JP2004059653A

JP2004059653A - Water-based quick-drying resin composition

Info

Publication number: JP2004059653A
Application number: JP2002217096A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Saeki; 佐伯　康一郎; Takashi Miyai; 宮井　孝
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-07-25
Also published as: JP4133077B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water-based quick-drying resin composition which exhibits excellent quick-drying properties and adhesion, possesses good rubbing resistance, and exhibits water resistance and solvent resistance equivalent to those of a solvent-based composition. <P>SOLUTION: The water-based quick-drying resin composition is prepared by combining a water-soluble anionic resin having a weight-average molecular weight of 1,000 or above, a water-dispersible anionic resin, a cationic resin having a number-average molecular weight of 600-5,000,000, and a polyvalent metal compound, wherein the content of the water-dispersible anionic resin is 200pts. wt. or higher per 100pts.wt. [in terms of the solids (nonvolatiles) content] water-soluble anionic resin. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばグラビア印刷用インク等に好適な性能を発揮する水系速乾性樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大気汚染等の環境問題から、各種印刷インク、塗料、接着剤等の分野において、従来汎用されてきた溶剤系組成物を水系組成物へと転換する試みが検討されている。しかし、従来の水系組成物では速乾性を期待することが困難であるため、例えば、包装材用途を中心としたプラスチックフィルムを基材とする印刷分野においては、乾燥性や基材への濡れ性といった点で問題があり、一部の用途を除いてほとんど実用化に至っていない。
水系組成物において速乾性を向上させるには、その総固形分量を高くし、界面活性剤や増粘剤等の水溶性成分を極力少なくしたり、あるいは、メタノールのような低沸点アルコール類を多量に含有させて、乾燥を促進させることが考えられるが、これらの方法においては、速乾性を十分に満足させることはできなかった。しかも、総固形分量を高くすると、塗工および印刷作業性を損ないやすいという問題を招き、他方、速乾性を発現させうるために多量の低沸点アルコール類を用いると、大気汚染、作業環境の低下、溶剤処理装置の設置が必要になるという問題があった。
【０００３】
また、従来の水系組成物は、密着性や耐性等の性能についても、溶剤系組成物に比べて劣っているため、例えば、表面にセルが形成されたグラビア印刷用シリンダーにインクを供給し、これを基材に印刷するグラビア印刷用のインクとして用いた場合、基材によってはインクの脱落（色移り）が起こったり、水等によって印刷が滲むといった問題が生じることがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、前記問題を解決しうる水系組成物として、特願２００１―１１１５６０号公報において、特定分子量の水溶性アニオン性樹脂、特定分子量のカチオン性樹脂および多価金属化合物が組み合わされてなる水系速乾性樹脂組成物を提案した。該公報の樹脂組成物は、速乾性に優れ、かつ、密着性および耐水性や耐溶剤性等の耐性について溶剤系組成物と同等の性能を発揮しうるものであったが、耐揉み性に関しては充分に満足しうる性能を有するものではなく、用途によっては可塑剤を必要とする場合があった。また、速乾性や密着性についても、用途によってはさらなる性能の向上が求められていた。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、速乾性および密着性に極めて優れた性能を発揮すると同時に、良好な耐揉み性をも備え、さらに耐水性や耐溶剤性については溶剤系組成物と同等の性能を発揮しうる水系速乾性樹脂組成物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、特定分子量の水溶性アニオン性樹脂、特定分子量のカチオン性樹脂および多価金属化合物の３成分に加えて、特定分子量の水分散性アニオン性樹脂をも必須とし、さらに該水分散性アニオン性樹脂の含有量を水溶性アニオン性樹脂よりも多く設定することにより、前記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明の水系速乾性樹脂組成物は、重量平均分子量１，０００以上の水溶性アニオン性樹脂、水分散性アニオン性樹脂、数平均分子量６００〜５，０００，０００のカチオン性樹脂、および多価金属化合物が組み合わされてなり、かつ、前記水分散性アニオン性樹脂の含有量が、固形分（不揮発分）で前記水溶性アニオン性樹脂１００重量部に対して２００重量部以上である、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明の別の水系速乾性樹脂組成物は、水系媒体と樹脂成分とを含み、乾燥によって前記水系媒体を除去するようにする水系速乾性樹脂組成物であって、前記樹脂成分として少なくとも重量平均分子量１，０００以上の水溶性アニオン性樹脂、水分散性アニオン性樹脂、および数平均分子量６００〜５，０００，０００のカチオン性樹脂とが組み合わされるとともに、前記樹脂成分に多価金属化合物が組み合わされてなり、かつ、前記水分散性アニオン性樹脂の含有量が、固形分（不揮発分）で前記水溶性アニオン性樹脂１００重量部に対して２００重量部以上である、ことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の水系速乾性樹脂組成物は、水溶性アニオン性樹脂、水分散性アニオン性樹脂、およびカチオン性樹脂の組み合わせからなる樹脂成分を必須とするものである。これにより、水溶性および水分散性のアニオン性樹脂とカチオン性樹脂との凝集が起こり、優れた乾燥性を発現させることができるのである。
本発明における水溶性アニオン性樹脂は、アニオン性の官能基を有する樹脂で、かつ水溶性を有するものである。ここで、水溶性を有するとは、水中で溶解状態にあり、透明な外観を有することであり、特に、水溶性樹脂は粒子の大きさが０．　００１ミクロン以下であるものである。
【０００９】
本発明における水分散性アニオン性樹脂は、アニオン性の官能基を有する樹脂で、かつコロイダルディスパージョンまたはエマルション形態の樹脂である。
前記水溶性および水分散性のアニオン性樹脂としては、アニオン性の官能基を有する樹脂であれば特に限定されるものではなく、合成樹脂や天然樹脂が使用できる。例えば、アニオン性の官能基としてカルボキシル基を有する樹脂である、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体樹脂、酢酸ビニル−（メタ）アクリル酸共重合体樹脂、（メタ）アクリル酸エステル−（メタ）アクリル酸共重合体樹脂、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、スチレン−無水マレイン酸共重合体樹脂、カルボキシル基含有ウレタン樹脂、カルボキシル基含有ポリエステル樹脂等の合成樹脂や、カルボキシメチルセルロース等の天然樹脂等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００１０】
前記アニオン性の官能基としてカルボキシル基を有する樹脂は、少なくとも１種の不飽和カルボン酸を含む単量体成分を重合して得られる重合体樹脂であることが好ましい。
前記不飽和カルボン酸としては、特に限定されず、例えば、（メタ）アクリル酸、ケイ皮酸、クロトン酸等の不飽和モノカルボン酸；マレイン酸、イタコン酸、フマル酸等の不飽和ジカルボン酸やそのモノエステル類；等が挙げられ、これらは１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。また、これらの不飽和カルボン酸のほかに、該不飽和カルボン酸と共重合可能な不飽和単量体を前記単量体成分として使用することもできる。不飽和カルボン酸と共重合可能な不飽和単量体としては、特に限定されず、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸イソボルニル、（メタ）アクリル酸イソデシル、（メタ）アクリル酸オレイル、（メタ）アクリル酸パルミチル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル等の（メタ）アクリル酸エステル類；（メタ）アクリロニトリル等の不飽和ニトリル類；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド等の不飽和アミド類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のビニルエーテル類；エチレン、プロピレン等のα−オレフィン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル等のハロゲン化α，β−不飽和単量体類；スチレン、α−メチルスチレン等のα，β−不飽和芳香族単量体類；が挙げられ、これらは１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００１１】
アニオン性の官能基としてカルボキシル基を有する重合体樹脂を得るための重合方法としては、特に限定されず、公知の重合方法を採用することができる。例えば、溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法等により行えばよく、具体的には、水溶性アニオン性樹脂は溶液重合法等で、水分散性アニオン性樹脂は乳化重合法や懸濁重合法等で得ることができる。また、重合の際には、必要に応じて、ジビニルベンゼン等の１分子中に２個以上の共重合可能な不飽和基を有する単量体を用いて、重合体樹脂の一部を架橋してもよく、また、ｔ−ドデシルメルカプタン等の連鎖移動剤を用いて、重合度を制御することもできる。
【００１２】
前記水溶性アニオン性樹脂の重量平均分子量は、１，０００以上であることが重要である。好ましくは１，７００以上であるのがよい。水溶性アニオン性樹脂の重量平均分子量が１，０００未満であると、マトリックス形成時の分子量アップが不十分となり、形成された樹脂組成物層の耐性が低下する傾向がある。
前記水溶性アニオン性樹脂の重量平均分子量の上限は特に限定されないが、好ましくは２０，０００以下、より好ましくは１６，０００以下であるのがよい。水溶性アニオン性樹脂の重量平均分子量が２０，０００を超えると、マトリックス形成時の分子量アップが過分となり、密着性が低下したり、塗膜が脆くなったりする傾向があるため、好ましくない。
【００１３】
前記水溶性および水分散性アニオン性樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、−５０〜１３０℃であることが好ましく、さらに好ましくは−１０〜１００℃である。アニオン性樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）が−５０℃未満であると、マトリックスが過度に軟化するため、形成された樹脂組成物層の耐性が低下する傾向があり、一方、１３０℃を越えると、マトリックスが過度に硬くなるため、形成された樹脂組成物層が脆くなる傾向がある。
