JP2008247977A - Anionic electrodeposition coating material - Google Patents

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伸治 古川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an anionic electrodeposition coating material comprising an aqueous polyolefin resin dispersion free from a nonvolatile adjuvant for making water-soluble or -dispersible and a charge control agent and being capable of forming a flexible transparent film excellent in durability, water resistance, and solvent resistance. <P>SOLUTION: The anionic electrodeposition coating material is one comprising the following polyolefin resin, wherein the polyolefin resin has a number-average particle diameter of 1 μm or smaller, and the aqueous dispersion is substantially free from a nonvolatile adjuvant for making water-soluble or -dispersible and a charge control adjuvant. The above polyolefin resin is a copolymer made from (A1) an unsaturated carboxylic acid or an anhydride thereof, (A2) an ethylenic hydrocarbon, and (A3) at least one compound selected from among an alkyl (meth)acrylate, an alkyl diacrylate, and (meth)acrylamide. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、オレフィン樹脂を主成分とする水性分散体からなるアニオン電着塗料に関する。     The present invention relates to an anionic electrodeposition paint comprising an aqueous dispersion mainly composed of an olefin resin.

本発明は不揮発性水性化助剤を添加することなしに、安定した水性分散体が得られ、また、電荷調整助剤を添加せずとも、陽極電着することができる。本発明の電着塗料では、上記のような水性化助剤や電荷調整助剤を含んでいないため、他の重合体の水性分散体、金属イオン、無機粒子、あるいは架橋剤等の添加剤との混合安定性に優れており、塗料としての設計に高い自由度を有している。さらに、本発明のポリオレフィン電着塗料は、ポリオレフィン樹脂本来の特性をそのまま損なわずに有しており、耐水性に優れた柔軟な透明被膜を形成することが可能である。低温で容易に造膜でき、硬化せずとも優れた被膜が得られることから、省エネルギーに対して貢献できる。     In the present invention, a stable aqueous dispersion can be obtained without the addition of a non-volatile aqueous additive, and anodic electrodeposition can be performed without the addition of a charge control aid. Since the electrodeposition coating composition of the present invention does not contain the above-described aqueous-forming auxiliary or charge-adjusting auxiliary, other polymer aqueous dispersions, metal ions, inorganic particles, or additives such as a crosslinking agent It has excellent mixing stability and has a high degree of freedom in designing as a paint. Furthermore, the polyolefin electrodeposition coating material of the present invention has the original properties of the polyolefin resin as they are, and can form a flexible transparent film excellent in water resistance. The film can be easily formed at a low temperature, and an excellent film can be obtained without curing, thereby contributing to energy saving.

アルミニウムは軽量で加工が容易であることから建築材料や電気材料として盛んに利用されているが、防食性が劣るため、一般に、表面を陽極酸化で粗面に処理した後、アニオン電着塗料により被覆されている。アニオン電着塗料は、微細な樹脂の粒子が水中に分散したいわゆる水性分散体(エマルション)からなり、乳化助剤、電荷調整助剤、硬化剤、顔料などが混合された水系溶液である。アルミニウム用のアニオン塗料としては、従来から、アクリル樹脂やアミノ樹脂などが主に使用されていた。これらは電着したままでは脆弱な塗膜であるため、塗工後に180℃以上の焼付け処理によって硬化されているが、このような高温での焼き付けは、陽極酸化被膜にひび割れを生じさせたり、硬化剤からアルデヒドなどの分解ガスを発生させる等の問題があった。     Aluminum is actively used as a building material and electrical material because it is lightweight and easy to process. However, since its corrosion resistance is poor, it is generally treated with an anionic electrodeposition paint after the surface is roughened by anodization. It is covered. The anionic electrodeposition coating is a so-called aqueous dispersion (emulsion) in which fine resin particles are dispersed in water, and is an aqueous solution in which an emulsification aid, a charge adjustment aid, a curing agent, a pigment, and the like are mixed. Conventionally, acrylic resins and amino resins have been mainly used as anionic paints for aluminum. Since these are fragile coatings as they are electrodeposited, they are cured by baking at 180 ° C. or higher after coating, but baking at such a high temperature causes cracks in the anodized film, There were problems such as generation of decomposition gas such as aldehyde from the curing agent.

これらの従来の電着塗料に比較して、より耐水性が高く、硬化せずとも強靱な塗膜が得られれば、アルミニウム用アニオン電着塗料として優れたものが提供できる。高分子量のオレフィン樹脂は耐水性が良好で柔軟なため、この候補材料として有望であったが、疎水性が強く電着塗料のベースとなる水性分散体を得ることが困難であった。そのため、これまで、ほとんど実用化されていなかった。   Compared to these conventional electrodeposition paints, if an aqueous coating film having higher water resistance and a toughness without being cured can be obtained, an excellent anion electrodeposition paint for aluminum can be provided. A high molecular weight olefin resin is promising as a candidate material because of its good water resistance and flexibility. However, it has been difficult to obtain an aqueous dispersion that is strongly hydrophobic and serves as a base for an electrodeposition coating. Therefore, until now, it has hardly been put to practical use.

オレフィン化合物と他の樹脂のブレンドについては、これまでにも実例があり技術開示されている。例えば、オレフィン化合物を少量含む樹脂の水性分散体が、乳化剤や保護コロイド作用を有する化合物の存在下で、乳化重合あるいは懸濁重合によって得られることは一般に知られている。しかしながら、樹脂中のオレフィン含有量が高くなるにつれて、重合時の反応圧力が高くなる等の影響で、安定な水性分散体を得ることが次第に困難になる。主にオレフィン含有量の高い樹脂は、一般にエチレンプラント等で高圧ラジカル重合して得られており、通常、水性分散体の状態では得られない。     As for blends of olefin compounds and other resins, there have been actual examples and technical disclosures. For example, it is generally known that an aqueous dispersion of a resin containing a small amount of an olefin compound can be obtained by emulsion polymerization or suspension polymerization in the presence of an emulsifier or a compound having a protective colloid effect. However, as the olefin content in the resin increases, it becomes increasingly difficult to obtain a stable aqueous dispersion due to the influence of an increase in the reaction pressure during polymerization. Resins having a high olefin content are generally obtained by high-pressure radical polymerization in an ethylene plant or the like, and are usually not obtained in the state of an aqueous dispersion.

一方、オレフィン含有量が高い樹脂であっても、不飽和カルボン酸成分を多く共重合したものであれば、水性分散体が得られることが以前から知られている。例えば、不飽和カルボン酸の含有量が20質量%程度のエチレン−アクリル酸共重合樹脂やエチレン−メタクリル酸共重合樹脂等のエチレン−不飽和カルボン酸共重合樹脂の水性分散体は従来から知られている。     On the other hand, it has been known for some time that an aqueous dispersion can be obtained even if a resin having a high olefin content is copolymerized with a large amount of unsaturated carboxylic acid components. For example, aqueous dispersions of ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer resins such as ethylene-acrylic acid copolymer resins and ethylene-methacrylic acid copolymer resins having an unsaturated carboxylic acid content of about 20% by mass have been known. ing.

不飽和カルボン酸を含むポリオレフィン樹脂の水性分散化方法としては、樹脂を有機溶剤に溶解するか、あるいは、溶融して液状化しておき、機械的に水性媒体中に分散せしめることが行われている。例えば、(特許文献1)、(特許文献2)には、不飽和カルボン酸の含有量が5〜30質量%のエチレン−不飽和カルボン酸共重合樹脂の水性分散体とその製法が記載されている。ただし、これらには実質的に不飽和カルボン酸の含有量が15質量%以上と非常に多いものしか例示されておらず、不飽和カルボン酸の含有量が10質量%未満、さらに5質量%未満のエチレン−不飽和カルボン酸共重合体を水性媒体中に分散させる際には、不揮発性水性化助剤の添加を必須として、これらの添加なしに水分散体を得ることは非常に困難であった。カルボン酸は親水基であり、樹脂の疎水性を損ねるため、耐水性能とは相反する作用を生じる。従って、多くのカルボン酸を含むポリオレフィン樹脂は耐水性の劣るものでしかなかった。     As a method for aqueous dispersion of a polyolefin resin containing an unsaturated carboxylic acid, the resin is dissolved in an organic solvent, or melted and liquefied, and mechanically dispersed in an aqueous medium. . For example, (Patent Document 1) and (Patent Document 2) describe an aqueous dispersion of an ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer resin having an unsaturated carboxylic acid content of 5 to 30% by mass and a method for producing the same. Yes. However, only those having a very high content of unsaturated carboxylic acid of 15% by mass or more are exemplified in these, and the content of unsaturated carboxylic acid is less than 10% by mass, and further less than 5% by mass When an ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer is dispersed in an aqueous medium, the addition of a non-volatile aqueous additive is essential, and it is very difficult to obtain an aqueous dispersion without these additions. It was. Since carboxylic acid is a hydrophilic group and impairs the hydrophobicity of the resin, it has an effect that is contrary to water resistance. Therefore, the polyolefin resin containing many carboxylic acids was only inferior in water resistance.

カルボン酸の少ないポリオレフィン樹脂を水性分散化する上で効果のある不揮発性水性化助剤としては、アルカリ金属化合物、界面活性剤、低分子量の含カルボン酸ワックス、水溶性樹脂などが知られている。例えば、(特許文献3)には、カルボキシル基含有ポリオレフィンワックスを水性化助剤として添加することで、ポリオレフィン樹脂を水に分散する方法が記載されている。また、(特許文献4)、(特許文献5)、(特許文献6)、(特許文献7)には、様々な乳化剤や保護コロイド作用を有する化合物を水性化助剤として用いることでポリオレフィン樹脂を水に分散する方法が記載されている。しかしながら、このような低分子量成分の添加は樹脂本来の機械的性能を損ね、製造後に少しずつブリードアウトする恐れもあるため、環境的、衛生的にも好ましくない。また親水性の高い乳化剤や保護コロイド作用を有する化合物は乾燥後も被膜中に残存して被膜の耐水性を著しく低下してしまうという大きな問題があった。     Nonvolatile aqueous auxiliary agents effective for aqueous dispersion of polyolefin resins with low carboxylic acid are known, such as alkali metal compounds, surfactants, low molecular weight carboxylic acid waxes, and water-soluble resins. . For example, (Patent Document 3) describes a method of dispersing a polyolefin resin in water by adding a carboxyl group-containing polyolefin wax as an aqueous additive. In addition, in (Patent Document 4), (Patent Document 5), (Patent Document 6), and (Patent Document 7), a polyolefin resin is obtained by using various emulsifiers and compounds having a protective colloid action as an aqueous agent. A method of dispersing in water is described. However, the addition of such a low molecular weight component is not preferable from the viewpoint of environment and hygiene because the mechanical performance inherent in the resin is impaired and there is a risk of bleeding out little by little after production. Further, a highly hydrophilic emulsifier and a compound having a protective colloidal action have a serious problem that they remain in the film even after drying and the water resistance of the film is significantly reduced.

一方、電着塗料は、電気メッキ法と同じように、直流通電することで電極である金属基体に塗工するものである。特にそのなかで陽極に電着するものがアニオン電着と呼ばれている。アニオン電着塗料では、水中に分散した樹脂粒子が正電位の陽極に電気泳動して電極上で析出する。従って樹脂は負に帯電する必要があり、帯電量は樹脂中のカルボン酸基やスルホン酸基などの官能基の量、および、電荷調整助剤として加えられる界面活性剤などで制御されている。しかし、親水性の官能基が多くなると、前述のとおりに耐水性が悪化し、界面活性剤の添加も同じ悪影響を及ぼす。従って、これらはできるだけ避けることが好ましいが、これまで実現されてはいなかった。
特開2000−72879号公報 特開2000−119398号公報 特公昭58−42207号公報 特開昭62−252478号公報 特開平5−163420号公報 特開平7−82423号公報 特開平9−296081号公報
On the other hand, the electrodeposition coating is applied to a metal substrate as an electrode by applying a direct current as in the electroplating method. In particular, those electrodeposited on the anode are called anion electrodeposition. In the anion electrodeposition coating, resin particles dispersed in water are electrophoresed on a positive potential anode and deposited on the electrode. Therefore, the resin needs to be negatively charged, and the charge amount is controlled by the amount of functional groups such as carboxylic acid groups and sulfonic acid groups in the resin, and a surfactant added as a charge adjusting aid. However, when the number of hydrophilic functional groups increases, the water resistance deteriorates as described above, and the addition of a surfactant has the same adverse effect. Therefore, these are preferably avoided as much as possible, but have not been realized so far.
JP 2000-72879 A JP 2000-119398 A Japanese Patent Publication No.58-42207 Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62-252478 JP-A-5-163420 JP-A-7-82423 JP-A-9-296081

本発明者らは、上記のような問題に対して、不揮発性水性化助剤や電荷調整助剤を実質的に添加してないため、ポリオレフィン樹脂の特性を損なうことなく、耐久性、耐水性、耐溶剤性に優れた柔軟な透明被膜を形成することが可能なポリオレフィン樹脂水性分散体からなるアニオン電着塗料を提供しようとするものである。     In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have substantially not added a non-volatile aqueous additive or a charge adjusting auxiliary, so that the durability and water resistance of the polyolefin resin are not impaired. Another object of the present invention is to provide an anionic electrodeposition coating material comprising a polyolefin resin aqueous dispersion capable of forming a flexible transparent film excellent in solvent resistance.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意努力した結果、不飽和カルボン酸含有量が少ない特定組成のポリオレフィン樹脂を不揮発性水性化助剤や電荷調整助剤を添加せずに水性分散化し、さらにこれらが効率良くアルミニウム基材に電着できる条件を見出すに至り、本発明のアニオン電着塗料に到達した。     As a result of diligent efforts to solve the above problems, the inventors of the present invention dispersed a polyolefin resin having a specific unsaturated carboxylic acid content in an aqueous dispersion without adding a non-volatile aqueous additive or a charge adjusting auxiliary. Furthermore, the inventors have found a condition that they can be electrodeposited on an aluminum substrate efficiently, and have reached the anion electrodeposition coating material of the present invention.

