JP2008095040A - Manufacturing process of aqueous resin dispersion and aqueous resin dispersion obtained by the process - Google Patents

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拓磨 矢野
Yoshito Shiba
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous resin dispersion containing a polyester with a low acid value which has conventionally been unavailable as a stable dispersion. <P>SOLUTION: The manufacturing process of the aqueous resin dispersion comprises a step (I) of obtaining (C) a mixed resin by kneading (A) a polyolefin resin containing 0.5-10 mass% of an unsaturated carboxylic acid component and (B) a polyester resin and an emulsifying step (II) of dispersing the mixed resin (C) in an aqueous medium. Preferably, the acid value of polyester resin (B) is not more than 10 mgKOH/g. An aqueous resin dispersion prepared by this process is also disclosed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポリオレフィン樹脂とポリエステル樹脂とを含有する樹脂水性分散体の製造方法及び、それから得られる樹脂水性分散体に関するものである。   The present invention relates to a method for producing an aqueous resin dispersion containing a polyolefin resin and a polyester resin, and an aqueous resin dispersion obtained therefrom.

ポリオレフィン樹脂やポリエステル樹脂は、自動車、電気、包装等の各種分野で幅広く、大量に使用されている。さらに、近年、そのような材料に高付加価値や高機能性を付与するためのコーティング剤に関する研究・開発も盛んに行われるようになってきた。コーティング剤は、大別して溶剤系と水系とがあるが、環境保護、省資源、消防法等による危険物規制などの立場から水系のコーティング剤が望まれており、かかるコーティング剤として、ポリオレフィン樹脂の水性分散体として特許文献1を、またポリエステル樹脂の水性分散体としては特許文献2を例示することができる。
そして、両樹脂の特性を生かした技術として、特許文献3には、上記ポリオレフィン樹脂とポリエステル樹脂を特定の割合で含んだ水性分散体により、耐ブロッキング性、各種基材に対する接着性、ヒートシール性などの性能に優れることが開示され、ポリオレフィン樹脂水性分散体とポリエステル樹脂水性分散体とを混合して樹脂水性分散体を得る方法が詳細に記載されている。
Polyolefin resins and polyester resins are widely used in various fields such as automobiles, electricity, packaging, and the like. Furthermore, in recent years, research and development on coating agents for imparting high added value and high functionality to such materials have been actively conducted. Coating agents can be broadly classified into solvent-based and water-based, but water-based coating agents are desired from the standpoints of environmental protection, resource conservation, and dangerous goods regulations such as the Fire Service Act. Patent Document 1 can be exemplified as an aqueous dispersion, and Patent Document 2 can be illustrated as an aqueous dispersion of a polyester resin.
As a technology that makes use of the characteristics of both resins, Patent Document 3 discloses that the aqueous dispersion containing the polyolefin resin and the polyester resin in a specific ratio provides blocking resistance, adhesion to various substrates, and heat sealability. And a method for obtaining an aqueous resin dispersion by mixing an aqueous polyolefin resin dispersion and an aqueous polyester resin dispersion is described in detail.

特開2003−119328号公報JP 2003-119328 A 特開平09−296100号公報JP 09-296100 A 特開2003−327756号公報JP 2003-327756 A

しかしながら、ポリエステル樹脂のなかでも、酸価10mgKOH/g以下程度の低酸価のものは、それ自体水性分散化が困難であり、特許文献3記載の技術では、このようなポリエステル樹脂を含む水性分散体を製造することは困難な場合があった。   However, among polyester resins, those having a low acid value of about 10 mgKOH / g or less are difficult to disperse in water by themselves, and in the technique described in Patent Document 3, an aqueous dispersion containing such a polyester resin is difficult. It was sometimes difficult to manufacture the body.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、低酸価のポリエステル樹脂を、不飽和カルボン酸成分を0.5〜10質量%含有するポリオレフィン樹脂とを混練し、その後、混合樹脂を水性分散化することにより、単独では水性分散化が困難であった低酸価のポリエステル樹脂を含有する混合樹脂水性分散体が得られることを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors kneaded a low acid value polyester resin with a polyolefin resin containing 0.5 to 10% by mass of an unsaturated carboxylic acid component, and then The present inventors have found that a mixed resin aqueous dispersion containing a low acid value polyester resin, which has been difficult to disperse in water by itself, can be obtained by aqueous dispersion of the mixed resin, and the present invention has been achieved.

すなわち本発明の要旨は、以下のとおりである。
(1)不飽和カルボン酸成分を0.5〜10質量%含有するポリオレフィン樹脂(A)と酸価が10mgKOH/g以下であるポリエステル樹脂(B)とを混練して混合樹脂(C)を得る工程(I)と、混合樹脂(C)を水性媒体に分散化する乳化工程(II)を含むことを特徴とする樹脂水性分散体の製造方法。
(2)ポリエステル樹脂(B)の酸価が1mgKOH/g以下であることを特徴とする(1)記載の樹脂水性分散体の製造方法。
(3)ポリオレフィン樹脂(A)とポリエステル樹脂(B)との質量比(A)/(B)が99.5/0.5〜30/70であることを特徴とする(1)または(2)に記載樹脂水性分散体の製造方法。
(4)工程(I)における混練の方法が溶融混練であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか記載の樹脂水性分散体の製造方法。
(5)工程(II)において不揮発性水性化助剤を実質的に使用しないことを特徴とした(1)〜(4)のいずれか記載の樹脂水性分散体の製造方法。
(6)(1)〜(5)のいずれかに記載の製造方法によって得られる樹脂水性分散体。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A polyolefin resin (A) containing 0.5 to 10% by mass of an unsaturated carboxylic acid component and a polyester resin (B) having an acid value of 10 mgKOH / g or less are kneaded to obtain a mixed resin (C). A method for producing an aqueous resin dispersion comprising the step (I) and an emulsification step (II) in which the mixed resin (C) is dispersed in an aqueous medium.
(2) The method for producing an aqueous resin dispersion according to (1), wherein the acid value of the polyester resin (B) is 1 mgKOH / g or less.
(3) The mass ratio (A) / (B) of the polyolefin resin (A) to the polyester resin (B) is 99.5 / 0.5 to 30/70 (1) or (2) ) A method for producing an aqueous resin dispersion.
(4) The method for producing an aqueous resin dispersion according to any one of (1) to (3), wherein the kneading method in the step (I) is melt kneading.
(5) The method for producing an aqueous resin dispersion according to any one of (1) to (4), wherein the non-volatile aqueous additive is not substantially used in step (II).
(6) An aqueous resin dispersion obtained by the production method according to any one of (1) to (5).

本発明の製造方法によれば、従来、安定な水性分散体として得られなかった低酸価のポリエステルを含有する樹脂水性分散体を簡便に得ることができ、このようなポリエステル樹脂の有する優れた特性を水性分散体として活用することができ、環境上も好ましい。また、本発明によって得られた水性分散体は、オレフィン基材とポリエステル基材との接着性、ヒートシール性に優れるため、種々の用途に利用することができる。   According to the production method of the present invention, it is possible to easily obtain an aqueous resin dispersion containing a low acid value polyester, which has not been obtained as a stable aqueous dispersion, and the superiority of such a polyester resin. The characteristics can be utilized as an aqueous dispersion, which is also environmentally preferable. Moreover, since the aqueous dispersion obtained by this invention is excellent in the adhesiveness of an olefin base material and a polyester base material, and heat sealability, it can be utilized for various uses.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明に用いるポリオレフィン樹脂(A)は、エチレン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン等の炭素数2〜6のオレフィン類などのオレフィン成分を主たる構成モノマーとする樹脂であり、これらのモノマーの2種以上を用いてもよい。この中で、エチレン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン等の炭素数2〜4のオレフィンがより好ましく、特にエチレン、プロピレンが好ましい。   The polyolefin resin (A) used in the present invention is a resin mainly composed of olefin components such as olefins having 2 to 6 carbon atoms such as ethylene, propylene, isobutylene, 1-butene, 1-pentene and 1-hexene. Yes, two or more of these monomers may be used. Among these, olefins having 2 to 4 carbon atoms such as ethylene, propylene, isobutylene and 1-butene are more preferable, and ethylene and propylene are particularly preferable.

ポリオレフィン樹脂(A)は不飽和カルボン酸成分を0.5〜10質量%含有したものであり、好ましくは1〜8質量%であり、より好ましくは2〜7質量%である。不飽和カルボン酸成分が0.5質量%未満であれば水性分散化が困難となり、10質量%を超えると水性分散化はより容易になるが、水性分散体から得られる塗膜の極性が高くなり、ポリオレフィン樹脂などの極性の低い基材に対する接着性が低下する傾向にある。   The polyolefin resin (A) contains an unsaturated carboxylic acid component in an amount of 0.5 to 10% by mass, preferably 1 to 8% by mass, and more preferably 2 to 7% by mass. If the unsaturated carboxylic acid component is less than 0.5% by mass, aqueous dispersion is difficult, and if it exceeds 10% by mass, aqueous dispersion becomes easier, but the polarity of the coating film obtained from the aqueous dispersion is high. Therefore, the adhesiveness to a substrate with low polarity such as polyolefin resin tends to be lowered.

不飽和カルボン酸成分とは、分子内、すなわちモノマー成分内、に少なくとも1個のカルボキシル基または酸無水物基を有する化合物であり、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、クロトン酸等のほか、不飽和ジカルボン酸のハーフエステル、ハーフアミド等が挙げられる。中でもアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸が好ましく、特にアクリル酸、無水マレイン酸が好ましい。また不飽和カルボン酸成分は、ポリオレフィン樹脂中に共重合されていればよく、その形態は限定されるものではなく、例えばランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合等が挙げられる。   The unsaturated carboxylic acid component is a compound having at least one carboxyl group or acid anhydride group in the molecule, that is, in the monomer component, and specifically includes acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride. In addition to acids, itaconic acid, itaconic anhydride, fumaric acid, crotonic acid, and the like, half esters and half amides of unsaturated dicarboxylic acids are exemplified. Of these, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and maleic anhydride are preferable, and acrylic acid and maleic anhydride are particularly preferable. Moreover, the unsaturated carboxylic acid component should just be copolymerized in polyolefin resin, The form is not limited, For example, random copolymerization, block copolymerization, graft copolymerization etc. are mentioned.

