JP2003252937A - Graft-reaction product and manufacturing method therefor - Google Patents

Graft-reaction product and manufacturing method therefor

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JP2003252937A
JP2003252937A JP2003090556A JP2003090556A JP2003252937A JP 2003252937 A JP2003252937 A JP 2003252937A JP 2003090556 A JP2003090556 A JP 2003090556A JP 2003090556 A JP2003090556 A JP 2003090556A JP 2003252937 A JP2003252937 A JP 2003252937A
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JP
Japan
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radical
polymerizable monomer
graft
electron
acid
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Application number
JP2003090556A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Shimizu
敏之 清水
Masaya Higashiura
真哉 東浦
Minoru Wada
實 和田
Hideki Tanaka
秀樹 田中
Masakatsu Oguchi
正勝 大口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyester or poly (ester-urethane) graft-reaction product that exhibits properties of graft chains without degrading mechanical properties of a base resin. <P>SOLUTION: This graft-reaction product has a polyester main chain, and a polymer from radical-polymerizable monomers as a side chain, the polymer from radical-polymerizable monomers satisfying requirement (1): the weight sum of an electron-accepting monomer having an e value of ≥0.9 and an electron donating monomer having an e value of ≤-0.6 is at least 50 wt.% of the total radical-polymerizable monomers in the polymer, and requirement (2): an aromatic, radical-polymerizable monomer is at least 10 wt.% of the total radical-polymerizable monomers in the polymer. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、塗料、インキ、コ
−ティング剤、接着剤などのベヒクルとして或は繊維、
フィルム、紙製品などの加工剤として有用な力学物性の
優れたグラフト変性ポリエステル樹脂およびグラフト変
性ポリエステルポリウレタン樹脂に関する。また、その
利用形態としては、溶剤溶解型及び水分散型のいずれの
形態でも利用できるものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vehicle such as a paint, an ink, a coating agent, an adhesive, or a fiber,
The present invention relates to a graft-modified polyester resin and a graft-modified polyester polyurethane resin which are useful as a processing agent for films and paper products and have excellent mechanical properties. Further, as a form of use thereof, both a solvent-soluble type and a water-dispersed type can be used.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリエステル樹脂およびポリウレタン樹
脂に対してラジカル重合性単量体を重合せしめてグラフ
トまたはブロック反応生成物を得る技術は数多く公開さ
れており、その目的も例えば成型材料用として耐衝撃性
改良をめざした相溶化剤や、塗料や接着剤用途では基材
への密着性向上、硬化特性の付与、さらには顔料分散性
の改善など多岐な機能向上のために検討されている。
2. Description of the Related Art Many techniques for obtaining a graft or block reaction product by polymerizing a radically polymerizable monomer with a polyester resin and a polyurethane resin have been disclosed, and the purpose thereof is, for example, impact resistance as a molding material. It is being studied for various functions such as a compatibilizer aiming at improvement, improvement of adhesion to a base material in application of paints and adhesives, addition of curing characteristics, and improvement of pigment dispersibility.

【0003】低分子量の共重合ポリエステルの溶剤溶解
型のグラフト変性や水分散化については既に古くから知
られており、例えば米国特許3,634,351 号、特公昭57-5
7065号、米国特許4,517,322 号などが挙げられるが、そ
れらの対象としてのポリエステルはアルキッド樹脂また
は不飽和ポリエステル樹脂に属し、その分子量は非常に
低く、得られる硬化塗膜は曲げ加工性が低く、耐水性な
ども劣るという欠点がある。高分子量の共重合ポリエス
テルの主鎖または末端に重合性不飽和二重結合を導入
し、それに対してラジカル重合性単量体をグラフトまた
はブロック重合せしめる変性の例としては特開昭57-388
10号、特開平3-294322号、特開平5-262870号があり、水
分散化手段として用いられる例としては、特公昭61-578
74号、特開昭59-223374 号、特開昭61-200109 号、特開
昭62-525510 号を挙げることができる。
The solvent-soluble graft modification and water dispersion of low molecular weight copolyesters have been known for a long time, for example, US Pat. No. 3,634,351 and JP-B-57-5.
7065, U.S. Pat.No. 4,517,322, etc., but the polyesters as the subject of them belong to alkyd resins or unsaturated polyester resins, and their molecular weight is very low, and the resulting cured coating film has low bending workability and water resistance. It has the disadvantage of being inferior in sex. As an example of modification in which a polymerizable unsaturated double bond is introduced into the main chain or terminal of a high molecular weight copolyester and a radical polymerizable monomer is grafted or block polymerized thereto, JP-A-57-388
No. 10, JP-A-3-294322, and JP-A No. 5-262870. Examples of the water dispersion means include JP-B-61-578.
74, JP-A-59-223374, JP-A-61-200109, and JP-A-62-525510.

【0004】ポリウレタン樹脂に対する同様のグラフト
またはブロック変性の例としては、特公昭48-19559号、
特公平1-36842 号、特開平2-102214号、特開平5-230166
号などがある。また、グラフトまたはブロック鎖に親水
性官能基を導入して水分散化する例としては特開昭46-7
705 号、特開昭54-36394号、特開昭54-39488号、特表平
5-501124号(WO91/15528)、特開平5-186543号などがあ
る。これらはいずれも有機溶媒中でのグラフト重合法に
よっている。この他に水分散化に導く場合の特例として
ウレタン主鎖中に親水性官能基をも併せて導入してお
き、水系乳化重合する方法も特公昭60-42809号などを代
表としていくつか提案されている。
Examples of similar graft or block modifications to polyurethane resins include JP-B-48-19559,
Japanese Patent Publication No. 1-36842, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-102214, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-230166
There are issues, etc. Further, as an example of introducing a hydrophilic functional group into a graft or block chain to disperse it in water, JP-A-46-7
No. 705, JP-A-54-36394, JP-A-54-39488, special table flat
There are 5-501124 (WO91 / 15528), JP-A-5-186543 and the like. All of these are based on a graft polymerization method in an organic solvent. In addition to this, as a special case in the case of leading to water dispersion, a hydrophilic functional group is also introduced into the urethane main chain, and several methods of aqueous emulsion polymerization are proposed, such as Japanese Patent Publication No. 60-42809. ing.

【0005】しかしながら、高分子量の共重合ポリエス
テルまたはポリウレタン樹脂へのグラフト変性の場合、
一般に分子量が大きくなればなるほど樹脂分子間の架橋
が起こりやすくなるため、グラフト反応生成物はゲル化
しやすくなるという問題点が存在するにもかかわらず、
これら先行技術においては、グラフト反応を行う際に用
いるラジカル重合性単量体組成について広範囲な単量体
を列記するのみであり、いかにしてゲル化を回避し、か
つ、高いグラフト効率を確保する組成についての記載が
なく、更にグラフト反応生成物の力学物性を主鎖ポリマ
ーのそれに近づけるために側鎖組成をどのように設計す
べきかについての記載も全く存在しない。
However, in the case of graft modification to a high molecular weight copolyester or polyurethane resin,
Generally, the larger the molecular weight, the easier the crosslinking between resin molecules occurs, so that the graft reaction product tends to gel, but there is a problem.
In these prior arts, only a wide range of monomers are listed for the radical-polymerizable monomer composition used in carrying out the graft reaction, and how to avoid gelation and ensure high graft efficiency. There is no description about the composition, and further, there is no description about how to design the side chain composition in order to bring the mechanical properties of the graft reaction product closer to that of the main chain polymer.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】すなわち、本発明者ら
はこれら先行技術の多くについて次のような問題点が未
解決であることを見いだした。ラジカル重合性不飽和二
重結合を主鎖中に含有する重合体鎖に対してラジカル重
合性単量体を側鎖にグラフト反応させる場合、 1)しばしば、ゲル化を起こす。ゲル化回避条件を選ぶ
と、主鎖成分と側鎖成分に結合反応が起こらず、反応生
成物は主鎖成分と側鎖成分のブレンドとなり、変性目的
を達しない。 2)実際に得られる側鎖成分の単量体構成比率が仕込み
時のそれと一致せず、十分な変性目的を達成しない。 3)更には、実用上極めて重要な問題であり、かつ、先
行文献において全く解明されていない問題として、グラ
フト変性体の塗膜の力学物性がグラフト変性しない主鎖
重合体のそれに比較して大きく低下する。 という問題があることを見いだした。
That is, the present inventors have found out that the following problems have not been solved in many of these prior arts. When a radical-polymerizable monomer is graft-reacted on a side chain of a polymer chain containing a radical-polymerizable unsaturated double bond in the main chain, 1) gelation often occurs. When gelation avoidance conditions are selected, a binding reaction does not occur between the main chain component and the side chain component, and the reaction product becomes a blend of the main chain component and the side chain component, and the modification purpose is not achieved. 2) The monomer composition ratio of the side chain component actually obtained does not match that at the time of charging, and the sufficient modification purpose is not achieved. 3) Furthermore, as a problem that is extremely important in practical use and has not been clarified at all in the prior art documents, the mechanical properties of the coating film of the graft-modified product are larger than those of the main chain polymer that is not graft-modified. descend. I found that there is a problem.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上述した三
つの課題について、それらの解決手段として、1)、
2)に対しては主鎖中に導入されている重合性不飽和二
重結合の電子状態を考慮した上で、側鎖成分として電子
受容性単量体と電子供与性単量体の組み合わせを鋭意追
求し、また、3)に対しては主鎖を構成する芳香族ジカ
ルボン酸成分に対し側鎖にも芳香族系不飽和単量体を導
入し、芳香族環相互作用により相溶性を向上させる手段
を鋭意追求し、それにより力学物性が大幅に改善できる
ことを見いだし、本発明に到達した。
The inventors of the present invention solve the above-mentioned three problems by solving the problems described above, 1),
For 2), considering the electronic state of the polymerizable unsaturated double bond introduced into the main chain, a combination of an electron-accepting monomer and an electron-donating monomer is used as a side chain component. In pursuit of 3), the aromatic dicarboxylic acid component constituting the main chain is introduced with an aromatic unsaturated monomer in the side chain to improve the compatibility by the aromatic ring interaction. The inventors have earnestly sought means for making it possible, and have found that the mechanical properties can be greatly improved, and have reached the present invention.

【0008】即ち、本発明は、主鎖が全カルボン酸成分
中、芳香族ジカルボン酸を60モル%以上含み、グリコ−
ル成分に炭素数2〜10の脂肪族グリコ−ルおよび/ま
たは炭素数が6〜12の脂環族グリコ−ルおよび/また
はエ−テル結合含有グリコ−ルを含むポリエステル、ま
たはそれからなるポリエステルポリウレタンであり、側
鎖が下記(1)〜(2)の要件を満足するラジカル重合
性単量体の重合体であることを特徴とするグラフト反応
生成物。 (1)側鎖を構成するラジカル重合性単量体の重合体に
おいて、Q−e値におけるe値が0.9以上の電子受容
性単量体とe値が−0.6以下の電子供与性単量体の重
量和が、全ラジカル重合性単量体の少なくとも50重量
%を占める。 (2)側鎖を構成するラジカル重合性単量体の重合体に
おいて、芳香族系ラジカル重合性単量体が全ラジカル重
合性単量体の少なくとも10重量%を占める。である。
また、本発明はベース樹脂及びベース樹脂の重合性二重
結合のe値との差の小さい電子受容性または電子供与性
のラジカル重合性単量体をあらかじめ反応溶媒中に共存
せしめ、これに対してベース樹脂の重合性二重結合のe
値との差の大きい電子供与性または電子受容性のラジカ
ル重合性単量体及び開始剤を加温、撹拌下に添加、反応
せしめることを特徴とするグラフト反応生成物の製造方
法である。
That is, in the present invention, the main chain contains 60 mol% or more of aromatic dicarboxylic acid in all carboxylic acid components, and
A polyester containing an aliphatic glycol having 2 to 10 carbon atoms and / or an alicyclic glycol having 6 to 12 carbon atoms and / or an ether bond-containing glycol as a component, or a polyester polyurethane comprising the same And a side chain is a polymer of a radical-polymerizable monomer satisfying the following requirements (1) and (2). (1) An electron-accepting monomer having an e-value of 0.9 or more and an electron-donating electron having an e-value of -0.6 or less in a Q-e value in a polymer of a radically polymerizable monomer that constitutes a side chain. The total weight of the polymerizable monomer accounts for at least 50% by weight of the total radical-polymerizable monomer. (2) In the polymer of the radical-polymerizable monomer forming the side chain, the aromatic radical-polymerizable monomer accounts for at least 10% by weight of the total radical-polymerizable monomer. Is.
In the present invention, a base resin and an electron-accepting or electron-donating radical-polymerizable monomer having a small difference from the e value of the polymerizable double bond of the base resin are allowed to coexist in the reaction solvent in advance. Of the polymerizable double bond of the base resin
A method for producing a graft reaction product, which comprises adding an electron-donating or electron-accepting radical-polymerizable monomer having a large difference from the value and an initiator to each other while heating and stirring and reacting them.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明において、側鎖に用いるラ
ジカル重合性単量体の組成は、Alfrey-Priceによって提
案されたQ−e値のe値が0.9 以上、望ましくは1.0 以
上、更に望ましくは1.5 以上のラジカル重合性単量体
と、e値が-0.6以下、望ましくは-0.7以下、更に望まし
くは-0.8以下の単量体の組み合わせを必須とするラジカ
ル重合性単量体から主として構成される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, the composition of the radical-polymerizable monomer used in the side chain is such that the e-value of the Q-e value proposed by Alfrey-Price is 0.9 or more, preferably 1.0 or more, more preferably Is mainly composed of a radically polymerizable monomer having a value of 1.5 or more and a monomer having an e value of -0.6 or less, preferably -0.7 or less, more preferably -0.8 or less. To be done.

【0010】e値がマイナスに大きい場合は、強い電子
供与性の置換基を持つことを示し、不飽和結合部分に存
在する結合に関与しない電子が過剰に存在するため、二
重結合及びそれから生成するラジカルは電荷が負に偏っ
ていることを表す。逆にプラスに大きい場合は、強い電
子吸引性の置換基を持つことを示し、結合に関与しない
電子が不足しているため、二重結合及びそれから生成す
るラジカルは電荷が正に偏っていることを表す。ラジカ
ル重合性単量体を共重合させる場合、電子供与性の置換
基を持つラジカル重合性単量体、すなわち、e値がマイ
ナスに大きい単量体と電子吸引性の置換基を持つラジカ
ル重合性単量体、すなわち、e値がプラスに大きい単量
体のような電子状態が逆であるような単量体同士を組み
合わせると、重合中に生成するいずれのラジカルも、付
加しやすい単量体はe値の正負が逆の単量体であり、し
かも、e値の差が大きい場合にその傾向は顕著になる。
以上に述べたような、e値の大きく違う単量体同士が、
実際に共重合が起こりやすいことを利用することで、ブ
ロック的な共重合ではなく、より円滑にランダムな共重
合が起こりやすくなることになり、実際に得られる側鎖
の組成を仕込みの組成に近づけることが可能になる。
When the e value is negatively large, it indicates that the compound has a strong electron-donating substituent, and there is an excess of electrons that are not involved in the bond existing in the unsaturated bond portion, so that the double bond and the product thereof are formed. The radicals that represent the charges are negatively biased. On the other hand, if the value is positively large, it means that the compound has a strong electron-withdrawing substituent, and the number of electrons not involved in the bond is insufficient. Represents When copolymerizing a radical polymerizable monomer, a radical polymerizable monomer having an electron donating substituent, that is, a monomer having a large negative e value and a radical polymerizable monomer having an electron withdrawing substituent When a monomer, that is, a monomer having an electronic state opposite to that of a positively large e value is combined, any radicals generated during the polymerization are easily added. Is a monomer in which the positive and negative of the e value are opposite, and when the difference between the e values is large, the tendency becomes remarkable.
As described above, the monomers with greatly different e values are
By taking advantage of the fact that copolymerization actually occurs, it becomes easier for random copolymerization to occur rather than block-like copolymerization. It is possible to get closer.