下記ポリオレフィン樹脂を含有する水性分散体からなる電着塗料であって、このポリオレフィン樹脂の数平均粒子径が1μm以下であり、水性分散体中に不揮発性水性化助剤および電荷調整助剤を実質的に含まないことを特徴とするアニオン電着塗料。ポリオレフィン樹脂:(A1)不飽和カルボン酸またはその無水物、(A2)エチレン系炭化水素、(A3)下記式(I)〜(IV)のいずれかで示される少なくとも1種の化合物とから構成される共重合体であって、各構成成分(A1)〜(A3)の質量比が下記式(1)、(2)をみたすポリオレフィン樹脂。
0.01≦(A1)/{(A1)+(A2)+(A3)}×100<5 (1)
(A2)/(A3)=55/45〜99/1 (2)
An electrodeposition coating material comprising an aqueous dispersion containing the following polyolefin resin, wherein the polyolefin resin has a number average particle diameter of 1 μm or less, and a non-volatile aqueous auxiliary agent and a charge adjustment auxiliary agent are substantially contained in the aqueous dispersion. An anionic electrodeposition paint characterized by not containing it. Polyolefin resin: composed of (A1) an unsaturated carboxylic acid or an anhydride thereof, (A2) an ethylenic hydrocarbon, and (A3) at least one compound represented by any of the following formulas (I) to (IV) A polyolefin resin in which the mass ratio of each of the constituent components (A1) to (A3) satisfies the following formulas (1) and (2).
0.01 ≦ (A1) / {(A1) + (A2) + (A3)} × 100 <5 (1)
(A2) / (A3) = 55 / 45-99 / 1 (2)

本発明は、オレフィン樹脂を主成分とする水性分散体からなるアニオン電着塗料であり、不揮発性水性化助剤や電荷調整助剤を含んでいないため、他の重合体の水性分散体、金属イオン、無機粒子、あるいは架橋剤等の添加剤との混合安定性に優れており、塗料としての設計に高い自由度を有している。さらに、本発明のポリオレフィン電着塗料は、ポリオレフィン樹脂本来の特性をそのまま損なわずに有しており、耐水性と耐溶剤性に優れた柔軟な透明被膜を形成することが可能である。低温で容易に造膜でき、硬化せずとも優れた被膜が得られることから、省エネルギーとしても優れたものである。     The present invention is an anionic electrodeposition coating composed of an aqueous dispersion mainly composed of an olefin resin, and does not contain a non-volatile aqueous solubilization aid or charge control aid, so that other polymer aqueous dispersions, metals It has excellent mixing stability with additives such as ions, inorganic particles, or crosslinking agents, and has a high degree of freedom in designing as a paint. Furthermore, the polyolefin electrodeposition coating material of the present invention has the original properties of the polyolefin resin as they are, and can form a flexible transparent film excellent in water resistance and solvent resistance. The film can be easily formed at a low temperature, and an excellent film can be obtained without curing.

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

本発明におけるポリオレフィン樹脂水性分散体からなるアニオン電着塗料は、特定のポリオレフィン樹脂と水性媒体とを含む水性分散体からなる。     The anionic electrodeposition coating material comprising the aqueous polyolefin resin dispersion in the present invention comprises an aqueous dispersion containing a specific polyolefin resin and an aqueous medium.


本発明で用いられるポリオレフィン樹脂は不飽和カルボン酸またはその無水物(A1)成分をこの樹脂全体〔(A1)+(A2)+(A3)〕に対して0.01質量%以上、5質量%未満、より好ましくは0.1質量%以上、5質量%未満、さらに好ましくは0.5質量%以上、5質量%未満含有している必要があり、1質量%以上、4質量%以下が最も好ましい。(A1)成分の含有量が0.01質量%未満の場合は、樹脂を水性化(液状化)することが困難になり、良好な水性分散体を得ることが難しい。一方、不飽和カルボン酸またはその無水物の含有量が5質量%以上の場合は、水性化はし易くなるが、他の添加剤との混合安定性が低下してしまう恐れがある。

The polyolefin resin used in the present invention contains an unsaturated carboxylic acid or its anhydride (A1) component in an amount of 0.01% by mass or more and less than 5% by mass based on the entire resin [(A1) + (A2) + (A3)]. More preferably, the content should be 0.1% by mass or more and less than 5% by mass, more preferably 0.5% by mass or more and less than 5% by mass, and most preferably 1% by mass or more and 4% by mass or less. When the content of the component (A1) is less than 0.01% by mass, it becomes difficult to make the resin aqueous (liquefaction) and it is difficult to obtain a good aqueous dispersion. On the other hand, when the content of the unsaturated carboxylic acid or its anhydride is 5% by mass or more, it becomes easy to make it aqueous, but the mixing stability with other additives may be lowered.

ポリオレフィン樹脂の(A1)成分として用いることのできる不飽和カルボン酸またはその無水物は、分子内(モノマー単位内)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は、ポリオレフィン樹脂中に共重合されていれば良く、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 or anhydride thereof that can be used as the component (A1) of the polyolefin resin is a compound having at least one carboxyl group or acid anhydride group in the molecule (in the monomer unit), specifically Examples thereof include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, fumaric acid, crotonic acid, and the like, as well as unsaturated dicarboxylic acid half esters and half amides. 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 should just be copolymerized in polyolefin resin, The form is not limited, For example, random copolymerization, block copolymerization, graft copolymerization etc. are mentioned.

本発明に用いるポリオレフィン樹脂は、下記式(I)〜(IV)のいずれかで示される(A3)成分が構成成分として必要であり、この成分によって、ポリオレフィン樹脂に親水性が付与されるため、(A1)成分が5質量%未満であっても、不揮発性水性化助剤の添加なしに水性化することができる。エチレン系炭化水素(A2)成分と(A3)成分との質量比(A2)/(A3)は、55/45〜99/1の範囲であることが必要であり、60/40〜98/2であることが好ましく、65/35〜97/3であることがより好ましく、70/30〜97/3であることがさらに好ましく、75/25〜97/3であることが特に好ましい。〔(A2)+(A3)〕に対する(A3)成分の比率が1質量%未満では、ポリオレフィン樹脂の水性化は困難になり、良好な水性分散体を得ることが難しい。一方、化合物(A3)の含有比率が45質量%を超えると、(A2)成分によるポリオレフィン樹脂としての性質が失われ、耐水性等の性能が低下する。     In the polyolefin resin used in the present invention, the component (A3) represented by any of the following formulas (I) to (IV) is necessary as a constituent component, and this component imparts hydrophilicity to the polyolefin resin. Even if the component (A1) is less than 5% by mass, it can be made aqueous without the addition of a non-volatile aqueous additive. The mass ratio (A2) / (A3) between the ethylene-based hydrocarbon (A2) component and the (A3) component must be in the range of 55/45 to 99/1, and 60/40 to 98/2. It is preferably 65/35 to 97/3, more preferably 70/30 to 97/3, and particularly preferably 75/25 to 97/3. When the ratio of the component (A3) to [(A2) + (A3)] is less than 1% by mass, it becomes difficult to make the polyolefin resin aqueous, and it is difficult to obtain a good aqueous dispersion. On the other hand, when the content ratio of the compound (A3) exceeds 45% by mass, the properties as the polyolefin resin by the component (A2) are lost, and the performance such as water resistance is deteriorated.

本発明のポリオレフィン樹脂を構成するエチレン系炭化水素(A2)成分としては、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のアルケンが挙げられ、これらの混合物を用いることもできる。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のアルケンがより好ましく、特にエチレンが好ましい。 Examples of the ethylene hydrocarbon (A2) component constituting the polyolefin resin of the present invention include alkenes having 2 to 6 carbon atoms such as ethylene, propylene, isobutylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, and the like. A mixture of these can also be used. Among these, alkenes having 2 to 4 carbon atoms such as ethylene, propylene, isobutylene and 1-butene are more preferable, and ethylene is particularly preferable.

本発明のポリオレフィン樹脂を構成する上記式(I)〜(IV)のいずれかで示される(A3)成分としては、例えば、式(I)で代表される(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル等の(メタ)アクリル酸エステル類、式(II)で代表されるマレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル等のマレイン酸エステル類、式(III)で代表される(メタ)アクリル酸アミド類、式(IV)で代表されるメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテルなどのアルキルビニルエーテル類、ぎ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサチック酸ビニル等のビニルエステル類ならびにビニルエステル類を塩基性化合物等でケン化して得られるビニルアルコール、などが挙げられ、これらの混合物を用いることもできる。この中で、式(I)で示される(メタ)アクリル酸エステル類がより好ましく、(メタ)アクリル酸メチル、あるいは(メタ)アクリル酸エチルが特に好ましい。     Examples of the component (A3) represented by any one of the above formulas (I) to (IV) constituting the polyolefin resin of the present invention include, for example, methyl (meth) acrylate represented by the formula (I), (meth) (Meth) acrylic acid esters such as ethyl acrylate and butyl (meth) acrylate, maleic acid esters such as dimethyl maleate, diethyl maleate and dibutyl maleate represented by formula (II), formula (III) (Meth) acrylic acid amides represented by formula (IV), alkyl vinyl ethers represented by formula (IV) such as methyl vinyl ether and ethyl vinyl ether, vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl pivalate, vinyl versatate, etc. Vinyl alcohols obtained by saponifying vinyl esters with basic compounds, etc. These mixtures can also be used. Among these, (meth) acrylic acid esters represented by the formula (I) are more preferable, and methyl (meth) acrylate or ethyl (meth) acrylate is particularly preferable.

本発明に用いるポリオレフィン樹脂としては、エチレン、アクリル酸メチルあるいはアクリル酸エチル、無水マレイン酸からなる三元共重合体が最も好ましい。ここで、アクリル酸エステル単位は、後述する樹脂の水性化の際に、エステル結合のごく一部が加水分解してアクリル酸単位に変化することがあるが、そのような場合には、それらの変化を加味した各構成成分の比率が規定の範囲にあればよい。     The polyolefin resin used in the present invention is most preferably a terpolymer comprising ethylene, methyl acrylate or ethyl acrylate, and maleic anhydride. Here, the acrylic ester unit may be converted into an acrylic acid unit by hydrolyzing a small part of the ester bond when the resin is made into an aqueous solution described later. It suffices if the ratio of each constituent component taking into account the change is within a specified range.

なお、本発明におけるポリオレフィン樹脂を構成する無水マレイン酸単位等の不飽和カルボン酸無水物単位は、樹脂の乾燥状態では隣接カルボキシル基が脱水環化した酸無水物構造を形成しているが、特に塩基性化合物を含有する水性媒体中では、その一部、または全部が開環してカルボン酸、あるいはその塩の構造を取りやすくなる。また、本発明において、樹脂のカルボキシル基量を基準として量を規定する場合には、樹脂中の酸無水物基はすべて開環してカルボキシル基をなしていると仮定して算出する。     In addition, unsaturated carboxylic anhydride units such as maleic anhydride units constituting the polyolefin resin in the present invention form an acid anhydride structure in which the adjacent carboxyl group is dehydrated and cyclized in the dry state of the resin. In an aqueous medium containing a basic compound, a part or all of the ring is opened to facilitate the structure of a carboxylic acid or a salt thereof. In the present invention, when the amount is defined based on the amount of carboxyl group of the resin, the calculation is performed assuming that all acid anhydride groups in the resin are ring-opened to form carboxyl groups.

本発明に用いられるポリオレフィン樹脂には、その他のモノマーが、少量、共重合されていても良い。例えば、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、二硫化硫黄等が挙げられる。     The polyolefin resin used in the present invention may be copolymerized with a small amount of other monomers. Examples include dienes, (meth) acrylonitrile, vinyl halides, vinylidene halides, carbon monoxide, sulfur disulfide, and the like.

本発明に用いるポリオレフィン樹脂は、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、好ましくは0.1〜300g/10分、より好ましくは0.1〜250g/10分、さらに好ましくは0.5〜200g/10分、最も好ましくは1〜100g/10分のものを用いることができる。ポリオレフィン樹脂のメルトフローレートが0.01g/10分未満では、樹脂の水性化は困難になり、良好な水性分散体を得ることが難しい。一方、ポリオレフィン樹脂のメルトフローレートが500g/10分を超えると、その水性分散体から得られる被膜は、硬くてもろくなり、機械的強度が低下する。     The polyolefin resin used in the present invention has a melt flow rate of 190 to 500 g / 10 minutes, preferably 0.1 to 300 g / 10 minutes, more preferably 0.1 to 250 g / 10 minutes, at 190 ° C. and a load of 2160 g, which is a measure of molecular weight. More preferably 0.5 to 200 g / 10 min, most preferably 1 to 100 g / 10 min can be used. When the melt flow rate of the polyolefin resin is less than 0.01 g / 10 min, it becomes difficult to make the resin water-based and it is difficult to obtain a good aqueous dispersion. On the other hand, when the melt flow rate of the polyolefin resin exceeds 500 g / 10 min, the coating obtained from the aqueous dispersion becomes hard and brittle, and the mechanical strength decreases.

本発明に用いるポリオレフィン樹脂の合成法は特に限定されないが、本発明の主旨を考慮すれば、乳化剤や保護コロイドを用いない方が好ましい。一般的には、ポリオレフィン樹脂を構成するモノマーをラジカル発生剤の存在下、高圧ラジカル共重合して得られる。また、不飽和カルボン酸、あるいはその無水物はグラフト共重合(グラフト変性)されていても良い。     The method for synthesizing the polyolefin resin used in the present invention is not particularly limited, but it is preferable not to use an emulsifier or a protective colloid in view of the gist of the present invention. Generally, it is obtained by high-pressure radical copolymerization of a monomer constituting the polyolefin resin in the presence of a radical generator. In addition, the unsaturated carboxylic acid or its anhydride may be graft copolymerized (grafted modification).

本発明の水性分散体は、上記のポリオレフィン樹脂が水性媒体に分散もしくは溶解されている。ここで、水性媒体とは、水を主成分とする液体からなる媒体であり、後述する水溶性の有機溶剤を含有していてもよい。また、後述する塩基性化合物を含有していてもよい。     In the aqueous dispersion of the present invention, the above polyolefin resin is dispersed or dissolved in an aqueous medium. Here, the aqueous medium is a medium composed of a liquid containing water as a main component, and may contain a water-soluble organic solvent described later. Moreover, the basic compound mentioned later may be contained.