ポリオレフィン樹脂(A)には、オレフィン成分、不飽和カルボン酸成分以外のモノマーが共重合されていてもよい。こうしたモノマーとしては、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)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ラウリル等の(メタ)アクリル酸エステル類、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテルなどのビニルエーテル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類;ジエン類;(メタ)アクリロニトリル;ハロゲン化ビニル類;ハロゲン化ビリニデン類;一酸化炭素;二酸化硫黄が挙げられる。   In the polyolefin resin (A), monomers other than the olefin component and the unsaturated carboxylic acid component may be copolymerized. Examples of such monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, and lauryl (meth) acrylate. Vinyl ethers such as (meth) acrylic acid esters, methyl vinyl ether and ethyl vinyl ether; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; dienes; (meth) acrylonitrile; vinyl halides; vinylidene halides; Carbon; sulfur dioxide.

ポリオレフィン樹脂(A)の具体例としては、エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−プロピレン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−ブテン−無水マレイン酸共重合体、プロピレン−ブテン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−プロピレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−ブテン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体、プロピレン−ブテン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体などが挙げられる。   Specific examples of the polyolefin resin (A) include ethylene-acrylic acid ester-maleic anhydride copolymer, ethylene-propylene-maleic anhydride copolymer, ethylene-butene-maleic anhydride copolymer, propylene-butene- Maleic anhydride copolymer, ethylene-propylene-butene-maleic anhydride copolymer, ethylene-propylene-acrylic ester-maleic anhydride copolymer, ethylene-butene-acrylic ester-maleic anhydride copolymer, Examples include propylene-butene-acrylic acid ester-maleic anhydride copolymer, ethylene-propylene-butene-acrylic acid ester-maleic anhydride copolymer, and the like.

ポリオレフィン樹脂(A)は、分子量の目安となる190℃、2160g荷重におけるメルトフローレートが0.01〜500g/10分のものが好ましく、0.1〜400g/10分がより好ましく、1〜300g/10分がさらに好ましく、5〜200g/10分が特に好ましい。ポリオレフィン樹脂(A)のメルトフローレートが0.01g/10分未満では、樹脂の水性化が困難となるか、あるいは、ヒートシール性が低下することがある。一方、ポリオレフィン樹脂(A)のメルトフローレートが500g/10分を超えると得られる塗膜は硬くてもろくなる傾向にあり、ヒートシール性が低下しやすい。   The polyolefin resin (A) preferably has a melt flow rate of 0.01 to 500 g / 10 min at 190 ° C. and a load of 2160 g, which is a measure of molecular weight, more preferably 0.1 to 400 g / 10 min, and 1 to 300 g. / 10 minutes is more preferable, and 5 to 200 g / 10 minutes is particularly preferable. When the melt flow rate of the polyolefin resin (A) is less than 0.01 g / 10 min, it may be difficult to make the resin water-based or heat sealability may be deteriorated. On the other hand, when the melt flow rate of the polyolefin resin (A) exceeds 500 g / 10 minutes, the resulting coating film tends to be hard and brittle, and the heat sealability tends to be lowered.

本発明に用いる他方の樹脂成分であるポリエステル樹脂(B)は、多塩基酸成分と多価アルコール成分とを主成分とする高分子である。   The polyester resin (B) which is the other resin component used in the present invention is a polymer mainly composed of a polybasic acid component and a polyhydric alcohol component.

ポリエステル樹脂(B)を構成する多塩基酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、無水フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;シュウ酸、コハク酸、無水コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、アイコサン二酸、水添ダイマー酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸;フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、ダイマー酸等の不飽和脂肪族ジカルボン酸;1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、2,5−ノルボルネンジカルボン酸及びその無水物、テトラヒドロフタル酸およびその無水物等の脂環式ジカルボン酸が挙げられる。   Polybasic acid components constituting the polyester resin (B) include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, phthalic anhydride, naphthalenedicarboxylic acid, biphenyldicarboxylic acid; oxalic acid, succinic acid, succinic anhydride Saturated aliphatic dicarboxylic acids such as acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, eicosanedioic acid, hydrogenated dimer acid; fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, citraconic acid , Unsaturated aliphatic dicarboxylic acids such as citraconic anhydride and dimer acid; 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 2,5-norbornene dicarboxylic acid and its anhydride Products, tetrahydrophthalic acid and anhydrides, etc. It is phosphate and the like.

3官能以上の酸成分を少量用いてもよく、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水べンゾフェノンテトラカルボン酸、トリメシン酸、エチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)、グリセロールトリス(アンヒドロトリメリテート)、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸等を使用することもできる。   Trifunctional or higher acid components may be used in small amounts, such as trimellitic acid, pyromellitic acid, benzophenone tetracarboxylic acid, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, trimesic acid, Ethylene glycol bis (anhydro trimellitate), glycerol tris (anhydro trimellitate), 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid and the like can also be used.

ポリエステル樹脂(B)を構成する多価アルコール成分としては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,3‐プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,9−ノナンジオール、2−エチル−2−ブチルプロパンジオール等の脂肪族グリコール;1,4−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール;ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のエーテル結合含有グリコール;2,2−ビス[4−(ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパンのようなビスフェノール類(ビスフェノールA等)およびそのエチレンオキシド付加体、ビス[4−(ヒドロキシエトキシ)フェニル]スルホンのようなビスフェノール類(ビスフェノールS等)およびそのエチレンオキシド付加体等が挙げられる。   Examples of the polyhydric alcohol component constituting the polyester resin (B) include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, Aliphatic glycols such as 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,9-nonanediol, 2-ethyl-2-butylpropanediol Alicyclic glycols such as 1,4-cyclohexanedimethanol; glycols containing ether bonds such as diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, polytetramethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol; 2,2-bis [4- (Hydroxyethoxy Phenyl] bisphenols such as propane (bisphenol A) and its ethylene oxide adduct, bis [4- (hydroxyethoxy) phenyl] bisphenols such as sulfone (bisphenol S, etc.) and its ethylene oxide adduct, and the like.

さらに、多価アルコール成分として3官能以上の多価アルコール、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が含まれていてもよい。   Furthermore, the polyhydric alcohol more than trifunctional, for example, glycerol, a trimethylol ethane, a trimethylol propane, a pentaerythritol, etc. may be contained as a polyhydric alcohol component.

ポリエステル樹脂(B)には、モノカルボン酸、モノアルコール、ヒドロキシカルボン酸が共重合されていてもよく、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、安息香酸、p−tert−ブチル安息香酸、シクロヘキサン酸、4−ヒドロキシフェニルステアリン酸、ステアリルアルコール、2−フェノキシエタノール、ε−カプロラクトン、乳酸、β−ヒドロキシ酪酸、p−ヒドロキシエトキシ安息香酸等を用いることができる。   The polyester resin (B) may be copolymerized with a monocarboxylic acid, monoalcohol, or hydroxycarboxylic acid, such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, Use of benzoic acid, p-tert-butylbenzoic acid, cyclohexane acid, 4-hydroxyphenyl stearic acid, stearyl alcohol, 2-phenoxyethanol, ε-caprolactone, lactic acid, β-hydroxybutyric acid, p-hydroxyethoxybenzoic acid, etc. it can.

本発明の製造方法では、ポリエステル樹脂(B)の酸価が10mgKOH/g以下の範囲で目的とする樹脂水性分散体を良好に得ることができる。さらには、ポリエステル樹脂(B)の酸価が5mgKOH/g以下あるいは1mgKOH/g以下といった低い領域でも樹脂水性分散体の製造が可能である。こうして製造された樹脂水性分散体から得られる塗膜の接着性やヒートシール性は、ポリエステル樹脂(B)の酸価が低下しても特に影響されない。   In the production method of the present invention, the desired aqueous resin dispersion can be obtained satisfactorily when the acid value of the polyester resin (B) is in the range of 10 mgKOH / g or less. Furthermore, the aqueous resin dispersion can be produced even in a low region where the acid value of the polyester resin (B) is as low as 5 mgKOH / g or less or 1 mgKOH / g or less. The adhesiveness and heat sealability of the coating film obtained from the aqueous resin dispersion thus produced are not particularly affected even when the acid value of the polyester resin (B) is lowered.

ポリエステル樹脂(B)は、樹脂水性分散体から得られる塗膜の、ポリエステル基材とポリオレフィン基材との接着性、ヒートシール性が向上する点から、水酸基価を有していることが好ましい。水酸基価の範囲としては、加工性、基材への密着性等のポリエステル樹脂の有する長所を損なわない範囲であればよく、10〜100mgKOH/gであることが好ましく、10〜70mgKOH/gであることがより好ましい。水酸基価が10mgKOH/gより低い場合はポリエステル基材とポリオレフィン基材との接着性、ヒートシール性が低下する傾向があり、100mgKOH/gを超えた場合はポリエステル樹脂の物性が低下する傾向がある。   The polyester resin (B) preferably has a hydroxyl value from the viewpoint of improving the adhesion between the polyester substrate and the polyolefin substrate and the heat sealability of the coating film obtained from the aqueous resin dispersion. The range of the hydroxyl value may be a range that does not impair the advantages of the polyester resin such as processability and adhesion to the substrate, and is preferably 10 to 100 mgKOH / g, and preferably 10 to 70 mgKOH / g. It is more preferable. When the hydroxyl value is lower than 10 mgKOH / g, the adhesion between the polyester substrate and the polyolefin substrate and the heat sealability tend to decrease. When the hydroxyl value exceeds 100 mgKOH / g, the physical properties of the polyester resin tend to decrease. .

ポリエステル樹脂(B)の数平均分子量は特に限定されないが、通常500〜50,000である。好ましくは1,000〜30,000である。数平均分子量が500未満の場合は基材との接着性、ヒートシール性が低下してしまう。一方、30,000を超えると水性分散化が困難になる。   The number average molecular weight of the polyester resin (B) is not particularly limited, but is usually 500 to 50,000. Preferably it is 1,000-30,000. When the number average molecular weight is less than 500, the adhesion to the substrate and the heat sealability are lowered. On the other hand, when it exceeds 30,000, aqueous dispersion becomes difficult.