前記水溶性および水分散性アニオン性樹脂の酸価は、１〜８００ｍｇＫＯＨ／ｇ−ｓｏｌｉｄであることが好ましく、より好ましくは２〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ−ｓｏｌｉｄ、さらに好ましくは３〜３００ｍｇＫＯＨ／ｇ−ｓｏｌｉｄ、特に好ましくは３〜２４０ｍｇＫＯＨ／ｇ−ｓｏｌｉｄである。アニオン性樹脂の酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇ−ｓｏｌｉｄ未満であると、マトリックス形成が不十分となり、形成された樹脂組成物層の耐性が低下しやすくなり、一方、８００ｍｇＫＯＨ／ｇ−ｓｏｌｉｄを越えると、特に耐水性が低下する傾向がある。
【００１４】
前記水溶性アニオン性樹脂の含有量は、アニオン性樹脂（水溶性アニオン性樹脂および水分散性アニオン性樹脂）とカチオン性樹脂の総和（固形分（不揮発分）換算に対して固形分（不揮発分）で０．１〜３５．０重量％であることが好ましく、さらに好ましくは１．０〜３０．０重量％、より好ましくは２．０〜２５．０重量％、特に好ましくは３．０〜１５．０重量％である。水溶性アニオン性樹脂の含有量が０．１重量％未満であると、高分子マトリックスの形成が不十分となり、形成された樹脂組成物層の耐性が低下し、一方、３５．０重量％を超えると、形成された樹脂組成物層の硬度が過分となり、成膜性及び可とう性が著しく低下し、形成された樹脂組成物層の基材への密着性低下や、耐揉み性が低下する。
【００１５】
前記水分散性アニオン性樹脂の含有量は、アニオン性樹脂（水溶性アニオン性樹脂および水分散性アニオン性樹脂）とカチオン性樹脂の総和（固形分（不揮発分）換算）に対して固形分（不揮発分）で６３．９〜９９．８重量％であることが好ましく、さらに好ましくは７０．０〜９５重量％、より好ましくは８０．０〜９３．０重量％である。水分散性アニオン性樹脂の含有量が６３．９重量％未満であると、高分子マトリックスの形成が不十分となり、形成された樹脂組成物層の耐性が低下しやすくなり、一方、９９．８重量％を越えると、カチオン性樹脂の含有量が少なくなるため、形成された樹脂組成物層の基材への密着性や、耐溶剤性が低下しやすくなる。
【００１６】
本発明においては、前記水分散性アニオン性樹脂の含有量が、固形分（不揮発分）で前記水溶性アニオン性樹脂１００重量部に対して２００重量部以上であることが重要である。水分散性アニオン性樹脂を必須とし、かつその含有量を水溶性アニオン性樹脂に対して特定量以上とすることにより、優れた耐揉み性を発揮することができ、例えば、従来は可塑剤が必要であった場合においても、可塑剤を要することなく良好な耐揉み性を発現することができると同時に、速乾性および密着性も著しく向上させることができる。好ましくは、水分散性アニオン性樹脂の含有量が固形分（不揮発分）で前記水溶性アニオン性樹脂１００重量部に対して４５０重量部以上、さらに好ましくは８００重量部以上であるのがよい。
【００１７】
本発明におけるカチオン性樹脂としては、カチオン性の官能基を有する樹脂であれば特に限定されるものではなく、例えば、カチオン性の官能基としてアミノ基を有する、ポリアルキレンイミン類、ポリアミドアミン類、アミノスルホポリエステル類、ポリアリルアミン類、ポリビニルアミン類、およびこれらの変性ポリマー等の塩基性含窒素樹脂が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。なお、カチオン性樹脂の使用時の形態は、特に限定されるものではないが、水溶液が好ましい。
前記ポリアルキレンイミン類は、一般に、エチレンイミン、１，２−プロピレンイミン、１，２−ドデシレンイミン、１，１−ジメチルエチレンイミン、フェニルエチレンイミン、ベンジルエチレンイミン、ヒドロキシエチルエチレンイミン、アミノエチルエチレンイミン、２−メチルプロピレンイミン、３−クロロプロピルエチレンイミン、メトキシエチルエチレンイミン、ドデシルアジリジニルフォルメート、Ｎ−エチルエチレンイミン、Ｎ−（２−アミノエチル）エチレンイミン、Ｎ−フェネチルエチレンイミン、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレンイミン、Ｎ−（シアノエチル）エチレンイミン、Ｎ−（ｐ−クロロフェニル）エチレンイミン等のアルキレンイミンをイオン重合させる方法、あるいは、アルキルオキサゾリンを重合させた後、該重合体を部分加水分解または完全加水分解させる方法等で製造することができるが、特に限定はされない。
【００１８】
前記ポリビニルアミン類は、例えば、Ｎ−ビニルホルムアミドを重合させてポリ（Ｎ−ビニルホルムアミド）とした後、これを塩酸等の酸や塩基性物質により部分加水分解または完全加水分解する方法、あるいは、ポリニトロエチレンやその誘導体を還元する方法、あるいは、ポリアクリルアミドをホフマン分解する方法、あるいは、Ｎ−ビニルフタルイミド樹脂をアルカリ還元する方法等によって得ることができるが、特に限定はされない。例えば、ポリビニルアミン、ポリメタビニルアミン、ポリビニルアミン塩酸塩、ポリビニルエチルアミン塩酸塩、ポリメタビニルメチルアミン塩酸塩、ポリビニル−Ｎ−トリメチルアンモニウムブロミド等が挙げられる。
【００１９】
前記ポリアリルアミン類は、一般に、アリルアミンモノマーの塩酸塩を重合させた後、塩酸を除去することにより得られるが、特に限定はされない。例えば、ポリアリルアミン、ポリアリルアミン塩酸塩、ポリアリルエチルアミン塩酸塩、ポリアリルジメチルエチルアンモニウム塩酸塩、ジアリルアミン塩酸塩重合体、ジアリルメチルアミン塩酸塩重合体、ジアリルジメチルアンモニウム塩酸塩重合体、これらの二酸化硫黄共重合体、アクリルアミド共重合体、ジアリルアミン塩酸塩誘導体共重合体、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート共重合体等が挙げられる。
【００２０】
前記ポリアミドアミン類は、一般に、ヘキサメチレンジアミン、１，４−フェニレンジアミン、１，３−フェニレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタアミン、ジプロピレンペンタアミン、ジプロピレントリアミン、トリプロピレンテトラアミン、ジヘキサメチレントリアミン等のポリアルキレンポリアミンと、アジピン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、琥珀酸、マレイン酸、グルタル酸、コルク酸、セバシン酸等のジカルボン酸またはこれらの酸塩化物等の誘導体とを加熱し、生成する水を減圧下除去する、重縮合、界面重縮合、低温溶液重縮合、ポリリン酸溶液重縮合、固相重縮合等により得られる重縮合物；ジイソシアネートとジカルボン酸との重付加物；ラクタムの開環重合物；等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２１】
前記アミノスルホポリエステル類は、例えば、ジエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のポリアルカノールアミン類と、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等のジオール類と、アジピン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、琥珀酸、マレイン酸、グルタル酸、コルク酸、セバシン酸等のジカルボン酸と、および５−ソジオスルホイソフタル酸とを加熱し、生成する水を減圧下除去し、脱水縮合することにより得られるが、これらに限定はされない。
本発明におけるカチオン性樹脂は、さらに、前述の２種以上のカチオン性樹脂同士を架橋剤により架橋したものであってもよい。例えば、ポリアルキレンイミンとポリアミドとをエピクロルヒドリン等で架橋したものが挙げられるが、これに限定されるものではない。また、本発明のカチオン性樹脂は、変性ポリマーであってもよく、例えば、変性率０〜１００％のエチレンオキシド変性、プロピレンオキシド変性、スチレンオキシド変性、α，β−不飽和エステル変性等が挙げられる。
【００２２】
前記カチオン性樹脂の数平均分子量は、６００〜５，０００，０００であることが重要である。好ましくは６００〜２，７００，０００、より好ましくは６００〜１，０００，０００、さらに好ましくは１，０００〜３００，０００、特に好ましくは１，２００〜２５０，０００であるのがよい。カチオン性樹脂の数平均分子量が６００未満であると、マトリックス形成時の分子量アップが不十分となり、形成された樹脂組成物層の耐性が低下する傾向があり、一方、５，０００，０００を越えると、マトリックス形成時の反応が不十分となり、形成された樹脂組成物層の耐水性が低下することとなる。
【００２３】
前記カチオン性樹脂の含有量は、その種類や分子量に応じて適宜設定すればよく、例えば、アニオン性樹脂（水溶性アニオン性樹脂および水分散性アニオン性樹脂）とカチオン性樹脂の総和（固形分（不揮発分）換算）に対して固形分（不揮発分）で０．１〜３６．０重量％であることが好ましく、さらに好ましくは０．２〜３０．０重量％、より好ましくは０．５〜２５．０重量％、特に好ましくは１．０〜２０．０重量％である。カチオン性樹脂の含有量が０．１重量％未満であると、形成された樹脂組成物層の基材への密着性が低下しやすくなり、一方、３６．０重量％を越えると、水溶性および水分散性のアニオン性樹脂の含有量が少なくなるため、形成された樹脂組成物層の耐性が低下しやすくなる。
【００２４】
本発明においては、前記樹脂成分として、前記水溶性および水分散性のアニオン性樹脂と前記カチオン性樹脂以外の他の樹脂を含有していてもよい。他の樹脂としては、特に制限されず、合成樹脂や天然樹脂を使用することができる。例えば、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリプロピレン、プロピレン−ブテン共重合体等のポリオレフィン系樹脂およびジエン系樹脂；ポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体等のポリスチレン系樹脂；ポリ酢酸ビニル系樹脂；（メタ）アクリル酸エステル系樹脂；アクリロニトリル系樹脂；ポリオキシメチレン、ポリフェニレンエーテル系樹脂等のポリエーテル系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；ポリエステル系樹脂；不飽和ポリエステル系樹脂；ポリウレタン系樹脂；エポキシ系樹脂；ポリイミド系樹脂；等の合成樹脂と、カゼイン等の天然樹脂が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。なお、これら他の樹脂を併用する場合、その含有割合は、特に制限されるものではなく、適宜設定すればよい。
【００２５】
本発明の水系速乾性樹脂組成物は、前記樹脂成分と多価金属化合物とが組み合わされてなるものである。これにより、前記水溶性および水分散性のアニオン性樹脂と多価金属化合物とが安定な共有結合による複雑な高分子マトリックスを形成し、さらに該高分子マトリックス中の多価金属と、前記アニオン性樹脂およびカチオン性樹脂の酸性官能基および塩基性官能基とがキレーションを形成してより強固に固定され、密着性や耐性の向上を図ることができるのである。
前記多価金属化合物としては、例えばカルボキシル基やアミノ基のような前記アニオン性樹脂またはカチオン性樹脂中の酸性官能基または塩基性官能基と共有結合可能なものであれば特に制限はなく、例えば、その金属種として、ジルコニウム、亜鉛、ホウ素、チタン等が挙げられ、好ましくはジルコニウム、亜鉛、ホウ素またはチタンである。また、その配位子として、アンモニウムヒドロキシド、炭酸アンモニウム、カルボン酸アンモニウム、カルボン酸類、ハロゲン化物等が挙げられる。具体的には、これらの金属種と配位子からなる化合物として、例えば、炭酸アンモニウムジルコニウム、乳酸アンモニウムジルコニウム、酢酸アンモニウムジルコニウム、酢酸ジルコニウム、プロピオン酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、ヒドロキシ塩化ジルコニウム、オキシ塩化ジルコニウム、リン酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウムカリウム、フッ化ジルコニウムアンモニウム、炭酸アンモニウム亜鉛、ボレート、シュウ酸チタンアンモニウム、炭酸チタンアンモニウム等が挙げられる。また、これらを、例えば酒石酸、グルコン酸等で安定化したものであってもよい。これら多価金属化合物は、１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２６】