【0011】また、変性される樹脂中の不飽和結合は、
フマル酸、イタコン酸などの不飽和ジカルボン酸や、グ
リセリンモノアリルエーテルなどのヒドロキシル基また
はカルボキシル基を有するアリル化合物に由来するもの
であるが、これらの化合物のe値については、フマル
酸、イタコン酸などは不飽和結合部に電子吸引性のカル
ボキシル基が置換基としてついているため、1.0 〜3.0
(ジエステルの場合は1.0 〜2.0 )と正に極めて大き
く、不飽和結合は、電荷が正に偏っており、アリル化
合物の場合はアリル共鳴により-1.0〜-2.0と負に極めて
大きく、不飽和結合は負に偏っている。グラフト化を行
う場合、変性される樹脂中の不飽和結合に対して共重合
性の高い(つまり、e値において、正負が逆でかつ、そ
のe値の差が大きい)ラジカル重合性単量体を使用する
ことで、変性されるべき樹脂と全く反応せず単独に重合
することを抑制できる。すなわち、e値が正に大きいフ
マル酸を共重合した被変性樹脂は、本発明に必須のe値
が0.9 以上の単量体と-0.6以下の単量体の組み合わせの
うちの、負に大きい単量体と共重合しやすいことによ
り、グラフト効率が改善され、また、e値が負に大きい
アリル基を有する被変性樹脂は、正に大きい単量体と共
重合しやすいことにより、この場合もグラフト効率が改
善され、いずれの場合も変性される樹脂と反応していな
いラジカル重合性単量体の単独重合体の量を低減でき
る。更に、本発明の特徴としては、e値が0.9 以上の単
量体と-0.6以下の単量体の組み合わせの比によりゲル化
が抑制できることである。従来、不飽和結合を含有する
樹脂のラジカル重合性単量体による変性において、変性
される樹脂中の不飽和結合量が少ない場合は、十分なグ
ラフトが行われず、ラジカル重合性単量体の単独重合体
が生成してしまい、また、不飽和結合量が多い場合は、
グラフト側鎖間でのカップリングによりゲル化を起こし
てしまい、変性される樹脂中の実際に利用できる不飽和
結合量の範囲は極めて狭いものであったが、本発明にお
いては、e値が0.9 以上の単量体と-0.6以下の単量体の
組み合わせの比により不飽和結合量がかなり多い場合で
もゲル化が抑制できる。上記の範囲に入らないようなe
値による単量体の組み合わせの場合は、前述の効果が低
い。
The unsaturated bond in the resin to be modified is
It is derived from unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid and itaconic acid, and allyl compounds having a hydroxyl group or a carboxyl group such as glycerin monoallyl ether. Regarding the e value of these compounds, fumaric acid and itaconic acid Since the unsaturated bond has an electron-withdrawing carboxyl group as a substituent,
(1.0 to 2.0 in the case of diester), which is extremely large, and the unsaturated bond has a positively biased charge, resulting in allylation.
In the case of compound, it is extremely large at -1.0 to -2.0 due to allyl resonance, and the unsaturated bond is biased to negative. In the case of grafting, a radical-polymerizable monomer having a high copolymerizability with respect to the unsaturated bond in the resin to be modified (that is, the positive and negative signs are opposite in e value and the difference in e value is large). By using, it is possible to suppress the polymerization alone without reacting with the resin to be modified. That is, the modified resin obtained by copolymerizing fumaric acid having a positively large e value has a large negative value among the combinations of monomers having an e value of 0.9 or more and -0.6 or less, which are essential to the present invention. Grafting efficiency is improved due to easy copolymerization with the monomer, and the modified resin having an allyl group with a negatively large e value is easily copolymerized with a positively large monomer. Also, the grafting efficiency is improved, and in any case, the amount of the homopolymer of the radical-polymerizable monomer that has not reacted with the modified resin can be reduced. Further, the feature of the present invention is that gelation can be suppressed by the ratio of the combination of the monomer having an e value of 0.9 or more and the monomer of -0.6 or less. Conventionally, in the modification of a resin containing an unsaturated bond with a radical-polymerizable monomer, when the amount of unsaturated bond in the resin to be modified is small, sufficient grafting is not performed, and the radical-polymerizable monomer alone is used. If a polymer is produced and the amount of unsaturated bonds is large,
The range of the amount of unsaturated bonds actually usable in the modified resin was extremely narrow because gelation occurred due to the coupling between the graft side chains, but in the present invention, the e value was 0.9. By the ratio of the combination of the above monomer and the monomer of -0.6 or less, gelation can be suppressed even when the unsaturated bond amount is considerably large. E that does not fall within the above range
In the case of a combination of monomers depending on the value, the above-mentioned effect is low.

【0012】また、ここで用いる側鎖は、上記のように
側鎖の成分が、ラジカル共重合におけるQ−e値のe値
が0.9 以上のラジカル重合性単量体と、e値が-0.6以下
の単量体の組み合わせを必須とする混合物からなり、か
つ、その成分中に芳香族系ラジカル重合性単量体を含む
ことも必須とする。本発明者らは、変性により各種物
性、特に力学物性、耐水性などが低下する原因について
検討を重ねた結果、変性する樹脂が芳香族系のポリエス
テル及びポリエステルポリウレタン(以下、ベース樹脂
と略)の場合、側鎖の組成により、その力学物性が変化
し、特に、芳香族系ラジカル重合性単量体を側鎖の一成
分として利用し、主鎖と側鎖の相溶性を高めた場合にお
いて、力学物性の低下が大幅に抑制されることを見いだ
した。側鎖として、芳香族系ラジカル重合性単量体を全
く用いない場合、主鎖と側鎖の相溶性が低く、各種物性
の中でも特に塗膜の伸度の大幅な低下が観察される。
The side chain used here is a side chain component having a radical polymerizable monomer having a Qe value of e of 0.9 or more in radical copolymerization, and an e value of -0.6. It is also essential that the mixture is composed of a mixture in which the following combinations of monomers are indispensable, and that an aromatic radical-polymerizable monomer is included in the components. As a result of repeated studies on the cause of deterioration of various physical properties, particularly mechanical properties, water resistance, etc., by modification, the resins to be modified are aromatic polyesters and polyester polyurethanes (hereinafter abbreviated as base resins). In this case, depending on the composition of the side chain, its mechanical properties change, and particularly when an aromatic radical-polymerizable monomer is used as a component of the side chain and the compatibility between the main chain and the side chain is increased, We have found that the deterioration of mechanical properties is significantly suppressed. When no aromatic radical-polymerizable monomer is used as the side chain, the compatibility between the main chain and the side chain is low, and among the various physical properties, particularly the elongation of the coating film is significantly reduced.

【0013】さらに本発明者らは、グラフト化の反応溶
媒と開始剤、重合性単量体などの選定などの各項目につ
いて検討を重ねて、最終的に、本発明の目的である 1)それぞれの用途分野で用いられている各種添加剤の
配合や適用条件下に、各種基材への密着性、耐沸水性、
耐レトルト性、塗膜硬度、光沢、耐汚染性などを発現
し、 2)かつ、ベース樹脂の各種物性、特に力学物性、各種
基材への密着性などの低下を抑制すること、を極めて高
いレベルにおいて満足しうると同時に工業的実施に耐え
うる合理的な製造プロセスとして本発明に到達した。以
下に各要件についてさらに詳述する。
Further, the inventors of the present invention have repeatedly studied each item such as selection of a reaction solvent for grafting, an initiator, a polymerizable monomer and the like, and finally, the purpose of the present invention is 1). Adhesiveness to various base materials, boiling water resistance, under various additive formulations and application conditions used in the field of application of
It exhibits retort resistance, coating film hardness, gloss, stain resistance, etc., and is extremely high in suppressing deterioration of various physical properties of the base resin, especially mechanical properties and adhesion to various substrates. The present invention has been reached as a rational manufacturing process that is both satisfactory in level and can withstand industrial practice. Each requirement will be described in more detail below.

【0014】(ポリエステル樹脂)本発明におけるポリ
エステルとは、芳香族ジカルボン酸成分を全酸成分の6
0モル%以上含有するポリエステルであり、その好まし
い組成は、重合性不飽和二重結合を有するジカルボン酸
または/およびグリコールを全ジカルボン酸成分または
全グリコール成分に対して、0.5〜20モル%共重合
せしめられたポリエステルである。脂肪族およびまたは
脂環族ジカルボン酸0〜40モル%である。芳香族ジカ
ルボン酸としてはテレフタル酸、イソフタル酸、オルソ
フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカル
ボン酸等を挙げることができる。
(Polyester resin) The polyester in the present invention means that the aromatic dicarboxylic acid component is 6% of the total acid component.
It is a polyester containing 0 mol% or more, and its preferable composition is 0.5 to 20 mol% with respect to the total dicarboxylic acid component or the total glycol component of dicarboxylic acid or / and glycol having a polymerizable unsaturated double bond. It is a copolymerized polyester. It is 0 to 40 mol% of an aliphatic and / or alicyclic dicarboxylic acid. Examples of the aromatic dicarboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, biphenyldicarboxylic acid and the like.

【0015】脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸、
アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオ
ン酸、ダイマー酸等を挙げることができ、脂環族ジカル
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とその酸無水物等を挙げるこ
とができる。
As the aliphatic dicarboxylic acid, succinic acid,
Examples thereof include adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, and dimer acid. Examples of the alicyclic dicarboxylic acid include 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, and 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid. Examples thereof include cyclohexanedicarboxylic acid and its acid anhydride.

【0016】重合性不飽和二重結合を有するジカルボン
酸としては、α、β−不飽和ジカルボン酸類としてフマ
ル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、シト
ラコン酸、不飽和二重結合を含有する脂環族ジカルボン
酸として2,5−ノルボルネンジカルボン酸無水物、テ
トラヒドロ無水フタル酸等を挙げることができる。この
内最も好ましいものはフマル酸、マレイン酸、イタコン
酸および2,5−ノルボルネンジカルボン酸無水物であ
る。
The dicarboxylic acid having a polymerizable unsaturated double bond includes fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, citraconic acid and unsaturated double bond as α, β-unsaturated dicarboxylic acids. Examples of the alicyclic dicarboxylic acid include 2,5-norbornene dicarboxylic acid anhydride and tetrahydrophthalic anhydride. The most preferred of these are fumaric acid, maleic acid, itaconic acid and 2,5-norbornene dicarboxylic acid anhydride.

【0017】さらにp−ヒドロキシ安息香酸、p−(2
−ヒドロキシエトキシ)安息香酸、あるいはヒドロキシ
ピバリン酸、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン
等のヒドロキシカルボン酸類も必要により使用できる。
Further, p-hydroxybenzoic acid, p- (2
-Hydroxyethoxy) benzoic acid or hydroxycarboxylic acids such as hydroxypivalic acid, γ-butyrolactone and ε-caprolactone can be used if necessary.

【0018】一方、グリコ−ル成分は炭素数2〜10の
脂肪族グリコ−ルおよびまたは炭素数が6〜12の脂環
族グリコ−ルおよびまたはエ−テル結合含有グリコ−ル
よりなり、炭素数2〜10の脂肪族グリコ−ルとして
は、エチレングリコ−ル、1,2−プロピレングリコ−
ル、1,3−プロパンジオ−ル、1,4−ブタンジオ−
ル、1,5−ペンタンジオ−ル、ネオペンチルグリコ−
ル、1,6−ヘキサンジオ−ル、3−メチル−1,5−
ペンタンジオ−ル、1,9−ノナンジオ−ル、2−エチ
ル−2−ブチルプロパンジオール、ヒドロキシピバリン
酸ネオペンチルグリコールエステル、ジメチロールヘプ
タン等を挙げることができ、炭素数6〜12の脂環族グ
リコ−ルとしては、1,4−シクロヘキサンジメタノ−
ル、トリシクロデカンジメチロール等を挙げることがで
きる。
On the other hand, the glycol component is composed of an aliphatic glycol having 2 to 10 carbon atoms and / or an alicyclic glycol having 6 to 12 carbon atoms and / or an ether bond-containing glycol. Examples of the aliphatic glycols having a number of 2 to 10 include ethylene glycol and 1,2-propylene glycol.
1,3-propanediol, 1,4-butanedio-
1,5-pentanediol, neopentylglycol
1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-
Pentanediol, 1,9-nonanediol, 2-ethyl-2-butylpropanediol, hydroxypivalic acid neopentyl glycol ester, dimethylolheptane and the like can be mentioned, and alicyclic glycos having 6 to 12 carbon atoms. -, As 4-l, 1,4-cyclohexanedimethano-
And tricyclodecane dimethylol.

【0019】エ−テル結合含有グリコ−ルとしては、ジ
エチレングリコ−ル、トリエチレングリコ−ル、ジプロ
ピレングリコ−ル、さらにビスフェノ−ル類の2つのフ
ェノ−ル性水酸基にエチレンオキサイド又はプロピレン
オキサイドをそれぞれ1〜数モル付加して得られるグリ
コ−ル類、例えば2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキ
シフェニル)プロパンなどを挙げることが出来る。ポリ
エチレングリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ル、ポリ
テトラメチレングリコ−ルも必要により使用しうる。
As the ether bond-containing glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, and ethylene oxide or propylene oxide are added to the two phenolic hydroxyl groups of the bisphenols. Examples thereof include glycols obtained by adding one to a few moles of each, such as 2,2-bis (4-hydroxyethoxyphenyl) propane. Polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene glycol can also be used if necessary.

【0020】本発明で使用されるポリエステル樹脂は、
ジカルボン酸成分として重合性不飽和二重結合を有する
ジカルボン酸を全酸成分に対して0.5〜20モル%使
用する場合は、芳香族ジカルボン酸60〜99.5モル
%、望ましくは70〜99モル%、脂肪族ジカルボン
酸、およびまたは脂環族ジカルボン酸が0〜40モル%
であるが、望ましくは0〜30モル%である。芳香族ジ
カルボン酸が60モル%未満である場合、塗膜の加工性
及びレトルト処理後の塗膜の耐ふくれ、耐ブリスタ−性
が低下する。また脂肪族ジカルボン酸及び又は脂環族ジ
カルボン酸が40モル%を超えると硬度、耐汚染性、耐
レトルト性が低下するのみならず、脂肪族エステル結合
が芳香族エステル結合に比して耐加水分解性が低いため
に保存する期間にポリエステルの重合度を低下させてし
まうなどのトラブルを招くことがある。
The polyester resin used in the present invention is
When a dicarboxylic acid having a polymerizable unsaturated double bond is used as the dicarboxylic acid component in an amount of 0.5 to 20 mol% based on the total acid component, the aromatic dicarboxylic acid is 60 to 99.5 mol%, preferably 70 to 99 mol%, 0-40 mol% of aliphatic dicarboxylic acid, and / or alicyclic dicarboxylic acid
However, it is preferably 0 to 30 mol%. When the amount of the aromatic dicarboxylic acid is less than 60 mol%, the processability of the coating film and the blistering resistance and blister resistance of the coating film after the retort treatment are deteriorated. Further, when the aliphatic dicarboxylic acid and / or the alicyclic dicarboxylic acid exceeds 40 mol%, not only the hardness, stain resistance and retort resistance are deteriorated, but also the aliphatic ester bond is more resistant to hydrolysis than the aromatic ester bond. Since the degradability is low, problems such as a decrease in the polymerization degree of the polyester during storage may occur.

【0021】重合性不飽和二重結合を有するジカルボン
酸は0.5〜20モル%であるが、望ましくは1〜12
モル%であり、更に望ましくは1〜9モル%である。重
合性不飽和二重結合を有するジカルボン酸が0.5モル
%未満の場合、ポリエステル樹脂に対するアクリル単量
体組成物の有効なグラフト化が行なわれず、ラジカル重
合性単量体組成物からのみなる単独重合体が主として生
成され、目的の変性樹脂を得ることができない。
The dicarboxylic acid having a polymerizable unsaturated double bond is 0.5 to 20 mol%, preferably 1 to 12
Mol%, and more preferably 1 to 9 mol%. When the dicarboxylic acid having a polymerizable unsaturated double bond is less than 0.5 mol%, effective grafting of the acrylic monomer composition to the polyester resin is not performed, and only the radical polymerizable monomer composition is used. A homopolymer is mainly produced and the target modified resin cannot be obtained.

【0022】重合性不飽和二重結合を有するジカルボン
酸が20モル%を超える場合、各種物性の低下が大き
く、また、グラフト化反応の後期に余りにも粘度が上昇
し撹拌機にまきつき反応の均一な進行を妨げるので望ま
しくない。
When the dicarboxylic acid having a polymerizable unsaturated double bond exceeds 20 mol%, various physical properties are largely deteriorated, and the viscosity increases too much in the latter stage of the grafting reaction and the reaction is spread to a stirrer and the reaction becomes uniform. It is not desirable because it hinders progress.

【0023】重合性不飽和二重結合を含有するグリコー
ルとしては、グリセリンモノアリルエーテル、トリメチ
ロールプロパンモノアリルエーテル、ペンタエリスリト
ールモノアリルエーテル、等を挙げることができる。
Examples of the glycol having a polymerizable unsaturated double bond include glycerin monoallyl ether, trimethylolpropane monoallyl ether and pentaerythritol monoallyl ether.

【0024】重合性不飽和二重結合を含有するグリコー
ルを使用する場合、全グリコール成分に対するその割合
は0.5〜20モル%まで使用できるが、望ましくは1
〜12モル%であり、更に望ましくは1〜9モル%であ
る。重合性不飽和二重結合を有するグリコールとジカル
ボン酸との合計量が0.5モル%未満の場合、ポリエス
テル樹脂に対するラジカル重合性単量体組成物の有効な
グラフト化が行なわれず、ラジカル重合性単量体組成物
からのみなる単独重合体が主として生成され、目的の変
性樹脂を得ることができない。
When a glycol containing a polymerizable unsaturated double bond is used, its ratio to the total glycol component can be 0.5 to 20 mol%, but preferably 1
˜12 mol%, and more preferably 1 to 9 mol%. When the total amount of the glycol having a polymerizable unsaturated double bond and the dicarboxylic acid is less than 0.5 mol%, effective grafting of the radically polymerizable monomer composition to the polyester resin is not performed, resulting in radically polymerizable A homopolymer consisting only of the monomer composition is mainly produced, and the intended modified resin cannot be obtained.