ポリエステル樹脂(B)のガラス転移温度は、特に限定されないが、接着剤のヒートシール性が良好観点から、−40〜80℃が好ましく、耐ブロッキング性向上の点から0〜70℃がより好ましい。   Although the glass transition temperature of a polyester resin (B) is not specifically limited, -40-80 degreeC is preferable from the viewpoint with a favorable heat seal property of an adhesive agent, and 0-70 degreeC is more preferable from the point of an improvement in blocking resistance.

ポリオレフィン樹脂(A)とポリエステル樹脂(B)を混練して混合樹脂(C)を得る工程(I)について説明する。   The step (I) for obtaining the mixed resin (C) by kneading the polyolefin resin (A) and the polyester resin (B) will be described.

本発明でいう「混練」とは、(A)(B)2種の樹脂が良好に混合される方法であれば特に限定されず、双方の樹脂が溶解可能な有機溶剤中に溶解して混合してもよいし、溶融混練によって混合してもよい。前者の混合方法では、比較的多量の有機溶剤が必要であり、コスト、自然環境、職場環境、消防法等による規制などの問題があるので、工業的に簡便である後者の溶融混練法が好ましい。   The “kneading” as used in the present invention is not particularly limited as long as the two types of resins (A) and (B) are mixed well, and are dissolved and mixed in an organic solvent in which both resins can be dissolved. Alternatively, they may be mixed by melt kneading. In the former mixing method, a relatively large amount of organic solvent is required, and there are problems such as cost, natural environment, workplace environment, regulations by the Fire Service Act, etc., and the latter melt kneading method which is industrially simple is preferable. .

有機溶剤中に溶解して混合樹脂を得る場合には、溶解性を高めるために2種類以上の有機溶剤を混合してもよいし、加熱および攪拌してもよい。溶解後は有機溶剤を加熱や減圧等によって混合樹脂(C)から全量または所定量除去し、後述する乳化工程(II)に従って水性分散化する。   In the case of obtaining a mixed resin by dissolving in an organic solvent, two or more kinds of organic solvents may be mixed or heated and stirred in order to enhance the solubility. After dissolution, all or a predetermined amount of the organic solvent is removed from the mixed resin (C) by heating, decompression, etc., and then dispersed in water according to the emulsification step (II) described later.

溶融混練する場合には、一般的な押出機を用いることができ、混練状態の向上のため、二軸の押出機を使用することが好ましい。ポリオレフィン樹脂(A)とポリエステル樹脂(B)の押出機への供給は、予め両樹脂をドライブレンドしたものを一つのポッパーから供してもよいし、二つのホッパーにそれぞれの樹脂を仕込みポッパー下のスクリュー等で定量しながら供してもよい。溶融混練する温度は、ポリオレフィン樹脂(A)の融点またはポリエステル樹脂(B)のガラス転移温度の高い方の温度以上であることが好ましい。また、上限は350℃以下であることが好ましく、300℃以下であることがより好ましい。さらに、溶融樹脂をストランドとして得やすくするには、ポリオレフィン樹脂(A)の融点またはポリエステル樹脂(B)のガラス転移温度の高い方の温度以上、250℃以下であることが好ましい。混練温度が少なくとも一方の樹脂の融点より低い場合には、溶融混練の効果が低下する場合があり、350℃を超える場合は、樹脂の酸化や熱分解が起こり、物性が低下しやすい。   When melt-kneading, a general extruder can be used, and it is preferable to use a twin-screw extruder for improving the kneading state. The polyolefin resin (A) and the polyester resin (B) may be supplied to the extruder by dry blending both resins in advance from one popper, or the respective resins are charged into two hoppers under the popper. You may use, quantifying with a screw etc. The melt kneading temperature is preferably equal to or higher than the higher melting point of the polyolefin resin (A) or the glass transition temperature of the polyester resin (B). Moreover, it is preferable that an upper limit is 350 degrees C or less, and it is more preferable that it is 300 degrees C or less. Furthermore, in order to make it easy to obtain a molten resin as a strand, the melting point of the polyolefin resin (A) or the glass transition temperature of the polyester resin (B) is preferably not lower than 250 ° C. or higher. When the kneading temperature is lower than the melting point of at least one of the resins, the effect of melt kneading may be reduced. When the temperature exceeds 350 ° C., the resin is oxidized or thermally decomposed, and the physical properties are likely to be lowered.

混練の際には、目的に応じて、架橋剤、顔料、熱安定剤、酸化防止剤、耐候剤、難燃剤、可塑剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、充填材等を添加してもよい。また、ポリオレフィン樹脂(A)とポリエステル樹脂(B)の相溶性を向上させる(海島構造を微細にする)目的で、相溶化剤、分散剤を添加してもよい。   When kneading, a cross-linking agent, pigment, heat stabilizer, antioxidant, weathering agent, flame retardant, plasticizer, lubricant, mold release agent, antistatic agent, filler, etc. are added depending on the purpose. Also good. Moreover, you may add a compatibilizing agent and a dispersing agent in order to improve the compatibility of polyolefin resin (A) and polyester resin (B) (to make a sea-island structure fine).

ポリオレフィン樹脂(A)とポリエステル樹脂(B)の質量比(A)/(B)は、99.5/0.5〜30/70の範囲とすることが好ましく、より水性分散化収率を高め、かつ各種基材への接着性が高まることから、99.5/0.5〜50/50の範囲がより好ましく、99/1〜60/40の範囲がさらに好ましく、(A)/(B)=99/1〜70/30の範囲が最も好ましい。ポリエステル樹脂(B)の含有量が0.5質量%未満の場合はポリエステル樹脂基材への接着性が低下する傾向があり、30質量%を超える場合は、水性分散化収率が低く、基材との接着性が低下したりする。   The mass ratio (A) / (B) of the polyolefin resin (A) to the polyester resin (B) is preferably in the range of 99.5 / 0.5 to 30/70, and the aqueous dispersion yield is further increased. In addition, since adhesion to various substrates is enhanced, the range of 99.5 / 0.5 to 50/50 is more preferable, the range of 99/1 to 60/40 is further preferable, and (A) / (B ) = 99/1 to 70/30 is most preferable. When the content of the polyester resin (B) is less than 0.5% by mass, the adhesiveness to the polyester resin substrate tends to be lowered, and when it exceeds 30% by mass, the aqueous dispersion yield is low, Adhesiveness with the material may decrease.

次に乳化工程(II)について説明する。   Next, the emulsification step (II) will be described.

上記のように得られた混合樹脂(C)は、公知の乳化方法で水性媒体中に分散、すなわち、水性分散化、することができる。乳化方法としては、混合樹脂(C)を、塩基性化合物、水溶性有機溶剤、水とともに80〜250℃の温度で加熱、攪拌する方法が好ましい。なお、水性媒体とは、水および水溶性有機溶剤からなり、塩基性化合物が水溶性の場合にはこれも含める。   The mixed resin (C) obtained as described above can be dispersed in an aqueous medium by a known emulsification method, that is, aqueous dispersion. As the emulsification method, a method of heating and stirring the mixed resin (C) at a temperature of 80 to 250 ° C. with a basic compound, a water-soluble organic solvent, and water is preferable. In addition, an aqueous medium consists of water and a water-soluble organic solvent, and this is also included when a basic compound is water-soluble.

塩基性化合物は、混合樹脂(C)中のカルボキシル基を中和して、カルボキシルアニオンを生成させる。アニオン間の電気反発力によって微粒子間の凝集が防がれ、樹脂水性分散体に安定性が付与される。塩基性化合物としては、塗膜形成時に揮発するアンモニア又は有機アミン化合物が塗膜の耐水性の面から好ましく、中でも沸点が30〜250℃、さらには50〜200℃の有機アミン化合物が好ましい。沸点が30℃未満の場合は、後述する樹脂の水性化時に揮発する割合が多くなり、水性化が完全に進行しない場合がある。沸点が250℃を超えると樹脂塗膜から乾燥によって有機アミン化合物を飛散させることが困難になり、塗膜の耐水性が悪化する場合がある。   A basic compound neutralizes the carboxyl group in mixed resin (C), and produces | generates a carboxyl anion. Aggregation between the fine particles is prevented by the electric repulsion between the anions, and stability is imparted to the aqueous resin dispersion. As the basic compound, ammonia or an organic amine compound that volatilizes during the formation of the coating film is preferable from the viewpoint of water resistance of the coating film, and an organic amine compound having a boiling point of 30 to 250 ° C., more preferably 50 to 200 ° C. is particularly preferable. When the boiling point is less than 30 ° C., the rate of volatilization when the resin described later becomes aqueous may increase, and the aqueous formation may not proceed completely. When the boiling point exceeds 250 ° C., it becomes difficult to disperse the organic amine compound from the resin coating film by drying, and the water resistance of the coating film may deteriorate.

有機アミン化合物の具体例としては、トリエチルアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、アミノエタノールアミン、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン、イソプロピルアミン、イミノビスプロピルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、3−エトキシプロピルアミン、3−ジエチルアミノプロピルアミン、sec−ブチルアミン、プロピルアミン、メチルアミノプロピルアミン、3−メトキシプロピルアミン、モノエタノールアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン等を挙げることができる。塩基性化合物の添加量はポリオレフィン樹脂中のカルボキシル基に対して0.5〜3.0倍当量であることが好ましく、0.8〜2.5倍当量がより好ましく、1.01〜2.0倍当量が特に好ましい。0.5倍当量未満では、塩基性化合物の添加効果が認められず、3.0倍当量を超えると塗膜形成時の乾燥時間が長くなったり、樹脂水性分散体が着色する場合がある。   Specific examples of the organic amine compound include triethylamine, N, N-dimethylethanolamine, aminoethanolamine, N-methyl-N, N-diethanolamine, isopropylamine, iminobispropylamine, ethylamine, diethylamine, and 3-ethoxypropylamine. , 3-diethylaminopropylamine, sec-butylamine, propylamine, methylaminopropylamine, 3-methoxypropylamine, monoethanolamine, morpholine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine and the like. The addition amount of the basic compound is preferably 0.5 to 3.0 times equivalent, more preferably 0.8 to 2.5 times equivalent to the carboxyl group in the polyolefin resin, and 1.01 to 2. A 0-fold equivalent is particularly preferred. If it is less than 0.5 times equivalent, the addition effect of a basic compound is not recognized, and if it exceeds 3.0 times equivalent, the drying time at the time of coating film formation may become long or the resin aqueous dispersion may be colored.