前記多価金属化合物の含有量は、アニオン性樹脂（水溶性アニオン性樹脂および水分散性アニオン性樹脂）とカチオン性樹脂の総和（固形分（不揮発分）換算）に対して固形分（不揮発分）で０．１〜５０重量％であることが好ましく、より好ましくは２〜４０重量％、さらに好ましくは３〜３５重量％である。多価金属化合物の含有量が０．１重量％未満であると、マトリックス形成時の反応が不十分となり、形成された樹脂組成物層の耐水性および耐溶剤性が低下することとなり、一方、５０重量％を越えると、マトリックス形成時の反応が過分となり、形成された樹脂組成物層が脆くなる傾向がある。
【００２７】
本発明の水系速乾性樹脂組成物においては、さらに、揮発性塩基性化合物が組み合わされてなることが好ましい。揮発性塩基性化合物を存在させておくことにより、使用されるまでの間アニオン性樹脂の酸性官能基を保護し、貯蔵安定性を向上させることができるのである。そして、この揮発性塩基性化合物は、使用時には容易に揮発するので、保護されていた酸性官能基は速やかにマトリックス形成に寄与し、乾燥を促進するとともに耐性を付与することになるのである。
前記揮発性塩基性化合物としては、例えば、アンモニア、モルホリン、アルキルアミン、２−ジメチルアミノエタノール、Ｎ−メチルモルホリン、エチレンジアミン等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２８】
前記揮発性塩基性化合物の含有量は、その種類や塩基性度に応じて適宜設定すればよく、樹脂組成物のｐＨを前記カチオン性樹脂の塩基性官能基が非イオン化されるｐＨにまで上昇させうるだけの量であれば、特に制限されるものではない。具体的には、前記揮発性塩基性化合物により調整された樹脂組成物のｐＨが８以上となるように前記揮発性塩基性化合物を用いることが好ましい。前記揮発性塩基性化合物により調整された樹脂組成物のｐＨが８未満であると、樹脂組成物の貯蔵安定性が損なわれると同時に、形成される樹脂組成物層の密着性や耐性が低下しやすくなる。
【００２９】
本発明の水系速乾性樹脂組成物は、前記水溶性アニオン性樹脂、前記水分散性アニオン性樹脂、前記カチオン性樹脂、および前記多価金属化合物が組み合わされてなる形態であってもよいし、水系媒体と前記樹脂成分とを含み、乾燥によって前記水系媒体を除去するようにする形態であってもよい。後者の場合、水系媒体としては、特に限定されるものではないが、最も好ましくは水単独溶媒が挙げられる。また、例えばメタノールやエタノール等の低沸点水溶性有機溶媒の１種または２種以上、あるいはこれらと水との混合溶媒を用いることもできる。
本発明の水系速乾性樹脂組成物は、その全固形分が１重量％以上であることが好ましい。樹脂組成物中の全固形分が１重量％未満であると、速乾性が不十分となる傾向がある。したがって、前記水系溶媒を含む形態の場合は、通常、樹脂組成物中の全固形分が１重量％以上となるように調整して用いられる。
【００３０】
本発明の水系速乾性樹脂組成物は、その用途に応じて、着色剤を含有するものであってもよい。着色剤としては、特に制限されるものではなく、例えば、各種の有機あるいは無機顔料；酸性染料、直接染料、反応性染料、分散染料、食品用色素、蛍光増白剤等の各種染料；が挙げられる。さらに具体的には、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ１，３，１２，１３，１４，１７，２４，３４，３５，３７，４２，５３，５５，７２，８１，８３，９５，９７，９８，１００，１０１，１０４，１０８，１０９，１１０，１１７，１２０，１２８，１３８，１５３，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｏｒａｎｇｅ５，１３，１６，１７，３６，４３，５１，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ１，２，３，５，１７，２２，２３，３１，３８，４８：１，４８：２，４８：３，４８：４，４９：１，４９：２，５２：１，５２：２，５３：１，５７：１，６０：１，６３：１，６３：２，６４：１，８１，８３，８８，１０１，１０４，１０５，１０６，１０８，１１２，１１４，１２２，１２３，１４６，１４９，１６６，１６８，１７０，１７２，１７７，１７８，１７９，１８５，１９０，１９３，２０９，２１６，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｖｉｏｌｅｔ１，３，５：１，１６，１９，２３，３８，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ１，２，１５，１５：１，１５：２，１５：３，１５：４，１５：６，１６，１７：１，１８，２４，２７，２８，２９，５６，６０，６１，６３，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｇｒｅｅｎ１，４，７，８，１０，１７，１８，３６，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｒｏｗｎ２５，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌａｃｋ１，７，１１，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｍｅｔａｌ　１，２，Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｗｈｉｔｅ１，４，５，６，７，１１，１２，１８，１９，２０，２１，２２，２４，２６，２７，真珠光沢顔料、昼光蛍光顔料等の顔料；Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ　Ｂｌａｃｋ１，２，７，１６，１７，２４，２６，２８，３１，４１，４８，５２，５６，５８，６０，６３，９４，１０７，１０９，１１２，１１８，１１９，１２１，１２２，１３１，１５５，１５６，１７２，１９４，２０８，Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ　Ｂｌｕｅ１，７，９，２２，２３，２５，２７，２９，４０，４１，４３，４５，４９，５１，５３，５５，５６，５９，６２，７８，９０，９１，９２，９３，１０２，１０４，１１１，１１３，１１７，１２０，１２４，１２６，１４５，１６７，１７１，１７５，１８３，１８５，２２９，２３４，２３６，２５４，Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ　Ｂｒｏｗｎ４，１４，Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ　Ｇｒｅｅｎ３，９，１２，１６，１９，２０，２５，２７，４１，Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ　Ｏｒａｎｇｅ７，８，１０，３３，５６，６４，Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ　Ｒｅｄ１，４，６，８，１３，１４，１５，１８，１９，２１，２６，２７，３０，３２，３４，３７，３８，４０，４２，４５，５１，５２，５４，５７，８０，８２，８３，８５，８７，８８，８９，９２，９４，９７，１０６，１０８，１１０，１１１，１１９，１２９，１３１，１３４，１３５，１５４，１５５，１７２，１７６，１８０，１８４，１８６，１８７，２４３，２４９，２５４，２５６，２５７，２７０，２８９，３１７，３１８，Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ　Ｖｉｏｌｅｔ　７，１１，１５，３４，３５，４１，４３，４９，７５，Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ　Ｙｅｌｌｏｗ１，３，４，７，１１，１２，１３，１４，１７，１８，１９，２３，２５，２９，３４，３６，３８，４０，４１，４２，４４，４９，５３，５５，５９，６１，７１，７２，７６，７８，９９，１１１，１１４，１１６，１２２，１３５，１６１，１７２，Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ　Ｂｌａｃｋ２，８，Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ　Ｂｌｕｅ１，３，５，７，９，２４，２５，２６，２８，２９，Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ　Ｂｒｏｗｎ１，１２，Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ　Ｇｒｅｅｎ１，４，Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ　Ｏｒａｎｇｅ２，１５，２１，２２，Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ　Ｒｅｄ１，２，９，１２，１３，３７，Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ　Ｖｉｏｌｅｔ１，３，５，７，９，２４，２５，２６，２８，２９，Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ　Ｙｅｌｌｏｗ１，２，１１，１２，１４，２１，３２，３６，Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｂｌａｃｋ１，３，５，６，８，１２，１４，Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｂｌｕｅ２，５，７，１２，１３，１４，１５，１７，１８，１９，２０，２１，２５，２７，２８，３７，３８，４０，４１，７１，Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｂｒｏｗｎ１，７，１６，Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｇｒｅｅｎ５，７，Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｏｒａｎｇｅ２，５，７，１６，２０，２４，Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｒｅｄ６，７，１１，１２，１５，１７，２１，２３，２４，３５，３６，４２，６３，６６，Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｖｉｏｌｅｔ２，４，５，８，９，Ｃ．Ｉ．Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｙｅｌｌｏｗ１，２，３，１３，１４，１５，１７，Ｃ．Ｉ．Ｆｏｏｄ　Ｂｌａｃｋ２，Ｃ．Ｉ．Ｆｏｏｄ　Ｂｌｕｅ３，４，５，Ｃ．Ｉ．Ｆｏｏｄ　Ｇｒｅｅｎ２，３，Ｃ．Ｉ．Ｆｏｏｄ　Ｒｅｄ２，３，７，９，１４，５２，８７，９２，９４，１０２，１０４，１０５，１０６，Ｃ．Ｉ．Ｆｏｏｄ　Ｖｉｏｌｅｔ２，Ｃ．Ｉ．Ｆｏｏｄ　Ｙｅｌｌｏｗ３，４，５等の染料；が挙げられる。これら着色剤を用いる場合、その含有量は、アニオン性樹脂（水溶性アニオン性樹脂および水分散性アニオン性樹脂）とカチオン性樹脂の総和（固形分（不揮発分）換算）に対して１〜３００重量％であることが好ましく、さらに好ましくは５〜２００重量％である。
【００３１】
本発明の水系速乾性樹脂組成物は、必要に応じて、各種添加剤を含有するものであってもよい。添加剤としては、例えば、可塑剤、ワックス、保湿剤、消泡剤界面活性剤、湿潤剤、レベリング剤、増粘剤、レオロジー改良剤、金属イオン封鎖剤、殺生剤、分散剤；炭酸カルシウム、タルク、クレー、シリカ、シリケート等の増量剤；フィラー、凍結防止剤、凍結および解凍安定剤、保存料、腐食防止剤、カラー保水性向上剤、帯電防止剤、酸化防止剤、紫外線防止剤、蛍光増白剤等が挙げられる。これら添加剤の含有量は、本発明の効果を損なわない範囲内で適宜設定すればよい。