【0025】ポリエステルに重合性不飽和結合を導入す
るには、ジカルボン酸または/およびグリコールを使用
するが、重合性不飽和二重結合を有するグリコールとジ
カルボン酸との合計量は20モル%まであり、20モル
%を超える場合、各種物性の低下が大きく、また、グラ
フト化反応の後期に余りにも粘度が上昇し撹拌機にまき
つき反応の均一な進行を妨げるので望ましくない。
To introduce a polymerizable unsaturated bond into the polyester, a dicarboxylic acid or / and a glycol is used. The total amount of the glycol having a polymerizable unsaturated double bond and the dicarboxylic acid is up to 20 mol%. When it exceeds 20 mol%, various physical properties are largely deteriorated, and the viscosity is too high in the latter stage of the grafting reaction, and the viscosity is spread to a stirrer and the uniform progress of the reaction is hindered.

【0026】本発明で使用されるポリエステル樹脂中に
0〜5モル%の3官能以上のポリカルボン酸および/又
はポリオ−ルが共重合されるが3官能以上のポリカルボ
ン酸としては(無水)トリメリット酸、(無水)ピロメ
リット酸、(無水)ベンゾフェノンテトラカルボン酸、
トリメシン酸、エチレングルコールビス(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)等が使用される。一方3官能以上のポリオ
−ルとしてはグリセリン、トリメチロ−ルエタン、トリ
メチロ−ルプロパン、ペンタエリスリト−ル等が使用さ
れる。3官能以上のポリカルボン酸および/またはポリ
オ−ルは、全酸成分あるいは全グリコ−ル成分に対し0
〜5モル%望ましくは、0.5〜3モル%の範囲で共重
合されるが、5モル%を越えると充分な加工性が付与で
きなくなる。
In the polyester resin used in the present invention, 0 to 5 mol% of a trifunctional or higher polycarboxylic acid and / or polyol is copolymerized, but the trifunctional or higher polycarboxylic acid is (anhydrous). Trimellitic acid, (anhydrous) pyromellitic acid, (anhydrous) benzophenone tetracarboxylic acid,
Trimesic acid, ethylene glycol bis (anhydro trimellitate), glycerol tris (anhydro trimellitate) and the like are used. On the other hand, glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol and the like are used as the trifunctional or higher functional polyol. The tricarboxylic or higher functional polycarboxylic acid and / or polyol is 0 relative to the total acid component or the total glycol component.
˜5 mol%, desirably 0.5 to 3 mol%, but if it exceeds 5 mol%, sufficient processability cannot be imparted.

【0027】本発明で使用されるポリエステル樹脂は重
量平均分子量が5000〜100000の範囲であり、
望ましくは重量平均分子量が7000〜70000の範
囲であり、更に望ましくは10000〜50000の範
囲である。重量平均分子量が5000以下であると各種
物性が低下し、また、重量平均分子量が100000以
上であるとグラフト化反応の実施中、高粘度化し、反応
の均一な進行が妨げられる。
The polyester resin used in the present invention has a weight average molecular weight in the range of 5,000 to 100,000,
The weight average molecular weight is preferably 7,000 to 70,000, and more preferably 10,000 to 50,000. When the weight average molecular weight is 5,000 or less, various physical properties are deteriorated, and when the weight average molecular weight is 100,000 or more, the viscosity becomes high during the grafting reaction, which hinders the uniform progress of the reaction.

【0028】(ポリウレタン樹脂)本発明におけるポリ
ウレタン樹脂は、ポリエステルポリオール(a) 、有機ジ
イソシアネート化合物(b) 、及び必要に応じて活性水素
基を有する鎖延長剤(c) より構成され、重量平均分子量
は5000〜100000、ウレタン結合含有量は50
0〜4000当量/106 g、重合性二重結合含有量は
鎖一本当たり平均1.5〜30個である。本発明で使用する
ポリエステルポリオール(a) はジカルボン酸成分及びグ
リコール成分として既にポリエステル樹脂の項で例示し
た化合物を用いて製造され、両末端基が水酸基であり重
量平均分子量が500〜10000であるものが望まし
い。ポリエステル樹脂の場合と同様に、本発明で使用さ
れるポリエステルポリオールは芳香族ジカルボン酸成分
が少なくとも60モル%以上であり、望ましくは70モ
ル%以上である。
(Polyurethane Resin) The polyurethane resin in the present invention comprises a polyester polyol (a), an organic diisocyanate compound (b), and optionally a chain extender (c) having an active hydrogen group, and has a weight average molecular weight of Is 5,000 to 100,000, and the urethane bond content is 50
0 to 4000 equivalent / 10 6 g, and the polymerizable double bond content is 1.5 to 30 on average per chain. The polyester polyol (a) used in the present invention is produced by using the compounds already exemplified in the section of polyester resin as the dicarboxylic acid component and the glycol component, and the both end groups are hydroxyl groups and the weight average molecular weight is 500 to 10,000. Is desirable. As in the case of the polyester resin, the polyester polyol used in the present invention has an aromatic dicarboxylic acid component of at least 60 mol% or more, preferably 70 mol% or more.

【0029】一般のポリウレタン樹脂に広く用いられる
脂肪族ポリエステルポリオール、例えばエチレングリコ
ールやネオペンチルグリコールのアジペートを用いたポ
リウレタン樹脂は耐水性能が極めて低い。一例として、
70℃温水浸せき20日経過後の還元粘度保持率は20
〜30%と低く、これに対して同じグリコールのテレフ
タレート、イソフタレートをポリエステルポリオールと
する樹脂では同一条件の還元粘度保持率は80〜90%
と高い。従って、塗膜の高い耐水性能のためには芳香族
ジカルボン酸を主体とするポリエステルポリオールの使
用が必要である。また、ポリエーテルポリオール、ポリ
カーボネートジオール、ポリオレフィンポリオールなど
も必要に応じて、これらポリエステルポリオールと共に
使用することができる。
An aliphatic polyester polyol widely used for general polyurethane resins, for example, a polyurethane resin using an adipate of ethylene glycol or neopentyl glycol has extremely low water resistance. As an example,
The reduced viscosity retention rate after 20 days of immersion in 70 ° C warm water is 20
It is as low as ~ 30%, whereas in the case of a resin having the same glycol terephthalate and isophthalate as polyester polyol, the reduced viscosity retention rate under the same conditions is 80-90%.
And high. Therefore, for high water resistance of the coating film, it is necessary to use a polyester polyol mainly containing an aromatic dicarboxylic acid. Further, polyether polyol, polycarbonate diol, polyolefin polyol and the like can be used together with these polyester polyols, if necessary.

【0030】本発明で用いる有機ジイソシアネート化合
物(b)としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、テ
トラメチレンジイソシアネート、3,3’−ジメトキシ
−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、p−キシ
リレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネ
ート、1,3−ジイソシアネートメチルシクロヘキサ
ン、4,4’−ジイソシアネートジシクロヘキサン、
4,4’−ジイソシアネートシクロヘキシルメタン、イ
ソホロンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシ
アネート、2,6−トリレンジイソシアネート、p−フ
ェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシ
アネート、m−フェニレンジイソシアネート、2,4−
ナフタレンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−
4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、4,4’−
ジイソシアネートジフェニルエーテル、1,5−ナフタ
レンジイソシアネート等が挙げられる。
Examples of the organic diisocyanate compound (b) used in the present invention include hexamethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, 3,3'-dimethoxy-4,4'-biphenylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate and m-xylylene diisocyanate. , 1,3-diisocyanate methylcyclohexane, 4,4′-diisocyanate dicyclohexane,
4,4'-diisocyanate cyclohexylmethane, isophorone diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, 2,4-
Naphthalene diisocyanate, 3,3'-dimethyl-
4,4'-biphenylene diisocyanate, 4,4'-
Examples include diisocyanate diphenyl ether and 1,5-naphthalene diisocyanate.

【0031】本発明において、必要に応じて使用する活
性水素基を有する鎖延長剤(c)としては、例えば、エチ
レングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチル
グリコール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオ
ール、ジエチレングリコール、スピログリコール、ポリ
エチレングリコールなどのグリコール類、ヘキサメチレ
ンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジア
ミンなどのアミン類が挙げられる。
In the present invention, the chain extender (c) having an active hydrogen group which is optionally used is, for example, ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, 2,2-diethyl-1,3-propane. Examples thereof include glycols such as diol, diethylene glycol, spiroglycol and polyethylene glycol, and amines such as hexamethylenediamine, propylenediamine and hexamethylenediamine.

【0032】本発明に用いるポリウレタン樹脂は、ポリ
エステルポリオール(a) 、有機ジイソシアネート(b) 、
及び必要に応じて活性水素基を有する鎖延長剤(c) と
を、(a)+(c) の活性水素基/イソシアネート基の比で0.
4 〜1.3 (当量比)の配合比で反応させて得られるポリ
ウレタン樹脂であることが必要である。
The polyurethane resin used in the present invention includes polyester polyol (a), organic diisocyanate (b),
And a chain extender (c) having an active hydrogen group, if necessary, at a ratio of active hydrogen group / isocyanate group of (a) + (c) of 0.
It is necessary that the polyurethane resin is obtained by reacting at a compounding ratio of 4 to 1.3 (equivalent ratio).

【0033】(a)+(c) の活性水素基/イソシアネート基
の比がこの範囲外であるとき、ウレタン樹脂は充分高分
子量化することが出来ず、所望の塗膜物性を得ることが
出来ない。本発明で使用するポリウレタン樹脂は、公知
の方法、溶剤中で20〜150℃の反応温度で触媒の存
在下あるいは無触媒で製造される。この際に使用する溶
剤としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、トルエ
ン、キシレンなどの芳香族炭化水素、酢酸エチル、酢酸
ブチルなどのエステル類が使用できる。反応を促進する
ための触媒としては、アミン類、有機錫化合物等が使用
される。
When the ratio of active hydrogen groups / isocyanate groups of (a) + (c) is out of this range, the urethane resin cannot have a sufficiently high molecular weight and desired coating film physical properties can be obtained. Absent. The polyurethane resin used in the present invention is produced by a known method in a solvent at a reaction temperature of 20 to 150 ° C. in the presence of a catalyst or without a catalyst. As the solvent used at this time, for example, ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, and esters such as ethyl acetate and butyl acetate can be used. As the catalyst for accelerating the reaction, amines, organic tin compounds and the like are used.

【0034】本発明で使用するポリウレタン樹脂はラジ
カル重合性単量体によるグラフト化反応の効率を高める
ために重合性二重結合をウレタン鎖一本当たり平均1.5
〜30個、望ましくは2〜20個、更に望ましくは3〜15個
含有していることが必要である。
The polyurethane resin used in the present invention has a polymerizable double bond in an average of 1.5 per urethane chain in order to increase the efficiency of the grafting reaction with the radical polymerizable monomer.
It is necessary to contain 30 to 30, preferably 2 to 20, and more preferably 3 to 15.

【0035】この重合性二重結合の導入については、下
記の3つの方法があり、 1)ポリエステルポリオール中にフマル酸、イタコン
酸、ノルボルネンジカルボン酸などの不飽和ジカルボン
酸を含有せしめる。 2)ポリエステルポリオール中に、アリルエーテル基含
有グリコールを含有せしめる。 3)鎖延長剤として、アリルエーテル基含有グリコール
を用いる。 これらの単独または組み合わせにおいて実施可能であ
る。1)において導入された主鎖中の重合性二重結合は
e値が0.9 以上の強い電子受容性を有し、2)、3)に
より導入された重合性二重結合はe値が-0.6以下の強い
電子供与性を有する。
Regarding the introduction of the polymerizable double bond, there are the following three methods: 1) An unsaturated dicarboxylic acid such as fumaric acid, itaconic acid or norbornene dicarboxylic acid is contained in the polyester polyol. 2) An allyl ether group-containing glycol is contained in the polyester polyol. 3) An allyl ether group-containing glycol is used as a chain extender. These can be carried out alone or in combination. The polymerizable double bond in the main chain introduced in 1) has a strong electron accepting property with an e value of 0.9 or more, and the polymerizable double bond introduced in 2) and 3) has an e value of -0.6. It has the following strong electron donating properties.

【0036】このようにベース樹脂中の導入された重合
性二重結合の電子受容性または電子供与性の大きさ及び
量を考慮し、それに対してラジカル重合性単量体の方
も、電子供与性及び電子受容性単量体の組み合わせ方
法、量比を勘案して、グラフト化反応に供するのが本発
明の要点である。
Considering the size and amount of the electron-accepting property or electron-donating property of the introduced polymerizable double bond in the base resin, the radical-polymerizable monomer also has an electron-donating property. It is an essential point of the present invention to provide for the grafting reaction in consideration of the combination method of the photopolymerizable and electron-accepting monomers and the amount ratio.

【0037】グラフトまたはブロック重合体形成につい
ての従来の定説は、主鎖一本当たりの重合性二重結合個
数は、主鎖中若しくは末端に一個とするものであった。
事実、先行特許のいくつかにおいては、1近傍の極めて
狭い範囲がクレームされている。これらの先行特許の方
法では、主鎖に導入される重合性二重結合数は、実際に
は統計的分布をもって組み込まれるので、主鎖一本当た
り0個である鎖成分の比率が増加し、それによりグラフ
ト効率は低下する。そこで二重結合量を高めると今度は
ゲル化を起こすというように適正範囲の極めて狭いもの
であった。これに対し、ラジカル重合性化学種間の反応
交番性原理に基づく本発明の方法は、高いグラフト効率
とゲル化回避という二つの要請を満足する適正範囲が広
いという長所を有している。
The conventional theory for forming a graft or block polymer has been that the number of polymerizable double bonds per main chain is one in the main chain or at the terminal.
In fact, in some of the prior patents, a very narrow range near one is claimed. In the methods of these prior patents, the number of polymerizable double bonds introduced into the main chain is actually incorporated with a statistical distribution, so that the ratio of the chain component which is 0 per main chain increases, This reduces the grafting efficiency. Therefore, if the amount of double bonds is increased, gelation will occur this time, and the appropriate range was extremely narrow. On the other hand, the method of the present invention, which is based on the principle of reaction alternation between radical-polymerizable chemical species, has the advantage that the appropriate range for satisfying the two requirements of high grafting efficiency and avoidance of gelation is wide.

【0038】(ラジカル重合性単量体)一般にラジカル
共重合におけるAlfrey-Priceによって提案されたQ−e
値のe値は、ラジカル重合性単量体の不飽和結合部分の
電子状態を経験的に示す値であり、Q値に大きな違いが
ない場合、共重合反応の解釈に有用とされ、Polymer Ha
ndbook, 3rd ed. John Wiley and Sons.などにその値が
与えられている。
(Radical Polymerizable Monomer) Q-e generally proposed by Alfrey-Price in radical copolymerization
The e value is a value that empirically indicates the electronic state of the unsaturated bond portion of the radically polymerizable monomer, and when there is no significant difference in the Q value, it is considered to be useful for interpreting the copolymerization reaction, and Polymer Ha
ndbook, 3rd ed. John Wiley and Sons.

【0039】本発明において必ず使用されるQ−e値の
e値が0.9以上のラジカル重合性単量体としては、不飽
和結合部分に電子吸引性の置換基を持つものであり、フ
マル酸、フマル酸モノエチル、フマル酸ジエチル、フマ
ル酸ジブチルなどのフマル酸モノエステル及びフマル酸
ジエステル、マレイン酸及びその無水物、マレイン酸モ
ノエチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチルな
どのマレイン酸モノエステル及びマレイン酸ジエステ
ル、イタコン酸、イタコン酸モノエステル及びイタコン
酸ジエステル、フェニルマレイミド等のマレイミド、ア
クリロニトリル、などの中から少なくとも一種類以上の
混合物が使用され、もっとも好ましくは、マレイン酸無
水物及びそのエステル、フマル酸及びそのエステル類で
ある。
The radical-polymerizable monomer having an e-value of 0.9 or more, which is always used in the present invention, has an electron-withdrawing substituent in the unsaturated bond portion, and fumaric acid, Fumaric acid monoesters such as monoethyl fumarate, diethyl fumarate and dibutyl fumarate and fumaric acid diesters, maleic acid and its anhydrides, maleic acid monoesters such as monoethyl maleate, diethyl maleate and dibutyl maleate and maleic acid diesters. , Itaconic acid, itaconic acid monoesters and itaconic acid diesters, maleimides such as phenylmaleimide, acrylonitrile, and the like, at least one mixture is used, and most preferably, maleic anhydride and its ester, fumaric acid and These are the esters.