また、本発明の水性分散体中に分散しているポリオレフィン樹脂粒子の数平均粒子径(以下、mn)は、水性分散体の保存安定性が向上するという観点から、1μm以下である必要があり、電着塗膜の平滑性や低温造膜性の観点から0.5μm以下が好ましく、0.3μm以下がより好ましく、0.2μm以下がさらに好ましく、0.1μm未満が最も好ましい。さらに、重量平均粒子径(以下、mw)に関しても、1μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましく、0.3μm以下がさらに好ましく、0.2μm以下が最も好ましい。粒子の分散度(mw/mn)は、水性分散体の保存安定性、塗膜の平滑性及び低温造膜性の観点から、1〜3が好ましく、1〜2.5がより好ましく、1〜2が特に好ましい。     Further, the number average particle diameter (hereinafter referred to as mn) of the polyolefin resin particles dispersed in the aqueous dispersion of the present invention needs to be 1 μm or less from the viewpoint of improving the storage stability of the aqueous dispersion. From the viewpoint of the smoothness and low-temperature film-forming property of the electrodeposition coating film, it is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.3 μm or less, further preferably 0.2 μm or less, and most preferably less than 0.1 μm. Further, the weight average particle size (hereinafter, mw) is also preferably 1 μm or less, more preferably 0.5 μm or less, further preferably 0.3 μm or less, and most preferably 0.2 μm or less. The degree of particle dispersion (mw / mn) is preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2.5, and preferably 1 to 2 from the viewpoint of the storage stability of the aqueous dispersion, the smoothness of the coating film, and the low-temperature film-forming property. Particularly preferred.

本発明の水性分散体における、樹脂含有率は、成膜条件、目的とする樹脂被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、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、10〜45質量%が特に好ましい。     The resin content in the aqueous dispersion of the present invention can be appropriately selected depending on the film forming conditions, the desired thickness and performance of the resin film, and is not particularly limited. However, the viscosity of the coating composition is kept at an appropriate level. And 1-60 mass% is preferable at the point which expresses favorable film formation ability, 3-55 mass% is more preferable, 5-50 mass% is further more preferable, 10-45 mass% is especially preferable.

本発明の水性分散体は、不揮発性水性化助剤を実質的に含有しないことを特徴とし、これらを用いずとも、ポリオレフィン樹脂を数平均粒子径1μm以下で水性媒体中に安定に維持することができる。不揮発性水性化助剤は、被膜形成後にもポリオレフィン樹脂中に残存し、被膜を可塑化することにより、ポリオレフィン樹脂の特性、例えば耐水性等を悪化させる。本発明は不揮発性水性化助剤を実質的に含有しないため、被膜特性、特に耐水性が優れている。ここで、「水性化助剤」とは、水性分散体の製造において、水性化促進や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。「不揮発性水性化助剤を実質的に含有しない」とは、不揮発性水性化助剤を積極的には系に添加しないことにより、結果的にこれらを含有しないことを意味する。こうした不揮発性水性化助剤は、含有量がゼロであることが特に好ましいが、本発明の効果を損ねない範囲で、ポリオレフィン樹脂成分に対して0.1質量%未満程度含まれていても差し支えない。     The aqueous dispersion of the present invention is characterized in that it contains substantially no non-volatile aqueous solubilizing aid, and the polyolefin resin can be stably maintained in an aqueous medium with a number average particle diameter of 1 μm or less without using these. Can do. The non-volatile water-based auxiliary agent remains in the polyolefin resin even after the film is formed, and plasticizes the film, thereby deteriorating the properties of the polyolefin resin, such as water resistance. Since the present invention does not substantially contain a non-volatile water-immobilizing aid, it has excellent coating properties, particularly water resistance. Here, the “aqueous auxiliary” means a drug or compound added for the purpose of promoting aqueous formation or stabilizing the aqueous dispersion in the production of an aqueous dispersion, and “nonvolatile” means It means that it does not have a boiling point at normal pressure or has a high boiling point (for example, 300 ° C. or higher) at normal pressure. “Substantially no non-volatile aqueous solubilizing aid” means that no non-volatile aqueous solubilizing aid is actively added to the system, resulting in the absence of these. It is particularly preferable that the content of such a nonvolatile aqueous auxiliary agent is zero, but it may be contained in an amount of less than 0.1% by mass with respect to the polyolefin resin component as long as the effects of the present invention are not impaired.

本発明でいう不揮発性水性化助剤としては、例えば、後述する乳化剤、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、水溶性高分子などが挙げられる。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。     Examples of the non-volatile auxiliary agent used in the present invention include an emulsifier described later, a compound having a protective colloid action, a modified wax, an acid-modified compound having a high acid value, and a water-soluble polymer. 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.

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10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。     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, etc., 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 its salt, styrene- (meth) acrylic acid copolymer, ethylene- (meth) acrylic acid copolymer, isobutylene-maleic anhydride alternating Polymers, carboxyl group-containing polymers having an unsaturated carboxylic acid content of 10% by mass or more, such as (meth) acrylic acid- (meth) acrylic acid ester copolymers, and salts thereof, polyitaconic acid and salts thereof, and amino groups Examples thereof include water-soluble acrylic copolymers, gelatin, gum arabic, and casein, which are generally used as fine particle dispersion stabilizers.

本発明の水性分散体において、ポリオレフィン樹脂中のカルボキシル基は、塩基性化合物によって中和されていることが好ましい。中和によって生成したカルボキシル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、水性分散体に安定性が付与される。水性化の際に用いる塩基性化合物はカルボキシル基を中和できるものであれば良い。従って、このような目的で添加される塩基性化合物は、水性化助剤といえるが、本発明の効果を損なわないためには塩基性化合物は揮発性のものが用いられる。     In the aqueous dispersion of the present invention, the carboxyl group in the polyolefin resin is preferably neutralized with a basic compound. Aggregation between the fine particles is prevented by the electric repulsive force between the carboxyl anions generated by neutralization, and stability is imparted to the aqueous dispersion. The basic compound used in making the aqueous solution may be any compound that can neutralize the carboxyl group. Therefore, the basic compound added for such a purpose can be said to be an aqueous additive, but a volatile basic compound is used in order not to impair the effects of the present invention.

このような塩基性化合物として、被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被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℃を超えると樹脂被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、被膜の耐水性が悪化する場合がある。     As such a basic compound, ammonia or an organic amine compound that volatilizes at the time of film formation is preferable from the viewpoint of water resistance of the 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 at the time of making the resin aqueous later described increases, 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 film by drying, and the water resistance of the 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倍当量を超えると被膜形成時の乾燥時間が長くなったり、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, and particularly preferably 1.01 to 2.0 times equivalent to the carboxyl group in the polyolefin resin. If the amount is less than 0.5 times equivalent, the effect of adding a basic compound is not recognized. If the amount exceeds 3.0 times equivalent, the drying time during film formation may be prolonged, or the aqueous dispersion may be colored.

本発明においては、ポリオレフィン樹脂の水性化を促進し、分散粒子径を小さくするために、水性化の際に有機溶剤を添加することが好ましい。使用する有機溶剤量は、水性媒体中の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水性分散体の安定性が低下してしまう場合がある。     In the present invention, it is preferable to add an organic solvent at the time of aqueous formation in order to promote aqueousization of the polyolefin resin and reduce the dispersed particle size. The amount of the organic solvent to be used is preferably 40% by mass or less in the aqueous medium, more preferably 1 to 40% by mass, further preferably 2 to 35% by mass, and particularly preferably 3 to 30% by mass. When the amount of the organic solvent exceeds 40% by mass, it cannot be regarded as an aqueous medium substantially and does not deviate from one of the objects of the present invention (environmental protection). Stability may be reduced.

一般に、水性分散体に含有される有機溶剤は、その一部をストリッピングと呼ばれる脱溶剤操作で系外へ留去させることができるが、本発明の水性分散体においても、この操作によって、水性分散体中の有機溶剤量を上記の範囲内で適度に減量してもよく、10質量%以下とすることができ、3質量%以下であれば、環境上好ましい。ストリッピングによって有機溶剤を留去するには、装置の減圧度を高めたり、操業時間を長くするなどの生産プロセスにおける処置が必要となるため、こうした生産性を考慮した有機溶剤量の下限は0.01質量%程度(本発明の測定に使用した分析機器の検出限界)である。しかし、0.01質量%未満であっても水性分散体としての性能は特に問題とはならない。本発明の水性分散体は、ストリッピングによって有機溶剤量を低くしても、特に性能面での影響はなく、各種用途に良好に使用することができる。     In general, a part of the organic solvent contained in the aqueous dispersion can be distilled out of the system by a solvent removal operation called stripping. The amount of the organic solvent in the dispersion may be appropriately reduced within the above range, and may be 10% by mass or less, and 3% by mass or less is preferable from an environmental viewpoint. In order to distill off the organic solvent by stripping, it is necessary to take measures in the production process such as increasing the pressure reduction of the equipment or extending the operation time, so the lower limit of the amount of organic solvent considering such productivity is 0.01. It is about mass% (the detection limit of the analytical instrument used for the measurement of the present invention). However, even if it is less than 0.01% by mass, the performance as an aqueous dispersion is not particularly problematic. Even if the amount of the organic solvent is reduced by stripping, the aqueous dispersion of the present invention is not particularly affected in terms of performance and can be used favorably for various applications.

ストリッピングの方法としては、常圧または減圧下で水性分散体を攪拌しながら加熱し、有機溶剤を留去する方法を挙げることができる。有機溶剤の含有率はガスクロマトグラフィーで定量することができる。また、水性媒体が留去されることにより、固形分濃度が高くなるために、例えば、粘度が上昇し作業性が悪くなるような場合には、予め水性分散体に水を添加しておくこともできる。     Examples of the stripping method include a method in which the aqueous dispersion is heated with stirring at normal pressure or reduced pressure to distill off the organic solvent. The organic solvent content can be quantified by gas chromatography. Further, since the solid content concentration is increased by distilling off the aqueous medium, for example, in the case where the viscosity increases and the workability deteriorates, water is added to the aqueous dispersion in advance. You can also.

有機溶剤としては、良好な水性分散体を得るという点から、ポーリング(Pauling)の電気陰性度が3.0以上の原子(具体的には酸素、窒素、フッ素、塩素)を分子内に1個以上有しているものを用いることが好ましい。さらにその中でも、20℃における水に対する溶解性が5g/L以上のものが好ましく用いられ、さらに好ましくは10g/L以上である。     As an organic solvent, in order to obtain a good aqueous dispersion, one or more atoms (specifically, oxygen, nitrogen, fluorine, chlorine) having Pauling electronegativity of 3.0 or more are contained in the molecule. It is preferable to use what is doing. Among them, those having a solubility in water at 20 ° C. of 5 g / L or more are preferably used, and more preferably 10 g / L or more.

本発明において使用される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良い。なお、有機溶剤の沸点が30℃未満の場合は、樹脂の水性化時に揮発する割合が多くなり、水性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被膜から乾燥によって飛散させることが困難であり、被膜の耐水性が悪化する場合がある。     Specific examples of the 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-amyl. Alcohols such as alcohol, tert-amyl alcohol, 1-ethyl-1-propanol, 2-methyl-1-butanol, n-hexanol and cyclohexanol, ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl butyl ketone, cyclohexanone and isophorone , Ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, sec-butyl acetate, acetic acid-3-meth Cibutyl, methyl propionate, ethyl propionate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, etc., ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate , Glycol derivatives such as 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 Furthermore, 3-methoxy-3-methylbutanol, 3-methoxybutanol, acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide, diacetone alcohol, ethyl acetoacetate, and the like are preferable. Among them, those having a boiling point of 30 to 250 ° C. are preferable. Those with ˜200 ° C. are particularly preferred. These organic solvents may be used in combination of two or more. In addition, when the boiling point of the organic solvent is less than 30 ° C., the ratio of volatilization when the resin is made aqueous increases, and the efficiency of aqueous formation may not be sufficiently increased. An organic solvent having a boiling point exceeding 250 ° C. is difficult to be scattered from the resin film by drying, and the water resistance of the film may be deteriorated.

上記の有機溶剤の中でも、樹脂の水性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, cyclohexanone, tetrahydrofuran, and the like are highly effective in promoting the aqueous formation of the resin and easily remove the organic solvent from the aqueous medium. 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.

本発明のアニオン電着塗料は、水性分散体中に電荷調整助剤を実質的に含有しないことを特徴とし、これらを用いずとも、樹脂のカルボン酸による電荷だけでアニオン電着される。すなわち、耐水性を阻害しない程度に必要十分な量のカルボン酸によって電着するように調整されている。     The anionic electrodeposition coating composition of the present invention is characterized in that it contains substantially no charge adjusting aid in the aqueous dispersion, and anionic electrodeposition can be performed only by the charge of the resin carboxylic acid without using them. That is, it is adjusted to be electrodeposited with a necessary and sufficient amount of carboxylic acid so as not to inhibit water resistance.

なお、ここで、「電荷調整助剤」とは、電荷を樹脂に付与して電着可能にする目的で添加される薬剤や化合物のことであり、一般にアニオン性界面活性剤などが使用される。このようなアニオン性界面活性剤としては、例えば、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る。「電荷調整助剤を実質的に含有しない」とは、電荷調整助剤を積極的には系に添加しないことにより、結果的にこれらを含有しないことを意味する。こうした電荷調整助剤は、含有量がゼロであることが特に好ましいが、本発明の効果を損ねない範囲で、ポリオレフィン樹脂成分に対して0.1質量%未満程度含まれていても差し支えない。     Here, the “charge adjusting aid” is a drug or compound added for the purpose of imparting electric charge to the resin to enable electrodeposition, and an anionic surfactant or the like is generally used. . Examples of such anionic surfactants include higher alcohol sulfates, higher alkyl sulfonates, higher carboxylates, alkyl benzene sulfonates, polyoxyethylene alkyl sulfate salts, and polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfates. Examples thereof include salts and vinyl sulfosuccinate. “Substantially free of charge control aids” means that no charge control aids are actively added to the system, resulting in no inclusion of these. Such a charge adjustment aid is particularly preferably zero in content, but may be contained in an amount of less than 0.1% by mass with respect to the polyolefin resin component as long as the effects of the present invention are not impaired.