【００３２】
本発明の水系速乾性樹脂組成物は、前記水溶性アニオン性樹脂、前記水分散性アニオン性樹脂、前記カチオン性樹脂、および前記多価金属化合物を少なくとも組み合わせることにより得ることができ、その製造方法は特に限定されるものではない。具体的には、各成分をどのような順序でどのようにして混合してもよく、例えば、貯蔵安定性を考慮して、前記必須４成分のうち一部の成分を先に混合しておき、使用直前に残りの成分を添加するようにしてもよいが、本発明の水系速乾性樹脂組成物の好ましい形態としては、水溶性アニオン性樹脂、前記水分散性アニオン性樹脂、カチオン性樹脂および多価金属化合物を同時に含んでなる形態、すなわち初期に必須４成分を混合しておくことが望ましい。
【００３３】
本発明の水系速乾性樹脂組成物は、具体的には、バドル翼等の攪拌機、高速攪拌分散機、高圧ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、アトライター、バスケットミル、ロールミル、振動式分散機等の公知の攪拌、分散、破砕装置により製造することができる。また、必要に応じて、ストレーナー等を通して粗大粒子等を除去することもできる。
本発明の水系速乾性樹脂組成物は、乾燥によって前記水系媒体を除去するようにするものである。例えば、本発明の水系速乾性樹脂組成物を基材へ付着させると直ちに、前記アニオン性樹脂（水溶性アニオン性樹脂および必要に応じて水分散性アニオン性樹脂）と前記カチオン性樹脂との凝集が起こり、水系媒体を系外へ押し出す効果により、優れた速乾性を発揮する。そして、水系媒体が除去された後の樹脂組成物においては、前記アニオン性樹脂と前記多価金属化合物との安定的な共有結合により複雑な高分子マトリックスが形成され、さらに該高分子マトリックス中の多価金属と、アニオン性樹脂およびカチオン性樹脂の酸性官能基および塩基性官能基とがキレーションを形成してより強固に固定されるので、極めて優れた密着性および耐性を示す皮膜を形成することができるのである。すなわち、本発明の水系速乾性樹脂組成物は、アニオン性樹脂（水溶性アニオン性樹脂および必要に応じて水分散性アニオン性樹脂）、カチオン性樹脂および多価金属化合物の４成分が共存することによって、優れた速乾性を発揮するとともに、４成分の相乗作用による極めて優れた密着性および耐性を発現させることができるのである。
【００３４】
本発明の水系速乾性樹脂組成物は、グラビア印刷用インクの用途において、特に好適に用いることができ、その場合、前記必須４成分と前記顔料および／または前記染料とが組み合わされて用いられる。このような樹脂組成物を用いてグラビア印刷を行った場合には、従来の水系樹脂組成物では解決できなかった、耐水性、耐溶剤性、耐磨耗性、耐揉み性、耐水揉み性等の耐性、乾燥性、密着性といった問題を効果的に回避することができる。
本発明の水系速乾性樹脂組成物は、室温という緩やかな乾燥条件においても、良好な乾燥性を示すとともに、得られた塗膜は、プラスチック等の各種基材への密着性、耐水性、耐溶剤性、強度に優れている。このため、本発明の水系樹脂組成物は、前記グラビア印刷用インクの他にも、例えば、フレキソ印刷用インク、インクジェットプリンター用インク等の各種インク；ＯＰニス、フィルムコート等の各種クリアーコーティング剤；インクジェットプリンター用受容紙の受容層；路面表示用塗料、導電性塗料、プラスチック用塗料、無機建材用塗料、金属用塗料、皮革塗料、補修用塗料等の各種塗料；有機基材、無機基材、難接着性基材へのプライマー；不織布バインダー、顔料捺染用バインダー、撥水加工や仕上げ加工用バインダー、織布コーティングや含浸処理加工用バインダー等の各種繊維処理剤；ドライラミネートや押し出しラミネート等の各種ラミネート用接着剤、木材用接着剤、構造用接着剤等の各種接着剤；帯電防止剤；プライマー；トップコート；粘着剤；マニキュアやヘアセット剤等の各種化粧品；等の幅広い用途において、耐摩擦性、耐ブロッキング性、耐洗濯性、耐水強度、耐水接着性、耐薬品性等の実用的な耐性および良好な作業性を発揮し、好適に用いることができる。
【００３５】
本発明の水系速乾性樹脂組成物の塗工・含浸方法は、特に限定されず、例えば、グラビアコート、グラビアリバースコート、ナイフコート、コンマコート、スロットダイコート、スライドダイコート、エアナイフコート、プレードコート、バーコート、キスコート、スプレーコート、エアスプレーコート、ロールコート、ブラシコート、カーテンコート、フラッドコート、ディッピングコート等の公知の塗工方法や装置を採用することができる。
本発明の水系速乾性樹脂組成物を塗工または含浸する各種基材としては、特に限定されないが、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ナイロン、ＰＥＴ等のポリエステル系樹脂、セロファン、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂等の有機基材；上質紙、クラフト紙、クレープ紙、グラシン紙、プラスチックコート紙等の紙基材；金属（例えば、鉄、アルミニウム、銅）、ガラス、コンクリート、セメント、煉瓦、石膏板等の無機基材；ビチューメン；シンダーブロック；パーチクルポード；木材；麻、綿、レーヨン、キュプラ等のセルロース系繊維；羊毛、獣毛、絹等のタンパク繊維；アセテート等の半合成繊維；ナイロン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ビニロン等の合成繊維；ロックウール、ガラスファイバー等の無機繊維；皮革；等が挙げられる。これら基材の形態としては、特に限定されないが、フィルム、シート、成形物、発泡体、コード、不織布や布等の繊維加工品等が挙げられる。
【００３６】
【実施例】
以下に、実施例および比較例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、実施例および比較例に記載の「部」および「％」はそれぞれ「重量部」および「重量％」を示している。
（実施例１）
水溶性アニオン性樹脂Ａ（スチレン−アクリル系樹脂：重量平均分子量１２，０００、酸価１９５ｍｇＫＯＨ／ｇ−ｓｏｌｉｄ、Ｔｇ７０℃、固形分３０％）４．９部、水分散性アニオン性樹脂Ａ（スチレン−アクリル系樹脂：酸価５５ｍｇＫＯＨ／ｇ−ｓｏｌｉｄ、Ｔｇ３７℃、固形分４６％）３６．２部、プロピレンオキシドで変性したポリエチレンイミンＡ（数平均分子量１，２００（変性前の数平均分子量６００）、１００モル％変性、固形分５０％）２．３部、炭酸アンモニウムジルコニウム（固形分４６％（二酸化ジルコニウム換算では固形分２０％）５．３部、および水１７．３部を分散容器に秤取り、分散機にて２０００回転／分にて５分間攪拌し、全固形分３３％の樹脂組成物を得た。
【００３７】
得られた樹脂組成物を用いて下記評価を行った。結果を表１に示す。
＜塗膜外観＞　得られた樹脂組成物を、コロナ放電処理のＯＰＰフィルムに固形分として膜厚が約１μｍとなるようにバーコーターを用いて塗布した後、３０℃６０％ＲＨで２４時間養生して、試験フィルムを得た。そして、該試験フィルムの塗膜の外観を目視にて観察し、以下のように評価した。
〇；外観不良なし、×；外観不良あり
＜指触乾燥性＞　得られた樹脂組成物を、ガラス板に固形分として膜厚が約１μｍとなるようにバーコーターを用いて塗布した後、指で塗布面を押さえ、指紋が付かなくなるまでの時間を測定し、以下のように評価した。
〇；１分未満、△；１分以上、２分未満、×；２分以上
＜密着性＞　前記塗膜外観の評価に用いた試験フィルムの塗膜面に１２ｍｍ幅の粘着テープを貼り付けた後、強制剥離したときの塗膜の状態を目視にて観察し、以下のように評価した。
◎；変化なし、〇；若干傷有り、△；傷有り、×；剥離
＜耐水ラビング性＞　前記塗膜外観の評価に用いた試験フィルムの塗膜上で、学振型摩擦堅牢度試験機を用いて水に浸した脱脂綿を２００回往復させ、塗膜に変化が現われたときの回数を測定し、以下のように評価した。
〇；２００回で変化なし、△；１００回以上２００回未満、×；１００回未満
＜耐アルコールラビング性＞　前記塗膜外観の評価に用いた試験フィルムの塗膜上で、学振型摩擦堅牢度試験機を用いて８０％エタノールに浸した脱脂綿を１０回往復させたときの塗膜の外観を目視にて観察し、以下のように評価した。
〇；変化なし、△；白化または傷が若干あり、×；剥離または溶解が生じる
＜耐揉み性＞　前記塗膜外観の評価に用いた試験フィルムを両手で塗膜面同士を擦るように１０回揉んだときの塗膜の外観を目視にて観察し、以下のように評価した。
〇；変化なし、△；若干傷有り、×；剥離
＜耐水揉み性＞　前記塗膜外観の評価に用いた試験フィルムを両手で塗膜面同士を流水中、擦るように１０回揉んだときの塗膜の外観を目視にて観察し、以下のように評価した。
〇；変化なし、△；若干傷有り、×；剥離
（実施例２）
実施例１で用いた各成分の配合割合を表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様にして、全固形分３３％の樹脂組成物を得た。
【００３８】
得られた樹脂組成物を用いて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
（実施例３）
実施例１で用いた水分散性アニオン性樹脂Ａの代わりに、水分散性アニオン性樹脂Ｂ（スチレン−アクリル系樹脂：酸価８７ｍｇＫＯＨ／ｇ−ｓｏｌｉｄ、Ｔｇ１２℃、固形分４２％）を用い、各成分の配合割合を表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様にして、全固形分３２％の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を用いて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【００３９】
（実施例４）
実施例１で用いたポリエチレンイミンＡの代わりに、プロピレンオキシドで変性したポリエチレンイミンＢ（数平均分子量２０，０００（変性前の数平均分子量１０，０００）、１００モル％変性、固形分５０％）を用い、各成分の配合割合を表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様にして、全固形分３２％の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を用いて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【００４０】
（実施例５）
実施例１で用いた水溶性アニオン性樹脂Ａの代わりに、水溶性アニオン性樹脂Ｂ（スチレン−アクリル系樹脂：重量平均分子量１，７００、酸価２３８ｍｇＫＯＨ／ｇ−ｓｏｌｉｄ、Ｔｇ５６℃、固形分６０％）を用い、ポリエチレンイミンＡの代わりに、ポリアミドで変性したポリエチレンイミンＣ（ポリアミド変性ポリエチレンイミン：数平均分子量２３０，０００、固形分１０％）を用い、各成分の配合割合を表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様にして、全固形分３８％の樹脂組成物を得た。
【００４１】
（比較例１および２）
実施例１で用いた各成分の配合割合を表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様にして、それぞれ全固形分３３％の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を用いて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】

【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、速乾性および密着性に極めて優れた性能を発揮すると同時に、良好な耐揉み性をも備え、さらに耐水性や耐溶剤性については溶剤系組成物と同等の性能を発揮しうる水系速乾性樹脂組成物を提供することができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a water-based quick-drying resin composition exhibiting performance suitable for, for example, gravure printing ink.