水溶性有機溶剤は、混合樹脂(C)の水性分散化を促進し、分散粒子径を小さくさせる。水溶性有機溶剤とは、20℃における水に対する溶解性が10g/L以上のものが好ましく用いられ、さらに好ましくは50g/L以上である。使用する水溶性有機溶剤量は、樹脂水性分散体に含まれる全溶媒の40質量%以下が好ましく、1〜40質量%であることがより好ましく、2〜35質量%がさらに好ましく、3〜30質量%が特に好ましい。有機溶剤量が40質量%を超える場合には、実質的に水性媒体とはみなせなくなり、本発明の目的のひとつ(環境保護)を逸脱するだけでなく、使用する有機溶剤によっては樹脂水性分散体の安定性が低下してしまう場合がある。全溶媒中の有機溶剤量は、ストリッピング操作によって、適度に減量することができる。   The water-soluble organic solvent promotes aqueous dispersion of the mixed resin (C) and reduces the dispersed particle size. As the water-soluble organic solvent, those having a solubility in water at 20 ° C. of 10 g / L or more are preferably used, and more preferably 50 g / L or more. The amount of the water-soluble organic solvent to be used is preferably 40% by mass or less, more preferably 1 to 40% by mass, further preferably 2 to 35% by mass, and more preferably 3 to 30% of the total solvent contained in the aqueous resin dispersion. Mass% is particularly preferred. When the amount of the organic solvent exceeds 40% by mass, it cannot be regarded as an aqueous medium substantially, and not only deviates from one of the objects of the present invention (environmental protection), but depending on the organic solvent used, an aqueous resin dispersion The stability of the may decrease. The amount of the organic solvent in all the solvents can be appropriately reduced by a stripping operation.

本発明において使用される水溶性有機溶剤の具体例としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、n−アミルアルコール、イソアミルアルコール、sec−アミルアルコール、tert−アミルアルコール、1−エチル−1−プロパノール、2−メチル−1−ブタノール、n−ヘキサノール、シクロヘキサノール等のアルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸−sec−ブチル、酢酸−3−メトキシブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、炭酸ジエチル、炭酸ジメチル等のエステル類、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等のグリコール誘導体、さらには、3−メトキシ−3−メチルブタノール、3−メトキシブタノール、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジアセトンアルコール、アセト酢酸エチル等が挙げられ、中でも沸点が30〜250℃のものが好ましく、50〜200℃のものが特に好ましい。これらの有機溶剤は2種以上を混合して使用してもよい。有機溶剤の沸点が30℃未満の場合は、樹脂の乳化時に揮発する割合が多くなり、水性分散化の効率が十分に高まらない場合がある。沸点が250℃を超える有機溶剤は樹脂塗膜から乾燥によって飛散させることが困難であり、塗膜の耐水性が悪化する場合がある。   Specific examples of the water-soluble organic solvent used in the present invention include methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, n-amyl alcohol, isoamyl alcohol, sec. -Alcohols such as amyl alcohol, tert-amyl alcohol, 1-ethyl-1-propanol, 2-methyl-1-butanol, n-hexanol, cyclohexanol, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl butyl ketone, cyclohexanone, isophorone, etc. Ketones, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, ethyl acetate, acetic acid-n-propyl, isopropyl acetate, acetic acid-n-butyl, isobutyl acetate, acetic acid-sec-butyl, acetic acid-3 Esters such as methoxybutyl, methyl propionate, ethyl propionate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol ethyl ether Glycols such as acetate, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol methyl ether acetate Examples of the conductor include 3-methoxy-3-methylbutanol, 3-methoxybutanol, acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide, diacetone alcohol, and ethyl acetoacetate, and those having a boiling point of 30 to 250 ° C are preferable. 50 to 200 ° C. is particularly preferable. These organic solvents may be used in combination of two or more. When the boiling point of the organic solvent is less than 30 ° C., the rate of volatilization when the resin is emulsified increases, and the efficiency of aqueous dispersion may not be sufficiently increased. An organic solvent having a boiling point exceeding 250 ° C. is difficult to be scattered from the resin coating film by drying, and the water resistance of the coating film may be deteriorated.

上記の有機溶剤の中でも、混合樹脂(C)の水性分散化促進に効果が高く、しかも水性媒体中から有機溶剤を除去し易いという点から、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルが好ましく、低温乾燥性の点からエタノール、n−プロパノール、イソプロパノールが特に好ましい。   Among the above organic solvents, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, methyl ethyl ketone are highly effective in promoting aqueous dispersion of the mixed resin (C) and are easy to remove the organic solvent from the aqueous medium. , Cyclohexanone, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, and ethylene glycol monobutyl ether are preferable, and ethanol, n-propanol, and isopropanol are particularly preferable from the viewpoint of low-temperature drying property.

本発明における乳化工程(II)に用いる、混合樹脂(C)の形状は特に限定されないが、水性化速度を速めるという点から、粒子径1cm以下、好ましくは0.8cm以下の粒状ないしは粉末状のものを用いることが好ましい。   The shape of the mixed resin (C) used in the emulsification step (II) in the present invention is not particularly limited. However, from the viewpoint of increasing the aqueousization rate, the particle diameter is 1 cm or less, preferably 0.8 cm or less. It is preferable to use one.

混合樹脂(C)の添加量は、水性媒体と混合樹脂(C)の総和100質量%に対して1〜60質量%が好ましく、3〜55質量%がより好ましく、5〜50質量%がさらに好ましく、5〜45質量%が特に好ましい。添加量が1質量%未満の場合は得られる樹脂水性分散体の樹脂含有率が低すぎて塗膜の性能が発現しにくく、60質量%を超えた場合は水性分散化が困難となる傾向がある。   The addition amount of the mixed resin (C) is preferably 1 to 60% by mass, more preferably 3 to 55% by mass, and further more preferably 5 to 50% by mass with respect to 100% by mass of the total of the aqueous medium and the mixed resin (C). Preferably, 5-45 mass% is especially preferable. When the addition amount is less than 1% by mass, the resin content of the resulting aqueous resin dispersion is too low to exhibit the performance of the coating film, and when it exceeds 60% by mass, aqueous dispersion tends to be difficult. is there.

水性分散化のための容器は特に限定されず、公知の固/液撹拌装置、乳化機、オートクレーブ等を使用することができる。0.1MPa以上の加圧が可能であれば好ましい。本発明における撹拌の方法、撹拌の回転速度は特に限定されない。樹脂が水性媒体中で浮遊状態となる程度の低速の撹拌でも十分水性化が達成され、高速撹拌(例えば1000rpm以上)は必須ではなく、簡便な装置でも樹脂水性分散体の製造が可能である。   The container for aqueous dispersion is not particularly limited, and a known solid / liquid stirring device, emulsifier, autoclave, or the like can be used. It is preferable if pressurization of 0.1 MPa or more is possible. The stirring method and the rotational speed of stirring in the present invention are not particularly limited. Sufficient aqueous formation is achieved even with low-speed stirring that allows the resin to be in a floating state in an aqueous medium, and high-speed stirring (for example, 1000 rpm or more) is not essential, and an aqueous resin dispersion can be produced with a simple apparatus.

混合樹脂(C)を水性分散化する際の温度は、80〜250℃とすることが好ましい。より好ましくは90〜200℃、さらに好ましくは100〜190℃である。槽内の温度が80℃未満の場合は、ポリオレフィン樹脂の水性分散化が不十分となることがある。槽内の温度が250℃を超える場合は、ポリオレフィン樹脂の分子量が低下する恐れがある。   The temperature when the aqueous dispersion of the mixed resin (C) is preferably 80 to 250 ° C. More preferably, it is 90-200 degreeC, More preferably, it is 100-190 degreeC. When the temperature in the tank is less than 80 ° C., aqueous dispersion of the polyolefin resin may be insufficient. When the temperature in a tank exceeds 250 degreeC, there exists a possibility that the molecular weight of polyolefin resin may fall.

本発明の方法を用いることで混合樹脂(C)は、水性媒体に微細かつ安定に分散でき、樹脂の数平均粒子径(以下、mn)は、3μm以下とすることができる。mnは保存安定性や低温造膜性の観点から1μm以下とすることが好ましく、0.5μm以下とすることがより好ましく、0.3μm以下とすることがさらに好ましい。さらに、重量平均粒子径(以下、mw)に関しては、3μm以下とすることができ、1μm以下が好ましく、0.5μm以下がさらに好ましい。   By using the method of the present invention, the mixed resin (C) can be finely and stably dispersed in an aqueous medium, and the number average particle diameter (hereinafter, mn) of the resin can be 3 μm or less. mn is preferably 1 μm or less, more preferably 0.5 μm or less, and still more preferably 0.3 μm or less from the viewpoint of storage stability and low-temperature film-forming properties. Further, the weight average particle diameter (hereinafter, mw) can be 3 μm or less, preferably 1 μm or less, and more preferably 0.5 μm or less.

本発明の乳化工程(II)において、乳化剤、保護コロイド、高酸価ワックス等の不揮発性水性化助剤の使用量は、耐水性などの塗膜特性の面から、混合樹脂(C)100質量部に対して10質量部以下とすることが好ましく、5質量部以下がより好ましく、0.1質量部以下とすることがさらに好ましく、使用しないことが最も好ましい。「水性化助剤」とは、樹脂水性分散体の製造において、水性化促進や樹脂水性分散体の安定化の目的で添加される薬剤や化合物のことであり、「不揮発性」とは、常圧での沸点を有さないか、もしくは、常圧で高沸点(例えば300℃以上)であることを指す。   In the emulsification step (II) of the present invention, the use amount of the non-volatile aqueous auxiliary agent such as an emulsifier, a protective colloid, and a high acid value wax is 100 masses of the mixed resin (C) in terms of coating properties such as water resistance The amount is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, still more preferably 0.1 parts by mass or less, and most preferably not used. “Aqueous aid” refers to a drug or compound added for the purpose of promoting aqueousization or stabilizing the aqueous resin dispersion in the production of an aqueous resin dispersion. It means that it does not have a boiling point at pressure, or has a high boiling point (for example, 300 ° C. or higher) at normal pressure.