本発明のポリオレフィン樹脂水性分散体は、電着が容易で、電着後の熱処理をせずとも、透明性の高い被膜を形成することができる。ここでは、造膜性や透明性の目安として、ポリオレフィン樹脂水性分散体をコートしたコートフィルムの「ヘーズ(曇価)」を用いる。基材としてヘーズ2.0〜5.0(%)のフィルムを用い、コート膜厚が2μmとなるようにポリオレフィン樹脂水性分散体を電着する。こうして得られたコートフィルム全体のヘーズが本発明においては10.0(%)以下となる。このコートフィルム全体のヘーズは基材フィルムのヘーズに近いほど、透明性が高いことを示す。ヘーズが10.0(%)以下の場合には、視覚的にコートフィルムの透明性は良好であり、このとき水性分散体は透明膜の造膜が可能であると判定した。本発明のポリオレフィン樹脂水性分散体は、このように熱処理をしなくても電着したままの状態で透明膜の作製が可能であることが特長のひとつであるが、分散している樹脂の融点よりも低い温度(さらに具体的には25℃以下)で熱処理することも支障はなく、好ましい実施形態のひとつである。前記の融点よりも高い温度での熱処理についても、本発明のポリオレフィン樹脂水性分散体の分子量を比較的高いものにしておくことによって、膜の流動を抑えることができ、高温の加熱に耐えるものが得られる。電着後の水分を除去するための乾燥時間を短くするために好適である。     The aqueous polyolefin resin dispersion of the present invention is easily electrodeposited, and can form a highly transparent film without heat treatment after electrodeposition. Here, “haze (cloudiness value)” of a coat film coated with an aqueous polyolefin resin dispersion is used as a measure of film forming property and transparency. A film having a haze of 2.0 to 5.0 (%) is used as a substrate, and an aqueous polyolefin resin dispersion is electrodeposited so that the coat film thickness is 2 μm. The haze of the entire coated film thus obtained is 10.0 (%) or less in the present invention. The closer the haze of this coat film is to the haze of the base film, the higher the transparency. When the haze was 10.0 (%) or less, the transparency of the coat film was visually good, and at this time, the aqueous dispersion was judged to be capable of forming a transparent film. One of the features of the aqueous polyolefin resin dispersion of the present invention is that it is possible to produce a transparent film in an electrodeposited state without any heat treatment, but the melting point of the dispersed resin. Heat treatment at a lower temperature (more specifically, 25 ° C. or lower) has no problem, and is one preferred embodiment. Regarding heat treatment at a temperature higher than the melting point, by keeping the molecular weight of the aqueous polyolefin resin dispersion of the present invention relatively high, it is possible to suppress the flow of the membrane and to withstand high temperature heating. can get. It is suitable for shortening the drying time for removing moisture after electrodeposition.

次に、ポリオレフィン樹脂水性分散体の製造方法について説明する。本発明のポリオレフィン樹脂水性分散体を得るための方法は特に限定されないが、たとえば、既述の各成分、すなわち、特定組成のポリオレフィン樹脂、塩基性化合物、水、さらに必要に応じて有機溶剤を、好ましくは密閉可能な容器中で加熱、攪拌する方法を採用することができ、この方法が最も好ましい。この方法によれば、乳化剤成分や保護コロイド作用を有する化合物等の不揮発性水性化助剤を実質的に添加しなくとも特定組成のポリオレフィン樹脂を良好に水性分散体とすることができる。     Next, the manufacturing method of the polyolefin resin aqueous dispersion is demonstrated. The method for obtaining the aqueous polyolefin resin dispersion of the present invention is not particularly limited. For example, each component described above, that is, a polyolefin resin having a specific composition, a basic compound, water, and an organic solvent as necessary, Preferably, a method of heating and stirring in a sealable container can be employed, and this method is most preferable. According to this method, a polyolefin resin having a specific composition can be satisfactorily made into an aqueous dispersion without substantially adding a non-volatile aqueous additive such as an emulsifier component or a compound having a protective colloid effect.

容器としては、液体を投入できる槽を備え、槽内に投入された水性媒体と樹脂粉末ないしは粒状物との混合物を適度に撹拌できるものであればよい。そのような装置としては、固/液撹拌装置や乳化機として広く当業者に知られている装置を使用することができ、0.1MPa以上の加圧が可能な装置を使用することが好ましい。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が、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)は必須ではない。このため、簡便な装置でも水性分散体の製造が可能である。     Any container may be used as long as it is equipped with a tank into which a liquid can be charged and can appropriately stir the mixture of the aqueous medium and the resin powder or granular material charged into the tank. As such a device, a device widely known to those skilled in the art as a solid / liquid stirring device or an emulsifier can be used, and a device capable of pressurization of 0.1 MPa or more is preferably used. The agitation method and the rotation speed of the agitation in the present invention are not particularly limited. However, sufficient agitation is achieved even at a low agitation where the resin is in a floating state in an aqueous medium, and a high agitation (eg, 1000 rpm or more) is not essential Absent. For this reason, the aqueous dispersion can be produced with a simple apparatus.

水性化に用いられるポリオレフィン樹脂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 polyolefin resin used for the aqueous treatment is not particularly limited, but it is preferable to use a granular or powdery particle having a particle diameter of 1 cm or less, preferably 0.8 cm or less from the viewpoint of increasing the aqueousization speed.

この装置の槽内に水、塩基性化合物及び有機溶剤とからなる水性媒体、並びに粒状ないしは粉末状のポリオレフィン樹脂を投入し、好ましくは40℃以下の温度で攪拌混合しておく。次いで、槽内の温度を80〜200℃、好ましくは90〜200℃、さらに好ましくは100〜190℃の温度に保ちつつ、好ましくは5〜120分間攪拌を続けることによりポリオレフィン樹脂を十分に水性化させ、その後、好ましくは攪拌下で40℃以下に冷却することにより、水性分散体を得ることができる。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化が困難になる。槽内の温度が200℃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。槽内の加熱方法としては槽外部からの加熱が好ましく、例えば、オイルや水を用いて槽を加熱する、あるいはヒーターを槽に取り付けて加熱を行うことができる。槽内の冷却方法としては、例えば、室温で自然放冷する方法や0〜40℃のオイルまたは水を使用して冷却する方法を挙げることができる。     An aqueous medium composed of water, a basic compound and an organic solvent, and a granular or powdery polyolefin resin are put into the tank of this apparatus, and they are preferably stirred and mixed at a temperature of 40 ° C. or lower. Next, the polyolefin resin is sufficiently made aqueous by maintaining stirring at a temperature of 80 to 200 ° C, preferably 90 to 200 ° C, more preferably 100 to 190 ° C, and preferably stirring for 5 to 120 minutes. And then cooling to 40 ° C. or lower, preferably with stirring, to obtain an aqueous dispersion. When the temperature in the tank is less than 80 ° C., it becomes difficult to make the polyolefin resin aqueous. When the temperature in the tank exceeds 200 ° C., the molecular weight of the polyolefin resin may decrease. As a heating method in the tank, heating from the outside of the tank is preferable. For example, the tank can be heated using oil or water, or a heater can be attached to the tank for heating. Examples of the cooling method in the tank include a method of naturally cooling at room temperature and a method of cooling using oil or water at 0 to 40 ° C.

なお、この後、必要に応じてさらにジェット粉砕処理を行ってもよい。ここでいうジェット粉砕処理とは、ポリオレフィン樹脂水性分散体のような流体を、高圧下でノズルやスリットのような細孔より噴出させ、樹脂粒子同士や樹脂粒子と衝突板等とを衝突させて、機械的なエネルギーによって樹脂粒子をさらに細粒化することであり、そのための装置の具体例としA.P.V.GAULIN社製ホモジナイザー、みずほ工業社製マイクロフルイタイザーM-110E/H等が挙げられる。     After this, jet pulverization may be further performed as necessary. The jet pulverization treatment here means that fluid such as aqueous polyolefin resin dispersion is ejected from pores such as nozzles and slits under high pressure, and resin particles or resin particles collide with a collision plate. Further, the resin particles are further refined by mechanical energy. Specific examples of the apparatus include APVGAULIN Homogenizer, Mizuho Kogyo Microfluidizer M-110E / H, and the like.

このようにして得られた水性分散体の固形分濃度の調整方法としては、例えば、所望の固形分濃度となるように水性媒体を留去したり、水により希釈したりする方法が挙げられる。     Examples of a method for adjusting the solid content concentration of the aqueous dispersion thus obtained include a method in which the aqueous medium is distilled off or diluted with water so as to obtain a desired solid content concentration.

上記のようにして、本発明の水性分散体は、ポリオレフィン樹脂が水性媒体中に分散又は溶解され、均一な液状に調製されて得られる。ここで、均一な液状であるとは、外観上、水性分散体中に沈殿、相分離あるいは皮張りといった、固形分濃度が局部的に他の部分と相違する部分が見いだされない状態にあることをいう。     As described above, the aqueous dispersion of the present invention is obtained by preparing a uniform liquid by dispersing or dissolving a polyolefin resin in an aqueous medium. Here, the uniform liquid state means that, in terms of appearance, a portion where the solid content concentration is locally different from other portions such as precipitation, phase separation or skinning is not found in the aqueous dispersion. Say.

また、水性分散体製造における水性化収率は、得られた水性分散体中に残存する粗大粒子の量によって知ることができる。具体的には、水性分散体を300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)し、フィルター上に残存する樹脂量を測定する。なお、残存樹脂が多く収率が低い場合でも、製造工程中で上記の濾過を行って、こうした粗大粒子を除去すれば、以降の工程で水性分散体としての使用は可能である。本発明における水性化収率は、条件によってやや低下する場合もあるが、概ねきわめて良好であり、粗大粒子はほとんど残存することなく水性化が達成される。     Further, the aqueous yield in the production of the aqueous dispersion can be known from the amount of coarse particles remaining in the obtained aqueous dispersion. Specifically, the aqueous dispersion is filtered under pressure (air pressure 0.2 MPa) through a 300 mesh stainless steel filter (wire diameter 0.035 mm, plain weave), and the amount of resin remaining on the filter is measured. Even when the amount of residual resin is large and the yield is low, if the above-mentioned filtration is performed during the production process to remove such coarse particles, it can be used as an aqueous dispersion in the subsequent steps. Although the aqueous yield in the present invention may be slightly reduced depending on the conditions, it is generally very good, and aqueous formation is achieved with almost no coarse particles remaining.

このようにして製造したポリオレフィン樹脂水性分散体は、低温造膜性に優れており、樹脂の融点以下の乾燥条件においても透明な被膜を形成することができる。
本発明のポリオレフィン樹脂水性分散体は、不飽和カルボン酸の含有量が低いため、様々な添加剤との混合安定性に優れる。例えば、他の重合体の水性分散体、金属イオン、無機粒子、あるいは架橋剤等を添加することができる。
The aqueous polyolefin resin dispersion thus produced is excellent in low-temperature film-forming properties, and can form a transparent film even under drying conditions below the melting point of the resin.
Since the polyolefin resin aqueous dispersion of the present invention has a low content of unsaturated carboxylic acid, it is excellent in mixing stability with various additives. For example, an aqueous dispersion of another polymer, metal ions, inorganic particles, or a crosslinking agent can be added.

他の重合体の水性分散体としては、特に限定されない。例えば、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビリニデン、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、ブタジエン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン樹脂、ポリ(メタ)アクリロニトリル樹脂、(メタ)アクリルアミド樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、変性ナイロン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の水性分散体を挙げることができる。これらは、2種以上を混合して使用しても良い。     The aqueous dispersion of other polymer is not particularly limited. For example, polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, ethylene- (meth) acrylic acid copolymer, styrene-maleic acid resin, styrene-butadiene resin, butadiene resin, acrylonitrile-butadiene Examples include aqueous dispersions such as resins, poly (meth) acrylonitrile resins, (meth) acrylamide resins, chlorinated polyethylene resins, chlorinated polypropylene resins, polyester resins, modified nylon resins, urethane resins, phenol resins, silicone resins, and epoxy resins. be able to. You may use these in mixture of 2 or more types.

通常、水性分散体において、カルボキシルアニオン等の電気的な反発力によって微粒子の安定を付与している場合、各種金属イオンを添加することにより、微粒子が凝集し、分散液の安定性が低下することがよく知られている。これに対して、本発明の水性分散体は、例えばコーティング剤として性能を付与する目的で、金属イオンを添加した場合にも、安定性に優れている。金属イオンの種類は、目的に応じて選定され特に限定されないが、例えば、リチウム、ナトリウム、カルシウム、バリウム、マグネシウム、亜鉛、銅、コバルト、アルミニウムなどを用いることができる。これらは、2種以上を混合して使用しても良い。また、添加量も特に限定されず、幅広い添加量範囲で使用できるが、コーティング剤として用いる場合には、金属イオンとして、ポリオレフィン樹脂のカルボキシル基量に対して10〜90モル%が好ましく、20〜80モル%がより好ましい。     Usually, in aqueous dispersions, when stability of fine particles is imparted by electrical repulsive force such as carboxyl anion, the addition of various metal ions causes the fine particles to aggregate and the stability of the dispersion to decrease. Is well known. On the other hand, the aqueous dispersion of the present invention is excellent in stability even when a metal ion is added, for example, for the purpose of imparting performance as a coating agent. The type of metal ion is selected according to the purpose and is not particularly limited. For example, lithium, sodium, calcium, barium, magnesium, zinc, copper, cobalt, aluminum, and the like can be used. You may use these in mixture of 2 or more types. Further, the addition amount is not particularly limited, and can be used in a wide range of addition amounts. However, when used as a coating agent, the metal ion is preferably 10 to 90 mol% with respect to the carboxyl group amount of the polyolefin resin, 20 to 80 mol% is more preferable.

無機粒子としては、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化すず等の金属酸化物、炭酸カルシウム、シリカなどの無機粒子や、バーミキュライト、モンモリロナイト、ヘクトライト、合成雲母等の水膨潤性の層状無機化合物を添加することができる。これらの無機粒子の平均粒子径は水性分散体の安定性の面から0.005〜10μmが好ましく、より好ましくは0.005〜5μmである。なお、無機粒子は、2種以上を混合して使用しても良い。     As inorganic particles, metal oxides such as magnesium oxide, zinc oxide and tin oxide, inorganic particles such as calcium carbonate and silica, and water-swellable layered inorganic compounds such as vermiculite, montmorillonite, hectorite and synthetic mica are added. be able to. The average particle diameter of these inorganic particles is preferably 0.005 to 10 μm, more preferably 0.005 to 5 μm from the viewpoint of the stability of the aqueous dispersion. Inorganic particles may be used as a mixture of two or more.

耐水性などの各種の塗膜性能をさらに向上させるために、架橋剤を水性分散体中の樹脂100質量部に対して0.01〜100質量部、好ましくは0.1〜60質量部添加することができる。架橋剤の添加量が0.01質量部未満の場合は、塗膜性能の向上の程度が小さく、100質量部を超える場合は、加工性等の性能が低下してしまう。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、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良い。     In order to further improve various coating film performances such as water resistance, 0.01 to 100 parts by mass, preferably 0.1 to 60 parts by mass, of a crosslinking agent can be added to 100 parts by mass of the resin in the aqueous dispersion. When the addition amount of the crosslinking agent is less than 0.01 parts by mass, the degree of improvement in the coating film performance is small, and when it exceeds 100 parts by mass, the performance such as workability is deteriorated. 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 in the molecule, a metal complex having a polyvalent coordination site, etc. can be used. Of these, isocyanate compounds , Melamine compounds, urea compounds, epoxy compounds, carbodiimide compounds, oxazoline group-containing compounds, zirconium salt compounds, silane coupling agents and the like are preferable. Moreover, you may use combining these crosslinking agents.