[0002]
[Prior art]
In recent years, due to environmental problems such as air pollution, attempts have been made to convert a solvent-based composition that has been widely used in the past into a water-based composition in the fields of various printing inks, paints, adhesives, and the like. However, since it is difficult to expect quick-drying with a conventional aqueous composition, for example, in the printing field using a plastic film as a base material mainly for packaging materials, drying property and wettability to the base material are required. However, it has hardly been put into practical use except for some uses.
In order to improve quick drying in an aqueous composition, the total solid content is increased, and water-soluble components such as surfactants and thickeners are reduced as much as possible, or a large amount of low boiling alcohols such as methanol is used. , It is conceivable to promote drying, but in these methods, it was not possible to sufficiently satisfy the quick-drying property. In addition, when the total solid content is increased, there is a problem that coating and printing workability is likely to be impaired. On the other hand, when a large amount of low-boiling alcohols is used to achieve quick drying, air pollution and a decrease in the working environment are caused. In addition, there is a problem that a solvent processing device needs to be installed.
[0003]
In addition, the conventional aqueous composition is also inferior to the solvent-based composition in performance such as adhesion and resistance, for example, by supplying ink to a gravure printing cylinder having cells formed on the surface, When this is used as an ink for gravure printing for printing on a base material, depending on the base material, problems such as dropout of the ink (color transfer) or blurring of the print due to water or the like may occur.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventor has disclosed in Japanese Patent Application No. 2001-111560 as a water-based composition that can solve the above problem, a combination of a water-soluble anionic resin having a specific molecular weight, a cationic resin having a specific molecular weight, and a polyvalent metal compound. An aqueous quick-drying resin composition was proposed. The resin composition of the publication is excellent in quick-drying properties, and can exhibit the same performance as a solvent-based composition in terms of adhesion and resistance to water resistance and solvent resistance. Does not have sufficiently satisfactory performance and may require a plasticizer depending on the application. Further, with respect to quick-drying property and adhesion, further improvement in performance has been required depending on the application.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to simultaneously exhibit excellent performance in quick-drying and adhesion, and at the same time, have good resistance to rubbing, and further have the same performance as a solvent-based composition in terms of water resistance and solvent resistance. It is an object of the present invention to provide a water-based quick-drying resin composition that can be exhibited.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, in addition to the three components of a water-soluble anionic resin having a specific molecular weight, a cationic resin having a specific molecular weight and a polyvalent metal compound, an aqueous dispersion having a specific molecular weight has been obtained. It has been found that the above problem can be solved by making the water-dispersible anionic resin more essential than the water-soluble anionic resin, and by further setting the content of the water-dispersible anionic resin.
That is, the water-based quick-drying resin composition of the present invention comprises a water-soluble anionic resin having a weight average molecular weight of 1,000 or more, a water dispersible anionic resin, a cationic resin having a number average molecular weight of 600 to 5,000,000, and A polyvalent metal compound is combined, and the content of the water-dispersible anionic resin is 200 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the water-soluble anionic resin in a solid content (non-volatile content); It is characterized by the following.
[0007]
Another aqueous quick-drying resin composition of the present invention is an aqueous quick-drying resin composition comprising an aqueous medium and a resin component, wherein the aqueous medium is removed by drying. A water-soluble anionic resin having a molecular weight of 1,000 or more, a water-dispersible anionic resin, and a cationic resin having a number average molecular weight of 600 to 5,000,000 are combined, and a polyvalent metal compound is combined with the resin component. And wherein the content of the water-dispersible anionic resin is 200 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the water-soluble anionic resin in solid content (non-volatile content).
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The water-based quick-drying resin composition of the present invention essentially includes a resin component composed of a combination of a water-soluble anionic resin, a water-dispersible anionic resin, and a cationic resin. Thereby, aggregation of the water-soluble and water-dispersible anionic resin and the cationic resin occurs, and excellent drying properties can be exhibited.
The water-soluble anionic resin in the present invention is a resin having an anionic functional group and having water solubility. Here, having water-solubility means being in a dissolved state in water and having a transparent appearance. In particular, a water-soluble resin has a particle size of 0.3. 001 microns or less.
[0009]
The water-dispersible anionic resin in the present invention is a resin having an anionic functional group and a colloidal dispersion or emulsion type resin.
The water-soluble and water-dispersible anionic resin is not particularly limited as long as it has an anionic functional group, and a synthetic resin or a natural resin can be used. For example, ethylene- (meth) acrylic acid copolymer resin, vinyl acetate- (meth) acrylic acid copolymer resin, and (meth) acrylic acid ester- (meth) are resins having a carboxyl group as an anionic functional group. ) Acrylic acid copolymer resin, styrene- (meth) acrylic acid copolymer resin, styrene-butadiene copolymer resin, styrene-maleic anhydride copolymer resin, carboxyl group-containing urethane resin, carboxyl group-containing polyester resin, etc. And natural resins such as carboxymethylcellulose. These may be used alone or in combination of two or more.
[0010]
The resin having a carboxyl group as the anionic functional group is preferably a polymer resin obtained by polymerizing a monomer component containing at least one unsaturated carboxylic acid.
The unsaturated carboxylic acid is not particularly limited and includes, for example, unsaturated monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid, cinnamic acid and crotonic acid; unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, itaconic acid and fumaric acid; Monoesters thereof; and these may be used alone or in combination of two or more. In addition to these unsaturated carboxylic acids, an unsaturated monomer copolymerizable with the unsaturated carboxylic acid can also be used as the monomer component. The unsaturated monomer copolymerizable with the unsaturated carboxylic acid is not particularly limited, and examples thereof include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid. 2-ethylhexyl, decyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, oleyl (meth) acrylate, palmityl (meth) acrylate, (meth) acryl (Meth) acrylates such as stearyl acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate and hydroxypropyl (meth) acrylate; unsaturated nitriles such as (meth) acrylonitrile; (meth) acrylamide, N-methylol (meth) Unsaturated amides such as acrylamide; vinyl acetate and vinyl propionate Esters; vinyl ethers such as methyl vinyl ether and ethyl vinyl ether; α-olefins such as ethylene and propylene; halogenated α, β-unsaturated monomers such as vinyl chloride, vinylidene chloride and vinyl fluoride; styrene, α Α, β-unsaturated aromatic monomers such as -methylstyrene; and these may be used alone or in combination of two or more.
[0011]
The polymerization method for obtaining a polymer resin having a carboxyl group as an anionic functional group is not particularly limited, and a known polymerization method can be employed. For example, it may be carried out by a solution polymerization method, an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, or the like.Specifically, the water-soluble anionic resin is a solution polymerization method or the like, and the water-dispersible anionic resin is an emulsion polymerization method or a suspension polymerization method. It can be obtained by a polymerization method or the like. In addition, at the time of polymerization, if necessary, a part of the polymer resin is cross-linked by using a monomer having two or more copolymerizable unsaturated groups in one molecule such as divinylbenzene. The degree of polymerization can also be controlled by using a chain transfer agent such as t-dodecyl mercaptan.
[0012]
It is important that the weight average molecular weight of the water-soluble anionic resin is 1,000 or more. Preferably, it is good to be 1,700 or more. If the weight-average molecular weight of the water-soluble anionic resin is less than 1,000, the increase in the molecular weight during matrix formation tends to be insufficient, and the resistance of the formed resin composition layer tends to decrease.
The upper limit of the weight average molecular weight of the water-soluble anionic resin is not particularly limited, but is preferably 20,000 or less, more preferably 16,000 or less. If the weight-average molecular weight of the water-soluble anionic resin exceeds 20,000, the increase in the molecular weight during matrix formation becomes excessive, and the adhesiveness tends to decrease and the coating film tends to become brittle.
[0013]
The glass transition point (Tg) of the water-soluble and water-dispersible anionic resin is preferably -50 to 130C, more preferably -10 to 100C. When the glass transition point (Tg) of the anionic resin is lower than -50 ° C, the matrix is excessively softened, and thus the resistance of the formed resin composition layer tends to decrease. Since the matrix is excessively hard, the formed resin composition layer tends to be brittle.