【0040】本発明において必ず使用されるQ−e値の
e値が-0.6以下のラジカル重合性単量体としては、不飽
和結合部分に電子供与性の置換基を持つもの、あるいは
共役系モノマーであり、スチレン、α-メチルスチレ
ン、t-ブチルスチレン、N-ビニルピロリドンなどのビ
ニル系ラジカル重合性単量体、酢酸ビニルなどのビニル
エステル、ビニルブチルエーテル、ビニルイソブチルエ
ーテルなどのビニルエーテル、アリルアルコール、グリ
セリンモノアリルエーテル、ペンタエリスリトールモノ
アリルエーテル、トリメチロールプロパンモノアリルエ
ーテルなどのアリル系ラジカル重合性単量体、ブタジエ
ンなどの中から少なくとも一種類以上の混合物が使用さ
れ、もっとも好ましくは、スチレンなどのビニル系ラジ
カル重合性単量体である。
The radical polymerizable monomer having an e-value of -0.6 or less of the Q-e value, which is always used in the present invention, is one having an electron-donating substituent in the unsaturated bond portion, or a conjugated monomer. And vinyl radical polymerizable monomers such as styrene, α-methylstyrene, t-butylstyrene, N-vinylpyrrolidone, vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl ethers such as vinyl butyl ether and vinyl isobutyl ether, allyl alcohol, Glycerin monoallyl ether, pentaerythritol monoallyl ether, allyl radical polymerizable monomer such as trimethylolpropane monoallyl ether, a mixture of at least one or more of butadiene is used, and most preferably, such as styrene. It is a vinyl radically polymerizable monomer.

【0041】本発明においては、e値が0.9 以上のラジ
カル重合性単量体とe値が-0.6以下のラジカル重合性単
量体の組み合わせが必須であり、全ラジカル重合性単量
体の少なくとも50重量%以上、更に望ましくは60重量%
以上がその組み合わせにおいて占められていることが好
ましい。また、変性される樹脂中に含まれる不飽和結合
に対して、上記の2種のラジカル重合性単量体のうち、
共重合性の高いラジカル重合性単量体(すなわち、変性
される樹脂中の不飽和結合のe値との差の大きい単量
体)が全ラジカル重合性単量体中、20重量%以上含まれ
ていることが好ましく、共重合性の低いラジカル重合性
単量体(すなわち、変性される樹脂中の不飽和結合のe
値との差の小さい単量体)が全ラジカル重合性単量体
中、20重量%以上含まれていることが好ましい。前者が
20%未満である場合、主鎖に対して十分なグラフト効率
が得られず、ラジカル重合性単量体が単独に重合を起こ
してしまう。また、後者が20%未満である場合、グラフ
ト重合中にゲル化を起こしてしまい、円滑なグラフト化
が行えない。
In the present invention, a combination of a radically polymerizable monomer having an e value of 0.9 or more and a radically polymerizable monomer having an e value of -0.6 or less is essential, and at least all radically polymerizable monomers are combined. 50% by weight or more, more preferably 60% by weight
It is preferable that the above is occupied in the combination. Further, with respect to the unsaturated bond contained in the resin to be modified, among the above two kinds of radical polymerizable monomers,
20% by weight or more of the radical-polymerizable monomer having a high copolymerizability (that is, a monomer having a large difference from the e value of the unsaturated bond in the modified resin) in the total radical-polymerizable monomer Radically polymerizable monomer having a low copolymerizability (that is, e of an unsaturated bond in the resin to be modified).
It is preferable that 20% by weight or more of the total radical-polymerizable monomer is contained in the monomer). The former is
If it is less than 20%, sufficient grafting efficiency cannot be obtained with respect to the main chain, and the radically polymerizable monomer will polymerize alone. On the other hand, when the latter is less than 20%, gelation occurs during the graft polymerization, and smooth grafting cannot be performed.

【0042】また、上記必須成分と必要に応じて共重合
させることのできるその他のラジカル重合性単量体とし
て、e値が-0.6〜0.9 である、ラジカル重合性単量体を
挙げることができる。例えば、アクリル酸、メタクリル
酸、及びそれらのエステル類としてアクリル酸エチル、
メタクリル酸メチルなど、窒素原子を含有するラジカル
重合性単量体としてアクリルアミド、メタクリロニトリ
ルなどの一般に単量体一分子当り一ケのラジカル重合性
二重結合を含有する単量体の中から一種または複数種を
選んで用いることができる。これにより、側鎖のTgや主
鎖との相溶性を調節し、また、任意の官能基を導入する
ことができる。
Other radical polymerizable monomers which can be copolymerized with the above-mentioned essential components as required include radical polymerizable monomers having an e value of -0.6 to 0.9. . For example, acrylic acid, methacrylic acid, and ethyl acrylate as their esters,
As a radically polymerizable monomer containing a nitrogen atom, such as methyl methacrylate, one of the monomers that generally contains one radically polymerizable double bond per molecule, such as acrylamide and methacrylonitrile. Alternatively, a plurality of types can be selected and used. This makes it possible to adjust the compatibility of the side chain with Tg and the main chain and to introduce an arbitrary functional group.

【0043】また、側鎖成分中に必須の芳香族系ラジカ
ル重合性単量体として、芳香環を持つラジカル重合性単
量体が挙げられ、スチレン、α−メチルスチレン、クロ
ロメチルスチレンなどのスチレン誘導体、フェノキシエ
チルアクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、
ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレートなどの
2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)及び2−
ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)と芳香族
化合物との反応物、2−アクリロイルオキシエチルハイ
ドロゲンフタレートなどのフタル酸誘導体とHEA、H
EMAのエステル、さらにはアクリル酸、メタクリル酸
とフェニルグリシジルエーテルとの反応物、すなわち、
2-ヒドロキシ-3- フェノキシプロピル(メタ)アクリレ
ートなどにより、側鎖に芳香環を導入することができ
る。本発明において、かかる芳香族ラジカル重合性単量
体の使用割合は、全ラジカル重合性単量体に対して、少
なくとも10重量%以上、望ましくは20重量%以上、もっ
とも望ましくは30重量%以上であることが好ましい。
As the aromatic radical-polymerizable monomer essential in the side chain component, a radical-polymerizable monomer having an aromatic ring can be mentioned. Styrene, α-methylstyrene, chloromethylstyrene and other styrenes can be used. Derivative, phenoxyethyl acrylate, phenoxyethyl methacrylate,
2-hydroxyethyl acrylate (HEA) such as benzyl acrylate and benzyl methacrylate and 2-
Reaction product of hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and aromatic compound, phthalic acid derivative such as 2-acryloyloxyethyl hydrogen phthalate and HEA, H
An ester of EMA, or a reaction product of acrylic acid, methacrylic acid and phenylglycidyl ether, that is,
An aromatic ring can be introduced into the side chain with 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate or the like. In the present invention, the proportion of the aromatic radical-polymerizable monomer used is at least 10% by weight, preferably 20% by weight or more, and most preferably 30% by weight or more, based on the total radical-polymerizable monomers. Preferably there is.

【0044】(グラフト化反応)本発明におけるグラフ
ト重合体は、前記ベース樹脂中の重合性不飽和二重結合
に、ラジカル重合性単量体をグラフト重合させることに
より得られる。本発明においてグラフト重合反応は、重
合性二重結合を含有するベース樹脂を有機溶剤中に溶解
させた状態において、ラジカル開始剤およびラジカル重
合性単量体混合物を反応せしめることにより実施され
る。グラフト化反応終了後の反応生成物は、グラフト重
合体の他にグラフトを受けなかったベース樹脂およびベ
ース樹脂とグラフト化しなかった単独重合体より成るの
が通常である。一般に、反応生成物中のグラフト重合体
比率が低く、非グラフトベース樹脂及び非グラフト単独
重合体の比率が高い場合は、変性による効果が低く、そ
ればかりが、非グラフト単独重合体により塗膜が白化す
るなどの悪影響が観察される。従ってグラフト重合体生
成比率の高い反応条件を選択することが重要である。
(Grafting Reaction) The graft polymer in the present invention is obtained by graft-polymerizing a radically polymerizable monomer onto the polymerizable unsaturated double bond in the base resin. In the present invention, the graft polymerization reaction is carried out by reacting a radical initiator and a radical-polymerizable monomer mixture in a state where a base resin containing a polymerizable double bond is dissolved in an organic solvent. After the completion of the grafting reaction, the reaction product usually comprises, besides the graft polymer, a base resin which has not been grafted and a homopolymer which has not been grafted with the base resin. Generally, when the ratio of the graft polymer in the reaction product is low and the ratio of the non-graft base resin and the non-graft homopolymer is high, the effect of the modification is low, and as a result, the coating film is not formed by the non-graft homopolymer. Adverse effects such as whitening are observed. Therefore, it is important to select reaction conditions with a high graft polymer formation ratio.

【0045】ベース樹脂に対するラジカル重合性単量体
のグラフト化反応の実施に際しては、溶媒に加温下溶解
されているベース樹脂に対し、ラジカル重合性単量体混
合物とラジカル開始剤を一時に添加して行なってもよい
し、別々に一定時間を要して滴下した後、更に一定時間
撹拌下に加温を継続して反応を進行せしめてもよい。ま
た、ベース樹脂の重合性二重結合のe値との差の小さい
ラジカル重合性単量体を先に一時的に添加しておいてか
らベース樹脂の重合性二重結合のe値との差の大きなラ
ジカル重合性単量体、開始剤を一定時間を要して滴下し
た後、更に一定時間撹拌下に加温して反応を進行させる
ことは本発明の望ましい実施様式の一つである。
When carrying out the grafting reaction of the radical-polymerizable monomer on the base resin, the radical-polymerizable monomer mixture and the radical initiator are added at once to the base resin dissolved in a solvent while heating. The reaction may be carried out separately, or after dropping separately for a certain period of time, the reaction may be continued by further heating for a certain period of time with stirring. In addition, the radical polymerizable monomer having a small difference from the e value of the polymerizable double bond of the base resin is temporarily added first, and then the difference from the e value of the polymerizable double bond of the base resin is changed. One of the preferred modes of carrying out the present invention is to add a radical-polymerizable monomer having a large amount, and an initiator, dropwise over a certain period of time, and then heat the mixture under stirring for a certain period of time to allow the reaction to proceed.

【0046】反応に先立って、ベース樹脂と溶剤を反応
機に投入し、撹拌下に昇温して樹脂を溶解させる。ベー
ス樹脂と溶媒の重量比率は70/30 〜30/70 の範囲である
ことが望ましい。この場合、重量比率はベース樹脂とラ
ジカル重合性単量体の反応性や溶剤溶解性を考慮して、
重合工程中、均一に反応が行える重量比率に調節され
る。グラフト化反応温度は50〜120℃の範囲にある
ことが望ましい。本発明の目的に適合する望ましいベー
ス樹脂とラジカル重合性単量体の重量比率はベース樹脂
/側鎖部の表現で25/75〜99/1の範囲であり、
最も望ましくは50/50〜95/5の範囲である。ベ
ース樹脂の重量比率が25重量%以下であるとき、既に
説明したベース樹脂の優れた性能即ち高い加工性、優れ
た耐水性、各種基材への密着性を充分に発揮することが
出来ない。ベース樹脂の重量比率が99重量%以上であ
るときは、グラフト生成物中のグラフトされていないベ
ース樹脂の割合がほとんどになり、変性の効果が低く好
ましくない。
Prior to the reaction, the base resin and the solvent are charged into the reactor, and the temperature is raised with stirring to dissolve the resin. The weight ratio of base resin to solvent is preferably in the range of 70/30 to 30/70. In this case, the weight ratio considers the reactivity and solvent solubility of the base resin and the radically polymerizable monomer,
During the polymerization process, the weight ratio is adjusted so that the reaction can be carried out uniformly. The grafting reaction temperature is preferably in the range of 50 to 120 ° C. A desirable weight ratio of the base resin and the radical-polymerizable monomer suitable for the purpose of the present invention is in the range of 25/75 to 99/1 in terms of base resin / side chain portion,
The most desirable range is 50/50 to 95/5. When the weight ratio of the base resin is 25% by weight or less, the above-described excellent performance of the base resin, that is, high processability, excellent water resistance, and adhesion to various substrates cannot be sufficiently exhibited. When the weight ratio of the base resin is 99% by weight or more, the ratio of the non-grafted base resin in the graft product is almost the same, and the modification effect is low, which is not preferable.

【0047】本発明におけるグラフト鎖部分の重量平均
分子量は1000〜100000である。ラジカル反応によるグラ
フト重合を行なう場合、グラフト鎖部分の重量平均分子
量を1000以下にコントロールすることは一般に困難であ
り、グラフト効率が低下し、ベース樹脂への官能基の付
与が十分に行なわれないため好ましくない。また、グラ
フト鎖部分の重量平均分子量を100000以上にした場合、
重合反応時の粘度上昇が大きく、目的とする均一な系で
の重合反応が行えない。ここで説明した分子量のコント
ロールは開始剤量、モノマー滴下時間、重合時間、反応
溶媒、モノマー組成あるいは必要に応じて連鎖移動剤や
重合禁止剤を適宜組み合わせることにより行なうことが
出来る。
The weight average molecular weight of the graft chain portion in the present invention is from 1000 to 100,000. When performing graft polymerization by radical reaction, it is generally difficult to control the weight average molecular weight of the graft chain portion to 1000 or less, the grafting efficiency decreases, and the functional group is not sufficiently added to the base resin. Not preferable. Further, when the weight average molecular weight of the graft chain portion is 100,000 or more,
The viscosity increases greatly during the polymerization reaction, making it impossible to carry out the desired polymerization reaction in a homogeneous system. The control of the molecular weight described here can be carried out by appropriately combining the amount of the initiator, the dropping time of the monomer, the polymerization time, the reaction solvent, the monomer composition, or a chain transfer agent or a polymerization inhibitor if necessary.

【0048】(ラジカル開始剤)本発明で使用されるラ
ジカル重合開始剤としては、良く知られた有機過酸化物
類や有機アゾ化合物類を利用しうる。すなわち有機過酸
化物としてベンゾイルパ−オキサイド、t−ブチルパ−
オキシピバレ−ト、有機アゾ化合物として2,2’−ア
ゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,
4−ジメチルバレロニトリル)などを例示することが出
来る。
(Radical Initiator) Well-known organic peroxides and organic azo compounds can be used as the radical polymerization initiator used in the present invention. That is, benzoylperoxide and t-butylperoxide are used as organic peroxides.
Oxypivalate, 2,2'-azobisisobutyronitrile as an organic azo compound, 2,2'-azobis (2,2
4-dimethylvaleronitrile) and the like can be exemplified.

【0049】ラジカル開始剤化合物の選定については、
その化合物の反応実施温度におけるラジカル生成速度す
なわち半減期(Half−life)を考慮して行なわ
れる必要がある。一般に、その温度における半減期の値
が1分ないし2時間の範囲にあるようなラジカル開始剤
を選定することが望ましい。グラフト化反応を行うため
のラジカル開始剤の使用量は、ラジカル重合性単量体に
対して少なくとも0.2 重量%以上が必要であり、望まし
くは、0.5 重量%以上使用されることが必要である。
Regarding the selection of the radical initiator compound,
It is necessary to consider the radical generation rate of the compound at the reaction execution temperature, that is, the half-life. Generally, it is desirable to select a radical initiator having a half-life value at that temperature in the range of 1 minute to 2 hours. The amount of the radical initiator used for carrying out the grafting reaction should be at least 0.2% by weight, preferably 0.5% by weight or more, based on the radically polymerizable monomer.

【0050】連鎖移動剤、例えば、オクチルメルカプタ
ン、ドデシルメルカプタン、メルカプトエタノールの添
加も、グラフト鎖長調整のため、必要に応じて使用され
る。その場合、ラジカル重合性単量体に対して0〜20重
量%の範囲で添加されるのが望ましい。
Addition of a chain transfer agent such as octyl mercaptan, dodecyl mercaptan, mercaptoethanol is also used as necessary for adjusting the graft chain length. In that case, it is desirable to add the radically polymerizable monomer in an amount of 0 to 20% by weight.

