しない、○:ごく一部が剥離する、△:大
部分が剥離する、×:全面が剥離する。
Adhesion: (1) A coating material (coating amount 5 g / m 2 (solid content)) was applied to kraft paper, dried, and then irradiated with ultraviolet rays to form a cured coating film. The cured coating film was cross-cut into 2 mm × 2 mm. A test was carried out by sticking cellophane tape on the cut coating film and peeling it off. The criteria for judgment were as follows. (2) Paint on glass plate or PC plate (application amount 5 g / m 2
(Solid content)) was applied and dried, and then ultraviolet rays were irradiated to form a cured coating film. The cured coating film was cross-cut into 2 mm × 2 mm. Stick cellophane tape on the cut coating,
A test for peeling this was conducted. The criteria for judgment were as follows. ⊚: No peeling at all, ◯: Peeling off only a part, Δ: Most peeling off, ×: Peeling off the entire surface.

【0070】耐水性:塗膜をイオン交換水に20〜25
℃で6時間浸漬した後、以下の基準で評価した。 ◎:変化しない、○:部分白化、△:全面白化、×:膨
潤。
Water resistance: The coating film is immersed in ion-exchanged water for 20 to 25
After dipping at 6 ° C. for 6 hours, the following criteria were evaluated. ⊚: No change, ◯: Partial whitening, Δ: Full whitening, ×: Swelling.

【0071】耐アルカリ性:塗膜を5%苛性ソーダ水溶
液に20〜25℃で6時間浸漬した後、以下の基準で評
価した。 ◎:変化しない、○:部分白化、△:全面白化、×:膨
潤。
Alkali resistance: The coating film was immersed in a 5% aqueous sodium hydroxide solution at 20 to 25 ° C. for 6 hours, and then evaluated according to the following criteria. ⊚: No change, ◯: Partial whitening, Δ: Full whitening, ×: Swelling.

【0072】耐酸性:塗膜を5%塩酸に20〜25℃で
6時間浸漬した後、以下の基準で評価した。 ◎:変化しない、○:部分白化、△:全面白化、×:膨
潤。
Acid resistance: The coating film was immersed in 5% hydrochloric acid at 20 to 25 ° C. for 6 hours and then evaluated according to the following criteria. ⊚: No change, ◯: Partial whitening, Δ: Full whitening, ×: Swelling.

【0073】透明性(外観):塗料組成物の透明性を目
視で評価した。
Transparency (appearance): The transparency of the coating composition was visually evaluated.

【0074】[0074]

【表2】 [Table 2]

【0075】[0075]

【表3】 [Table 3]

【0076】[0076]

【発明の効果】本発明の方法により、カルボキシル基を
有する繰り返し単位を含有してなる高分子化合物におい
て、当該カルボキシル基の一部が塩基で中和されてお
り、かつ当該カルボキシル基の一部が炭素−炭素不飽和
結合含有官能基で付加されていることを特徴とする、水
分散性紫外線硬化型高分子化合物を製造することができ
る。
According to the method of the present invention, in a polymer compound containing a repeating unit having a carboxyl group, a part of the carboxyl group is neutralized with a base, and a part of the carboxyl group is A water-dispersible UV-curable polymer compound characterized by being added with a carbon-carbon unsaturated bond-containing functional group can be produced.

フロントページの続き Fターム(参考) 4J027 AA02 AJ01 CB10 CC05 CD08 4J038 CG001 CG031 CG141 CH151 EA011 GA01 GA03 GA07 GA09 HA156 HA176 JA05 JA17 JA25 JA26 JA33 JA43 JA55 JB01 JC13 KA06 KA09 KA16 LA01 MA04 MA08 NA11 NA12 NA26 NA27 PA17 PB09 PC06 PC10 4J100 AJ02P AL03Q AL04Q BA20H CA31 DA01 HA11 HA31 HC39 HC45 HE12 HE13 HE14 JA01Continued front page    F term (reference) 4J027 AA02 AJ01 CB10 CC05 CD08                 4J038 CG001 CG031 CG141 CH151                       EA011 GA01 GA03 GA07                       GA09 HA156 HA176 JA05                       JA17 JA25 JA26 JA33 JA43                       JA55 JB01 JC13 KA06 KA09                       KA16 LA01 MA04 MA08 NA11                       NA12 NA26 NA27 PA17 PB09                       PC06 PC10                 4J100 AJ02P AL03Q AL04Q BA20H                       CA31 DA01 HA11 HA31 HC39                       HC45 HE12 HE13 HE14 JA01