本発明でいう不揮発性水性化助剤としては、乳化剤、保護コロイド作用を有する化合物、高酸価ワックス類、高酸価の酸変性化合物、水溶性高分子などが挙げられる。   Examples of the non-volatile auxiliary agent used in the present invention include an emulsifier, a compound having a protective colloid effect, a high acid value wax, a high acid value acid-modified compound, and a water-soluble polymer.

乳化剤としては、カチオン性乳化剤、アニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤、あるいは両性乳化剤が挙げられ、一般に乳化重合に用いられるもののほか、界面活性剤類も含まれる。例えば、アニオン性乳化剤としては、高級アルコールの硫酸エステル塩、高級アルキルスルホン酸塩、高級カルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルサルフェート塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルサルフェート塩、ビニルスルホサクシネート等が挙げられ、ノニオン性乳化剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、エチレンオキサイドプロピレンオキサイドブロック共重合体、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体などのポリオキシエチレン構造を有する化合物やポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどのソルビタン誘導体等が挙げられ、両性乳化剤としては、ラウリルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド等が挙げられる。保護コロイド作用を有する化合物、変性ワックス類、高酸価の酸変性化合物、水溶性高分子としては、ポリビニルアルコール、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、変性デンプン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸およびその塩、カルボキシル基含有ポリエチレンワックス、カルボキシル基含有ポリプロピレンワックス、カルボキシル基含有ポリエチレン−プロピレンワックスなどの数平均分子量が通常は5000以下の酸変性ポリオレフィンワックス類およびその塩、アクリル酸−無水マレイン酸共重合体およびその塩、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸交互共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体等の不飽和カルボン酸含有量が15質量%以上のカルボキシル基含有ポリマーおよびその塩、ポリイタコン酸およびその塩、アミノ基を有する水溶性アクリル系共重合体、ゼラチン、アラビアゴム、カゼイン等、一般に微粒子の分散安定剤として用いられている化合物が挙げられる。   Examples of the emulsifier include a cationic emulsifier, an anionic emulsifier, a nonionic emulsifier, and an amphoteric emulsifier. In addition to those generally used for emulsion polymerization, surfactants are also included. For example, anionic emulsifiers include higher alcohol sulfates, higher alkyl sulfonates, higher carboxylates, alkyl benzene sulfonates, polyoxyethylene alkyl sulfate salts, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate salts, vinyl sulfosuccinates. Nonionic emulsifiers include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyethylene glycol fatty acid ester, ethylene oxide propylene oxide block copolymer, polyoxyethylene fatty acid amide, ethylene oxide-propylene oxide. Compounds having a polyoxyethylene structure such as copolymers and sorbitan derivatives such as polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters And examples of the amphoteric emulsifiers, lauryl betaine, lauryl dimethyl amine oxide, and the like. Compounds having protective colloid action, modified waxes, acid-modified compounds with high acid values, water-soluble polymers include polyvinyl alcohol, carboxyl group-modified polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, modified starch, polyvinyl pyrrolidone Polyacrylic acid and salts thereof, carboxyl group-containing polyethylene wax, carboxyl group-containing polypropylene wax, carboxyl group-containing polyethylene-propylene wax and the like, and acid-modified polyolefin waxes having a number average molecular weight of usually 5000 or less and salts thereof, acrylic acid- Maleic anhydride copolymer and salts thereof, styrene- (meth) acrylic acid copolymer, ethylene- (meth) acrylic acid copolymer, isobutylene-maleic anhydride male A carboxyl group-containing polymer having an unsaturated carboxylic acid content of 15% by mass or more such as an acid alternating copolymer, a (meth) acrylic acid- (meth) acrylic ester copolymer, and a polyitaconic acid and a salt thereof; Examples thereof include water-soluble acrylic copolymers having amino groups, gelatin, gum arabic, and casein, which are generally used as fine particle dispersion stabilizers.

このようにして得られた樹脂水性分散体は、所望の粘度や樹脂含有率になるように適宜、水性媒体を留去したり、水および/または有機溶剤により希釈してもよい。樹脂水性分散体における樹脂含有率は、成膜条件、目的とする樹脂塗膜の厚さや性能等により適宜選択でき、特に限定されるものではないが、コーティング組成物の粘性を適度に保ち、かつ良好な被膜形成能を発現させる点で、樹脂水性分散体100質量%に対して1〜60質量%が好ましく、3〜55質量%がより好ましく、5〜50質量%がさらに好ましく、5〜45質量%が特に好ましい。   The aqueous resin dispersion thus obtained may be appropriately distilled off the aqueous medium or diluted with water and / or an organic solvent so as to obtain a desired viscosity and resin content. The resin content in the aqueous resin dispersion can be appropriately selected depending on the film forming conditions, the desired thickness and performance of the resin coating film, and is not particularly limited, but keeps the viscosity of the coating composition moderately, and 1-60 mass% is preferable with respect to 100 mass% of resin aqueous dispersion at the point which expresses favorable film formation ability, 3-55 mass% is more preferable, 5-50 mass% is further more preferable, 5-45 Mass% is particularly preferred.

本発明の樹脂水性分散体は、耐水性、耐溶剤性などの各種の塗膜性能をさらに向上させるために、架橋剤を樹脂水性分散体中の混合樹脂(C)100質量%に対して0.01〜50質量%、好ましくは0.1〜40質量%添加することができる。架橋剤としては、自己架橋性を有する架橋剤、カルボキシル基や水酸基と反応する官能基を分子内に複数個有する化合物、多価の配位座を有する金属錯体等を用いることができ、このうちイソシアネート化合物、メラミン化合物、尿素化合物、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン基含有化合物、ジルコニウム塩化合物、フェノール樹脂、シランカップリング剤等が好ましい。また、これらの架橋剤を組み合わせて使用してもよい。   In order to further improve various coating film performances such as water resistance and solvent resistance, the aqueous resin dispersion of the present invention contains 0% by weight of the crosslinking agent with respect to 100% by mass of the mixed resin (C) in the aqueous resin dispersion. 0.01 to 50% by mass, preferably 0.1 to 40% by mass can be added. As the crosslinking agent, a crosslinking agent having self-crosslinking property, a compound having a plurality of functional groups that react with a carboxyl group or a hydroxyl group in the molecule, a metal complex having a polyvalent coordination site, and the like can be used. Preferred are isocyanate compounds, melamine compounds, urea compounds, epoxy compounds, carbodiimide compounds, oxazoline group-containing compounds, zirconium salt compounds, phenol resins, silane coupling agents, and the like. Moreover, you may use combining these crosslinking agents.

本発明の樹脂水性分散体には、必要に応じてレベリング剤、消泡剤、ワキ防止剤、顔料分散剤、紫外線吸収剤等の各種薬剤や、酸化チタン、亜鉛華、カーボンブラック等の顔料あるいは染料を添加してもよい。   In the aqueous resin dispersion of the present invention, various agents such as leveling agents, antifoaming agents, anti-waxing agents, pigment dispersants, UV absorbers, pigments such as titanium oxide, zinc white, carbon black, etc. A dye may be added.

本発明の樹脂水性分散体は、様々な基材、例えば様々な熱可塑性樹脂フィルム基材、金属基材、ガラス基材、紙、合成紙等との接着性に優れる。   The aqueous resin dispersion of the present invention is excellent in adhesiveness to various substrates such as various thermoplastic resin film substrates, metal substrates, glass substrates, paper, and synthetic paper.

熱可塑性樹脂フィルムとしては、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46等のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリトリメチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリ乳酸等のポリエステル樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアリレート樹脂またはそれらの混合物よりなるフィルムまたはそれらのフィルムの積層体が挙げられる。熱可塑性樹脂フィルムは、未延伸フィルムでも延伸フィルムでもよく、製法も限定されるものではない。熱可塑性樹脂フィルムの厚さも特に限定されるものではないが、通常1〜500μmであればよい。中でも、本発明の樹脂水性分散体は、ポリエステル樹脂やポリオレフィン樹脂からなる熱可塑性樹脂フィルムへの接着性に優れる。   As thermoplastic resin films, polyamide resins such as nylon 6, nylon 66, nylon 46, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polytrimethylene terephthalate, polytrimethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polybutylene naphthalate, polylactic acid, etc. A film made of a polyester resin, a polyolefin resin such as polypropylene or polyethylene, a polyimide resin, a polyarylate resin, or a mixture thereof, or a laminate of these films. The thermoplastic resin film may be an unstretched film or a stretched film, and the production method is not limited. Although the thickness of a thermoplastic resin film is not specifically limited, Usually, what is necessary is just 1-500 micrometers. Especially, the resin aqueous dispersion of this invention is excellent in the adhesiveness to the thermoplastic resin film which consists of a polyester resin or polyolefin resin.

本発明の樹脂水性分散体は、公知のコーティング方法によって塗工することができる。コーティング方法としては、公知の成膜方法、例えばグラビアロールコーティング、リバースロールコーティング、ワイヤーバーコーティング、リップコーティング、エアナイフコーティング、カーテンフローコーティング、スプレーコーティング、浸漬コーティング、はけ塗り法等により各種基材表面に均一にコーティングし、必要に応じて室温付近でセッティングした後、乾燥又は乾燥と焼き付けのための加熱処理に供することにより、均一な樹脂塗膜を各種基材表面に密着させて形成することができる。このときの加熱装置としては、通常の熱風循環型のオーブンや赤外線ヒーター等を使用すればよい。   The aqueous resin dispersion of the present invention can be applied by a known coating method. As a coating method, various substrate surfaces can be formed by known film forming methods such as gravure roll coating, reverse roll coating, wire bar coating, lip coating, air knife coating, curtain flow coating, spray coating, dip coating, brush coating, etc. It is possible to form a uniform resin coating in close contact with the surface of various substrates by coating it uniformly and setting it at around room temperature as necessary, followed by heat treatment for drying or drying and baking. it can. As a heating device at this time, a normal hot air circulation type oven, an infrared heater, or the like may be used.