【0051】(反応溶媒)反応溶媒として、例えば、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘ
キサノン等のケトン類、トルエン、キシレンなどの芳香
族炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類
といった汎用の溶媒が利用できる。しかし、グラフト化
反応に用いられる反応溶媒の選択はきわめて重要であ
る。望ましい反応溶媒として具備すべき条件は、1)溶
解性、2)ラジカル重合溶媒としての適性、3)溶媒の
沸点、4)溶媒の水への溶解性、である。1)につい
て、ベース樹脂を溶解または分散し、同時に不飽和単体
混合物から成るグラフト重合体の枝部分および非グラフ
ト単独重合体を可及的に良く溶解することが重要であ
る。2)について、溶媒自体がラジカル開始剤を分解せ
しめたり(誘発分解)、或は特定の有機過酸化物と特定
のケトン類溶媒の間で報告されているような爆発性危険
を招く組み合せでないこと、更にラジカル重合の反応溶
媒として適当に小さい連鎖移動定数を有することが重要
である。3)について、ラジカル重合性単量体のラジカ
ル付加反応は一般に発熱反応であるから、反応温度を一
定に保つためには溶媒の還流条件下で行なわれることが
望ましい。4)についてはグラフト化反応それ自体には
必ずしも本質的要件とは言えないが、変性によりベース
樹脂に親水性官能基を導入し、その変性樹脂を水分散化
させることを目的とする場合、工業的実施の観点より望
ましいのは1)〜3)の要件下に選定された溶媒が水に
自由に混合しうる有機溶媒であるか、水と該有機溶媒間
の相互溶解性が高いことである。この第4番目の要件が
満たされるとき、溶媒を含んだままのグラフト化反応生
成物に加熱状態のまま、直接、塩基性化合物による中和
後に水を添加することにより水分散体を形成せしめう
る。更に望ましいのは自由に混合しうるか或は相互溶解
性の高い有機溶剤の沸点が水の沸点より低い場合であ
る。その場合は上記によって形成された水分散体中より
簡単な蒸留によって有機溶剤を系外に取り除くことが出
来る。
(Reaction Solvent) As the reaction solvent, general-purpose solvents such as ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, and esters such as ethyl acetate and butyl acetate are used. it can. However, the selection of the reaction solvent used in the grafting reaction is extremely important. The conditions to be satisfied as a desirable reaction solvent are 1) solubility, 2) suitability as a radical polymerization solvent, 3) boiling point of the solvent, and 4) solubility of the solvent in water. Regarding 1), it is important to dissolve or disperse the base resin and at the same time to dissolve the branched portion of the graft polymer composed of the unsaturated monomer mixture and the non-grafted homopolymer as well as possible. Regarding 2), the solvent itself must not decompose the radical initiator (induced decomposition), or be a combination that causes an explosive hazard as reported between a specific organic peroxide and a specific ketone solvent. Further, it is important to have an appropriately small chain transfer constant as a reaction solvent for radical polymerization. Regarding 3), since the radical addition reaction of the radically polymerizable monomer is generally an exothermic reaction, it is desirable to carry out under the reflux condition of the solvent in order to keep the reaction temperature constant. Regarding 4), it cannot be said that the grafting reaction itself is an essential requirement, but when the purpose is to introduce a hydrophilic functional group into the base resin by modification and disperse the modified resin in water, From the viewpoint of practical implementation, it is desirable that the solvent selected under the requirements of 1) to 3) is an organic solvent that can be freely mixed with water, or that the water and the organic solvent have high mutual solubility. . When the fourth requirement is satisfied, a water dispersion may be formed by directly adding water to the graft reaction product containing the solvent in a heated state, after neutralization with the basic compound. . More desirable is when the free-mixing or highly mutually-soluble organic solvent has a boiling point lower than that of water. In that case, the organic solvent can be removed to the outside of the system by simple distillation in the water dispersion formed as described above.

【0052】本発明の実施のためのグラフト化反応溶媒
は単一溶媒、混合溶媒のいずれでも用いることが出来
る。沸点が250℃を越えるものは、余りに蒸発速度が
遅く、塗膜の高温焼付によっても充分に取り除くことが
出来ないので不適当である。また沸点が50℃以下で
は、それを溶媒としてグラフト化反応を実施する場合、
50℃以下の温度でラジカルに解裂する開始剤を用いね
ばならないので取扱上の危険が増大し、好ましくない。
The grafting reaction solvent for carrying out the present invention may be a single solvent or a mixed solvent. Those having a boiling point of more than 250 ° C. are not suitable because the evaporation rate is too slow and they cannot be sufficiently removed by baking the coating film at a high temperature. When the boiling point is 50 ° C or lower and the grafting reaction is carried out using it as a solvent,
Since an initiator that is cleaved into radicals at a temperature of 50 ° C. or lower must be used, the handling risk increases, which is not preferable.

【0053】生成するグラフト生成物を水に分散させる
ことを目的とする場合にグラフト反応に利用できる反応
溶媒は、ベース樹脂を溶解もしくは分散せしめ、かつラ
ジカル重合性単量体混合物およびその重合体を比較的良
く溶解する望ましい溶媒として、ケトン類例えばメチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサ
ノン、環状エ−テル類例えばテトラヒドロフラン、ジオ
キサン、グリコ−ルエ−テル類例えばプロピレングリコ
−ルメチルエ−テル、プロピレングリコ−ルプロピルエ
−テル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレン
グリコ−ルブチルエ−テル、カルビトール類例えばメチ
ルカルビト−ル、エチルカルビト−ル、ブチルカルビト
−ル、グリコ−ル類若しくはグリコ−ルエ−テルの低級
エステル類例えばエチレングリコ−ルジアセテ−ト、エ
チレングリコールエチルエーテルアセテート、ケトンア
ルコール類例えばダイアセトンアルコール、更にはN−
置換アミド類例えばジメチルホルムアミド、ジメチルア
セトアミド、N−メチルピロリドン等を例示する事が出
来る。
The reaction solvent which can be used in the graft reaction when the resulting graft product is intended to be dispersed in water is a solvent which dissolves or disperses the base resin, and is capable of reacting the radical-polymerizable monomer mixture and its polymer. Preferred solvents which are relatively soluble include ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, cyclic ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, glycol ethers such as propylene glycol methyl ether, propylene glycol propyl ether. , Ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol butyl ether, carbitols such as methyl carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, glycols or lower esters of glycol ethers such as Chirenguriko - Rujiasete - DOO, ethylene glycol ethyl ether acetate, ketones alcohols e.g. diacetone alcohol, more N-
Substituted amides such as dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone and the like can be exemplified.

【0054】グラフト化反応を単一溶媒で行なう場合
は、ベース樹脂をよく溶解する有機溶媒から一種を選ん
で行なうことが出来る。また、混合溶媒で行なう場合
は、上記の有機溶媒からのみ複数種選び反応を行うか、
あるいは、上記のベース樹脂をよく溶解する有機溶媒か
ら少なくとも一種を選び、それにベース樹脂をほとんど
溶解しない、低級アルコール類、低級カルボン酸類、低
級アミン類などの有機溶媒の中から少なくとも一種を加
えて反応を行う場合があり、いずれの溶媒においても反
応を行うこともできる。
When the grafting reaction is carried out in a single solvent, one kind can be selected from the organic solvents in which the base resin is well dissolved. When carrying out in a mixed solvent, the reaction may be carried out by selecting plural kinds only from the above organic solvents.
Alternatively, at least one kind is selected from the organic solvents that dissolve the above base resin well, and at least one kind is selected from organic solvents such as lower alcohols, lower carboxylic acids, and lower amines that hardly dissolve the base resin in the reaction. In some cases, the reaction can be carried out in any solvent.

【0055】(溶剤溶解型コーティング剤としての利
用)本発明におけるグラフト生成物は、溶剤溶解型コー
ティング剤として利用できる。実施例において示すよう
に、ベース樹脂とグラフト側鎖の相溶性を高めること
で、グラフト生成物から得られる塗膜の物性が大幅に改
善される。この理由については、現在のところ不明であ
るが、相溶性の悪い組み合わせにおいて得られるグラフ
ト生成物の塗膜の力学物性は、ベース樹脂と比較すると
破断点伸度の大幅な低下が観察され、それにより塗膜の
加工性が低下するのに対して、主鎖-側鎖間の相溶性を
高めていくと、伸度の低下が抑制され、また、耐水性の
低下もほとんど観察されず、実用上ベース樹脂と変わら
ないことを発見した。更にこの原理は単に熱乾燥塗膜に
おいてだけでなく、架橋剤を配合してなる焼付塗膜にお
いても妥当し、更に溶剤溶解型、水分散型のいずれの場
合にも当てはまることが確認された。また、側鎖の組成
によらず、グラフト化後の熱乾燥塗膜の耐ブロッキング
性はベース樹脂より向上するのが観察されており、塗膜
の力学物性および耐ブロッキング性の優れた塗膜を得る
ためには、主鎖が芳香族原料からなるポリエステル樹脂
やポリウレタン樹脂の場合は側鎖の成分中に芳香族系ラ
ジカル重合性単量体を含有させ、主鎖−側鎖の相溶性を
高めたグラフト生成物を設計することが必要である。
(Use as Solvent-Soluble Coating Agent) The graft product of the present invention can be used as a solvent-soluble coating agent. As shown in the examples, by increasing the compatibility between the base resin and the graft side chain, the physical properties of the coating film obtained from the graft product are significantly improved. The reason for this is unknown at present, but the mechanical properties of the coating film of the graft product obtained in the combination having poor compatibility are observed to have a large decrease in elongation at break as compared with the base resin. While the processability of the coating film decreases by increasing the compatibility between the main chain and side chains, the decrease in elongation is suppressed, and the decrease in water resistance is hardly observed. It was discovered that it is not different from the upper base resin. Further, it was confirmed that this principle is applicable not only to a heat-dried coating film but also to a baking coating film containing a cross-linking agent, and is applicable to both solvent-soluble type and water-dispersed type. In addition, regardless of the composition of the side chain, it has been observed that the blocking resistance of the heat-dried coating film after grafting is improved from that of the base resin, and a coating film having excellent mechanical properties and blocking resistance of the coating film is observed. In order to obtain a polyester resin or a polyurethane resin whose main chain is an aromatic raw material, an aromatic radical-polymerizable monomer is contained in the side chain component to increase the compatibility of the main chain-side chain. It is necessary to design an improved graft product.

【0056】ここで、相溶性の判定は、主鎖ポリマー及
び側鎖ポリマーをそれぞれ単独に合成し、それらを適当
な溶媒に溶解したのち、両者のポリマー溶液を混合し、
それより形成される皮膜の濁度を観察することによって
行うことができる。透明性の高い皮膜が与えられる場
合、主鎖ポリマーと側鎖ポリマーの相溶性は良好であ
る。本発明のグラフト体はそのままでも利用できるが、
架橋剤(硬化用樹脂)を配合して焼付硬化を行うことに
よりベース樹脂と比較して、より高度の耐溶剤性、耐水
性、硬度を発現することができる。この場合、ベース樹
脂であるポリエステルやポリウレタンでは、その合成上
の原理から側鎖に導入できる架橋性官能基が限定されて
おり、分子の末端の官能基を利用することでしか三次元
化できないため、架橋密度を高める場合にも限界があっ
た。しかし、本発明のグラフト体では側鎖に導入できる
官能基はその側鎖組成により任意であることから、ベー
ス樹脂を架橋させた場合と比較して架橋密度を大幅に高
めることができより高度の耐溶剤性、耐水性、硬度を付
与できることを見いだした。
Here, the compatibility is determined by synthesizing the main chain polymer and the side chain polymer independently, dissolving them in an appropriate solvent, and then mixing the polymer solutions of both.
This can be done by observing the turbidity of the film formed therefrom. When a highly transparent film is provided, the compatibility of the main chain polymer and the side chain polymer is good. The graft body of the present invention can be used as it is,
By blending a cross-linking agent (curing resin) and performing bake curing, higher solvent resistance, water resistance and hardness can be exhibited as compared with the base resin. In this case, in the polyester or polyurethane as the base resin, the crosslinkable functional group that can be introduced into the side chain is limited due to its synthetic principle, and three-dimensionalization can be achieved only by using the terminal functional group of the molecule. However, there is a limit in increasing the crosslink density. However, in the graft body of the present invention, since the functional group that can be introduced into the side chain is arbitrary depending on the side chain composition, it is possible to significantly increase the crosslink density as compared with the case where the base resin is crosslinked, and a higher degree of It has been found that solvent resistance, water resistance, and hardness can be imparted.

【0057】(水分散型コーティング剤としての利用)
本発明におけるグラフト化反応生成物はグラフト化によ
り導入された親水性官能基を塩基性化合物などで中和す
ることなどによって水分散化することが出来る。ラジカ
ル重合性単量体混合物中の親水性官能基含有ラジカル重
合性単量体と親水性官能基不含ラジカル重合性単量体の
比率は、選ばれる単量体の種類、グラフト化反応に供さ
れるベース樹脂/側鎖部の重量比にも関係するが、グラ
フト体の酸価は、望ましくは200〜4000当量/1
6 g、更に望ましくは500〜4000当量/106
gである。塩基性化合物としては塗膜形成時、或は硬化
剤配合による焼付硬化時に揮散する化合物が望ましく、
アンモニア、有機アミン類などが好適である。望ましい
化合物の例としては、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−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
ミンなどを挙げることが出来る。塩基性化合物は、グラ
フト化反応生成物中に含まれるカルボキシル基含有量に
応じて、少なくとも部分中和、若しくは、完全中和によ
って水分散体のpH値が5.0〜9.0の範囲であるよ
うに使用するのが望ましい。
(Use as water-dispersed coating agent)
The grafting reaction product in the present invention can be water-dispersed by neutralizing the hydrophilic functional group introduced by grafting with a basic compound or the like. The ratio of the hydrophilic functional group-containing radical polymerizable monomer to the hydrophilic functional group-free radical polymerizable monomer in the radical polymerizable monomer mixture depends on the type of monomer selected and the grafting reaction. The acid value of the grafted product is preferably 200 to 4000 equivalents / 1, although it depends on the weight ratio of the base resin / side chain part to be used.
0 6 g, more preferably 500 to 4000 equivalents / 10 6.
It is g. As the basic compound, a compound that volatilizes during coating film formation or bake-curing with a curing agent is desirable,
Ammonia and organic amines are suitable. Examples of desirable compounds 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, diethanolamine, tri Examples thereof include ethanolamine. The basic compound has a pH value of the aqueous dispersion of 5.0 to 9.0 depending on the content of the carboxyl group contained in the grafting reaction product, due to at least partial neutralization or complete neutralization. It is desirable to use it as it is.

【0058】水分散化の実施に際してはグラフト化反応
生成物中に含有される溶媒をあらかじめ減圧下のエクス
トルダ−などにより除去してメルト状、若しくは固体状
(ペレット、粉末など)のグラフト化反応生成物を塩基
性化合物を含有する水中へ投じて加熱下撹拌して水分散
体を作成することも出来るが、最も好適には、グラフト
化反応を終了した時点で直ちに塩基性化合物及び水を投
入し、さらに加熱撹拌を継続して水分散体を得る方法
(ワン・ポット法)が望ましい。後者の場合、必要に応
じてグラフト化反応に用いた水に混和しうる溶媒を蒸留
若しくは水との共沸蒸留によって一部又は全部を取り除
くことが出来る。
In carrying out the dispersion in water, the solvent contained in the grafting reaction product is removed in advance by an extruder under reduced pressure to form a grafting reaction in a melt form or a solid form (pellets, powder, etc.). It is also possible to prepare an aqueous dispersion by throwing the product into water containing a basic compound and stirring under heating, but most preferably, the basic compound and water are immediately added at the time when the grafting reaction is completed. Further, a method (one-pot method) of further continuing heating and stirring to obtain an aqueous dispersion is preferable. In the latter case, a part or all of the water-miscible solvent used in the grafting reaction can be removed by distillation or azeotropic distillation with water, if necessary.

【0059】(フォーミュレーション)本発明にかかわ
るグラフト生成物は塗料、インキ、コ−ティング剤、接
着剤などのベヒクルとして、或は繊維、フィルム、紙製
品の加工剤として利用される。本発明のグラフト生成物
はそのままでも使用されるが、架橋剤(硬化用樹脂)を
配合して焼付硬化を行うことにより、高度の耐溶剤性、
耐水性、硬度を発現することが出来る。架橋剤として
は、フェノ−ルホルムアルデヒド樹脂、アミノ樹脂、多
官能エポキシ化合物、多官能イソシアネ−ト化合物およ
びその各種ブロックイソシアネート化合物、多官能アジ
リジン化合物などを挙げることが出来る。フェノール樹
脂としてはたとえばアルキル化フェノール類、クレゾー
ル類のホルムアルデヒド縮合物を挙げることが出来る。
具体的にはアルキル化(メチル、エチル、プロピル、イ
ソプロピル、ブチル)フェノール、p-tert- アミルフェ
ノール、4、4'-sec- ブチリデンフェノール、p-tert- ブ
チルフェノール、o-,m-,p-クレゾール、p-シクロヘキシ
ルフェノール、4,4'- イソプロピリデンフェノール、p-
ノニルフェノール、p-オクチルフェノール、3-ペンタデ
シルフェノール、フェノール、フェニル-o- クレゾー
ル、p-フェニルフェノール、キシレノールなどのホルム
アルデヒド縮合物が挙げられる。
(Formulation) The graft product according to the present invention is used as a vehicle for paints, inks, coating agents, adhesives, etc., or as a processing agent for fibers, films and paper products. The graft product of the present invention can be used as it is, but by adding a cross-linking agent (curing resin) and performing bake curing, high solvent resistance,
It can exhibit water resistance and hardness. Examples of the crosslinking agent include phenol formaldehyde resin, amino resin, polyfunctional epoxy compound, polyfunctional isocyanate compound and various blocked isocyanate compounds thereof, and polyfunctional aziridine compound. Examples of the phenol resin include formaldehyde condensation products of alkylated phenols and cresols.
Specifically, alkylated (methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl) phenol, p-tert-amylphenol, 4,4'-sec-butylidenephenol, p-tert-butylphenol, o-, m-, p -Cresol, p-cyclohexylphenol, 4,4'-isopropylidenephenol, p-
Formaldehyde condensates such as nonylphenol, p-octylphenol, 3-pentadecylphenol, phenol, phenyl-o-cresol, p-phenylphenol and xylenol can be mentioned.