さらに、本発明の水性分散体に、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、本発明の水性分散体をコーティング剤や塗料として使用することができる。また、水性分散体の安定性を損なわない範囲で上記以外の有機もしくは無機の化合物を水性分散体に添加することも可能である。     Furthermore, the aqueous dispersion of the present invention may be applied to various agents such as a leveling agent, an antifoaming agent, an anti-bacterial agent, a pigment dispersant, an ultraviolet absorber, a pigment such as titanium oxide, zinc white, and carbon black as necessary. The aqueous dispersion of the present invention can be used as a coating agent or a paint by adding a dye. It is also possible to add organic or inorganic compounds other than those described above to the aqueous dispersion as long as the stability of the aqueous dispersion is not impaired.

上記に示した他の重合体の水性分散体、金属イオン、無機粒子、架橋剤、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、顔料あるいは染料などの添加剤は2種類以上、組み合わせて用いても良い。     Additives such as aqueous dispersions of other polymers shown above, metal ions, inorganic particles, crosslinking agents, leveling agents, antifoaming agents, anti-waxing agents, pigment dispersants, UV absorbers, pigments or dyes are 2 More than one type may be used in combination.

本発明の水性分散体から得られる樹脂組成物は塗料やコーティング用途のほかに、様々な基材との密着性に優れるため、接着剤として使用することができる。例えば、金属、ガラス、プラスチックの成形体、フィルム、紙等に使用することができ、ヒートシールなどの目的に好適である。     The resin composition obtained from the aqueous dispersion of the present invention can be used as an adhesive because it has excellent adhesion to various substrates in addition to paint and coating applications. For example, it can be used for metal, glass, plastic moldings, films, papers, etc., and is suitable for purposes such as heat sealing.

次に、本発明のアニオン電着塗料の使用方法について説明する。
本発明のアニオン電着塗料はポリオレフィン樹脂を主体とする水性分散体によって構成され、さらに、エポキシ系、ウレタン系、エステル系などの他の樹脂の混合や、架橋剤や顔料・染料などの色調調整剤などを適宜に加えてもよい。塗料は通電によって陽極に電着され、その設備としては、一般的なアニオン電着塗装用であれば特に限定なく使用できる。本発明の電着塗料ではベースのポリオレフィン樹脂が塗料の状態ですでに高分子量であり、低温造膜性に富んでいるので、高温の焼き付け工程は特に必要ない。ただし、本発明においても、架橋剤を加え、従来と同様に焼き付けをおこなっても支障はない。本発明ではこのような架橋処理をおこなったとしても、従来の熱硬化樹脂に比べて架橋密度が高くならないので、脆化せずに強い膜が得られる。従って架橋剤は本発明の塗料においても、設計上の重要な要素の1つと考えても良い。
Next, the usage method of the anion electrodeposition coating material of this invention is demonstrated.
The anion electrodeposition paint of the present invention is composed of an aqueous dispersion mainly composed of a polyolefin resin, and further mixed with other resins such as epoxy, urethane and ester, and adjusted in color tone such as a crosslinking agent, pigment and dye. You may add an agent etc. suitably. The paint is electrodeposited on the anode by energization, and the equipment can be used without particular limitation as long as it is for general anion electrodeposition coating. In the electrodeposition paint of the present invention, the base polyolefin resin already has a high molecular weight in the paint state and is excellent in low-temperature film-forming properties, so that a high-temperature baking process is not particularly necessary. However, in the present invention, there is no problem even if a crosslinking agent is added and baking is performed in the same manner as before. In the present invention, even if such a crosslinking treatment is performed, the crosslinking density does not become higher than that of a conventional thermosetting resin, so that a strong film can be obtained without embrittlement. Therefore, the cross-linking agent may be considered as one of the important design factors in the paint of the present invention.

電着される金属基材としては、アルミニウムやチタンなどが特に好適であるが、鉄やステンレス、銅などでも同様に電着できる。ただし、これらの卑金属の場合は、陽極として用いられる卑金属基材中より、金属がイオンとして溶出する比率が高いため、塗膜に混入して着色しやすく、色調に厳しい用途では注意する必要がある。   As the metal substrate to be electrodeposited, aluminum or titanium is particularly suitable, but iron, stainless steel, copper or the like can be similarly electrodeposited. However, in the case of these base metals, since the ratio of the metal eluting as ions is higher than in the base metal substrate used as the anode, it is easy to mix and color in the coating film, and it is necessary to be careful in applications where the color tone is severe. .

本発明の電着塗料は通電することで陽極基材上に成膜される。通常は、電着槽から引き上げられた基材は、水洗によって余分な付着塗料を除いて、乾燥される。本発明の電着塗料では電着したままで良好な膜が形成されていることが特長であって、乾燥は造膜の目的ではなく、膜中に残った水分除去のためにおこなわれる。一般にこの残存水分の量は10質量%程度であり、電着法以外塗工法では膜の数倍の水分を除去しなければならないことと比較すると、極めて少ない。従って乾燥条件を極めて簡素化することができる。また前記したように、すでに造膜は完了しているため、乾燥までの膜の垂れがないことから、作業が容易で歩留まりのよい生産方式である。   The electrodeposition paint of the present invention is formed on the anode substrate by energization. Usually, the base material pulled up from the electrodeposition tank is dried by removing excess adhered paint by washing with water. The electrodeposition paint of the present invention is characterized in that a good film is formed while being electrodeposited, and drying is not performed for the purpose of film formation, but for removing water remaining in the film. In general, the amount of residual moisture is about 10% by mass, which is very small compared to the case where the coating method other than the electrodeposition method has to remove water several times that of the film. Therefore, the drying conditions can be greatly simplified. Further, as described above, since the film formation has already been completed, there is no dripping of the film until drying, so that the production method is easy and the yield is good.

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く、工程中で時間がかかってもよければ風乾であってもよい。また電着した状態ですでに造膜されているので、エアー吹き付けや回転力などで付着水分を吹き飛ばすこともでき、乾燥時間の短縮に有効である。加熱温度や加熱時間としては、被アニオン電着物である金属基材の特性や後述する硬化剤の種類、配合量等により適宜選択されるものであるが、経済性を考慮した場合、加熱温度としては、30〜250℃が好ましく、60〜230℃がより好ましく、80〜210℃が特に好ましく、加熱時間としては、1秒〜20分が好ましく、5秒〜15分がより好ましく、5秒〜10分が特に好ましい。なお、架橋剤を添加した場合は、ポリオレフィン中のカルボキシル基と架橋剤との反応を十分進行させるために、加熱温度および時間は架橋剤の種類によって適宜選定することが望ましい。     As a heating device at this time, a normal hot air circulation type oven, an infrared heater or the like may be used, and air drying may be used if it takes time in the process. Further, since the film is already formed in the electrodeposited state, the adhering moisture can be blown away by air blowing or rotational force, which is effective for shortening the drying time. The heating temperature and the heating time are appropriately selected depending on the characteristics of the metal base material to be anion-deposited, the type of curing agent described later, the blending amount, etc. Is preferably 30 to 250 ° C, more preferably 60 to 230 ° C, particularly preferably 80 to 210 ° C, and the heating time is preferably 1 second to 20 minutes, more preferably 5 seconds to 15 minutes, 5 seconds to 10 minutes is particularly preferred. In addition, when a crosslinking agent is added, in order to sufficiently advance the reaction between the carboxyl group in the polyolefin and the crosslinking agent, it is desirable to appropriately select the heating temperature and time depending on the type of the crosslinking agent.

また、本発明のアニオン電着塗料では、形成される樹脂被膜の厚さとしては、その用途によって適宜選択されるものであるが、0.01〜100μmが好ましく、0.1〜50μmがより好ましく、0.2〜30μmが特に好ましい。樹脂被膜の厚さが上記範囲となるように成膜すれば、均一性に優れた樹脂被膜が得られる。なお、樹脂被膜の厚さは、アニオン電着に用いる装置やその使用条件を適宜選択することに加えて、目的とする樹脂被膜の厚さに適した塗料の濃度、通電時間や印加する電圧などで調整される。なお連続的に電着を続けると塗料の濃度が次第に薄くなってくるため、濃度調整が必要である。また、印加電圧は通常は定電圧の直流電源が用いられ、一般的には10V以上100V以下が適当である。さらに、定電流の直流電源あるいはパルス電圧の電源であっても良い。電着中の塗料の攪拌は均一な成膜には有効であり、不活性ガスによるバブリングや超音波の印加は好ましい手段の1つである。     Further, in the anion electrodeposition paint of the present invention, the thickness of the resin film to be formed is appropriately selected depending on the application, but is preferably 0.01 to 100 μm, more preferably 0.1 to 50 μm, and more preferably 0.2 to 30 μm. Is particularly preferred. When the film is formed so that the thickness of the resin film falls within the above range, a resin film having excellent uniformity can be obtained. The thickness of the resin coating is not only selected as appropriate for the anion electrodeposition apparatus and its use conditions, but also the coating concentration, energization time, applied voltage, etc., suitable for the desired thickness of the resin coating. It is adjusted with. If electrodeposition is continued continuously, the concentration of the paint gradually decreases, so the concentration needs to be adjusted. The applied voltage is usually a constant voltage DC power supply, and generally 10 V or more and 100 V or less is appropriate. Further, it may be a constant current DC power supply or a pulse voltage power supply. Agitation of the paint during electrodeposition is effective for uniform film formation, and bubbling with an inert gas or application of ultrasonic waves is one of preferred means.

本発明のアニオン電着塗料は、オレフィン構造からなる樹脂であるために耐溶剤性に優れており、また、高分子量の熱可塑性樹脂にできることから可とう性を有している。さらに、不揮発性水性化助剤や電荷調整助剤を用いずとも電着可能な水性分散体であることから、耐水性にも優れている。このように各性能をバランスよく満足する電着塗料はこれまでなかったことから、各種のコーティングや接着用途に好適に用いることができる。     The anion electrodeposition coating material of the present invention is excellent in solvent resistance because it is a resin having an olefin structure, and has flexibility because it can be made into a high molecular weight thermoplastic resin. Furthermore, since it is an aqueous dispersion that can be electrodeposited without using a non-volatile aqueous additive or charge control aid, it is excellent in water resistance. Thus, there has been no electrodeposition paint that satisfies each performance in a well-balanced manner, so that it can be suitably used for various coating and adhesive applications.

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、各種の特性については以下の方法によって測定又は評価した。
(1)ポリオレフィン樹脂の構成
オルトジクロロベンゼン(d4)中、120℃にて1H-NMR分析(バリアン社製、300MHz)を行い求めた。
(2)水性化後のエステル基の残存量
水性化後のポリオレフィン水性分散体を150℃で乾燥させた後、オルトジクロロベンゼン(d4)中、120℃にて1H-NMR分析(バリアン社製、300MHz)を行い、水性化前のアクリル酸エステルのエステル基量を100としてエステル基の残存率(%)を求めた。
(3)ポリオレフィン樹脂水性分散体の固形分濃度
ポリオレフィン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、ポリオレフィン樹脂固形分濃度を求めた。
(4)ポリオレフィン樹脂水性分散体の粘度
トキメック社製、DVL-BII型デジタル粘度計(B型粘度計)を用い、温度20℃における水性分散体の回転粘度を測定した。
(5)ポリオレフィン樹脂粒子の平均粒径
日機装社製、マイクロトラック粒度分布計UPA150(MODEL No.9340)を用い、数平均粒子径、及び重量平均粒子径を求めた。
(6)水性化収率
水性化後の水性分散体を300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)した際に、フィルター上に残存する樹脂質量を測定し、仕込み樹脂質量より収率を算出した。
(7)水性分散体の外観
水性分散体の色調を目視観察により評価した。
(8)電着試験
水性分散体を200ccのガラス製ビーカーに入れ、縦100mm横50mm厚み0.5mmのアルミニウム板を2枚対向させて浸積し、それぞれワニ口クリップでCUSTOM社製安定化電源cps-3030Dの+極と−極に接続した。アルミニウム板に20Vの定電圧直流を2分間通電して電着試験をおこない、付着した塗料を流水で洗浄除去した後タバイエステック社製の熱風乾燥機LG-122で60℃10分間乾燥した。このようにして得られた膜の厚みをULVAC社製3次元形状測定器DEKTAK3000によって測定した。
(9)ポットライフ
ポリオレフィン樹脂水性分散体を室温で90日放置したときの外観を、次の3段階で評価した。
○:外観に変化なし。
△:増粘がみられる。
×:固化、凝集や沈殿物の発生が見られる。
(10)ポリオレフィン樹脂水性分散体と他の添加剤との混合安定性
ポリオレフィン樹脂水性分散体と他の添加剤とを混合した後、室温で放置した場合に、混合液の外観(増粘、固化、凝集や沈殿物の発生)が変化するまでの日数を示す。
(11)ポリオレフィン樹脂水性分散体中の有機溶剤の含有率
島津製作所社製ガスクロマトグラフGC-8A〔FID検出器使用、キャリアーガス:窒素、カラム充填物質(ジーエルサイエンス社製):PEG-HT(5%)-Uniport HP(60/80メッシュ)、カラムサイズ:直径3mm×3m、試料投入温度(インジェクション温度):150℃、カラム温度:60℃、内部標準物質:n-ブタノール〕を用い、水性分散体または水性分散体を水で希釈したものを直接装置内に投入して、有機溶剤の含有率を求めた。検出限界は0.01質量%であった。
(12)水性化後のポリオレフィン樹脂のメルトフローレート(MFR)
ポリオレフィン水性分散体をガラスシャーレに取り、100℃で6時間乾燥させた。得られたポリオレフィン樹脂のMFRはJIS 6730記載の方法(190℃、2160g荷重)で測定した。
使用した樹脂の組成を表1に示す。なお、表1に記載されている樹脂の融点はDSCで測定した値であり(測定装置:パーキン・エルマー社製DSC−7)、メルトフローレートはJIS 6730記載の方法(190℃、2160g荷重)で測定した値である。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Various characteristics were measured or evaluated by the following methods.
(1) Constitution of polyolefin resin It was determined by performing 1H-NMR analysis (manufactured by Varian, 300 MHz) at 120 ° C. in orthodichlorobenzene (d4).
(2) Residual amount of ester group after aqueousization After the aqueous polyolefin dispersion was dried at 150 ° C, 1H-NMR analysis at 120 ° C in orthodichlorobenzene (d4) (manufactured by Varian, 300 MHz), and the ester group residual rate (%) was determined with the ester group amount of the acrylate ester before being made water-based as 100.
(3) Solid content concentration of polyolefin resin aqueous dispersion An appropriate amount of the polyolefin dispersion was weighed and heated at 150 ° C. until the mass of the residue (solid content) reached a constant weight to determine the polyolefin resin solid content concentration.
(4) Viscosity of aqueous polyolefin resin dispersion The rotational viscosity of the aqueous dispersion at a temperature of 20 ° C was measured using a DVL-BII type digital viscometer (B type viscometer) manufactured by Tokimec.
(5) Average particle diameter of polyolefin resin particles The number average particle diameter and the weight average particle diameter were determined using a Microtrac particle size distribution analyzer UPA150 (MODEL No. 9340) manufactured by Nikkiso Co., Ltd.
(6) Aqueousization yield When the aqueous dispersion after water purification is pressure filtered (air pressure 0.2 MPa) with a 300 mesh stainless steel filter (wire diameter 0.035 mm, plain weave), the mass of resin remaining on the filter is calculated. The yield was calculated from the charged resin mass.
(7) Appearance of aqueous dispersion The color of the aqueous dispersion was evaluated by visual observation.
(8) Electrodeposition test Place the aqueous dispersion into a 200 cc glass beaker and immerse two 100 mm long, 50 mm thick, 0.5 mm thick aluminum plates facing each other. Connected to the + and-poles of the -3030D. The aluminum plate was subjected to a 20 V constant voltage direct current for 2 minutes to conduct an electrodeposition test, and the adhered paint was washed and removed with running water, and then dried at 60 ° C. for 10 minutes with a hot air dryer LG-122 manufactured by Tabai Stec. The thickness of the film thus obtained was measured with a 3-dimensional shape measuring instrument DEKTAK3000 manufactured by ULVAC.
(9) Pot life The appearance when the aqueous polyolefin resin dispersion was allowed to stand at room temperature for 90 days was evaluated in the following three stages.
○: No change in appearance.
Δ: Thickening is observed.
X: Solidification, aggregation and precipitation are observed.
(10) Stability of mixing the aqueous polyolefin resin dispersion with other additives After mixing the aqueous polyolefin resin dispersion with other additives, and leaving it at room temperature, the appearance of the mixture (thickening, solidifying) , The number of days until the occurrence of aggregation and precipitation) changes.
(11) Content of organic solvent in aqueous polyolefin resin dispersion Gas chromatograph GC-8A manufactured by Shimadzu Corporation [using FID detector, carrier gas: nitrogen, column packing material (manufactured by GL Sciences): PEG-HT (5 %)-Uniport HP (60/80 mesh), column size: diameter 3 mm x 3 m, sample input temperature (injection temperature): 150 ° C, column temperature: 60 ° C, internal standard: n-butanol] A body or an aqueous dispersion diluted with water was directly put into the apparatus, and the content of the organic solvent was determined. The detection limit was 0.01% by mass.
(12) Melt flow rate (MFR) of polyolefin resin after water treatment
The aqueous polyolefin dispersion was taken in a glass petri dish and dried at 100 ° C. for 6 hours. The MFR of the obtained polyolefin resin was measured by the method described in JIS 6730 (190 ° C., 2160 g load).
Table 1 shows the composition of the resin used. In addition, melting | fusing point of resin described in Table 1 is a value measured by DSC (measuring device: DSC-7 manufactured by Perkin Elmer), and melt flow rate is a method described in JIS 6730 (190 ° C., 2160 g load) It is the value measured by.