また、本発明の樹脂水性分散体を用いて形成される樹脂塗膜の厚さとしては、その用途によって適宜選択されるものであるが、0.01〜30μmが好ましく、0.02〜10μmがより好ましく、0.03〜9μmがさらに好ましく、0.05〜8μmが特に好ましい。樹脂塗膜の厚さが0.01μm未満ではヒートシール性が悪化する。なお、本発明の樹脂水性分散体は数μm以下の厚さでヒートシール性を含めた各種の優れた性能が発現するため、格別の理由がなければ10μmを超えて塗装する必要はない。樹脂塗膜の厚さを調節するには、コーティングに用いる装置やその使用条件を適宜選択したり、適度な濃度の樹脂水性分散体を使用する。   In addition, the thickness of the resin coating film formed using the aqueous resin dispersion of the present invention is appropriately selected depending on the application, but is preferably 0.01 to 30 μm, preferably 0.02 to 10 μm. More preferably, 0.03 to 9 μm is more preferable, and 0.05 to 8 μm is particularly preferable. When the thickness of the resin coating film is less than 0.01 μm, the heat sealability deteriorates. In addition, since the resin aqueous dispersion of this invention expresses various outstanding performances including heat-sealability at a thickness of several μm or less, there is no need to apply more than 10 μm unless there is a special reason. In order to adjust the thickness of the resin coating film, an apparatus used for coating and its use conditions are appropriately selected, or an aqueous resin dispersion having an appropriate concentration is used.

以下に実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、各種特性については以下の方法によって測定または評価した。
1. 樹脂の特性
(1)ポリオレフィン樹脂の構成
H−NMR分析(バリアン社製、300MHz)より求めた。ポリオレフィン樹脂は、オルトジクロロベンゼン(d)を溶媒とし、120℃で測定した。
(2)ポリエステル樹脂の酸価
ポリエステル樹脂0.5gを50mlの水/ジオキサン=10/1(体積比)に溶解し、クレゾールレッドを指示薬としてKOHで滴定を行い、中和に消費されたKOHのmg数からポリエステル樹脂中の酸価(mgKOH/g)を求めた。
(3)ポリエステル樹脂の水酸基価
ポリエステル樹脂3gを精秤し、無水酢酸0.6ml及びピリジン50mlとを加え、室温下で48時間攪拌して反応させ、続いて、蒸留水5mlを添加して、更に6時間、室温下で攪拌を継続することにより、上記反応に使われなかった分の無水酢酸も全て酢酸に変えた。この液にジオキサン50mlを加えて、クレゾールレッド・チモールブルーを指示薬としてKOHで滴定を行い、中和に消費されたKOHの量(W1)と、最初に仕込んだ量の無水酢酸がポリエステル樹脂と反応せずに全て酢酸になった場合に中和に必要とされるKOHの量(計算値:W0)とから、その差(W0-W1)をKOHのmg数で求め、これをポリエステル樹脂のg数で割った値を水酸基価とした。
(4)樹脂の融点、ガラス転移温度(Tg)
樹脂10mgをサンプルとし、DSC(示差走査熱量測定)装置(パーキンエルマー社製 DSC7)を用いて昇温速度10℃/分の条件で測定を行い、得られた昇温曲線から融点を求めた。また、得られた昇温曲線中のガラス転移に由来する2つの折曲点の温度の中間値を求め、これをTgとした。
(5)ポリオレフィン樹脂のメルトフローレート
JIS 6730記載(190℃、2160g荷重)の方法で測定した。
(6)ポリエステル樹脂の数平均分子量
数平均分子量は、GPC分析(島津製作所製の送液ユニットLC−10ADvp型及び紫外−可視分光光度計SPD−6AV型を使用、検出波長:254nm、溶媒:テトラヒドロフラン、ポリスチレン換算)により求めた。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Various characteristics were measured or evaluated by the following methods.
1. Characteristics of resin (1) Composition of polyolefin resin
It calculated | required from < 1 > H-NMR analysis (The product made by Varian, 300MHz). The polyolefin resin was measured at 120 ° C. using orthodichlorobenzene (d 4 ) as a solvent.
(2) Acid value of polyester resin 0.5 g of polyester resin was dissolved in 50 ml of water / dioxane = 10/1 (volume ratio), titrated with KOH using cresol red as an indicator, and the amount of KOH consumed for neutralization. The acid value (mgKOH / g) in the polyester resin was determined from the mg number.
(3) Hydroxyl value of the polyester resin 3 g of the polyester resin is precisely weighed, added with 0.6 ml of acetic anhydride and 50 ml of pyridine, stirred at room temperature for 48 hours, and then reacted with 5 ml of distilled water. By further stirring for 6 hours at room temperature, all acetic anhydride that was not used in the above reaction was changed to acetic acid. Add 50 ml of dioxane to this solution, titrate with KOH using cresol red and thymol blue as indicators, and the amount of KOH consumed for neutralization (W1) and the initial amount of acetic anhydride reacted with the polyester resin. The difference (W0-W1) was determined in terms of mg of KOH from the amount of KOH required for neutralization (calculated value: W0). The value divided by the number was defined as the hydroxyl value.
(4) Melting point of resin, glass transition temperature (Tg)
Using 10 mg of the resin as a sample, a DSC (Differential Scanning Calorimetry) apparatus (DSC7 manufactured by Perkin Elmer Co., Ltd.) was used for measurement at a temperature rising rate of 10 ° C./min, and the melting point was determined from the obtained temperature rising curve. Moreover, the intermediate value of the temperature of two bending points originating in the glass transition in the obtained temperature rising curve was calculated | required, and this was made into Tg.
(5) Melt flow rate of polyolefin resin It measured by the method of JIS6730 description (190 degreeC, 2160g load).
(6) Number average molecular weight of polyester resin The number average molecular weight is measured by GPC analysis (liquid feeding unit LC-10ADvp type and UV-visible spectrophotometer SPD-6AV type manufactured by Shimadzu Corporation), detection wavelength: 254 nm, solvent: tetrahydrofuran , Polystyrene conversion).

2. 樹脂水性分散体の特性
(1)水性分散化収率
水性分散化後の樹脂水性分散体を300メッシュのステンレス製フィルター(平織、線径35μm、濾過面積133cm2)で加圧濾過(空気圧0.2MPa(G))後に、フィルター上に残存する樹脂を、80℃真空乾燥で1時間乾燥し樹脂重量を測定、仕込み樹脂重量より収率を算出した。尚、1回で全量濾過できなかった場合はフィルターの交換を行い、その場合においてはトータルの残存樹脂量で評価した。水性分散体を評価・利用する観点から、水性化収率は少なくとも5%以上あることが好ましい。
(2)樹脂水性分散体の外観
目視により色調を観察した。
(3)樹脂水性分散体の固形分濃度
樹脂水性分散体を適量秤量し、これを150℃で残存物(固形分)の質量が恒量に達するまで加熱し、固形分濃度を求めた。
(4)樹脂水性分散体の平均粒子径
日機装株式会社製、マイクロトラック粒度分布計UPA150(MODEL No.9340、動的光散乱法)を用い、数平均粒子径および重量平均粒子径を求めた。ここで、粒子径算出に用いる樹脂の屈折率は1.50とした。
2. Characteristics of Aqueous Resin Dispersion (1) Aqueous Dispersion Yield The aqueous resin dispersion after aqueous dispersion was subjected to pressure filtration with a 300 mesh stainless steel filter (plain weave, wire diameter 35 μm, filtration area 133 cm 2 ). After 2 MPa (G)), the resin remaining on the filter was dried by vacuum drying at 80 ° C. for 1 hour, the resin weight was measured, and the yield was calculated from the charged resin weight. When the entire amount could not be filtered at one time, the filter was replaced. In that case, the total residual resin amount was evaluated. From the viewpoint of evaluating / utilizing the aqueous dispersion, the aqueous yield is preferably at least 5% or more.
(2) Appearance of aqueous resin dispersion The color tone was observed visually.
(3) Solid content concentration of aqueous resin dispersion An appropriate amount of the aqueous resin dispersion was weighed and heated at 150 ° C. until the mass of the residue (solid content) reached a constant weight to determine the solid content concentration.
(4) Average particle diameter of resin aqueous dispersion The number average particle diameter and the weight average particle diameter were calculated | required using the Nikkiso Co., Ltd. make and Microtrac particle size distribution analyzer UPA150 (MODEL No. 9340, dynamic light scattering method). Here, the refractive index of the resin used for calculating the particle diameter was set to 1.50.

3. 塗膜の特性
以下の評価においては、基材として、2軸延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(ユニチカ社製エンブレットPET12、厚み12μm)、延伸ポリプロピレン(OPP)フィルム(東セロ社製、厚み50μm)、延伸ポリエチレン(PE)フィルム(東セロ社製、厚み50μm)を用いた。
3. Characteristics of coating film In the following evaluation, as a base material, a biaxially stretched polyethylene terephthalate (PET) film (Embret PET12 manufactured by Unitika, thickness 12 μm), a stretched polypropylene (OPP) film (manufactured by Tosero, thickness 50 μm), A stretched polyethylene (PE) film (manufactured by Tosero Co., Ltd., thickness 50 μm) was used.

(1)密着性(テープ剥離試験)
延伸OPPフィルム、延伸PEフィルム、2軸延伸PETフィルム、のコロナ処理面に樹脂水性分散体を乾燥後の膜厚が1μmになるようにマイヤーバーを用いて塗布した後、100℃で2分間、乾燥させた。得られた積層フィルムは室温で1日放置後、評価した。接着剤面にセロハンテープ(ニチバン社製TF−12)を貼り付け、テープを一気に剥がした場合の剥がれの程度を次の基準で目視評価した。
(1) Adhesion (tape peeling test)
After applying the resin aqueous dispersion to a corona-treated surface of a stretched OPP film, a stretched PE film, and a biaxially stretched PET film using a Meyer bar so that the film thickness after drying becomes 1 μm, at 100 ° C. for 2 minutes, Dried. The obtained laminated film was evaluated after standing at room temperature for 1 day. A cellophane tape (TF-12 manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was attached to the adhesive surface, and the degree of peeling when the tape was peeled at once was visually evaluated according to the following criteria.