【0060】アミノ樹脂としては、例えば尿素、メラミ
ン、ベンゾグアナミンなどのホルムアルデヒド付加物、
さらにこれらの炭素原子数が1〜6のアルコールによる
アルキルエーテル化合物を挙げることができる。具体的
にはメトキシ化メチロール尿素、メトキシ化メチロール
N,N-エチレン尿素、メトキシ化メチロールジシアンジア
ミド、メトキシ化メチロールメラミン、メトキシ化メチ
ロールベンゾグアナミン、ブトキシ化メチロールメラミ
ン、ブトキシ化メチロールベンゾグアナミンなどが挙げ
られるが好ましくはメトキシ化メチロールメラミン、ブ
トキシ化メチロールメラミン、およびメチロール化ベン
ゾグアナミンであり、それぞれ単独または併用して使用
することができる。
Examples of amino resins include formaldehyde adducts such as urea, melamine and benzoguanamine,
Further, an alkyl ether compound containing an alcohol having 1 to 6 carbon atoms can be mentioned. Specifically, methoxylated methylol urea, methoxylated methylol
N, N-ethylene urea, methoxylated methylol dicyandiamide, methoxylated methylol melamine, methoxylated methylol benzoguanamine, butoxylated methylol melamine, butoxylated methylol benzoguanamine, but preferably methoxylated methylol melamine, butoxylated methylol melamine, and methylol Benzoguanamine, which can be used alone or in combination.

【0061】エポキシ化合物としてはビスフェノールA
のジグリシジルエーテルおよびそのオリゴマー、水素化
ビスフェノールAのジグリシジルエーテルおよびそのオ
リゴマー、オルソフタル酸ジグリシジルエステル、イソ
フタル酸ジグリシジルエステル、テレフタル酸ジグリシ
ジルエステル、p-オキシ安息香酸ジグリシジルエステ
ル、テトラハイドロフタル酸ジグリシジルエステル、ヘ
キサハイドロフタル酸ジグリシジルエステル、コハク酸
ジグリシジルエステル、アジピン酸ジグリシジルエステ
ル、セバシン酸ジグリシジルエステル、エチレングリコ
ールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグ
リシジルエーテル、1、4-ブタンジオールジグリシジルエ
ーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテルお
よびポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル
類、トリメリット酸トリグリシジルエステル、トリグリ
シジルイソシアヌレート、1,4-ジグリシジルオキシベン
ゼン、ジグリシジルプロピレン尿素、グリセロールトリ
グリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリ
シジルエーテル、ペンタエリスリトールトリグリシジル
エーテル、グリセロールアルキレンオキサイド付加物の
トリグリシジルエーテルなどを挙げることができる。
Bisphenol A as an epoxy compound
Diglycidyl ether and its oligomer, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether and its oligomer, orthophthalic acid diglycidyl ester, isophthalic acid diglycidyl ester, terephthalic acid diglycidyl ester, p-oxybenzoic acid diglycidyl ester, tetrahydrophthalic acid Acid diglycidyl ester, hexahydrophthalic acid diglycidyl ester, succinic acid diglycidyl ester, adipic acid diglycidyl ester, sebacic acid diglycidyl ester, ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, 1,4-butanediol di Glycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether and polyalkylene glycol diglycidyl ethers, trimellitic acid tri Lycidyl ester, triglycidyl isocyanurate, 1,4-diglycidyloxybenzene, diglycidyl propylene urea, glycerol triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, pentaerythritol triglycidyl ether, triglycidyl ether of glycerol alkylene oxide adduct And so on.

【0062】さらにイソシアネート化合物としては芳香
族、脂肪族のジイソシアネート、3価以上のポリイソシ
アネートがあり、低分子化合物、高分子化合物のいずれ
でもよい。たとえば、テトラメチレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート、トルエンジイソ
シアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、水素
化ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイ
ソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、イ
ソホロンジイソシアネートあるいはこれらのイソシアネ
ート化合物の3量体、およびこれらのイソシアネート化
合物の過剰量と、たとえばエチレングリコール、プロピ
レングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリ
ン、ソルビトール、エチレンジアミン、モノエタノール
アミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンな
どの低分子活性水素化合物または各種ポリエステルポリ
オール類、ポリエーテルポリオール類、ポリアミド類の
高分子活性水素化合物などとを反応させて得られる末端
イソシアネート基含有化合物が挙げられる。
Further, as the isocyanate compound, there are aromatic and aliphatic diisocyanates and polyisocyanates having 3 or more valences, and either low molecular weight compounds or high molecular weight compounds may be used. For example, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate or trimer of these isocyanate compounds, and excess of these isocyanate compounds. The amount of the low molecular weight active hydrogen compound such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, sorbitol, ethylenediamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine or various polyester polyols, polyether polyols, polyamides Conflicts with high molecular weight active hydrogen compounds It includes terminal isocyanate group-containing compounds obtained by.

【0063】イソシアネート化合物としてはブロック化
イソシアネートであってもよい。イソシアネートブロッ
ク化剤としては、例えばフェノール、チオフェノール、
メチルチオフェノール、クレゾール、キシレノール、レ
ゾルシノール、ニトロフェノール、クロロフェノール等
のフェノール類、アセトキシム、メチルエチルケトオキ
シム、シクロヘキサノンオキシムなどのオキシム類、メ
タノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなど
のアルコール類、エチレンクロルヒドリン、1,3-ジクロ
ロ-2-プロパノールなどのハロゲン置換アルコール類、t
-ブタノール、t-ペンタノールなどの第3級アルコール
類、ε-カプロラクタム、δーバレロラクタム、γーブチ
ロラクタム、βープロピルラクタムなどのラクタム類が
挙げられ、その他にも芳香族アミン類、イミド類、アセ
チルアセトン、アセト酢酸エステル、マロン酸エチルエ
ステルなどの活性メチレン化合物、メルカプタン類、イ
ミン類、尿素類、ジアリール化合物類重亜硫酸ソーダな
ども挙げられる。ブロック化イソシアネートは上記イソ
シアネート化合物とイソシアネート化合物とイソシアネ
ートブロック化剤とを従来公知の適宜の方法より付加反
応させて得られる。
The isocyanate compound may be a blocked isocyanate. Examples of the isocyanate blocking agent include phenol, thiophenol,
Methylthiophenol, cresol, xylenol, resorcinol, nitrophenol, chlorophenol and other phenols, acetoxime, methylethylketoxime, cyclohexanone oxime and other oximes, methanol, ethanol, propanol, butanol and other alcohols, ethylene chlorohydrin, 1, Halogen-substituted alcohols such as 3-dichloro-2-propanol, t
-Tert-alcohols such as butanol and t-pentanol, lactams such as ε-caprolactam, δ-valerolactam, γ-butyrolactam and β-propyllactam, and other aromatic amines, imides, acetylacetone, Examples also include active methylene compounds such as acetoacetic acid ester and malonic acid ethyl ester, mercaptans, imines, ureas, diaryl compounds such as sodium bisulfite. The blocked isocyanate is obtained by subjecting the above isocyanate compound, an isocyanate compound and an isocyanate blocking agent to an addition reaction by a conventionally known appropriate method.

【0064】これらの架橋剤には硬化剤あるいは促進剤
を併用することもできる。架橋剤の配合方法としてはベ
ース樹脂に混合する方法が挙げられるが、さらにあらか
じめグラフト生成物の有機溶剤溶液中に溶解させ、その
混合溶液を水に分散させる方法があり、架橋剤の種類に
より任意に選択することが出来る。硬化反応は、一般に
本発明のグラフト生成物100部(固形分)に対して硬
化用樹脂5〜40部(固形分)が配合され硬化剤の種類
に応じて60〜250℃の温度範囲で1〜60分間程度
加熱することにより行われる。必要の場合、反応触媒や
促進剤も併用される。本発明のグラフト生成物には、顔
料、染料、各種添加剤などを配合することが出来る。本
発明のグラフト生成物は、他の樹脂と混合使用すること
ができ、その加工性を向上せしめることが出来る。
A curing agent or an accelerator may be used in combination with these crosslinking agents. The method of blending the cross-linking agent includes a method of mixing with the base resin, and further, there is a method of dissolving it in an organic solvent solution of the graft product in advance and dispersing the mixed solution in water. Can be selected. The curing reaction is generally carried out by adding 5 to 40 parts (solid content) of the curing resin to 100 parts (solid content) of the graft product of the present invention, in the temperature range of 60 to 250 ° C. depending on the type of the curing agent. It is performed by heating for about 60 minutes. If necessary, a reaction catalyst and a promoter are also used in combination. The graft product of the present invention can be blended with pigments, dyes, various additives and the like. The graft product of the present invention can be used as a mixture with other resins, and its processability can be improved.

【0065】さらに本発明にかかわるグラフト生成物を
基材とした塗料、インキ、コーティング剤、接着剤、各
種加工剤は、ディップコート法、はけ塗り法、ロールコ
ート法、スプレー法、各種印刷法のすべてに適用可能性
を有している。
Further, paints, inks, coating agents, adhesives and various processing agents based on the graft product according to the present invention include dip coating method, brush coating method, roll coating method, spraying method and various printing methods. It has applicability to all.

【0066】[0066]

【実施例】以下、本発明を実施例を用いて説明する。実
施例中、単に部とあるのは重量部を表し、%とあるのは
重量%を示す。各測定項目は以下の方法に従った。 (1)重量平均分子量 樹脂 0.005gをテトラヒドロフラン 10cc に溶かし、G
PC−LALLS装置低角度光散乱光度計 LS-8000(東
ソー株式会社製、テトラヒドロフラン溶媒、リファレン
ス:ポリスチレン)で測定した。 (2)ガラス転移温度(Tg) 示差走査熱量計(DSC)を用いて20℃/分の昇温速度
で測定した。サンプルは資料5mgをアルミニウム押さえ
蓋型容器に入れクリンプして用いた。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. In the examples, "parts" means "parts by weight" and "%" means "% by weight". Each measurement item followed the following method. (1) Dissolve 0.005 g of weight average molecular weight resin in 10 cc of tetrahydrofuran,
PC-LALLS device Low angle light scattering photometer LS-8000 (manufactured by Tosoh Corporation, tetrahydrofuran solvent, reference: polystyrene) was used for measurement. (2) Glass transition temperature (Tg) The glass transition temperature (Tg) was measured using a differential scanning calorimeter (DSC) at a temperature rising rate of 20 ° C / min. As a sample, 5 mg of the material was put into an aluminum pressing lid type container and crimped before use.

【0067】(3)グラフト側鎖の重量平均分子量の測
定 グラフト重合により得られた生成物を、KOH/水−メタノ
ール溶液中で還流下共重合ポリエステルの加水分解を行
なった。分解生成物を酸性条件下でTHFを用いて抽出
を行ない、ヘキサンで再沈澱によりアクリル重合体を精
製した。この重合体を GPC装置(島津製作所製、テトラ
ヒドロフラン溶媒、ポリスチレン換算)で測定し、グラ
フト側鎖の重量平均分子量を計算した。 (4)水分散体粒子径 水分散体をイオン交換水を用いて固形分濃度 0.1重量%
に調節し、レーザー光散乱粒度分布計 Coulter model N
4 (Coulter 社製)により20℃で測定した。
(3) Measurement of Weight Average Molecular Weight of Graft Side Chain The product obtained by graft polymerization was subjected to hydrolysis of the copolyester under reflux in a KOH / water-methanol solution. The decomposition product was extracted with THF under acidic conditions, and the acrylic polymer was purified by reprecipitation with hexane. This polymer was measured with a GPC apparatus (manufactured by Shimadzu Corporation, tetrahydrofuran solvent, converted to polystyrene), and the weight average molecular weight of the graft side chain was calculated. (4) Aqueous dispersion particle size The aqueous dispersion has a solid content concentration of 0.1% by weight using ion-exchanged water.
Adjust the laser light scattering particle size distribution meter Coulter model N
4 (manufactured by Coulter) at 20 ° C.

【0068】(5)水分散体B型粘度 水分散体の粘度は回転粘度計(東京計器(株)製,EM
型)を用い、25℃で測定した。 (6)還元粘度 ポリエステル樹脂0.01gをフェノール/テトラクロロエ
タン(重量比6/4)の混合溶媒25ccに溶かし、30℃で
測定した。 (7)硬化塗膜硬度(鉛筆硬度) 鋼板の塗面をJIS S-6006に規定された高級鉛筆を用い、
JIS K-5400に従って測定した。 (8)硬化塗膜光沢 60度反射率を測定した。
(5) Aqueous Dispersion B Type Viscosity The viscosity of the aqueous dispersion is a rotational viscometer (manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd., EM).
Type) and was measured at 25 ° C. (6) Reduced viscosity 0.01 g of a polyester resin was dissolved in 25 cc of a mixed solvent of phenol / tetrachloroethane (weight ratio 6/4) and measured at 30 ° C. (7) Hardness of cured coating film (pencil hardness) The coated surface of the steel plate is a high-grade pencil specified in JIS S-6006,
It was measured according to JIS K-5400. (8) Cured coating gloss The 60 ° reflectance was measured.

【0069】(9)硬化塗膜屈曲性 塗装鋼板を180 度折り曲げ屈曲部に発生する割れを10倍
のルーペで観察し判定した。4Tとは、折り曲げ部に同じ
板厚のものを4枚挟んだ場合でも屈曲部に割れを発生し
ない場合を示す。 (10)硬化塗膜付着性 ASTMD-3359に準拠した。 (11)硬化塗膜耐溶剤性 キシレンを含浸させたガーゼを用いて皮膜をこすり、下
地が現われるまでの回数を記録した。
(9) Cured coating film Flexibility The coated steel sheet was bent 180 degrees, and cracks generated in the bent portion were observed and judged with a 10 times magnifying glass. 4T indicates a case where cracks do not occur at the bent portion even when four bent sheets having the same plate thickness are sandwiched. (10) Adhesion of cured coating film According to ASTM D-3359. (11) Cured coating film The film was rubbed with a gauze impregnated with solvent resistant xylene, and the number of times until the undercoat appeared was recorded.

【0070】(12)硬化塗膜耐水性 グラフト生成物100固形部に対し、メラミン樹脂を2
5固形部、パラトルエンスルホン酸(触媒)を0.25
固形部、酸化チタン100部、ガラスビーズ250部を
配合したものをペイントシェーカーで5時間振とう分散
した。ついで、亜鉛鉄板上に乾燥後の膜厚が15μmに
なるように塗布し、230℃×1分焼き付けた。得られ
た塗装板を沸騰水中で2hr煮沸処理し光沢保持率
(%)で評価した。光沢保持率は次式により算出した。 光沢保持率(%)=(処理後の光沢/処理前の光沢)×
100
(12) Cured coating film 2 parts of melamine resin was added to 100 parts by weight of the water resistant graft product.
5 solid parts, paratoluene sulfonic acid (catalyst) 0.25
What mixed the solid part, 100 parts of titanium oxide, and 250 parts of glass beads was shake-dispersed for 5 hours with the paint shaker. Then, it was applied on a zinc iron plate so that the film thickness after drying was 15 μm, and baked at 230 ° C. for 1 minute. The coated plate thus obtained was boiled in boiling water for 2 hours and evaluated by gloss retention (%). The gloss retention rate was calculated by the following formula. Gloss retention rate (%) = (Gloss after treatment / Gloss before treatment) ×
100

【0071】(13)ポリエステルグラフト効率 グラフト重合により得られた生成物を、220 MHz 1H NMR
および55 MHz 13C NMR(バリアン社製、測定溶媒CDCl3/
DMSO-d6)により測定を行ない、ポリエステルに共重合し
た二重結合含有成分の二重結合由来のシグナルの強度変
化を元にグラフト効率を測定した。 ポリエステルグラフト効率=(1−(グラフト重合生成
物の二重結合含有成分の二重結合由来のシグナルの相対
強度/原料ポリエステルの二重結合含有成分の二重結合
由来のシグナルの相対強度))×100(%) なお、基準シグナルとして内部インターナルのシグナル
強度との比較により相対強度を算出した。
(13) Polyester Grafting Efficiency The product obtained by the graft polymerization was analyzed by 220 MHz 1H NMR.
And 55 MHz 13C NMR (Varian, measurement solvent CDCl3 /
The measurement was performed with DMSO-d6), and the grafting efficiency was measured based on the intensity change of the signal derived from the double bond of the double bond-containing component copolymerized with polyester. Polyester grafting efficiency = (1- (relative intensity of signal derived from double bond of double bond-containing component of graft polymerization product / relative intensity of signal derived from double bond of double bond-containing component of raw material polyester)) × 100 (%) The relative intensity was calculated by comparison with the signal intensity of the internal signal as a reference signal.