実施例1
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、60.0gのポリオレフィン樹脂(A)(ボンダインHX-8210、住友化学社製)、30.0gのエチレングリコール−n−ブチルエーテル(以下、Bu-EG)、3.9g(樹脂中の無水マレイン酸のカルボキシル基に対して1.2倍当量)のN,N−ジメチルエタノールアミン(以下、DMEA)及び206.1gの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を300rpm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、10分後にヒーターの電源を入れ加熱した。そして系内温度を140℃に保ってさらに20分間撹拌した。その後、水浴につけて、回転速度300rpmのまま攪拌しつつ室温(約25℃)まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)し、乳白色の均一なポリオレフィン樹脂水性分散体E-1を得た。水性分散体の各種特性を表2に示した。数平均粒子径、重量平均粒子径はそれぞれ0.060μm、0.088μmであり、その分布は1山であり、ポリオレフィン樹脂が水性媒体中に良好な状態で分散していた。さらに水性分散体のポットライフは90日以上であった。なお、水性化後の樹脂のエステル基残存率は100%であり、アクリル酸エチルは加水分解されていなかった。このエステル基残存率は室温で90日、放置後でも変化せず100%であった。さらに、水性化後の樹脂のMFRは200g/10分であり、分子量の低下はなかった。この水性分散体を5℃、25℃雰囲気中で乾燥したコートフィルムのヘーズはいずれも2.8%であり、透明性は良好であった。
実施例2
添加するアミンの量を表2記載のように変更した以外は実施例1と同様の方法で水性分散体E-2を得た。水性分散体の各種特性を表2に示した。
実施例3
添加するアミンの種類をトリエチルアミン(以下、TEA)とした以外は実施例1と同様の方法で水性分散体E-3を得た。水性分散体の各種特性を表2に示した。
実施例4
添加するアミンの種類をTEAとし、添加する有機溶剤の種類をイソプロパノール(以下、IPA)とし、その添加量を表2記載のように変更した以外は実施例1と同様の方法で水性分散体E-4を得た。水性分散体の各種特性を表2に示した。なお、水性化後の樹脂のエステル基残存率は98%であり、アクリル酸エチルの2%が加水分解されていた。このエステル基残存率は室温で90日、放置後でも変化せず98%であった。
実施例5
添加するアミンの種類をTEAとし、添加する有機溶剤の種類をエタノール(以下、EtOH)とし、その添加量を表2記載のように変更した以外は実施例1と同様の方法で水性分散体E-5を得た。水性分散体の各種特性を表2に示した。
実施例6
添加するBu-EGの量を表2記載のように変更した以外は実施例1と同様の方法で水性分散体E-6を得た。水性分散体の各種特性を表2に示した。
実施例7
添加する塩基性化合物の種類をアンモニア(25%NH3水)とした以外は実施例1と同様の方法で水性分散体E-7を得た。水性分散体の各種特性を表2に示した。
実施例8
樹脂の固形分が30質量%になるようにした以外は実施例1と同様の方法で水性分散体E-8を得た。水性分散体の各種特性を表2に示した。
実施例9
ポリオレフィン樹脂(B)(ボンダインHX-8290、住友化学社製)を用い、アミンの添加量を表2記載のように変更した以外は実施例1と同様の方法で水性分散体E-9を得た。水性分散体の各種特性を表2に示した。
実施例10
ポリオレフィン樹脂(B)(ボンダインHX-8290、住友化学社製)を用い、アミン及び有機溶剤の種類と添加量を表2記載のように変更した以外は実施例1と同様の方法で水性分散体E-10を得た。水性分散体の各種特性を表2に示した。
実施例11、12
ポリオレフィン樹脂(C)(ボンダインTX-8030、住友化学社製)を用い、アミン及び有機溶剤の種類と添加量を表2記載のように変更した以外は実施例1と同様の方法で水性分散体E-11、E-12を得た。水性分散体の各種特性を表2に示した。
実施例13
ポリオレフィン樹脂(D)(ボンダインLX-4110、住友化学社製)を用い、アミン及び有機溶剤の種類と添加量を表2記載のように変更した以外は実施例1と同様の方法で水性分散体E-13を得た。水性分散体の各種特性を表2に示した。なお、水性化後の樹脂のエステル基残存率は95%であり、アクリル酸エチルの5%が加水分解されていた。このエステル基残存率は室温で90日、放置後でも変化せず95%であった。
Example 1
Using a stirrer equipped with a 1 L glass container that can be sealed with a heater, 60.0 g of polyolefin resin (A) (Bondyne HX-8210, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 30.0 g of ethylene glycol-n-butyl ether , Bu-EG), 3.9 g (1.2 equivalents to the carboxyl group of maleic anhydride in the resin) of N, N-dimethylethanolamine (hereinafter DMEA) and 206.1 g of distilled water are charged into a glass container. When the stirring blade was rotated at a rotation speed of 300 rpm, the resin bottom was not 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 and heated after 10 minutes. Then, the system temperature was kept at 140 ° C. and further stirred for 20 minutes. Then, after putting it in a water bath and cooling to room temperature (about 25 ° C) while stirring at a rotational speed of 300 rpm, pressure filtration (air pressure 0.2 MPa) with a 300 mesh stainless steel filter (wire diameter 0.035 mm, plain weave), A milky white uniform aqueous polyolefin resin dispersion E-1 was obtained. Various characteristics of the aqueous dispersion are shown in Table 2. The number average particle diameter and the weight average particle diameter were 0.060 μm and 0.088 μm, respectively, and the distribution was one peak, and the polyolefin resin was dispersed in a good state in the aqueous medium. Furthermore, the pot life of the aqueous dispersion was over 90 days. In addition, the ester group residual ratio of the resin after the aqueous treatment was 100%, and ethyl acrylate was not hydrolyzed. This ester group residual rate was 100% at room temperature for 90 days and remained unchanged after standing. Further, the MFR of the resin after being made aqueous was 200 g / 10 min, and there was no decrease in molecular weight. The haze of the coated film obtained by drying this aqueous dispersion in an atmosphere at 5 ° C. and 25 ° C. was 2.8%, and the transparency was good.
Example 2
An aqueous dispersion E-2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of amine to be added was changed as shown in Table 2. Various characteristics of the aqueous dispersion are shown in Table 2.
Example 3
An aqueous dispersion E-3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the type of amine to be added was triethylamine (hereinafter referred to as TEA). Various characteristics of the aqueous dispersion are shown in Table 2.
Example 4
The aqueous dispersion E was prepared in the same manner as in Example 1 except that the type of amine to be added was TEA, the type of organic solvent to be added was isopropanol (hereinafter referred to as IPA), and the addition amount was changed as shown in Table 2. -4 was obtained. Various characteristics of the aqueous dispersion are shown in Table 2. Incidentally, the ester group remaining rate of the resin after being made aqueous was 98%, and 2% of ethyl acrylate was hydrolyzed. This ester group residual ratio was 98% at room temperature for 90 days and remained unchanged after standing.
Example 5
The aqueous dispersion E was prepared in the same manner as in Example 1 except that the type of amine to be added was TEA, the type of organic solvent to be added was ethanol (hereinafter EtOH), and the addition amount was changed as shown in Table 2. Got -5. Various characteristics of the aqueous dispersion are shown in Table 2.
Example 6
An aqueous dispersion E-6 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of Bu-EG to be added was changed as shown in Table 2. Various characteristics of the aqueous dispersion are shown in Table 2.
Example 7
An aqueous dispersion E-7 was obtained in the same manner as in Example 1 except that ammonia (25% NH 3 water) was used as the type of basic compound to be added. Various characteristics of the aqueous dispersion are shown in Table 2.
Example 8
An aqueous dispersion E-8 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the solid content of the resin was 30% by mass. Various characteristics of the aqueous dispersion are shown in Table 2.
Example 9
An aqueous dispersion E-9 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polyolefin resin (B) (Bondaine HX-8290, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was used and the addition amount of amine was changed as shown in Table 2. It was. Various characteristics of the aqueous dispersion are shown in Table 2.
Example 10
An aqueous dispersion was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polyolefin resin (B) (Bondaine HX-8290, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was used and the types and addition amounts of amine and organic solvent were changed as shown in Table 2. E-10 was obtained. Various characteristics of the aqueous dispersion are shown in Table 2.
Examples 11 and 12
An aqueous dispersion was prepared in the same manner as in Example 1 except that polyolefin resin (C) (Bondane TX-8030, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was used and the types and addition amounts of amine and organic solvent were changed as shown in Table 2. E-11 and E-12 were obtained. Various characteristics of the aqueous dispersion are shown in Table 2.
Example 13
An aqueous dispersion was prepared in the same manner as in Example 1 except that polyolefin resin (D) (Bondaine LX-4110, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was used and the types and addition amounts of amine and organic solvent were changed as shown in Table 2. E-13 was obtained. Various characteristics of the aqueous dispersion are shown in Table 2. In addition, the ester group residual ratio of the resin after being made aqueous was 95%, and 5% of ethyl acrylate was hydrolyzed. The ester group residual ratio was 95% at room temperature for 90 days and remained unchanged after standing.