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カルボキシル基を有する繰り返し単位を
含有してなる高分子化合物において、当該カルボキシル
基の一部が塩基で中和されており、かつ当該カルボキシ
ル基の一部が炭素−炭素不飽和結合含有官能基で付加さ
れていることを特徴とする、水分散性紫外線硬化型高分
子化合物。
1. In a polymer compound containing a repeating unit having a carboxyl group, a part of the carboxyl group is neutralized with a base, and a part of the carboxyl group is a carbon-carbon unsaturated bond. A water-dispersible UV-curable polymer compound, which is added with a functional group contained therein.
【請求項2】 10〜95%のカルボキシル基が中和さ
れている、請求項1記載の高分子化合物。
2. The polymer compound according to claim 1, wherein 10 to 95% of the carboxyl groups are neutralized.
【請求項3】 塩基がアミン化合物またはアルカリ金属
化合物である、請求項1記載の高分子化合物。
3. The polymer compound according to claim 1, wherein the base is an amine compound or an alkali metal compound.
【請求項4】 炭素−炭素不飽和結合がアクリロイル基
またはメタクリロイル基に由来する、請求項1記載の高
分子化合物。
4. The polymer compound according to claim 1, wherein the carbon-carbon unsaturated bond is derived from an acryloyl group or a methacryloyl group.
【請求項5】 炭素−炭素不飽和結合含有官能基で付加
されたカルボキシル基が、式 【化1】 (式中、Rは、水素原子またはメチル基を示す)で表さ
れる基である、請求項1記載の高分子化合物。
5. A carboxyl group added with a carbon-carbon unsaturated bond-containing functional group has the formula: The polymer compound according to claim 1, which is a group represented by the formula (wherein R represents a hydrogen atom or a methyl group).
【請求項6】 重量平均分子量が5,000〜1,00
0,000である、請求項1記載の高分子化合物。
6. A weight average molecular weight of 5,000 to 1,00.
The polymer compound according to claim 1, which is 10,000.
【請求項7】 水分散性塗料用である、請求項1〜6の
いずれかに記載の高分子化合物。
7. The polymer compound according to claim 1, which is used for a water-dispersible coating material.
【請求項8】 (a)カルボキシル基を有する繰り返し
単位を含有してなる高分子化合物のカルボキシル基の一
部を塩基で中和後、あるいは(b)カルボキシル基を有
するモノマーおよび塩基で中和されたカルボキシル基を
有するモノマーを共重合後、水単独、水溶性溶媒単独ま
たはこれらの混合溶媒中でフリーのカルボキシル基の一
部に炭素−炭素不飽和結合含有化合物を付加することを
特徴とする、水分散性紫外線硬化型高分子化合物の製造
方法。
8. A polymer compound containing a repeating unit having a carboxyl group (a) after neutralizing a part of the carboxyl group with a base, or (b) neutralizing with a monomer having a carboxyl group and a base. After copolymerizing a monomer having a carboxyl group, water alone, a water-soluble solvent alone or in a mixed solvent thereof, a carbon-carbon unsaturated bond-containing compound is added to a part of the free carboxyl group, A method for producing a water-dispersible UV-curable polymer compound.
【請求項9】 カルボキシル基を有する繰り返し単位を
含有してなる高分子化合物のカルボキシル基の一部を塩
基で中和後、水単独、水溶性溶媒単独またはこれらの混
合溶媒中でフリーのカルボキシル基の一部に炭素−炭素
不飽和結合含有化合物を付加することを特徴とする、請
求項8記載の製造方法。
9. A free carboxyl group in water alone, a water-soluble solvent alone or a mixed solvent thereof after neutralizing a part of the carboxyl groups of a polymer compound containing a repeating unit having a carboxyl group with a base. 9. The production method according to claim 8, wherein a compound containing a carbon-carbon unsaturated bond is added to a part of the above.
【請求項10】 10〜95%のカルボキシル基を中和
する、請求項9記載の製造方法。
10. The production method according to claim 9, wherein 10 to 95% of the carboxyl groups are neutralized.
【請求項11】 塩基がアミン化合物またはアルカリ金
属化合物である、請求項9記載の製造方法。
11. The production method according to claim 9, wherein the base is an amine compound or an alkali metal compound.
【請求項12】 炭素−炭素不飽和結合含有化合物が、
グリシジルメタクリレートまたはグリシジルアクリレー
トである、請求項9記載の製造方法。
12. A carbon-carbon unsaturated bond-containing compound,
The production method according to claim 9, which is glycidyl methacrylate or glycidyl acrylate.
【請求項13】 カルボキシル基を有するモノマーおよ
び塩基で中和されたカルボキシル基を有するモノマーを
共重合後、水単独、水溶性溶媒単独またはこれらの混合
溶媒中でフリーのカルボキシル基の一部に炭素−炭素不
飽和結合含有化合物を付加することを特徴とする、請求
項8記載の製造方法。
13. After copolymerization of a monomer having a carboxyl group and a monomer having a carboxyl group neutralized with a base, carbon is added to a part of the free carboxyl group in water alone, a water-soluble solvent alone or a mixed solvent thereof. The method according to claim 8, characterized in that a compound containing a carbon unsaturated bond is added.
【請求項14】 共重合後に得られた共重合体中のカル
ボキシル基:中和されたカルボキシル基が90:10〜
5:95である、請求項13記載の製造方法。
14. The copolymer obtained after the copolymerization has a carboxyl group: neutralized carboxyl group of 90:10.
The manufacturing method according to claim 13, which is 5:95.
【請求項15】 塩基がアミン化合物またはアルカリ金
属化合物である、請求項13記載の製造方法。
15. The method according to claim 13, wherein the base is an amine compound or an alkali metal compound.
【請求項16】 炭素−炭素不飽和結合含有化合物が、
グリシジルメタクリレートまたはグリシジルアクリレー
トである、請求項13記載の製造方法。
16. A carbon-carbon unsaturated bond-containing compound,
The manufacturing method according to claim 13, which is glycidyl methacrylate or glycidyl acrylate.
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