【0072】(14)主鎖−側鎖間の相溶性評価 グラフト体の主鎖となる樹脂及び側鎖となる樹脂を単独
で合成し、それぞれを固形分濃度5%の透明なテトラヒド
ロフラン溶液にした後、固形重量比50/50の割合で
混合し、乾燥後の膜厚が100 μm となるようにガラス上
に塗布し、120℃、10分乾燥させることで塗膜を得た。
この塗膜の透明性を目視で判断した。 ○:塗膜は透明性が高い △:塗膜は濁る ×:塗膜は白化する
(14) Evaluation of compatibility between main chain and side chain The resin which becomes the main chain and the resin which becomes the side chain of the graft body were independently synthesized, and each was made into a transparent tetrahydrofuran solution having a solid content concentration of 5%. Then, they were mixed at a solid weight ratio of 50/50, coated on glass so that the film thickness after drying was 100 μm, and dried at 120 ° C. for 10 minutes to obtain a coating film.
The transparency of this coating film was visually evaluated. ◯: The coating film has high transparency Δ: The coating film is cloudy ×: The coating film is whitened

【0073】ポリエステル樹脂の製造例 撹拌機、温度計および部分還流式冷却器を具備したステ
ンレススチール製オートクレーブにジメチルテレフタレ
ート 466部、ジメチルイソフタレート 466部、ネオペン
チルグリコール 401部、エチレングリコール 443部、お
よびテトラ−n−ブチルチタネート 0.52 部を仕込み、
160 ℃〜220 ℃まで4時間かけてエステル交換反応を行
なった。次いでフマル酸23部を加え 200℃から 220℃ま
で1時間かけて昇温し、エステル化反応を行なった。次
いで 255℃まで昇温し、反応系を徐々に減圧したのち
0.2 mmHg の減圧下で1時間30分反応させ、ポリエステ
ル(A-1)を得た。得られたポリエステル(A-1) は淡黄色
透明であった。NMR 等により測定した組成は次の通りで
あった。 ジカルボン酸成分 テレフタル酸 47モル% イソフタル酸 48モル% フマル酸 5モル% ジオール成分 ネオペンチルグリコール 50モル% エチレングリコール 50モル% 同様の方法により表1に示した種々のポリエステル(A-2
〜4)を製造した。各ポリエステルの分子量とNMR等に
より測定した組成分析結果を表1に示す。表中各成分は
モル数を示す。
Production Example of Polyester Resin In a stainless steel autoclave equipped with a stirrer, a thermometer and a partial reflux condenser, 466 parts of dimethyl terephthalate, 466 parts of dimethyl isophthalate, 401 parts of neopentyl glycol, 443 parts of ethylene glycol, and Charge 0.52 parts of tetra-n-butyl titanate,
The transesterification reaction was performed from 160 ° C to 220 ° C over 4 hours. Next, 23 parts of fumaric acid was added and the temperature was raised from 200 ° C to 220 ° C over 1 hour to carry out an esterification reaction. Then raise the temperature to 255 ° C and gradually reduce the pressure in the reaction system.
The reaction was carried out for 1 hour and 30 minutes under a reduced pressure of 0.2 mmHg to obtain polyester (A-1). The obtained polyester (A-1) was light yellow and transparent. The composition measured by NMR and the like was as follows. Dicarboxylic acid component 47 mol% terephthalic acid 48 mol% isophthalic acid 5 mol% Fumaric acid 5 mol% Diol component neopentyl glycol 50 mol% Ethylene glycol 50 mol% Various polyesters shown in Table 1 (A-2
~ 4) were produced. Table 1 shows the molecular weight of each polyester and the composition analysis results measured by NMR and the like. In the table, each component indicates the number of moles.

【0074】[0074]

【表1】 [Table 1]

【0075】ポリエステルポリウレタン樹脂の製造例 撹拌機、温度計および部分還流式冷却器を具備したステ
ンレススチール製オートクレーブにジメチルテレフタレ
ート 466部、ジメチルイソフタレート 466部、ネオペン
チルグリコール 401部、エチレングリコール 443部、お
よびテトラ−n−ブチルチタネート 0.52 部を仕込み、
160 ℃〜220 ℃まで4時間かけてエステル交換反応を行
なった。次いでフマル酸23部を加え 200℃から 220℃ま
で1時間かけて昇温し、エステル化反応を行なった。次
いで 255℃まで昇温し、反応系を徐々に減圧したのち
0.3 mmHg の減圧下で1時間反応させ、ポリエステル(A
-5)を得た。得られたポリエステル(A-5)は淡黄色透明
であった。NMR 等により測定した組成は次の通りであっ
た。 ジカルボン酸成分 テレフタル酸 47モル% イソフタル酸 48モル% フマル酸 5モル% ジオール成分 ネオペンチルグリコール 50モル% エチレングリコール 50モル% このポリエステルポリオール100 部を撹拌機、温度計お
よび部分還流式冷却器を具備した反応器中にメチルエチ
ルケトン100 部と共に仕込み溶解後、ネオペンチルグリ
コール3部、ジフェニルメタンジイソシアネート15部、
ジブチル錫ラウレート0.02部を仕込み、60〜70℃で6時
間反応させた。次いでジブチルアミン1部を加え反応系
を室温まで冷却し反応を停止した。得られたポリウレタ
ン樹脂(A-6) の還元粘度は0.52であった。
Production Example of Polyester Polyurethane Resin In a stainless steel autoclave equipped with a stirrer, a thermometer and a partial reflux condenser, 466 parts of dimethyl terephthalate, 466 parts of dimethyl isophthalate, 401 parts of neopentyl glycol, 443 parts of ethylene glycol, And 0.52 parts of tetra-n-butyl titanate were charged,
The transesterification reaction was performed from 160 ° C to 220 ° C over 4 hours. Next, 23 parts of fumaric acid was added and the temperature was raised from 200 ° C to 220 ° C over 1 hour to carry out an esterification reaction. Then raise the temperature to 255 ° C and gradually reduce the pressure in the reaction system.
React under a reduced pressure of 0.3 mmHg for 1 hour to remove polyester (A
-5) was obtained. The obtained polyester (A-5) was light yellow and transparent. The composition measured by NMR and the like was as follows. Dicarboxylic acid component Terephthalic acid 47 mol% Isophthalic acid 48 mol% Fumaric acid 5 mol% Diol component Neopentyl glycol 50 mol% Ethylene glycol 50 mol% 100 parts of this polyester polyol is equipped with a stirrer, thermometer and partial reflux condenser Into the reactor that was prepared, 100 parts of methyl ethyl ketone was charged and dissolved, then 3 parts of neopentyl glycol, 15 parts of diphenylmethane diisocyanate,
0.02 parts of dibutyltin laurate was charged and reacted at 60 to 70 ° C. for 6 hours. Then, 1 part of dibutylamine was added and the reaction system was cooled to room temperature to stop the reaction. The reduced viscosity of the obtained polyurethane resin (A-6) was 0.52.

【0076】同様の方法によりポリエステルポリオール
(A-7) 及びポリエステルポリウレタン(A-8) を製造し
た。各ポリエステルの分子量とNMR等により測定した
組成分析結果を表1に、各ポリエステルポリウレタンの
分子量とNMR等により測定した組成分析結果を表2に
示す。表1中の各成分はモル数を示し、表2中の各成分
は重量部を示す。
By the same method, polyester polyol
(A-7) and polyester polyurethane (A-8) were produced. Table 1 shows the molecular weight of each polyester and the composition analysis result measured by NMR and the like, and Table 2 shows the composition analysis result of each polyester polyurethane measured by the molecular weight and NMR. Each component in Table 1 indicates the number of moles, and each component in Table 2 indicates parts by weight.

【0077】[0077]

【表2】 [Table 2]

【0078】実施例 1 撹拌機、温度計、還流装置と定量滴下装置を備えた反応
器にポリエステル樹脂(A-1) 60部、メチルエチルケトン
70部、イソプロピルアルコール20部、マレイン酸無水物
6.4 部、フマル酸ジエチル5.6 部をいれ加熱、撹拌し還
流状態で樹脂を溶解した。樹脂が完溶した後、スチレン
8部とオクチルメルカプタン1部の混合物、アゾビスイ
ソブチルニトリル1.2 部をメチルエチルケトン25部、イ
ソプロピルアルコール5部の混合溶液に溶解した溶液と
を、1.5 時間かけてポリエステル溶液中にそれぞれ滴下
し、さらに3時間反応させ、グラフト体(B-1) 溶液を得
た。このグラフト体溶液にエタノール20部を添加し、30
分間還流状態でグラフト体側鎖中のマレイン酸無水物と
反応させた後、室温まで冷却した。次いでこれにトリエ
チルアミン10部を添加し中和した後にイオン交換水160
部を添加し30分間撹拌した。その後、加熱により媒体中
に残存する溶媒を溜去し、最終的な水分散体(C-1) とし
た。生成した水分散体は乳白色で平均粒子径80nm、25℃
におけるB型粘度は50cps であった。このグラフト体の
グラフト効率は60%であった。この水分散体を40℃で60
日間放置したが、外観変化は全く見られず、一方粘度変
化もなくきわめて優れた貯蔵安定性を示した。また、得
られたグラフト体の側鎖の分子量は、8000であった。こ
の水分散体をOPPフィルムの未処理面側に塗布し、1
20℃、2時間乾燥させ、厚さ50μm の硬化剤を含ま
ない熱乾燥塗膜を得た。グラフト体(B−1)について
は表3に、水分散体(C−1)については表5に、水分
散体(C−1)の塗膜物性に関しては表6、表7、表8
に示した。
Example 1 A reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux device and a metering dropping device was placed in a reactor containing 60 parts of polyester resin (A-1) and methyl ethyl ketone.
70 parts, isopropyl alcohol 20 parts, maleic anhydride
6.4 parts and 5.6 parts of diethyl fumarate were added and heated and stirred to dissolve the resin under reflux. After the resin is completely dissolved, a mixture of 8 parts of styrene and 1 part of octyl mercaptan, 1.2 parts of azobisisobutylnitrile dissolved in a mixed solution of 25 parts of methyl ethyl ketone and 5 parts of isopropyl alcohol are added to the polyester solution over 1.5 hours. To each of them, and the reaction was further continued for 3 hours to obtain a graft body (B-1) solution. To this graft solution, add 20 parts of ethanol, and add 30 parts
After reacting with the maleic anhydride in the side chain of the graft body under reflux for minutes, the mixture was cooled to room temperature. Next, 10 parts of triethylamine was added to this to neutralize it, and then ion-exchanged water 160
Parts were added and stirred for 30 minutes. Then, the solvent remaining in the medium was distilled off by heating to obtain a final aqueous dispersion (C-1). The resulting aqueous dispersion is milky white and has an average particle size of 80 nm and 25 ° C.
The B-type viscosity at 50 was 50 cps. The graft efficiency of this graft body was 60%. This water dispersion at 60 ℃ 60
After being left for a day, no change in appearance was observed, and there was no change in viscosity, indicating excellent storage stability. The molecular weight of the side chain of the obtained graft body was 8,000. Apply this water dispersion to the untreated side of the OPP film and apply 1
After drying at 20 ° C. for 2 hours, a heat-dried coating film having a thickness of 50 μm and containing no curing agent was obtained. The graft body (B-1) is shown in Table 3, the water dispersion (C-1) is shown in Table 5, and the coating properties of the water dispersion (C-1) are shown in Tables 6, 7, and 8.
It was shown to.

【0079】実施例 2 撹拌機、温度計、還流装置と定量滴下装置を備えた反応
器にポリエステル樹脂(A-1) 90部、シクロヘキサノン50
部、ソルベッソ150 40部、マレイン酸無水物4部、フマ
ル酸ジエチル3部をいれ加熱、撹拌し還流状態で樹脂を
溶解した。樹脂が完溶した後、スチレン3部とオクチル
メルカプタン0.1 部の混合物、アゾビスイソブチルニト
リル0.6 部をシクロヘキサノン10部に溶解した溶液と
を、1.5 時間かけてポリエステル溶液中にそれぞれ滴下
し、さらに3時間反応させ、次いで、固形分濃度20%の
溶液に調製し、グラフト体溶液(B-2) を得た。このグラ
フト体溶液をOPPフィルムの未処理面側に塗布し、1
20℃、24時間乾燥させ、厚さ50μm の硬化剤を含
まない熱乾燥塗膜を得た。グラフト体溶液(B−2)及
びその塗膜物性に関してそれぞれ表3及び表5に示し
た。
Example 2 90 parts of polyester resin (A-1) and 50 parts of cyclohexanone were placed in a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux device and a metering dropping device.
Parts, Solvesso 150 40 parts, maleic anhydride 4 parts, and diethyl fumarate 3 parts were added and heated and stirred to dissolve the resin under reflux. After the resin was completely dissolved, a mixture of 3 parts of styrene and 0.1 part of octyl mercaptan and a solution of 0.6 part of azobisisobutylnitrile dissolved in 10 parts of cyclohexanone were added dropwise to the polyester solution over 1.5 hours, and then for another 3 hours. The mixture was reacted and then prepared into a solution having a solid content concentration of 20% to obtain a graft body solution (B-2). Apply this graft solution to the untreated surface side of the OPP film,
After drying at 20 ° C. for 24 hours, a heat-dried coating film having a thickness of 50 μm and containing no curing agent was obtained. The graft body solution (B-2) and its coating film physical properties are shown in Tables 3 and 5, respectively.

【0080】実施例 3〜4 実施例1と同様にして、表1のポリエステル(A-1 〜
2)に対し、表3に示す組成においてグラフト化を行
い、種々の水分散体(C-3 〜4)を製造した(表5)。
この水分散体をOPPフィルムの未処理面側に塗布し、
120℃、2時間乾燥させ、厚さ50μm の硬化剤を含
まない熱乾燥塗膜を得た。この塗膜物性は表6、表7、
表8に示した。
Examples 3 to 4 In the same manner as in Example 1, the polyesters (A-1 to
2) was grafted with the composition shown in Table 3 to produce various water dispersions (C-3 to 4) (Table 5).
Apply this aqueous dispersion to the untreated surface side of the OPP film,
It was dried at 120 ° C. for 2 hours to obtain a heat-dried coating film having a thickness of 50 μm and containing no curing agent. The coating properties are shown in Tables 6 and 7,
The results are shown in Table 8.

【0081】実施例 5〜8 実施例2と同様にして、表1に示すポリエステル(A-3
〜4)及び表2に示すポリエステルポリウレタン(A-6
、8)に対し、表3に示す組成においてグラフト化を
行い、固形分濃度20%の溶液に調製し、種々のグラフト
体溶液(B-5〜8)を製造した(表3)。このグラフト
体溶液をOPPフィルムの未処理面側に塗布し、120
℃、24時間乾燥させ、厚さ50μm の硬化剤を含まな
い熱乾燥塗膜を得た。この塗膜物性は表6、表7、表8
に示した。
Examples 5 to 8 In the same manner as in Example 2, polyesters (A-3
~ 4) and the polyester polyurethanes shown in Table 2 (A-6
, 8) was grafted with the composition shown in Table 3 to prepare a solution having a solid content concentration of 20%, and various graft body solutions (B-5 to 8) were produced (Table 3). This graft solution is applied to the untreated surface side of the OPP film,
Drying was conducted at 24 ° C. for 24 hours to obtain a heat-dried coating film having a thickness of 50 μm and containing no curing agent. The physical properties of this coating film are shown in Tables 6, 7, and 8.
It was shown to.

【0082】比較例 1 撹拌機、温度計、還流装置と定量滴下装置を備えた反応
器にポリエステル樹脂(A-1) 75部、シクロヘキサノン50
部、ソルベッソ150 を40部入れ、加熱、撹拌し還流状態
で樹脂を溶解した。樹脂が完溶した後、アクリル酸25部
とオクチルメルカプタン0.5 部の混合物、アゾビスイソ
ブチルニトリル0.6 部をシクロヘキサノン10部に溶解し
た溶液とを、1.5 時間かけてポリエステル溶液中にそれ
ぞれ滴下し、さらに3時間反応させ、次いで、固形分濃
度20%の溶液に調製し、グラフト体溶液(B-2)を得た
(表4)。このグラフト体のグラフト効率は20%、ま
た、グラフト体側鎖の分子量は12000であった。このグ
ラフト体溶液をOPPフィルムの未処理面側に塗布し、
120℃、24時間乾燥させ、厚さ50μmの硬化剤を
含まない熱乾燥塗膜を得た。この塗膜物性は表6、表7
に示した。
Comparative Example 1 75 parts of polyester resin (A-1) and 50 parts of cyclohexanone were placed in a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux device and a metering dropping device.
Part, 40 parts of Solvesso 150 were put and heated and stirred to dissolve the resin under reflux. After the resin was completely dissolved, a mixture of 25 parts of acrylic acid and 0.5 part of octyl mercaptan and a solution of 0.6 part of azobisisobutylnitrile dissolved in 10 parts of cyclohexanone were added dropwise to the polyester solution over 1.5 hours, and then 3 parts were added. After reacting for a time, a solution having a solid content concentration of 20% was prepared to obtain a graft body solution (B-2) (Table 4). The graft efficiency of this graft was 20%, and the molecular weight of the side chain of the graft was 12000. This graft solution is applied to the untreated surface side of the OPP film,
It was dried at 120 ° C. for 24 hours to obtain a heat-dried coating film having a thickness of 50 μm and containing no curing agent. The physical properties of this coating film are shown in Tables 6 and 7.
It was shown to.