The water-soluble and water-dispersible anionic resin preferably has an acid value of 1 to 800 mgKOH / g-solid, more preferably 2 to 500 mgKOH / g-solid, and still more preferably 3 to 300 mgKOH / g-solid. Particularly preferably, it is 3 to 240 mgKOH / g-solid. When the acid value of the anionic resin is less than 1 mgKOH / g-solid, matrix formation becomes insufficient, and the resistance of the formed resin composition layer tends to decrease. On the other hand, when the acid value exceeds 800 mgKOH / g-solid, In particular, the water resistance tends to decrease.
[0014]
The content of the water-soluble anionic resin is determined based on the sum of the anionic resin (water-soluble anionic resin and water-dispersible anionic resin) and the cationic resin (solid content (non-volatile content)). ) Is preferably 0.1 to 35.0% by weight, more preferably 1.0 to 30.0% by weight, more preferably 2.0 to 25.0% by weight, and particularly preferably 3.0 to 3% by weight. When the content of the water-soluble anionic resin is less than 0.1% by weight, the formation of the polymer matrix becomes insufficient, and the resistance of the formed resin composition layer decreases, On the other hand, if it exceeds 35.0% by weight, the hardness of the formed resin composition layer becomes excessive, the film formability and the flexibility are remarkably reduced, and the adhesion of the formed resin composition layer to the substrate And the resistance to rubbing is reduced.
[0015]
The content of the water-dispersible anionic resin is determined based on the total solid content (in terms of solid content (non-volatile content)) of the anionic resin (water-soluble anionic resin and water-dispersible anionic resin) and the cationic resin (solid content (nonvolatile content)) It is preferably 63.9 to 99.8% by weight, more preferably 70.0 to 95% by weight, and more preferably 80.0 to 93.0% by weight in terms of nonvolatile content. When the content of the water-dispersible anionic resin is less than 63.9% by weight, the formation of the polymer matrix becomes insufficient, and the resistance of the formed resin composition layer tends to decrease. When the amount exceeds the weight percentage, the content of the cationic resin is reduced, so that the adhesion of the formed resin composition layer to the substrate and the solvent resistance are liable to decrease.
[0016]
In the present invention, it is important that the content of the water-dispersible anionic resin is 200 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the water-soluble anionic resin in solid content (non-volatile content). By making the water-dispersible anionic resin indispensable, and by setting the content to a specific amount or more with respect to the water-soluble anionic resin, excellent kneading resistance can be exhibited. Even in the case where it is necessary, good kneading resistance can be exhibited without requiring a plasticizer, and at the same time, quick-drying property and adhesion can be significantly improved. Preferably, the content of the water-dispersible anionic resin is not less than 450 parts by weight, more preferably not less than 800 parts by weight, based on 100 parts by weight of the water-soluble anionic resin as a solid (non-volatile content).
[0017]
The cationic resin in the present invention is not particularly limited as long as it is a resin having a cationic functional group, and for example, has an amino group as a cationic functional group, polyalkylene imines, polyamidoamines, Examples include basic nitrogen-containing resins such as aminosulfopolyesters, polyallylamines, polyvinylamines, and modified polymers thereof. These may be used alone or in combination of two or more. The form in which the cationic resin is used is not particularly limited, but an aqueous solution is preferable.
The polyalkyleneimines are generally ethyleneimine, 1,2-propyleneimine, 1,2-dodecyleneimine, 1,1-dimethylethyleneimine, phenylethyleneimine, benzylethyleneimine, hydroxyethylethyleneimine, aminoethylethyleneimine. , 2-methylpropyleneimine, 3-chloropropylethyleneimine, methoxyethylethyleneimine, dodecylaziridinylformate, N-ethylethyleneimine, N- (2-aminoethyl) ethyleneimine, N-phenethylethyleneimine, N A method of ion-polymerizing an alkyleneimine such as-(2-hydroxyethyl) ethyleneimine, N- (cyanoethyl) ethyleneimine or N- (p-chlorophenyl) ethyleneimine; After, it can be produced by a method such as to partially hydrolyzed or fully hydrolyzed the polymer is not particularly limited.
[0018]
The polyvinylamines are obtained, for example, by polymerizing N-vinylformamide to form poly (N-vinylformamide), and then partially or completely hydrolyzing it with an acid or a basic substance such as hydrochloric acid, or It can be obtained by a method of reducing polynitroethylene or a derivative thereof, a method of decomposing polyacrylamide by Hoffmann decomposition, or a method of reducing N-vinylphthalimide resin with alkali, but is not particularly limited. For example, polyvinylamine, polymethvinylamine, polyvinylamine hydrochloride, polyvinylethylamine hydrochloride, polymethvinylmethylamine hydrochloride, polyvinyl-N-trimethylammonium bromide and the like can be mentioned.
[0019]
The polyallylamine is generally obtained by polymerizing a hydrochloride of an allylamine monomer and then removing hydrochloric acid, but is not particularly limited. For example, polyallylamine, polyallylamine hydrochloride, polyallylethylamine hydrochloride, polyallyldimethylethylammonium hydrochloride, diallylamine hydrochloride polymer, diallylmethylamine hydrochloride polymer, diallyldimethylammonium hydrochloride polymer, sulfur dioxide of these Copolymers, acrylamide copolymers, diallylamine hydrochloride derivative copolymers, dimethylaminoethyl (meth) acrylate copolymers and the like can be mentioned.
[0020]
The polyamidoamines generally include hexamethylenediamine, 1,4-phenylenediamine, 1,3-phenylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetraamine, tetraethylenepentamine, dipropylenepentaamine, dipropylenetriamine, tripropylenetetraamine. Amine, polyalkylene polyamines such as dihexamethylene triamine and dicarboxylic acids such as adipic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, maleic acid, glutaric acid, corkic acid, sebacic acid and derivatives such as acid chlorides thereof. Is heated, and the generated water is removed under reduced pressure; polycondensation products obtained by polycondensation, interfacial polycondensation, low-temperature solution polycondensation, polyphosphoric acid solution polycondensation, solid-phase polycondensation, etc .; Adduct; lactam ring-opening polymer; Including without being limited thereto.
[0021]
The aminosulfopolyesters include, for example, polyalkanolamines such as diethanolamine, N-methyldiethanolamine and triethanolamine, diols such as diethylene glycol, triethylene glycol and 1,4-cyclohexanedimethanol, adipic acid and isophthalic acid. Heat acid, terephthalic acid, succinic acid, maleic acid, glutaric acid, dicarboxylic acid such as coric acid, sebacic acid and 5-sodiosulfoisophthalic acid, remove generated water under reduced pressure, and perform dehydration condensation However, the present invention is not limited thereto.
The cationic resin in the present invention may further be obtained by crosslinking two or more kinds of the above-mentioned cationic resins with a crosslinking agent. For example, a product obtained by cross-linking a polyalkyleneimine and a polyamide with epichlorohydrin, etc., is exemplified, but not limited thereto. Further, the cationic resin of the present invention may be a modified polymer, and examples thereof include ethylene oxide modification, propylene oxide modification, styrene oxide modification, and α, β-unsaturated ester modification having a modification ratio of 0 to 100%. .
[0022]
It is important that the number average molecular weight of the cationic resin is from 600 to 5,000,000. It is preferably from 600 to 2,700,000, more preferably from 600 to 1,000,000, further preferably from 1,000 to 300,000, particularly preferably from 1,200 to 250,000. When the number average molecular weight of the cationic resin is less than 600, the increase in the molecular weight during matrix formation tends to be insufficient, and the resistance of the formed resin composition layer tends to decrease, while exceeding 5,000,000. In this case, the reaction during matrix formation becomes insufficient, and the water resistance of the formed resin composition layer is reduced.
[0023]
The content of the cationic resin may be appropriately set according to its type and molecular weight. For example, the total amount of the anionic resin (water-soluble anionic resin and water-dispersible anionic resin) and the cationic resin (solid content) It is preferable that the solid content (non-volatile content) is 0.1 to 36.0% by weight, more preferably 0.2 to 30.0% by weight, and more preferably 0.5 to 3 (% in terms of (non-volatile content)). To 25.0% by weight, particularly preferably 1.0 to 20.0% by weight. If the content of the cationic resin is less than 0.1% by weight, the adhesion of the formed resin composition layer to the substrate tends to decrease, while if it exceeds 36.0% by weight, the water solubility In addition, since the content of the water-dispersible anionic resin is reduced, the resistance of the formed resin composition layer is likely to be reduced.
[0024]
In the present invention, a resin other than the water-soluble and water-dispersible anionic resin and the cationic resin may be contained as the resin component. The other resin is not particularly limited, and a synthetic resin or a natural resin can be used. For example, polyolefin resins and diene resins such as polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene- (meth) acrylate copolymer, polypropylene, propylene-butene copolymer; polystyrene, styrene-butadiene copolymer Polystyrene resins such as polystyrene resins; polyvinyl acetate resins; (meth) acrylate resins; acrylonitrile resins; polyether resins such as polyoxymethylene and polyphenylene ether resins; polycarbonate resins; polyester resins; Synthetic resins such as polyester resins; polyurethane resins; epoxy resins; polyimide resins; and natural resins such as casein. These may be used alone or in combination of two or more. When these other resins are used in combination, the content ratio is not particularly limited and may be set as appropriate.
[0025]
The aqueous quick-drying resin composition of the present invention is obtained by combining the resin component with a polyvalent metal compound. Thereby, the water-soluble and water-dispersible anionic resin and the polyvalent metal compound form a complex polymer matrix with a stable covalent bond, and further, the polyvalent metal in the polymer matrix and the anionic resin The acidic functional group and the basic functional group of the resin and the cationic resin form chelation and are more firmly fixed, so that adhesion and resistance can be improved.
The polyvalent metal compound is not particularly limited as long as it can be covalently bonded to an acidic functional group or a basic functional group in the anionic resin or the cationic resin such as a carboxyl group or an amino group. The metal species include zirconium, zinc, boron, titanium and the like, and preferably zirconium, zinc, boron or titanium. Examples of the ligand include ammonium hydroxide, ammonium carbonate, ammonium carboxylate, carboxylic acids, and halides. Specifically, as a compound comprising these metal species and a ligand, for example, ammonium zirconium carbonate, ammonium zirconium lactate, ammonium zirconium acetate, zirconium acetate, zirconium propionate, zirconium sulfate, zirconium nitrate, zirconium hydroxychloride, oxy Examples include zirconium chloride, zirconium phosphate, potassium zirconium carbonate, ammonium zirconium fluoride, zinc ammonium carbonate, borate, titanium ammonium oxalate, and titanium ammonium carbonate. Further, these may be stabilized with, for example, tartaric acid, gluconic acid, or the like. These polyvalent metal compounds may be used alone or in combination of two or more.