○:全く剥がれなし
△:一部、剥がれた
×:全て剥がれた
○: No peeling at all △: Some peeling off ×: All peeling off

(2)ヒートシール強度
樹脂水性分散体を、2軸延伸PETフィルムのコロナ処理面に、乾燥後の膜厚が2μmになるように塗布し、90℃で2分間、乾燥させた。得られた積層フィルムのコート層と延伸OPPフィルムのコロナ処理面とを貼り合わせ、ヒートプレス機(シール圧0.2MPa/cm2で6.5秒間)にて100℃でプレスした。このサンプルを15mm幅で切り出し、1日後、引張試験機(インテスコ株式会社製インテスコ精密万能材料試験機2020型)を用い、引張速度200mm/分、引張角度180度で被膜の剥離強度を測定した。測定はn=5で行い測定値はその平均値とした。同様にして、2軸延伸PETフィルムのコロナ処理面と延伸PEフィルム、2軸延伸PETフィルム、の各コロナ処理面との貼り合わせにおけるヒートシール強度も測定した。
(2) Heat seal strength The aqueous resin dispersion was applied to the corona-treated surface of a biaxially stretched PET film so that the film thickness after drying was 2 μm, and dried at 90 ° C. for 2 minutes. The coated layer of the obtained laminated film and the corona-treated surface of the stretched OPP film were bonded together and pressed at 100 ° C. with a heat press machine (seal pressure 0.2 MPa / cm 2 for 6.5 seconds). The sample was cut out with a width of 15 mm, and one day later, the peel strength of the coating film was measured at a tensile speed of 200 mm / min and a tensile angle of 180 degrees using a tensile tester (Intesco Precision Universal Material Tester Model 2020 manufactured by Intesco Corporation). The measurement was performed at n = 5, and the measured value was the average value. Similarly, the heat seal strength in bonding of the corona-treated surface of the biaxially stretched PET film to the corona-treated surface of the stretched PE film and the biaxially stretched PET film was also measured.

ポリオレフィン樹脂(A)としては、市販品であるボンダインHX8290(アルケマ社製、以下HX8290とする)と以下に示す樹脂A−1を用いた。   As the polyolefin resin (A), commercially available Bondine HX8290 (manufactured by Arkema, hereinafter referred to as HX8290) and the following resin A-1 were used.

(樹脂A−1の製造)
プロピレン−ブテン−エチレン三元共重合体(ヒュルスジャパン社製、ベストプラスト708、プロピレン/ブテン/エチレン=64.8/23.9/11.3質量%)2.8Kgをオートクレブに仕込み、窒素雰囲気下で加熱溶融させた後、系内温度を170℃に保って攪拌下、不飽和カルボン酸として無水マレイン酸120gとラジカル発生剤としてジクミルパーオキサイド40gをそれぞれ1時間かけて加え、その後1時間反応させた。反応終了後、カッターでペレット化し、多量のアセトン中に投入し、樹脂を析出させた。この樹脂をさらにアセトンで数回洗浄し、未反応の無水マレイン酸を除去した後、減圧乾燥機中で減圧乾燥してポリオレフィン樹脂A−1を得た。
(Production of Resin A-1)
2.8 kg of propylene-butene-ethylene terpolymer (manufactured by Huls Japan Co., Ltd., Bestplast 708, propylene / butene / ethylene = 64.8 / 23.9 / 11.3 mass%) was charged into the autoclave, and nitrogen After being melted by heating in an atmosphere, 120 g of maleic anhydride as an unsaturated carboxylic acid and 40 g of dicumyl peroxide as a radical generator were added over 1 hour while maintaining the system temperature at 170 ° C. and stirring. Reacted for hours. After completion of the reaction, it was pelletized with a cutter and poured into a large amount of acetone to precipitate the resin. This resin was further washed several times with acetone to remove unreacted maleic anhydride, and then dried under reduced pressure in a vacuum dryer to obtain polyolefin resin A-1.

用いたポリオレフィン樹脂(A)の特性を表1にまとめた。   The properties of the polyolefin resin (A) used are summarized in Table 1.

ポリエステル樹脂(B)としては、市販品であるエリーテルUE3200(ユニチカ社製、以下UE3200とする)、エリーテルUE3210(ユニチカ社製、以下UE3210とする)、エリーテルUE3380(ユニチカ社製、以下UE3380とする)、エリーテルUE3320(ユニチカ社製、以下UE3320とする)と以下に示す樹脂B−1を用いた。   As the polyester resin (B), commercially available Elitel UE3200 (manufactured by Unitika, hereinafter referred to as UE3200), Elitel UE3210 (manufactured by Unitika, hereinafter referred to as UE3210), Elitel UE3380 (manufactured by Unitika Ltd., hereinafter referred to as UE3380) Elitel UE3320 (manufactured by Unitika Ltd., hereinafter referred to as UE3320) and resin B-1 shown below were used.

(樹脂B−1の製造)
1.0kgのUE3200をオートクレーブ中に仕込み、オートクレーブ内を窒素ガス雰囲気下で温度を上げ攪拌し樹脂を溶融させた。270℃になったところでトリメリット酸14.5gを添加し、250℃で1時間撹拌して、解重合反応を行った。その後、窒素ガスで加圧状態にしておいてシート状に樹脂を払い出した。そしてこれを室温まで十分に冷却した後、クラッシャーで粉砕し、篩を用いて目開き1〜6mmの分画を採取し、粒状のポリエステル樹脂B−1として得た。
(Production of resin B-1)
1.0 kg of UE3200 was charged into the autoclave, and the temperature inside the autoclave was increased and stirred in a nitrogen gas atmosphere to melt the resin. When the temperature reached 270 ° C., 14.5 g of trimellitic acid was added, and the mixture was stirred at 250 ° C. for 1 hour to perform a depolymerization reaction. Thereafter, the resin was discharged in a sheet while being pressurized with nitrogen gas. And after fully cooling to room temperature, this was grind | pulverized with the crusher and the fraction of 1-6 mm of openings was extract | collected using the sieve, and it obtained as granular polyester resin B-1.

用いたポリエステル樹脂(B)の特性を表2にまとめた。   The properties of the polyester resin (B) used are summarized in Table 2.

[実施例1]
ポリオレフィン樹脂「HX8290」とポリエステル樹脂「UE3200」とを、「HX8290」/「UE3200」=99/1の質量比でドライブレンドし、それを温度160℃の2軸混練機(池貝製PCM−30、スクリュー回転180rpm、吐出量100g/分)で溶融混練し、カッターでペレット化して混合樹脂を得た。
[Example 1]
A polyolefin resin “HX8290” and a polyester resin “UE3200” are dry blended at a mass ratio of “HX8290” / “UE3200” = 99/1, and this is a biaxial kneader at a temperature of 160 ° C. (PCM-30 manufactured by Ikegai, The mixture was melt kneaded at a screw rotation of 180 rpm and a discharge rate of 100 g / min, and pelletized with a cutter to obtain a mixed resin.

次いで、ヒーター付きの密閉できる耐圧1L容ガラス容器を備えた撹拌機を用いて、100.0gの溶融混練した混合樹脂、100.0gの2−プロパノール、4.6gのトリエチルアミン及び295.4gの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を400rpmとして撹拌したところ、容器底部には樹脂粒状物の沈澱は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこでこの状態を保ちつつ、ヒーターの電源を入れ、系内温度を120℃にし、さらに60分間撹拌した。その後、空冷にて、回転速度400rpmのまま攪拌しつつ約40℃まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルターでろ過し、樹脂水性分散体を得た。   Next, using a stirrer equipped with a heat-resistant 1 L glass container with a heater, 100.0 g of melt-kneaded mixed resin, 100.0 g of 2-propanol, 4.6 g of triethylamine and 295.4 g of distillation When water was charged into a glass container and stirred at a rotation speed of 400 rpm, no resin granular precipitates were observed at the bottom of the container, confirming that it was in a floating state. Therefore, while maintaining this state, the heater was turned on, the system temperature was set to 120 ° C., and the mixture was further stirred for 60 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to about 40 ° C. while stirring with air cooling at a rotational speed of 400 rpm, and then filtered through a 300 mesh stainless steel filter to obtain an aqueous resin dispersion.

[実施例2〜11]
表3に示すように、ポリオレフィン樹脂とポリエステル樹脂の種類および混合比を変えた以外は、実施例1と同様の操作を行い、樹脂水性分散体とした。
[Examples 2 to 11]
As shown in Table 3, the same operation as in Example 1 was performed except that the types and mixing ratios of the polyolefin resin and the polyester resin were changed to obtain an aqueous resin dispersion.

[実施例12]
ポリオレフィン樹脂「A−1」とポリエステル樹脂「UE3200」とを、「A−1」/「HX8290」=95/5の質量比でドライブレンドし、それを温度160℃の2軸混練機(池貝製PCM−30、スクリュー回転180rpm、吐出量100g/分)で溶融混練し、カッターでペレット化して混合樹脂を得た。
[Example 12]
A polyolefin resin “A-1” and a polyester resin “UE3200” are dry blended at a mass ratio of “A-1” / “HX8290” = 95/5, and this is a biaxial kneader (manufactured by Ikegai, 160 ° C.). PCM-30, screw rotation 180 rpm, discharge rate 100 g / min) and melt-kneaded, and pelletized with a cutter to obtain a mixed resin.