【0083】比較例 2〜4 実施例1と同様にして、種々のポリエステル(A-2〜
4)に対し、表4に示す組成においてグラフト化を行
い、種々の水分散体(C-10〜12)を製造した(表5)。
この水分散体をOPPフィルムの未処理面側に塗布し、
120℃、2時間乾燥させ、厚さ50μm の硬化剤を含
まない熱乾燥塗膜を得た。この塗膜特性を表6に示し
た。
Comparative Examples 2-4 In the same manner as in Example 1, various polyesters (A-2-
4) was grafted with the composition shown in Table 4 to produce various water dispersions (C-10 to 12) (Table 5).
Apply this aqueous dispersion to the untreated surface side of the OPP film,
It was dried at 120 ° C. for 2 hours to obtain a heat-dried coating film having a thickness of 50 μm and containing no curing agent. The coating properties are shown in Table 6.

【0084】比較例 5〜6 実施例2と同様にして表2のポリエステルポリウレタン
(A-6〜8)に対し、表4に示す組成においてグラフト
化を行い、固形分濃度20%の溶液に調製し、種々のグラ
フト体溶液(B-13〜14)を製造した。このグラフト体溶
液をOPPフィルムの未処理面側に塗布し、120℃、
24時間乾燥させ、厚さ50μm の硬化剤を含まない熱
乾燥塗膜を得た。この塗膜物性を表6、表7に示した。
Comparative Examples 5 to 6 Polyester polyurethanes (A-6 to 8) in Table 2 were grafted with the composition shown in Table 4 in the same manner as in Example 2 to prepare a solution having a solid content concentration of 20%. Then, various graft body solutions (B-13 to 14) were produced. This graft solution is applied to the untreated side of the OPP film,
After drying for 24 hours, a heat-dried coating film having a thickness of 50 μm and containing no curing agent was obtained. The coating properties are shown in Tables 6 and 7.

【0085】実施例 9〜10 水分散体(B−1)及びグラフト体溶液(B−5)それ
ぞれ100固形部に対して、メラミン樹脂(スミマール
M40W,住友化学工業(株)製)を25固形部、酸化
チタン125部、ガラスビーズ250部をそれぞれ配合
したものをペイントシェーカーで5時間振とう分散し
た。次いで、亜鉛鉄板上に乾燥後の膜厚が15μm にな
るように塗布し、230℃で1分焼き付け、硬化塗膜を
得た。この塗膜特性を表9に示した。
Examples 9 to 10 To 100 solid parts of each of the aqueous dispersion (B-1) and the graft solution (B-5), 25 solids of melamine resin (Sumimar M40W, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) were used. Parts, titanium oxide 125 parts, and glass beads 250 parts were mixed and shaken and dispersed with a paint shaker for 5 hours. Then, it was applied on a zinc iron plate so that the film thickness after drying would be 15 μm, and baked at 230 ° C. for 1 minute to obtain a cured coating film. The coating properties are shown in Table 9.

【0086】比較例 7〜8 表4に示したグラフト体溶液(B−9)及び(B−1
3)それぞれ100固形部に対して、メラミン樹脂(ス
ミマールM40S,住友化学工業(株)製)を25固形
部、酸化チタン125部、ガラスビーズ250部をそれ
ぞれ配合したものをペイントシェーカーで5時間振とう
分散した。次いで、亜鉛鉄板上に乾燥後の膜厚が15μ
m になるように塗布し、230℃で1分焼き付け、硬化
塗膜を得た。この塗膜物性を表9に示した。
Comparative Examples 7 to 8 Graft solution (B-9) and (B-1) shown in Table 4
3) Each of 100 solid parts was mixed with 25 solid parts of melamine resin (Sumimar M40S, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 125 parts of titanium oxide and 250 parts of glass beads, and shaken with a paint shaker for 5 hours. Finally dispersed. Then, the film thickness after drying on the zinc-iron plate is 15μ
It was applied so as to have a thickness of m and baked at 230 ° C. for 1 minute to obtain a cured coating film. The coating properties are shown in Table 9.

【0087】[0087]

【表3】 [Table 3]

【0088】[0088]

【表4】 [Table 4]

【0089】[0089]

【表5】 [Table 5]

【0090】[0090]

【表6】 [Table 6]

【0091】[0091]

【表7】 [Table 7]

【0092】[0092]

【表8】 [Table 8]

【0093】[0093]

【表9】 [Table 9]

【0094】1.本発明のグラフト生成物は、従来の側
鎖規定を有しない一般のグラフト生成物に比較して、グ
ラフトしないベース樹脂の有する力学物性(熱乾燥塗膜
の破断点伸度)や耐水性を極めて高く保持しうることを
示す(表6、7)。 2.本発明のグラフト生成物の製造方法は、従来の方法
に比較してグラフト反応時の粘度上昇やゲル化を抑制
し、しかも高いグラフト化の効率が得られることを示
す。また、ラジカル重合性単量体の交互共重合性を利用
することで、グラフト側鎖の仕込み組成に、実際の組成
を近づけることが可能であることを示す(表3〜5)。
1. The graft product of the present invention has extremely high mechanical properties (elongation at break of heat-dried coating film) and water resistance of a non-grafted base resin, as compared with conventional graft products having no side chain regulation. It can be kept high (Tables 6 and 7). 2. It is shown that the method for producing a graft product of the present invention suppresses an increase in viscosity and gelation during the grafting reaction as compared with the conventional method, and can obtain a high grafting efficiency. Moreover, it is shown that the actual composition can be brought closer to the charged composition of the graft side chain by utilizing the alternating copolymerizability of the radically polymerizable monomer (Tables 3 to 5).

【0095】3.本発明のグラフト生成物の各種基材へ
の密着性は、ベース樹脂の性質を維持するだけでなく、
ベース樹脂では密着性が不十分であった基材に対しても
良好な密着性を示す(表8)。 4.本発明のグラフト生成物は、硬化剤を配合して得ら
れる硬化塗膜についても、ベース樹脂の持つ加工性(屈
曲性)を維持したままで、硬度、耐溶剤性などの改善を
示す(表9)。
3. The adhesion of the graft product of the present invention to various substrates not only maintains the properties of the base resin,
The base resin shows good adhesion even to a base material whose adhesion was insufficient (Table 8). 4. The graft product of the present invention also shows improvement in hardness, solvent resistance, etc. while maintaining the processability (flexibility) of the base resin even in the case of a cured coating film obtained by blending a curing agent (Table 9).

【0096】本発明は以上のとおりであるが、更に本発
明の要旨をまとめると以下のようである。 1.主鎖が全カルボン酸成分中、芳香族ジカルボン酸を
60モル%以上含むポリエステル、またはそれからなるポ
リエステルポリウレタンであり、側鎖がラジカル重合性
単量体の重合物であり、その側鎖の成分が、Q、e値の
取り扱いにおけるe値が0.6 以上の電子受容性単量体と
e値が-0.6以下の電子供与性単量体の組み合わせを必須
とするラジカル重合性単量体から主として構成され、か
つ側鎖成分中に芳香族ラジカル重合性単量体を含むこと
を特徴とするグラフト反応生成物。
The present invention is as described above, and the summary of the present invention is as follows. 1. The main chain contains aromatic dicarboxylic acid among all carboxylic acid components.
A polyester containing 60 mol% or more, or a polyester polyurethane comprising the same, the side chain is a polymer of a radical-polymerizable monomer, and the side chain component has an e value of 0.6 or more in handling Q and e value. It is mainly composed of a radical-polymerizable monomer that requires an electron-accepting monomer and an electron-donating monomer having an e value of -0.6 or less, and has an aromatic radical-polymerizable monomer in the side chain component. A graft reaction product comprising a body.

【0097】2.主鎖を形成する共重合ポリエステル樹
脂が、重量平均分子量5000〜100000であり、
かつ、重合性二重結合を有するジカルボン酸またはジオ
ールを全カルボン酸または全ジオール当たり0.5〜2
0モル%含有する前記のグラフト反応生成物。
2. The copolymerized polyester resin forming the main chain has a weight average molecular weight of 5,000 to 100,000,
In addition, the dicarboxylic acid or diol having a polymerizable double bond is added to the total carboxylic acid or diol in an amount of 0.5 to 2
The above graft reaction product containing 0 mol%.

【0098】3.主鎖を形成する共重合ポリエステルポ
リウレタン樹脂が、重量平均分子量5000〜1000
00、ウレタン結合含有量500〜4000当量/10
6 gであり、かつ、重合性二重結合含有量は分子鎖一本
当たり平均1.5〜30個である前記のグラフト反応生
成物。
3. The copolymer polyester polyurethane resin forming the main chain has a weight average molecular weight of 5,000 to 1,000.
00, content of urethane bond 500 to 4000 equivalent / 10
The above graft reaction product, which is 6 g and has an average content of polymerizable double bonds of 1.5 to 30 per one molecular chain.

【0099】4.主鎖を構成するベース樹脂と側鎖を構
成するラジカル重合性単量体重合物の重量比率が25/
75〜99/1の範囲である前記のグラフト反応生成
物。
4. The weight ratio of the base resin forming the main chain to the radical polymerizable monomer polymer forming the side chain is 25 /
The above graft reaction product, which is in the range of 75 to 99/1.

【0100】5.主鎖を構成するベース樹脂と側鎖を構
成するラジカル重合性単量体重合物をそれぞれ別個に重
合し、共通溶媒中で混合した後キャストしたとき、透明
性の高いフィルムを形成する主鎖−側鎖よりなる前記の
グラフト反応生成物。
5. When the base resin forming the main chain and the radical polymerizable monomer polymer forming the side chain are separately polymerized and mixed in a common solvent and cast, the main chain forms a highly transparent film. The above graft reaction product consisting of side chains.

【0101】6.グラフト化反応の実施に際して、ベー
ス樹脂及びベース樹脂の重合性二重結合のe値との差の
小さい電子受容性または電子供与性のラジカル重合性単
量体をあらかじめ反応溶媒中に共存せしめ、これに対し
てベース樹脂の重合性二重結合のe値との差の大きい電
子供与性または電子受容性のラジカル重合性単量体及び
開始剤を加温、撹拌下に一定時間を要して添加、反応せ
しめることを特徴とする前記のグラフト反応生成物の製
造方法。
6. In carrying out the grafting reaction, an electron-accepting or electron-donating radical-polymerizable monomer having a small difference from the e value of the base resin and the polymerizable double bond of the base resin is allowed to coexist in advance in the reaction solvent. To the base resin, the electron-donating or electron-accepting radically polymerizable monomer and the initiator having a large difference from the e value of the polymerizable double bond of the base resin and the initiator are added while heating and stirring for a certain period of time. The method for producing a graft reaction product as described above, wherein the reaction is carried out.

【0102】7.前記のグラフト反応生成物を結合剤と
する溶剤溶解型のコーティング樹脂組成物。
7. A solvent-soluble coating resin composition containing the graft reaction product as a binder.

【0103】8.酸価200〜4000当量/106
である前記のグラフト反応生成物を塩基性化合物を含有
する水性媒体中に分散せしめた水分散型のコーティング
樹脂組成物。
8. Acid value 200-4000 equivalents / 10 6 g
Which is a water-dispersed coating resin composition in which the above graft reaction product is dispersed in an aqueous medium containing a basic compound.

【0104】[0104]

【発明の効果】本発明のグラフト反応生成物は、グラフ
ト前のベース樹脂の力学物性を損なうことなくグラフト
錠の特性を発揮することができる重合物であり、溶剤型
または水分散型のいずれの型でも塗料、インキ、接着
剤、各種コーティング剤に利用でき、得られる塗膜は外
観、加工性、密着性、耐水性等に優れている。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The graft reaction product of the present invention is a polymer capable of exhibiting the properties of a graft tablet without impairing the mechanical properties of the base resin before grafting, and is either a solvent type or a water dispersion type. It can be used for paints, inks, adhesives and various coating agents even in molds, and the resulting coating film has excellent appearance, processability, adhesion, water resistance and the like.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 秀樹 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 (72)発明者 大口 正勝 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 Fターム(参考) 4J027 AB01 AB02 AB04 AB05 AB06 AB07 AB09 AB13 AB15 AB16 AB17 AB18 AB22 AB23 AB24 AB25 AB34 BA02 BA04 BA05 BA13 BA15 CB03 CB09 CC02 CD08    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hideki Tanaka             2-1-1 Katata, Otsu City, Shiga Prefecture Toyobo             Koki Co., Ltd. (72) Inventor Masakatsu Oguchi             2-1-1 Katata, Otsu City, Shiga Prefecture Toyobo             Koki Co., Ltd. F-term (reference) 4J027 AB01 AB02 AB04 AB05 AB06                       AB07 AB09 AB13 AB15 AB16                       AB17 AB18 AB22 AB23 AB24                       AB25 AB34 BA02 BA04 BA05                       BA13 BA15 CB03 CB09 CC02                       CD08

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主鎖が全カルボン酸成分中に芳香族ジカ
ルボン酸を60モル%以上含み、グリコ−ル成分に炭素
数2〜10の脂肪族グリコ−ルおよび/または炭素数が
6〜12の脂環族グリコ−ルおよび/またはエ−テル結
合含有グリコ−ルを含むポリエステル、または該ポリエ
ステルを主たる構成成分とするポリエステルポリウレタ
ンであり、側鎖が下記(1)〜(2)の要件を満足する
ラジカル重合性単量体の重合体であることを特徴とする
グラフト反応生成物。 (1)側鎖を構成するラジカル重合性単量体の重合体に
おいて、Q−e値におけるe値が0.9以上の電子受容
性単量体とe値が−0.6以下の電子供与性単量体の重
量和が、全ラジカル重合性単量体の少なくとも50重量
%を占める。 (2)側鎖を構成するラジカル重合性単量体の重合体に
おいて、芳香族系ラジカル重合性単量体が全ラジカル重
合性単量体の少なくとも10重量%を占める。
1. The main chain contains 60 mol% or more of an aromatic dicarboxylic acid in the total carboxylic acid component, and the glycol component has 2 to 10 carbon atoms and / or 6 to 12 carbon atoms. A polyester containing an alicyclic glycol and / or an ether bond-containing glycol, or a polyester polyurethane having the polyester as a main constituent, the side chain satisfying the following requirements (1) to (2): A graft reaction product, which is a polymer of a satisfactory radically polymerizable monomer. (1) An electron-accepting monomer having an e-value of 0.9 or more and an electron-donating electron having an e-value of -0.6 or less in a Q-e value in a polymer of a radically polymerizable monomer that constitutes a side chain. The total weight of the polymerizable monomer accounts for at least 50% by weight of the total radical-polymerizable monomer. (2) In the polymer of the radical-polymerizable monomer forming the side chain, the aromatic radical-polymerizable monomer accounts for at least 10% by weight of the total radical-polymerizable monomer.
【請求項2】 ベース樹脂及びベース樹脂の重合性二重
結合のe値との差の小さい電子受容性または電子供与性
のラジカル重合性単量体をあらかじめ反応溶媒中に共存
せしめ、これに対してベース樹脂の重合性二重結合のe
値との差の大きい電子供与性または電子受容性のラジカ
ル重合性単量体及び開始剤を加温、撹拌下に添加、反応
せしめることを特徴とするグラフト反応生成物の製造方
法。
2. A base resin and an electron-accepting or electron-donating radical-polymerizable monomer having a small difference from the e value of the polymerizable double bond of the base resin are allowed to coexist in the reaction solvent in advance. Of the polymerizable double bond of the base resin
A method for producing a graft reaction product, which comprises adding an electron-donating or electron-accepting radically polymerizable monomer having a large difference from the value and an initiator with heating and stirring to react them.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008144162A (en) * 2006-11-16 2008-06-26 Arakawa Chem Ind Co Ltd Vinyl-modified polyester resin aqueous product, method for manufacturing the same, and water-based coating composition
JP2009160774A (en) * 2007-12-28 2009-07-23 Dainippon Printing Co Ltd Thermal transfer sheet

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