比較例1
ポリオレフィン樹脂(E)(エスコールTR-5100、エクソン化学社製)を用いた以外は実施例1と同様の方法を行ったが、140℃で20分間撹拌しても粗大粒子の存在が目視で観察された。そこで、系内温度を160℃まで上げて20分間撹拌したがなお粗大粒子の存在が目視で観察された。室温まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)したが多量の樹脂がフィルター上に認められた。実質的に樹脂の水性化はできなかった。
比較例2
化合物(A3)を含まないポリオレフィン樹脂としてポリ(エチレン−無水マレイン酸)(Aldrich社製、無水マレイン酸3質量%、140℃での粘度は1700〜4500cps)(F)を用い、アミン及び有機溶剤の種類と添加量を表3記載のように変更した以外は実施例1と同様の方法を行ったが、140℃で20分間撹拌しても粗大粒子の存在が目視で観察された。そこで、系内温度を160℃まで上げて20分間撹拌したがなお粗大粒子の存在が目視で観察された。室温まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)したが多量の樹脂がフィルター上に認められた。実質的に樹脂の水性化はできなかった。
比較例3
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、60.0gのポリオレフィン樹脂(A)(ボンダインHX-8210,住友化学社製)、4.5g(樹脂中の無水マレイン酸のカルボキシル基に対して1.2倍当量)のTEA、乳化剤である6.0gのポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、及び229.5gの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を300rpm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、10分後にヒーターの電源を入れ加熱した。そして系内温度を180℃に保ってさらに20分間撹拌した。その後、水浴につけて、回転速度300rpmのまま攪拌しつつ室温(約25℃)まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)しようとしたが、目詰まりを起こした。そこで濾過せずに乳白色のポリオレフィン樹脂水性分散体H-3を得た。水性分散体の各種特性を表3に示した。
比較例4
有機溶剤を添加しなかった以外は実施例1と同様の方法を行ったが、140℃で20分間撹拌しても粗大粒子の存在が目視で観察された。そこで、系内温度を160℃まで上げて20分間撹拌したがなお粗大粒子の存在が目視で観察された。室温まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)したが多量の樹脂がフィルター上に認められた。実質的に樹脂の水性化はできなかった。
比較例5
有機溶剤を添加せず、ポリオレフィン樹脂(B)(ボンダインHX-8290、住友化学製)を用い、添加するアミンの種類、量を表3のように変更した以外は実施例1と同様の方法を行ったが、140℃で20分間撹拌しても粗大粒子の存在が目視で観察された。そこで、系内温度を160℃まで上げて20分間撹拌したがなお粗大粒子の存在が目視で観察された。室温まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)したが多量の樹脂がフィルター上に認められた。実質的に樹脂の水性化はできなかった。
比較例6
アミンを添加しなかった以外は実施例1と同様の方法を行ったが、140℃で20分間撹拌しても粗大粒子の存在が目視で観察された。そこで、系内温度を160℃まで上げて20分間撹拌したがなお粗大粒子の存在が目視で観察された。室温まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)したが多量の樹脂がフィルター上に認められた。実質的に樹脂の水性化はできなかった。
Comparative Example 1
Except for using polyolefin resin (E) (Escor TR-5100, manufactured by Exxon Chemical Co., Ltd.), the same method as in Example 1 was performed, but the presence of coarse particles was visually observed even after stirring at 140 ° C. for 20 minutes. It was done. Therefore, the system temperature was raised to 160 ° C. and the mixture was stirred for 20 minutes, but the presence of coarse particles was still visually observed. After cooling to room temperature, pressure filtration (air pressure 0.2 MPa) was performed with a 300-mesh stainless steel filter (wire diameter 0.035 mm, plain weave), but a large amount of resin was found on the filter. The resin could not be made water-based substantially.
Comparative Example 2
Poly (ethylene-maleic anhydride) (manufactured by Aldrich, 3 mass% maleic anhydride, viscosity at 140 ° C. is 1700-4500 cps) (F) as a polyolefin resin not containing compound (A3), amine and organic solvent The same method as in Example 1 was carried out except that the type and amount added were changed as shown in Table 3, but the presence of coarse particles was visually observed even after stirring at 140 ° C. for 20 minutes. Therefore, the system temperature was raised to 160 ° C. and the mixture was stirred for 20 minutes, but the presence of coarse particles was still visually observed. After cooling to room temperature, pressure filtration (air pressure 0.2 MPa) was performed with a 300-mesh stainless steel filter (wire diameter 0.035 mm, plain weave), but a large amount of resin was found on the filter. The resin could not be made water-based substantially.
Comparative Example 3
Using a stirrer equipped with a 1 L glass container that can be sealed with a heater, 60.0 g of polyolefin resin (A) (Bondyne HX-8210, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 4.5 g (carboxyl of maleic anhydride in the resin) TEA of 1.2 times equivalent to the base), 6.0 g of polyoxyethylene polyoxypropylene glycol as an emulsifier, and 229.5 g of distilled water were charged in a glass container and stirred at a rotation speed of the stirring blade of 300 rpm. Precipitation of resin granules was not 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 and heated after 10 minutes. Then, the system temperature was kept at 180 ° C. and further stirred for 20 minutes. Then, after putting it in a water bath and cooling to room temperature (about 25 ° C) while stirring at a rotational speed of 300 rpm, we tried to apply pressure filtration (air pressure 0.2 MPa) with a 300 mesh stainless steel filter (wire diameter 0.035 mm, plain weave). However, clogging occurred. Accordingly, milky white aqueous polyolefin resin dispersion H-3 was obtained without filtration. Various characteristics of the aqueous dispersion are shown in Table 3.
Comparative Example 4
Except that the organic solvent was not added, the same method as in Example 1 was performed, but the presence of coarse particles was visually observed even after stirring at 140 ° C. for 20 minutes. Therefore, the system temperature was raised to 160 ° C. and the mixture was stirred for 20 minutes, but the presence of coarse particles was still visually observed. After cooling to room temperature, pressure filtration (air pressure 0.2 MPa) was performed with a 300-mesh stainless steel filter (wire diameter 0.035 mm, plain weave), but a large amount of resin was found on the filter. The resin could not be made water-based substantially.
Comparative Example 5
The same method as in Example 1 was used except that the polyolefin solvent (B) (Bondyne HX-8290, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was used without adding an organic solvent, and the type and amount of amine to be added were changed as shown in Table 3. However, the presence of coarse particles was visually observed even after stirring at 140 ° C. for 20 minutes. Therefore, the system temperature was raised to 160 ° C. and the mixture was stirred for 20 minutes, but the presence of coarse particles was still visually observed. After cooling to room temperature, pressure filtration (air pressure 0.2 MPa) was performed with a 300-mesh stainless steel filter (wire diameter 0.035 mm, plain weave), but a large amount of resin was found on the filter. The resin could not be made water-based substantially.
Comparative Example 6
Except that no amine was added, the same method as in Example 1 was performed, but the presence of coarse particles was visually observed even after stirring at 140 ° C. for 20 minutes. Therefore, the system temperature was raised to 160 ° C. and the mixture was stirred for 20 minutes, but the presence of coarse particles was still visually observed. After cooling to room temperature, pressure filtration (air pressure 0.2 MPa) was performed with a 300-mesh stainless steel filter (wire diameter 0.035 mm, plain weave), but a large amount of resin was found on the filter. The resin could not be made water-based substantially.

実施例14
実施例1で得られたポリオレフィン樹脂水性分散体E-1と他の重合体の水性分散体とを混合した。重合体の水性分散体としては、ポリウレタン水性分散体(アデカボンタイターHUX-380、旭電化工業社製)を用いた。E-1を撹拌しておき、E-1の固形分100質量部に対して上記水性分散体を固形分換算で50質量部添加し、室温で30分間、撹拌した(M-1とする)。得られた液の混合安定性を表4に示す。
実施例15〜19
実施例10で得られたポリオレフィン樹脂水性分散体E-10と架橋剤とを混合した。架橋剤としては、メラミン化合物(サイメル327、三井サイテック社製、実施例15)、エポキシ化合物(デナコールEX-313、ナガセ化成工業社製、実施例16、及びデナコールEX-1310、ナガセ化成工業社製、実施例17)、オキサゾリン基含有化合物(エポクロスWS-700、日本触媒社製、実施例18)、及びカルボジイミド化合物(カルボジライトE-02、日清紡社製、実施例19)を用いた。E-10を撹拌しておき、E-10の固形分100質量部に対して上記架橋剤を固形分換算で表4に示す量を添加し、室温で30分間、撹拌した。得られた液(それぞれ、M−2〜M−6とする)の混合安定性を表4に示す。
実施例20
実施例1で得られたポリオレフィン樹脂水性分散体E-1の固形分100質量部に対して層状無機化合物(クニピアF、クニミネ工業社製)を10質量部、ガラスビーズ250質量部を混合し、ペイントシェーカーで1時間振とう分散した後、ガラスビーズを取り除いた。得られた液(M−7とする)の混合安定性を表4に示す。
実施例21
層状無機化合物の代わりに酸化マグネシウム(粒子径0.01μm、和光純薬工業社製)を用いた以外は実施例19と同様の方法を行った。得られた液(M−8とする)の混合安定性を表4に示す。
実施例22
実施例1で得られたポリオレフィン樹脂水性分散体E-1に、ポリオレフィン樹脂のカルボキシル基量に対して30モル%の塩化ナトリウムを加えて、室温で30分間、撹拌した。得られた液(M−9とする)の混合安定性を表4に示す。
Example 14
The aqueous polyolefin resin dispersion E-1 obtained in Example 1 was mixed with an aqueous dispersion of another polymer. An aqueous polyurethane dispersion (Adekabon titer HUX-380, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) was used as the aqueous dispersion of the polymer. E-1 was stirred, and 50 parts by mass of the aqueous dispersion was added in terms of solid content to 100 parts by mass of solid content of E-1, and stirred at room temperature for 30 minutes (referred to as M-1). . Table 4 shows the mixing stability of the obtained liquid.
Examples 15-19
The aqueous polyolefin resin dispersion E-10 obtained in Example 10 and a crosslinking agent were mixed. As a crosslinking agent, a melamine compound (Cymel 327, manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd., Example 15), an epoxy compound (Denacol EX-313, manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd., Example 16, and Denacol EX-1310, manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.) Example 17), an oxazoline group-containing compound (Epocross WS-700, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., Example 18), and a carbodiimide compound (Carbodilite E-02, manufactured by Nisshinbo Co., Ltd., Example 19) were used. E-10 was stirred, and the amount of the crosslinking agent shown in Table 4 in terms of solid content was added to 100 parts by mass of the solid content of E-10, followed by stirring at room temperature for 30 minutes. Table 4 shows the mixing stability of the obtained liquids (respectively referred to as M-2 to M-6).
Example 20
10 parts by mass of a layered inorganic compound (Kunipia F, manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd.) and 250 parts by mass of glass beads are mixed with 100 parts by mass of the solid content of the polyolefin resin aqueous dispersion E-1 obtained in Example 1. After 1 hour of shaking dispersion with a paint shaker, the glass beads were removed. Table 4 shows the mixing stability of the obtained liquid (referred to as M-7).
Example 21
The same method as in Example 19 was performed except that magnesium oxide (particle diameter 0.01 μm, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used instead of the layered inorganic compound. Table 4 shows the mixing stability of the obtained liquid (referred to as M-8).
Example 22
To the aqueous polyolefin resin dispersion E-1 obtained in Example 1, 30 mol% of sodium chloride with respect to the amount of carboxyl groups of the polyolefin resin was added and stirred at room temperature for 30 minutes. Table 4 shows the mixing stability of the obtained liquid (referred to as M-9).

実施例23
E-10 250g、蒸留水85gを1Lの2口丸底フラスコに仕込み、メカニカルスターラーとリービッヒ型冷却器を設置し、フラスコをオイルバスで加熱していき、水性媒体を留去した。約90gの水性媒体を留去したところで、加熱を終了し、室温まで冷却した。冷却後、フラスコ内の液状成分を300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)し、濾液の固形分濃度を測定したところ、20.5質量%であった。この濾液を攪拌しながら蒸留水を添加し、固形分濃度が20.0質量%になるように調整した。この水性分散体中の有機溶剤(IPA)の含有率は0.4質量%であった。また、この水性分散体の外観を目視で観察したところ、沈殿や層分離の見られない均一なものであり、数平均粒子径、重量平均粒子径はそれぞれ0.070μm、0.092μmであり、その分布も1山であった。また、室温で90日間、放置しても外観に変化はなく安定であった。この水性分散体を5℃、25℃雰囲気中で乾燥したコートフィルムのヘーズはそれぞれ3.2%、3.3%であり、透明性は良好であった。
実施例24
E-11 250g、蒸留水100gを1Lの2口丸底フラスコに仕込み、メカニカルスターラーとリービッヒ型冷却器を設置し、フラスコをオイルバスで加熱していき、水性媒体を留去した。約105gの水性媒体を留去したところで、加熱を終了し、室温まで冷却した。冷却後、フラスコ内の液状成分を300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)し、濾液の固形分濃度を測定したところ、20.4質量%であった。この濾液を攪拌しながら蒸留水を添加し、固形分濃度が20.0質量%になるように調整した。この水性分散体中の有機溶剤(IPA)の含有率は1.0質量%であった。また、この水性分散体の外観を目視で観察したところ、沈殿や層分離の見られない均一なものであり、数平均粒子径、重量平均粒子径はそれぞれ0.094μm、0.148μmであり、その分布も1山であった。また、室温で90日間、放置しても外観に変化はなく安定であった。この水性分散体を5℃、25℃雰囲気中で乾燥したコートフィルムのヘーズはいずれも3.3%であり、透明性は良好であった。
比較例7〜9
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、60.0gのエチレン−アクリル酸共重合体樹脂(プリマコール5980I、アクリル酸20質量%共重合体、ダウ・ケミカル社製)(G)、17.7g(樹脂中のアクリル酸のカルボキシル基に対して1.05倍当量)のTEA、及び222.3gの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を300rpm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、10分後にヒーターの電源を入れ加熱した。そして系内温度を100〜105℃に保ってさらに20分間撹拌した。その後、水浴につけて、回転速度300rpmのまま攪拌しつつ室温(約25℃)まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)し、微白濁の水性分散体S-1を得た。この際、フィルター上に樹脂は殆ど残っていなかった。S-1を撹拌しておき、S-1の固形分100質量部に対して、ポリウレタン水性分散体(アデカボンタイターHUX-380、旭電化工業社製、比較例7)、及びエポキシ化合物(デナコールEX-313、ナガセ化成工業社製、比較例8)、及びデナコールEX-1310、ナガセ化成工業社製、比較例9)を固形分換算で表4に示す量を添加し、室温で30分間、撹拌した。得られた液の混合安定性を表4に示す。
-E-1、E-9、M-1〜M-9の各コート液について密着性試験を行った結果を表5に示す。
Example 23
E-10 250 g and distilled water 85 g were charged into a 1 L 2-neck round bottom flask, a mechanical stirrer and a Liebig condenser were installed, and the flask was heated in an oil bath to distill off the aqueous medium. When about 90 g of the aqueous medium was distilled off, the heating was terminated and the mixture was cooled to room temperature. After cooling, the liquid component in the flask was pressure filtered (air pressure 0.2 MPa) with a 300 mesh stainless steel filter (wire diameter 0.035 mm, plain weave), and the solid content concentration of the filtrate was measured to be 20.5% by mass. . While stirring the filtrate, distilled water was added to adjust the solid content concentration to 20.0% by mass. The content of the organic solvent (IPA) in this aqueous dispersion was 0.4% by mass. Further, when the appearance of this aqueous dispersion was visually observed, it was uniform with no precipitation or layer separation, and the number average particle diameter and weight average particle diameter were 0.070 μm and 0.092 μm, respectively. There was also one mountain. In addition, it was stable with no change in appearance even after standing at room temperature for 90 days. The haze of the coated film obtained by drying this aqueous dispersion in an atmosphere of 5 ° C. and 25 ° C. was 3.2% and 3.3%, respectively, and the transparency was good.
Example 24
E-11 250 g and distilled water 100 g were charged into a 1 L 2-neck round bottom flask, a mechanical stirrer and a Liebig condenser were installed, and the flask was heated in an oil bath to distill off the aqueous medium. When about 105 g of the aqueous medium was distilled off, heating was terminated and the mixture was cooled to room temperature. After cooling, the liquid component in the flask was pressure filtered (air pressure 0.2 MPa) with a 300 mesh stainless steel filter (wire diameter 0.035 mm, plain weave), and the solid content concentration of the filtrate was measured to be 20.4% by mass. . While stirring the filtrate, distilled water was added to adjust the solid content concentration to 20.0% by mass. The content of the organic solvent (IPA) in this aqueous dispersion was 1.0% by mass. Further, when the appearance of this aqueous dispersion was visually observed, it was uniform with no precipitation or layer separation, and the number average particle diameter and weight average particle diameter were 0.094 μm and 0.148 μm, respectively. There was also one mountain. In addition, it was stable with no change in appearance even after standing at room temperature for 90 days. The haze of the coated film obtained by drying this aqueous dispersion in an atmosphere at 5 ° C. and 25 ° C. was 3.3%, and the transparency was good.
Comparative Examples 7-9
Using a stirrer equipped with a heat-resistant 1 L glass container with a heater, 60.0 g of ethylene-acrylic acid copolymer resin (Primacol 5980I, 20% acrylic acid copolymer by Dow Chemical) (G), 17.7 g (1.05 times equivalent to the carboxyl group of acrylic acid in the resin) of TEA and 222.3 g of distilled water were charged into a glass container and stirred at a rotation speed of 300 rpm. Precipitation of resin granules was not 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 and heated after 10 minutes. Then, the system temperature was kept at 100 to 105 ° C. and further stirred for 20 minutes. Then, after putting it in a water bath and cooling to room temperature (about 25 ° C) while stirring at a rotational speed of 300 rpm, pressure filtration (air pressure 0.2 MPa) with a 300 mesh stainless steel filter (wire diameter 0.035 mm, plain weave), A slightly cloudy aqueous dispersion S-1 was obtained. At this time, almost no resin remained on the filter. Stirring S-1, and 100 mass parts of solid content of S-1, polyurethane aqueous dispersion (Adekabon titer HUX-380, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., Comparative Example 7), and epoxy compound (Denacol) EX-313, manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd., Comparative Example 8) and Denacol EX-1310, manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd., Comparative Example 9) were added in the amounts shown in Table 4 in terms of solid content, and at room temperature for 30 minutes, Stir. Table 4 shows the mixing stability of the obtained liquid.
Table 5 shows the results of the adhesion test of each of the coating solutions -E-1, E-9, and M-1 to M-9.