[0026]
The content of the polyvalent metal compound is determined based on the total solid content (non-volatile content) of the anionic resin (water-soluble anionic resin and water-dispersible anionic resin) and the cationic resin. ) Is preferably 0.1 to 50% by weight, more preferably 2 to 40% by weight, and still more preferably 3 to 35% by weight. When the content of the polyvalent metal compound is less than 0.1% by weight, the reaction at the time of matrix formation becomes insufficient, and the water resistance and solvent resistance of the formed resin composition layer decrease, If it exceeds 50% by weight, the reaction during matrix formation becomes excessive and the formed resin composition layer tends to become brittle.
[0027]
In the aqueous quick-drying resin composition of the present invention, it is preferable that a volatile basic compound is further combined. By preserving the volatile basic compound, the acidic functional group of the anionic resin can be protected until use, and the storage stability can be improved. The volatile basic compound volatilizes easily at the time of use, so that the protected acidic functional group quickly contributes to matrix formation, promotes drying, and imparts resistance.
Examples of the volatile basic compound include ammonia, morpholine, alkylamine, 2-dimethylaminoethanol, N-methylmorpholine, and ethylenediamine. These may be used alone or in combination of two or more.
[0028]
The content of the volatile basic compound may be appropriately set according to the type and the degree of basicity, and the pH of the resin composition is raised to a pH at which the basic functional group of the cationic resin is non-ionized. There is no particular limitation as long as it is an amount that can be caused. Specifically, it is preferable to use the volatile basic compound so that the pH of the resin composition adjusted by the volatile basic compound becomes 8 or more. When the pH of the resin composition adjusted by the volatile basic compound is less than 8, storage stability of the resin composition is impaired, and at the same time, adhesion and resistance of the formed resin composition layer are reduced. It will be easier.
[0029]
The water-based quick-drying resin composition of the present invention may be in a form in which the water-soluble anionic resin, the water-dispersible anionic resin, the cationic resin, and the polyvalent metal compound are combined, A form including an aqueous medium and the resin component, wherein the aqueous medium is removed by drying may be employed. In the latter case, the aqueous medium is not particularly limited, but is most preferably an aqueous solvent alone. Further, for example, one or more of low-boiling water-soluble organic solvents such as methanol and ethanol, or a mixed solvent of these and water can also be used.
The water-based quick-drying resin composition of the present invention preferably has a total solid content of 1% by weight or more. When the total solid content in the resin composition is less than 1% by weight, quick drying tends to be insufficient. Therefore, in the case of the form containing the aqueous solvent, it is usually used after being adjusted so that the total solid content in the resin composition is 1% by weight or more.
[0030]
The water-based quick-drying resin composition of the present invention may contain a coloring agent depending on its use. The colorant is not particularly limited and includes, for example, various organic or inorganic pigments; various dyes such as acid dyes, direct dyes, reactive dyes, disperse dyes, food dyes, and optical brighteners. Can be More specifically, C.I. I. Pigment Yellow 1, 3, 12, 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42, 53, 55, 72, 81, 83, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 108, 109, 110 , 117, 120, 128, 138, 153, C.I. I. Pigment Orange 5, 13, 16, 17, 36, 43, 51, C.I. I. Pigment Red1,2,3,5,17,22,23,31,38,48: 1,48: 2,48: 3,48: 4,49: 1,49: 2,52: 1,52: 2 , 53: 1, 57: 1, 60: 1, 63: 1, 63: 2, 64: 1, 81, 83, 88, 101, 104, 105, 106, 108, 112, 114, 122, 123, 146. , 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209, 216, C.I. I. Pigment Violet 1, 3, 5: 1, 16, 19, 23, 38, C.I. I. Pigment Blue 1,2,15,15: 1,15: 2,15: 3,15: 4,15: 6,16,17: 1,18,24,27,28,29,56,60,61,63 , C.I. I. Pigment Green 1, 4, 7, 8, 10, 17, 18, 36, C.I. I. Pigment Brown 25, C.I. I. Pigment Black 1, 7, 11, C.I. I. Pigment Metal 1, 2, C.I. I. Pigment White 1, 4, 5, 6, 7, 11, 12, 18, 19, 20, 21, 22, 24, 26, 27, pearlescent pigments, daylight fluorescent pigments, and the like; C.I. I. Acid Black 1, 2, 7, 16, 17, 24, 26, 28, 31, 41, 48, 52, 56, 58, 60, 63, 94, 107, 109, 112, 118, 119, 121, 122, 131. , 155, 156, 172, 194, 208, C.I. I. Acid Blue 1, 7, 9, 22, 23, 25, 27, 29, 40, 41, 43, 45, 49, 51, 53, 55, 56, 59, 62, 78, 90, 91, 92, 93, 102 , 104, 111, 113, 117, 120, 124, 126, 145, 167, 171, 175, 183, 185, 229, 234, 236, 254, C.I. I. Acid Brown 4, 14, C.I. I. Acid Green 3, 9, 12, 16, 19, 20, 25, 27, 41, C.I. I. Acid Orange 7, 8, 10, 33, 56, 64, C.I. I. Acid Red 1, 4, 6, 8, 13, 14, 15, 18, 19, 21, 26, 27, 30, 32, 34, 37, 38, 40, 42, 45, 51, 52, 54, 57, 80 , 82, 83, 85, 87, 88, 89, 92, 94, 97, 106, 108, 110, 111, 119, 129, 131, 134, 135, 154, 155, 172, 176, 180, 184, 186 , 187, 243, 249, 254, 256, 257, 270, 289, 317, 318, C.I. I. Acid Violet 7, 11, 15, 34, 35, 41, 43, 49, 75, C.I. I. Acid Yellow 1,3,4,7,11,12,13,14,17,18,19,23,25,29,34,36,38,40,41,42,44,49,53,55,59 , 61, 71, 72, 76, 78, 99, 111, 114, 116, 122, 135, 161, 172, C.I. I. Basic Black 2, 8, C.I. I. Basic Blue 1, 3, 5, 7, 9, 24, 25, 26, 28, 29, C.I. I. Basic Brown 1, 12, C.I. I. Basic Green 1, 4, C.I. I. Basic Orange 2, 15, 21, 22, C.I. I. Basic Red 1, 2, 9, 12, 13, 37, C.I. I. Basic Violet 1, 3, 5, 7, 9, 24, 25, 26, 28, 29, C.I. I. Basic Yellow 1, 2, 11, 12, 14, 21, 32, 36, C.I. I. Reactive Black 1, 3, 5, 6, 8, 12, 14, C.I. I. Reactive Blue 2, 5, 7, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 20, 21, 25, 27, 28, 37, 38, 40, 41, 71, C.I. I. Reactive Brown 1, 7, 16, C.I. I. Reactive Green 5, 7, C.I. I. Reactive Orange 2, 5, 7, 16, 20, 24, C.I. I. Reactive Red 6, 7, 11, 12, 15, 17, 21, 23, 24, 35, 36, 42, 63, 66, C.I. I. Reactive Violet 2, 4, 5, 8, 9, C.I. I. Reactive Yellow 1, 2, 3, 13, 14, 15, 17, C.I. I. Food Black2, C.I. I. Food Blue 3, 4, 5, C.I. I. Food Green 2, 3, C.I. I. Food Red 2, 3, 7, 9, 14, 52, 87, 92, 94, 102, 104, 105, 106, C.I. I. Food Violet2, C.I. I. Dyes such as Food Yellow 3, 4, and 5; When these colorants are used, the content thereof is 1 to 300 with respect to the total amount (solid content (non-volatile content) conversion) of the anionic resin (water-soluble anionic resin and water-dispersible anionic resin) and the cationic resin. %, More preferably 5 to 200% by weight.
[0031]
The aqueous quick-drying resin composition of the present invention may contain various additives as necessary. Examples of additives include plasticizers, waxes, humectants, defoaming surfactants, wetting agents, leveling agents, thickeners, rheology improvers, sequestering agents, biocides, dispersants; calcium carbonate, Fillers such as talc, clay, silica, silicate; fillers, antifreeze agents, freeze and thaw stabilizers, preservatives, corrosion inhibitors, color water retention improvers, antistatic agents, antioxidants, ultraviolet inhibitors, fluorescence And a whitening agent. The content of these additives may be appropriately set within a range that does not impair the effects of the present invention.
[0032]
The aqueous quick-drying resin composition of the present invention can be obtained by combining at least the water-soluble anionic resin, the water-dispersible anionic resin, the cationic resin, and the polyvalent metal compound, and a method for producing the same. Is not particularly limited. Specifically, the components may be mixed in any order and in any manner. For example, in consideration of storage stability, some of the four essential components are mixed first. The remaining components may be added immediately before use, but preferred forms of the water-based quick-drying resin composition of the present invention include a water-soluble anionic resin, the water-dispersible anionic resin, a cationic resin and It is desirable that the polyvalent metal compound is simultaneously contained, that is, the essential four components are mixed at the beginning.
[0033]
The aqueous quick-drying resin composition of the present invention is, specifically, a well-known stirrer such as a paddle blade, a high-speed stirrer / disperser, a high-pressure homogenizer, a ball mill, a sand mill, an attritor, a basket mill, a roll mill, and a vibration type disperser. It can be manufactured by a stirring, dispersing, and crushing apparatus. If necessary, coarse particles and the like can be removed through a strainer or the like.