次いで、ヒーター付きの密閉できる耐圧1L容ガラス容器を備えた撹拌機を用いて、100.0gの混合樹脂、150.0gのテトラヒドロフラン、8.3gのN,N−ジメチルエタノールアミン及び241.7gの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を400rpmとして撹拌したところ、容器底部には樹脂粒状物の沈澱は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこでこの状態を保ちつつ、ヒーターの電源を入れ、系内温度を120℃にし、さらに60分間撹拌した。その後、空冷にて、回転速度400rpmのまま攪拌しつつ約40℃まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルターでろ過し、樹脂水性分散体を得た。   Next, using a stirrer equipped with a heat-resistant 1 L glass container with a heater, 100.0 g of mixed resin, 150.0 g of tetrahydrofuran, 8.3 g of N, N-dimethylethanolamine and 241.7 g of Distilled water was charged into a glass container and stirred at a rotation speed of the stirring blade of 400 rpm. As a result, no precipitation of resin particles was observed at the bottom of the container, and it was confirmed that the container was floating. Therefore, while maintaining this state, the heater was turned on, the system temperature was set to 120 ° C., and the mixture was further stirred for 60 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to about 40 ° C. while stirring with air cooling at a rotational speed of 400 rpm, and then filtered through a 300 mesh stainless steel filter to obtain an aqueous resin dispersion.

実施例1〜12で得られた樹脂水性分散体の特性を表3に示す。   Table 3 shows the characteristics of the aqueous resin dispersions obtained in Examples 1 to 12.

[比較例1]
ポリオレフィン樹脂「HX8290」を単独で使用して、実施例1記載の水性分散化法と同様の操作を行って樹脂水性分散体「E−1」を得た。
[Comparative Example 1]
Using the polyolefin resin “HX8290” alone, an operation similar to the aqueous dispersion method described in Example 1 was performed to obtain an aqueous resin dispersion “E-1”.

[比較例2〜5]
ポリエステル樹脂「UE3200」、「UE3210」、「UE3380」、「UE3320」を単独で使用して、実施例1の水性分散化法と同様の操作を行って樹脂水性分散体化を行ったが、まったく樹脂水性分散体は得られず、全ての樹脂がフィルター上に残っていた。
[Comparative Examples 2 to 5]
The polyester resin “UE3200”, “UE3210”, “UE3380”, “UE3320” was used alone, and the resin aqueous dispersion was made by the same operation as the aqueous dispersion method of Example 1. An aqueous resin dispersion was not obtained and all the resin remained on the filter.

[比較例6]
ポリエステル樹脂「B−1」単独の水性分散体を製造して評価した。ヒーター付きの密閉できる耐圧1L容ガラス容器を備えた撹拌機を用いて、100.0gの樹脂B−1、100.0gの1−プロパノール、3.5gのトリエチルアミン及び296.5gの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を400rpmとして撹拌したところ、容器底部には樹脂粒状物の沈澱は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこでこの状態を保ちつつ、ヒーターの電源を入れ、系内温度を80℃にし、さらに60分間撹拌した。その後、空冷にて、回転速度400rpmのまま攪拌しつつ約40℃まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルターでろ過し、樹脂水性分散体「E−2」を得た。
[Comparative Example 6]
An aqueous dispersion of the polyester resin “B-1” alone was produced and evaluated. Using a stirrer equipped with a hermetic pressure-resistant 1 L glass container with a heater, 100.0 g of resin B-1, 100.0 g of 1-propanol, 3.5 g of triethylamine, and 296.5 g of distilled water are made into glass. When charged in the container and stirred at a rotation speed of the stirring blade of 400 rpm, no sedimentation of resin particles was observed at the bottom of the container, and it was confirmed that the container was in a floating state. Therefore, while maintaining this state, the heater was turned on, the system temperature was set to 80 ° C., and the mixture was further stirred for 60 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to about 40 ° C. while stirring with air cooling at a rotational speed of 400 rpm, and then filtered through a 300-mesh stainless steel filter to obtain an aqueous resin dispersion “E-2”.

[比較例7]
比較例1で得た水性分散体「E−1」と比較例6で得た水性分散体「E−2」とを、「E−1」と「E−2」の固形分質量比が95/5となるように混合し、撹拌均一化した。
[Comparative Example 7]
The aqueous dispersion “E-1” obtained in Comparative Example 1 and the aqueous dispersion “E-2” obtained in Comparative Example 6 were mixed at a solid mass ratio of “E-1” and “E-2” of 95. The mixture was mixed so as to be / 5 and homogenized with stirring.

比較例1〜7で得られた樹脂水性分散体の特性を表4に示す。   Table 4 shows the characteristics of the aqueous resin dispersions obtained in Comparative Examples 1 to 7.

実施例1〜7の結果より、低酸価のポリエステル樹脂であってもポリオレフィン樹脂と混合することにより水性化が可能であった。特に、樹脂中の混合比が30質量%以下であれば水性分散化収率は100%であった。実施例5〜7の結果より、ポリエステル樹脂の混合比が増すにつれて水性分散化収率は低下する傾向であったが、比較例2〜5のような単体では水性化困難なポリエステル樹脂を水性化することが可能であった。塗膜のヒートシール強度は、ポリエステル樹脂の混合比が30質量%以下の場合、すべてのフィルムの貼り合わせにおいてHX8290単体の結果(比較例1)より向上した、またポリエステル樹脂の混合比が70質量%以上であっても、PET同士の貼り合わせにおいてHX8290単体の結果(比較例1)より向上した。   From the results of Examples 1 to 7, even a low acid value polyester resin could be made aqueous by mixing with a polyolefin resin. In particular, when the mixing ratio in the resin was 30% by mass or less, the aqueous dispersion yield was 100%. From the results of Examples 5 to 7, the aqueous dispersion yield tended to decrease as the mixing ratio of the polyester resin increased. It was possible to do. When the mixing ratio of the polyester resin is 30% by mass or less, the heat seal strength of the coating film is improved from the result of HX8290 alone (Comparative Example 1) in the bonding of all films, and the mixing ratio of the polyester resin is 70% by mass. Even if it was% or more, it improved from the result (comparative example 1) of HX8290 in the bonding of PET.

実施例2、8と実施例9、10の対比から、ポリエステル樹脂の水酸基価が10mgKOH/g以上であると、10mgKOH/g未満の低水酸基価の物より、ヒートシール強度は高くなる傾向にあった。   From the comparison between Examples 2 and 8 and Examples 9 and 10, when the hydroxyl value of the polyester resin is 10 mgKOH / g or more, the heat seal strength tends to be higher than that of the low hydroxyl value less than 10 mgKOH / g. It was.

実施例11の結果から、ポリエステル樹脂の酸価が10mgKOH/g以上であると、低酸価の物より、ヒートシール強度は若干低下した。   From the results of Example 11, when the acid value of the polyester resin was 10 mgKOH / g or more, the heat seal strength was slightly lowered as compared with the low acid value product.

実施例2、11と比較例7の対比から、ポリオレフィン樹脂とポリエステル樹脂とを溶融混練してから水性分散体を得た場合、混練せずに水性分散体同士をブレンドした物より、ヒートシール強度は高くなる傾向にあった。   From the comparison between Examples 2 and 11 and Comparative Example 7, when an aqueous dispersion was obtained after melt-kneading the polyolefin resin and the polyester resin, the heat seal strength was higher than that obtained by blending the aqueous dispersions without kneading. Tended to be higher.

実施例12の結果から、ポリオレフィン樹脂がポリプロピレン共重合体であっても、同様に収率100%で水性分散化が可能であり、塗膜の性能も優れていた。   From the results of Example 12, even when the polyolefin resin was a polypropylene copolymer, it was possible to disperse in water with a yield of 100%, and the performance of the coating film was excellent.

比較例2〜5のように、ポリエステル樹脂が10mgKOH/g以下の低酸価の場合には、ポリエステル樹脂単体での水性分散化はできなかった。   As in Comparative Examples 2 to 5, when the polyester resin had a low acid value of 10 mgKOH / g or less, the aqueous dispersion of the polyester resin alone could not be performed.

比較例6では、ポリエステル樹脂の酸価が10mgKOH/gを超えていたため、単体での水性分散化は可能であったが、塗膜の性能は劣っていた。


In Comparative Example 6, since the acid value of the polyester resin exceeded 10 mgKOH / g, it was possible to disperse in water alone, but the performance of the coating film was inferior.


Claims (6)

不飽和カルボン酸成分を0.5〜10質量%含有するポリオレフィン樹脂(A)と酸価が10mgKOH/g以下であるポリエステル樹脂(B)とを混練して混合樹脂(C)を得る工程(I)と、混合樹脂(C)を水性媒体に分散化する乳化工程(II)を含むことを特徴とする樹脂水性分散体の製造方法。 A step of obtaining a mixed resin (C) by kneading a polyolefin resin (A) containing an unsaturated carboxylic acid component of 0.5 to 10% by mass and a polyester resin (B) having an acid value of 10 mgKOH / g or less (I) And an emulsifying step (II) in which the mixed resin (C) is dispersed in an aqueous medium. ポリエステル樹脂(B)の酸価が1mgKOH/g以下であることを特徴とする請求項1記載の樹脂水性分散体の製造方法。 The method for producing an aqueous resin dispersion according to claim 1, wherein the acid value of the polyester resin (B) is 1 mgKOH / g or less. ポリオレフィン樹脂(A)とポリエステル樹脂(B)との質量比(A)/(B)が99.5/0.5〜30/70であることを特徴とする請求項1または2に記載樹脂水性分散体の製造方法。 The resin aqueous solution according to claim 1 or 2, wherein the mass ratio (A) / (B) of the polyolefin resin (A) to the polyester resin (B) is 99.5 / 0.5 to 30/70. A method for producing a dispersion. 工程(I)における混練の方法が溶融混練であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか記載の樹脂水性分散体の製造方法。 The method for producing an aqueous resin dispersion according to any one of claims 1 to 3, wherein the kneading method in the step (I) is melt kneading. 工程(II)において不揮発性水性化助剤を使用しないことを特徴とする請求項1〜4のいずれか記載の樹脂水性分散体の製造方法。 The method for producing an aqueous resin dispersion according to any one of claims 1 to 4, wherein a non-volatile aqueous additive is not used in step (II). 請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法によって得られる樹脂水性分散体。
The resin aqueous dispersion obtained by the manufacturing method in any one of Claims 1-5.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010059266A (en) * 2008-09-02 2010-03-18 Unitika Ltd Method for producing aqueous dispersion of polyester resin
JP2015229710A (en) * 2014-06-04 2015-12-21 ユニチカ株式会社 Aqueous dispersion and laminate obtained therefrom
JP2021133956A (en) * 2020-02-26 2021-09-13 株式会社リコー Protective liquid, and sheet processing device

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