実施例1〜5と比較例10の電着試験
実施例1〜5の水性分散体を200ccのガラス製ビーカーに入れ、縦100mm横50mm厚み0.5mmのアルミニウム板を2枚対向させて浸積し、それぞれワニ口クリップでCUSTOM社製安定化電源cps-3030Dの+極と−極に接続した。アルミニウム板に20Vの定電圧直流を2分間通電して電着試験をおこない、成膜される状態を観察した。得られた試料は、付着した塗料を流水で洗浄除去した後、付着した水分をエアーで吹きとばし、外観観察した。また、電着直後にタバイエステック社製の熱風乾燥機LG-122で60℃10分間の乾燥したものも試験して、風乾試料と比較した。なお、これらとの比較のために、本発明でないオレフィン樹脂組成物からなる比較例1〜3の電着塗料を作製しようとしたが、均一な水性分散体が得られなかったため、電着試験には供せられなかった。また、比較例10として、オレフィン樹脂ではない試料として、ポリエステル樹脂からなるエリーテル KA-5034(ユニチカ(株)製品)の水性分散体を用いて、同様の方法で電着試験を行った。
Electrodeposition tests of Examples 1-5 and Comparative Example 10 The aqueous dispersions of Examples 1-5 were placed in a 200 cc glass beaker and immersed with two aluminum plates 100 mm long, 50 mm wide and 0.5 mm thick facing each other. The crocodile clips were connected to the positive and negative poles of a CUSTOM stabilized power supply cps-3030D. An electrodeposition test was conducted by applying a 20 V constant voltage direct current to the aluminum plate for 2 minutes, and the state of film formation was observed. The obtained sample was washed and removed of the adhering paint with running water, and then the adhering water was blown off with air, and the appearance was observed. In addition, a product dried at 60 ° C. for 10 minutes with a hot air dryer LG-122 manufactured by Tabeistec immediately after electrodeposition was also tested and compared with an air-dried sample. For comparison with these, an attempt was made to prepare the electrodeposition paints of Comparative Examples 1 to 3 comprising an olefin resin composition that was not the present invention, but a uniform aqueous dispersion could not be obtained. Was not served. As Comparative Example 10, an electrodeposition test was conducted in the same manner using an aqueous dispersion of Elitel KA-5034 (product of Unitika Co., Ltd.) made of a polyester resin as a sample that was not an olefin resin.

結果を表5に示す。実施例1〜5の水性分散体はいずれも+極のアルミニウム板に成膜し、良好なアニオン電着性能を示した。得られたコーティングは電着後で透明性の良好な膜となっており、風乾で水分が除去されても透明性は維持されたままであった。60℃10分間の乾燥を経た試料も風乾によるものと違いはなく、均一性のよい良好な膜であった。     The results are shown in Table 5. All of the aqueous dispersions of Examples 1 to 5 were formed on a positive electrode aluminum plate and exhibited good anion electrodeposition performance. The obtained coating was a film having good transparency after electrodeposition, and the transparency was maintained even when moisture was removed by air drying. The sample that had been dried at 60 ° C. for 10 minutes was no different from that by air drying, and was a good film with good uniformity.

これらの電着されたアルミニウム板を、トルエン、メチルエチルケトン、メタノールに1時間浸漬したが、膜に変化は認められず、耐溶剤性が良好であることが確認された。     These electrodeposited aluminum plates were immersed in toluene, methyl ethyl ketone, and methanol for 1 hour, but no change was observed in the film, and it was confirmed that the solvent resistance was good.

比較例10のポリエステル系のKA-5034では、アルミニウム基板上に透明な膜が電着できたが、風乾で水分が除去されるのにつれて透明性が失われて粒子状の堆積物となった。電着後に60℃10分の熱処理をおこなったものも同じく透明性がなかったが、150℃20秒の熱処理をおこなったものでは透明性なコーティング膜が得られた。このコーティング膜をトルエン、メチルエチルケトン、メタノールに1時間浸漬したが、トルエンとメチルエチルケトンでは膜が溶解剥離し、実施例1〜3に比べて耐溶剤性が劣るものであった。


In the polyester-based KA-5034 of Comparative Example 10, a transparent film could be electrodeposited on the aluminum substrate, but as the moisture was removed by air drying, the transparency was lost and a particulate deposit was formed. Similarly, the one that was heat-treated at 60 ° C. for 10 minutes after the electrodeposition was not transparent, but the one that was heat-treated at 150 ° C. for 20 seconds gave a transparent coating film. This coating film was immersed in toluene, methyl ethyl ketone, and methanol for 1 hour, but the film was dissolved and peeled with toluene and methyl ethyl ketone, and the solvent resistance was inferior to those of Examples 1 to 3.


Claims (14)

下記ポリオレフィン樹脂を含有する水性分散体からなる電着塗料であって、このポリオレフィン樹脂の数平均粒子径が1μm以下であり、水性分散体中に不揮発性水性化助剤および電荷調整助剤を実質的に含まないことを特徴とするアニオン電着塗料。ポリオレフィン樹脂:(A1)不飽和カルボン酸またはその無水物、(A2)エチレン系炭化水素、(A3)下記式(I)〜(IV)のいずれかで示される少なくとも1種の化合物とから構成される共重合体であって、各構成成分(A1)〜(A3)の質量比が下記式(1)、(2)をみたすポリオレフィン樹脂。
0.01≦(A1)/{(A1)+(A2)+(A3)}×100<5 (1)
(A2)/(A3)=55/45〜99/1 (2)
An electrodeposition coating material comprising an aqueous dispersion containing the following polyolefin resin, wherein the polyolefin resin has a number average particle diameter of 1 μm or less, and a non-volatile aqueous auxiliary agent and a charge adjustment auxiliary agent are substantially contained in the aqueous dispersion. An anionic electrodeposition paint characterized by not containing it. Polyolefin resin: composed of (A1) an unsaturated carboxylic acid or an anhydride thereof, (A2) an ethylenic hydrocarbon, and (A3) at least one compound represented by any of the following formulas (I) to (IV) A polyolefin resin in which the mass ratio of each of the constituent components (A1) to (A3) satisfies the following formulas (1) and (2).
0.01 ≦ (A1) / {(A1) + (A2) + (A3)} × 100 <5 (1)
(A2) / (A3) = 55 / 45-99 / 1 (2)
不飽和カルボン酸またはその無水物(A1)成分が無水マレイン酸、アクリル酸またはメタクリル酸から選ばれた少なくとも1種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組成物からなるアニオン電着塗料。 2. An anion comprising an aqueous resin dispersion composition according to claim 1, wherein the unsaturated carboxylic acid or anhydride (A1) component is at least one selected from maleic anhydride, acrylic acid or methacrylic acid. Electrodeposition paint. ポリオレフィン樹脂がエチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合体またはエチレン−メタクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合体であることを特徴とする請求項1、2記載のポリオレフィン樹脂水性分散体からなるアニオン電着塗料。 The polyolefin resin aqueous dispersion according to claim 1, wherein the polyolefin resin is an ethylene-acrylic acid ester-maleic anhydride terpolymer or an ethylene-methacrylic acid ester-maleic anhydride terpolymer. Anion electrodeposition paint consisting of body. ポリオレフィン樹脂の190℃、2160g荷重におけるメルトフローレートが0.1〜250g/10分であることを特徴とする請求項1〜3記載のポリオレフィン樹脂水性分散体からなるアニオン電着塗料。 4. The anionic electrodeposition coating composition comprising an aqueous polyolefin resin dispersion according to claim 1, wherein the melt flow rate of the polyolefin resin at 190 ° C. under a load of 2160 g is 0.1 to 250 g / 10 min. 水性分散体が、さらに有機溶剤を含有し、この有機溶剤の含有量が水性分散体の40質量%以下であることを特徴とする請求項1記載のポリオレフィン樹脂水性分散体からなるアニオン電着塗料。 The anionic electrodeposition coating composition comprising an aqueous polyolefin resin dispersion according to claim 1, wherein the aqueous dispersion further contains an organic solvent, and the content of the organic solvent is 40% by mass or less of the aqueous dispersion. . 有機溶剤が、ポーリング(Pauling)の電気陰性度が3.0以上の原子を分子内に1個以上有し、かつ30〜250℃の沸点を有する有機溶剤であることを特徴とする請求項5記載のポリオレフィン樹脂水性分散体からなるアニオン電着塗料。 6. The organic solvent according to claim 5, wherein the organic solvent has at least one atom having a Pauling electronegativity of 3.0 or more in a molecule and a boiling point of 30 to 250 ° C. An anionic electrodeposition paint comprising an aqueous polyolefin resin dispersion. 水性分散体が、さらに塩基性化合物を含有し、該塩基性化合物の含有量がポリオレフィン樹脂中のカルボキシル基のモル数に対し0.5〜3.0倍当量モルであることを特徴とする請求項6記載のポリオレフィン樹脂水性分散体からなるアニオン電着塗料。 The aqueous dispersion further contains a basic compound, and the content of the basic compound is 0.5 to 3.0 times equivalent mol to the number of moles of carboxyl groups in the polyolefin resin. An anionic electrodeposition paint comprising an aqueous polyolefin resin dispersion. 塩基性化合物が、沸点30〜250℃の有機アミン化合物であることを特徴とする請求項7記載のポリオレフィン樹脂水性分散体からなるアニオン電着塗料。 The anionic electrodeposition coating composition comprising an aqueous polyolefin resin dispersion according to claim 7, wherein the basic compound is an organic amine compound having a boiling point of 30 to 250 ° C. さらに金属イオンを含有することを特徴とする請求項8記載の水性分散体からなるアニオン電着塗料。 The anionic electrodeposition paint comprising the aqueous dispersion according to claim 8, further comprising metal ions. さらに平均粒子径が0.005〜10μmの無機粒子を含有することを特徴とする請求項9記載の水性分散体からなるアニオン電着塗料。 The anionic electrodeposition paint comprising the aqueous dispersion according to claim 9, further comprising inorganic particles having an average particle size of 0.005 to 10 µm. 水性分散体中の樹脂100質量部に対して、さらに架橋剤を0.01〜100質量部含有することを特徴とする請求項1記載の水性分散体からなるアニオン電着塗料。 The anionic electrodeposition coating composition comprising an aqueous dispersion according to claim 1, further comprising 0.01 to 100 parts by mass of a crosslinking agent with respect to 100 parts by mass of the resin in the aqueous dispersion. 下記ポリオレフィン樹脂、塩基性化合物、及び水を原料とし、これらを密閉容器中で80〜200℃の温度で加熱、攪拌することを特徴とするポリオレフィン樹脂水性分散体からなるアニオン電着塗料の製造方法。ポリオレフィン樹脂:(A1)不飽和カルボン酸またはその無水物、(A2)エチレン系炭化水素、(A3)上記式(I)〜(IV)のいずれかで示される少なくとも1種の化合物とから構成される共重合体であって、各構成成分(A1)〜(A3)の質量比が下記式(1)、(2)をみたすポリオレフィン樹脂。
0.01≦(A1)/{(A1)+(A2)+(A3)}×100<5 (1)
(A2)/(A3)=55/45〜99/1 (2)
A process for producing an anionic electrodeposition coating composition comprising an aqueous polyolefin resin dispersion, characterized by heating and stirring the following polyolefin resin, basic compound, and water as raw materials in a sealed container at a temperature of 80 to 200 ° C. . Polyolefin resin: composed of (A1) an unsaturated carboxylic acid or an anhydride thereof, (A2) an ethylenic hydrocarbon, and (A3) at least one compound represented by any one of the above formulas (I) to (IV). A polyolefin resin in which the mass ratio of each of the constituent components (A1) to (A3) satisfies the following formulas (1) and (2).
0.01 ≦ (A1) / {(A1) + (A2) + (A3)} × 100 <5 (1)
(A2) / (A3) = 55 / 45-99 / 1 (2)
原料としてさらに有機溶剤を用いることを特徴とする請求項12記載のポリオレフィン樹脂水性分散体からなるアニオン電着塗料の製造方法。 An organic solvent is further used as a raw material, The manufacturing method of the anion electrodeposition coating material which consists of the polyolefin resin aqueous dispersion of Claim 12 characterized by the above-mentioned. 請求項13記載の方法でポリオレフィン樹脂水性分散体を得た後、さらに脱溶剤処理をおこなって水性分散体の有機溶剤含有量を低減することを特徴とする水性分散体からなるアニオン電着塗料の製造方法。









A polyolefin resin aqueous dispersion is obtained by the method according to claim 13, and further, a solvent removal treatment is performed to reduce the organic solvent content of the aqueous dispersion. Production method.









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