The aqueous quick-drying resin composition of the present invention removes the aqueous medium by drying. For example, immediately after the water-based quick-drying resin composition of the present invention is attached to a substrate, aggregation of the anionic resin (a water-soluble anionic resin and, if necessary, a water-dispersible anionic resin) with the cationic resin is performed. Occurs, and an excellent quick-drying property is exhibited by the effect of pushing the aqueous medium out of the system. Then, in the resin composition after the aqueous medium has been removed, a complex polymer matrix is formed by the stable covalent bond between the anionic resin and the polyvalent metal compound. Since the polyvalent metal and the acidic functional group and the basic functional group of the anionic resin and the cationic resin form chelation and are more firmly fixed, to form a film showing extremely excellent adhesion and resistance. You can do it. That is, the water-based quick-drying resin composition of the present invention includes four components of an anionic resin (a water-soluble anionic resin and, if necessary, a water-dispersible anionic resin), a cationic resin, and a polyvalent metal compound. As a result, excellent quick-drying properties can be exhibited, and extremely excellent adhesion and resistance due to the synergistic action of the four components can be exhibited.
[0034]
The water-based quick-drying resin composition of the present invention can be particularly suitably used in gravure printing ink applications. In this case, the essential four components are used in combination with the pigment and / or the dye. When gravure printing was performed using such a resin composition, water resistance, solvent resistance, abrasion resistance, rubbing resistance, water rubbing resistance, etc., which could not be solved by conventional aqueous resin compositions, were used. Problems such as resistance, drying property and adhesion of the film can be effectively avoided.
The aqueous quick-drying resin composition of the present invention exhibits good drying properties even under mild drying conditions such as room temperature, and the obtained coating film has adhesion to various substrates such as plastics, water resistance, and water resistance. Excellent solvent properties and strength. For this reason, the water-based resin composition of the present invention includes, besides the gravure printing ink, various inks such as flexographic printing ink and ink jet printer ink; various clear coating agents such as OP varnish and film coat; Receptive layers of receiving paper for inkjet printers; various paints such as road surface paints, conductive paints, plastic paints, inorganic building material paints, metal paints, leather paints, repair paints, etc .; organic base materials, inorganic base materials, Primer for hard-to-adhesive substrates; Non-woven fabric binders, binders for pigment printing, binders for water-repellent and finishing treatments, various fiber treatment agents such as binders for woven fabric coating and impregnation treatments; various types of dry laminations and extrusion laminations Various adhesives such as laminating adhesives, wood adhesives, structural adhesives; antistatic agents; primers Top coat; adhesive; practical use such as abrasion resistance, blocking resistance, washing resistance, water-resistant strength, water-resistant adhesiveness, chemical resistance, etc. in a wide range of applications such as various cosmetics such as nail polish and hair setting agents. It exhibits resistance and good workability, and can be suitably used.
[0035]
The method of applying and impregnating the aqueous quick-drying resin composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include gravure coat, gravure reverse coat, knife coat, comma coat, slot die coat, slide die coat, air knife coat, air coat coat, and bar. Known coating methods and apparatuses such as a coat, a kiss coat, a spray coat, an air spray coat, a roll coat, a brush coat, a curtain coat, a flood coat, and a dipping coat can be employed.
Various bases for coating or impregnating the aqueous quick-drying resin composition of the present invention are not particularly limited, but olefin resins such as polyethylene and polypropylene, polystyrene resins, nylon, polyester resins such as PET, cellophane, Organic base materials such as vinyl chloride resin and vinylidene chloride resin; fine paper, kraft paper, crepe paper, glassine paper, plastic coated paper, etc .; metals (eg, iron, aluminum, copper), glass, concrete, cement Inorganic base materials such as wood, brick, gypsum board, etc .; Bitumen; Cinder block; Particle pod; Wood; Fibers; synthetic fibers such as nylon, polyester, polyacrylonitrile, and vinylon; Le, inorganic fibers glass fibers such as, leather, and the like. The form of these substrates is not particularly limited, and examples thereof include films, sheets, molded products, foams, cords, and processed fibers such as nonwoven fabric and cloth.
[0036]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to Examples. Unless otherwise specified, “parts” and “%” in Examples and Comparative Examples indicate “parts by weight” and “% by weight”, respectively.
(Example 1)
4.9 parts of water-soluble anionic resin A (styrene-acrylic resin: weight average molecular weight 12,000, acid value 195 mg KOH / g-solid, Tg 70 ° C, solid content 30%), water-dispersible anionic resin A (styrene -Acrylic resin: 36.2 parts of acid value 55 mgKOH / g-solid, Tg 37 ° C, solid content 46%), polyethyleneimine A modified with propylene oxide (number average molecular weight 1,200 (number average molecular weight 600 before modification) 2.3 parts of 100 mol% modified, 50% of solid content, 5.3 parts of ammonium zirconium carbonate (46% of solid content (20% of solid content in terms of zirconium dioxide)), and 17.3 parts of water were weighed in a dispersion container. The mixture was stirred with a disperser at 2,000 rpm for 5 minutes to obtain a resin composition having a total solid content of 33%.
[0037]
The following evaluation was performed using the obtained resin composition. Table 1 shows the results.
<Appearance of Coating Film> The obtained resin composition was applied to a corona discharge-treated OPP film using a bar coater so as to have a thickness of about 1 μm as a solid content, and then cured at 30 ° C. and 60% RH for 24 hours. Thus, a test film was obtained. Then, the appearance of the coating film of the test film was visually observed and evaluated as follows.
〇; no appearance defect, ×: appearance defect
<Touch dryness> After the obtained resin composition is applied to a glass plate using a bar coater so that the film thickness becomes about 1 μm as a solid content, the applied surface is pressed down with a finger until fingerprints are not attached. Was measured and evaluated as follows.
〇; less than 1 minute, △; 1 minute or more, less than 2 minutes, ×; 2 minutes or more
<Adhesiveness> After attaching a 12 mm wide adhesive tape to the coating film surface of the test film used for evaluating the coating film appearance, the state of the coating film at the time of forcible peeling was visually observed. Was evaluated.
◎: no change, Δ: slight scratch, Δ: scratch, ×: peeling
<Water-resistant rubbing property> Absorbent cotton soaked in water was reciprocated 200 times using a Gakushin type friction fastness tester on the coating film of the test film used for evaluating the coating film appearance, and the coating film changed. The number of times was measured and evaluated as follows.
〇: 200 times, no change; △: 100 or more and less than 200 times; ×: less than 100 times
<Alcohol rubbing resistance> Coating when absorbent cotton immersed in 80% ethanol was reciprocated 10 times on the coating film of the test film used for evaluation of the coating film appearance, using a Gakushin type friction fastness tester. The appearance of the film was visually observed and evaluated as follows.
〇; no change, △; slight whitening or scratching, ×; peeling or dissolution
<Kneading resistance> The appearance of the coating film was visually observed when the test film used for the evaluation of the coating film appearance was rubbed 10 times so as to rub the coating surfaces with both hands, and evaluated as follows. .
〇; no change, △; slightly scratched, ×; peeling
<Water resistance to kneading> The appearance of the coating film was visually observed when the test film used for the evaluation of the coating film appearance was rubbed 10 times with both hands so that the coating surfaces were rubbed in running water. Was evaluated.
〇; no change, △; slightly scratched, ×; peeling
(Example 2)
A resin composition having a total solid content of 33% was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of each component used in Example 1 was changed as shown in Table 1.
[0038]
The same evaluation as in Example 1 was performed using the obtained resin composition. Table 1 shows the results.
(Example 3)
Instead of the water-dispersible anionic resin A used in Example 1, a water-dispersible anionic resin B (styrene-acrylic resin: acid value 87 mgKOH / g-solid, Tg12 ° C, solid content 42%) was used, A resin composition having a total solid content of 32% was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of each component was changed as shown in Table 1.
The same evaluation as in Example 1 was performed using the obtained resin composition. Table 1 shows the results.
[0039]
(Example 4)
Polyethyleneimine B modified with propylene oxide instead of polyethyleneimine A used in Example 1 (number average molecular weight 20,000 (number average molecular weight before modification 10,000), 100 mol% modification, solid content 50%) And a resin composition having a total solid content of 32% was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of each component was changed as shown in Table 1.
The same evaluation as in Example 1 was performed using the obtained resin composition. Table 1 shows the results.
[0040]
(Example 5)
Instead of the water-soluble anionic resin A used in Example 1, a water-soluble anionic resin B (styrene-acrylic resin: weight average molecular weight 1,700, acid value 238 mgKOH / g-solid, Tg 56 ° C, solid content 60) %) And polyethyleneimine C modified with polyamide (polyamide-modified polyethyleneimine: number average molecular weight 230,000, solid content 10%) instead of polyethyleneimine A, and the mixing ratio of each component is shown in Table 1. A resin composition having a total solid content of 38% was obtained in the same manner as in Example 1, except for the above changes.
[0041]
(Comparative Examples 1 and 2)
A resin composition having a total solid content of 33% was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of each component used in Example 1 was changed as shown in Table 1.
The same evaluation as in Example 1 was performed using the obtained resin composition. Table 1 shows the results.
[0042]
[Table 1]

[0043]
【The invention's effect】
According to the present invention, while exhibiting extremely excellent performance in quick-drying and adhesion, it also has good resistance to rubbing, and further exhibits the same performance as the solvent-based composition in terms of water resistance and solvent resistance. A water-based quick-drying resin composition can be provided.

Claims

A water-soluble anionic resin having a weight average molecular weight of 1,000 or more, a water-dispersible anionic resin, a cationic resin having a number average molecular weight of 600 to 5,000,000, and a polyvalent metal compound, and A water-based quick-drying resin composition, wherein the content of the water-dispersible anionic resin is 200 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the water-soluble anionic resin in solid content (nonvolatile content).

An aqueous quick-drying resin composition comprising an aqueous medium and a resin component, wherein the aqueous medium is removed by drying, wherein the resin component is a water-soluble anionic resin having a weight average molecular weight of at least 1,000 or more, A dispersible anionic resin, a cationic resin having a number average molecular weight of 600 to 5,000,000, and a polyvalent metal compound combined with the resin component; and the water-dispersible anionic resin A water-based quick-drying resin composition having a solid content (non-volatile content) of 200 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the water-soluble anionic resin.

The aqueous quick-drying resin composition according to claim 1 or 2, further comprising a volatile basic compound.