JP2016040360A - Polymer particle, polymer dispersion liquid, aqueous coating material, and coated article - Google Patents

Polymer particle, polymer dispersion liquid, aqueous coating material, and coated article Download PDF

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田中 基巳
Motomi Tanaka
基巳 田中
小杉 直宏
Naohiro Kosugi
直宏 小杉
晃洋 関
Akihiro Seki
晃洋 関
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Japan Coating Resin Co Ltd
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Japan Coating Resin Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer dispersion liquid and an aqueous coating material capable of forming a coated film excellent in adhesiveness to various substrates, especially polyolefin substrate, water resistance, and soft feel property, and a polymer particle contained in the polymer dispersion liquid and the aqueous coating material.SOLUTION: There is provided a polymer particle containing an urethane resin (A) and a polymer (B) containing a monomer unit derived from a radical polymerizable monomer (b) in the same particle, where the radical polymerizable monomer (b) contains one or more kinds selected from a group consisting of an acrylic acid ester monomer (b1) and a methacrylic acid ester monomer (b2) having a solubility parameter calculated by a Fedors method of 20.1 (J/cm)or less of 50 to 100 mass% based on the total amount of the radical polymerizable monomer (b) and glass transition temperature (Tg) calculated by the FOX formula (1) of the polymer (B) is -35 to 57°C.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、重合体粒子、重合体分散液、水性被覆材および塗装物に関する。   The present invention relates to polymer particles, a polymer dispersion, an aqueous coating material, and a coated product.

従来、塗料分野においては、環境保全、安全衛生の面から、有機溶剤系塗料から水系塗料への変換が図られている。しかし、水系塗料は有機溶剤系塗料に比べて塗膜外観、密着性、耐候性、耐水性、耐溶剤性、耐汚染性の塗膜性能が低いという課題がある。
そこで、これらの課題を解決するために、異なる性質を有する樹脂の粒子内混合物を含む塗料が提案されている。
Conventionally, in the paint field, conversion from organic solvent-based paints to water-based paints has been attempted from the viewpoint of environmental protection and safety and health. However, water-based paints have a problem in that the coating film appearance, adhesion, weather resistance, water resistance, solvent resistance, and stain resistance are lower than those of organic solvent-based paints.
Therefore, in order to solve these problems, a coating material containing an intra-particle mixture of resins having different properties has been proposed.

例えば、特許文献1には外層部にウレタン樹脂成分、内層部にビニル系重合体の構造を有する2層構造の水系樹脂組成物を塗料として用いてもよいことが記載されている。
また、特許文献2には、耐水性、強度、伸び特性に優れたウレタン−アクリル複合樹脂の水分散体が記載されている。
また、近年、省エネルギーの面から、塗装後の乾燥工程において乾燥温度の低温化が求められている。したがって、低温乾燥条件下においても、密着性、耐水性を有する塗料が求められている。更に、自動車内装部材用途等では、指で触れた際に柔らかい触感を有する塗膜(すなわち、ソフトフィール性を有する塗膜)が得られる塗料も求められている。
For example, Patent Document 1 describes that a water-based resin composition having a two-layer structure having a urethane resin component in the outer layer portion and a vinyl polymer structure in the inner layer portion may be used as the paint.
Patent Document 2 describes an aqueous dispersion of a urethane-acrylic composite resin excellent in water resistance, strength, and elongation characteristics.
Further, in recent years, from the viewpoint of energy saving, it is required to lower the drying temperature in the drying process after painting. Accordingly, there is a demand for a coating material having adhesion and water resistance even under low temperature drying conditions. Furthermore, in automobile interior member applications and the like, there is also a demand for a paint that can provide a coating film having a soft touch when touched with a finger (that is, a coating film having soft feel).

特開2001−354736号公報JP 2001-354736 A 特開2002−322359号公報JP 2002-322359 A

しかしながら、特許文献1に記載の水系樹脂組成物の分散液は、水性被覆材に用いた際、塗膜の耐水性、密着性、特に、ポリオレフィン基材に対する密着性が不充分である。さらに、特許文献1に記載の分散液から得られた塗膜は、ソフトフィール性に劣っている。
また、特許文献2は、表面保護用粘着シートの支持体に適したフィルムに関する文献であり、塗料に関するものではない。
However, when the dispersion of the aqueous resin composition described in Patent Document 1 is used in an aqueous coating material, the water resistance and adhesion of the coating film, particularly adhesion to a polyolefin substrate, is insufficient. Furthermore, the coating film obtained from the dispersion described in Patent Document 1 is inferior in soft feel.
Moreover, patent document 2 is literature regarding the film suitable for the support body of the adhesive sheet for surface protection, and is not related with a coating material.

本発明は、種々の基材、特にポリオレフィン基材に対する密着性、耐水性、およびソフトフィール性に優れる塗膜を形成できる重合体分散液および水性被覆材、並びに前記重合体分散液および水性被覆材に含まれる重合体粒子を提供することを目的とする。
更に本発明は、低温乾燥条件下においても、密着性、耐水性に優れた塗膜を形成できる水性被覆材と、前記水性被覆材が塗布された塗装物とを提供することを目的とする。
The present invention relates to a polymer dispersion and an aqueous coating material capable of forming a coating film excellent in adhesion, water resistance, and soft feel properties to various substrates, particularly a polyolefin substrate, and the polymer dispersion and the aqueous coating material. It aims at providing the polymer particle contained in.
Furthermore, an object of the present invention is to provide an aqueous coating material capable of forming a coating film excellent in adhesion and water resistance even under low temperature drying conditions, and a coated product coated with the aqueous coating material.

本発明は以下の構成を有する
[1]ウレタン樹脂(A)と、ラジカル重合性単量体(b)由来のモノマーユニットを含む重合体(B)とを同一粒子内に含む重合体粒子であって、
前記ラジカル重合性単量体(b)が、アクリル酸エステル単量体(b1)、およびFedors法により算出される溶解性パラメーターが20.1(J/cm1/2以下であるメタクリル酸エステル単量体(b2)からなる群より選択される1種以上を、前記ラジカル重合性単量体(b)の総量に対して、50〜100質量%含み、
前記重合体(B)の以下の式(1)により算出されるガラス転移温度(Tg)が−35〜57℃である、重合体粒子。
Tg=1/(W/Tg+W/Tg+・・・+W/Tg)・・・ (1)
(式(1)において、Tgは重合体(B)のガラス転移温度を表し、Tg、Tg・・・Tgは、重合体(B)を構成する各ラジカル重合性単量体のガラス転移温度を表し、W、W・・・Wは、各ラジカル重合性単量体の質量分率を表す。)
[2]前記重合体(B)の、以下の式(2)により算出される溶解性パラメーターが、19.7(J/cm1/2以下である、[1]に記載の重合体粒子。
SP=1/(W/SPm1+W/SPm2+・・・+W/SPmn) ・・・(2)
(式(2)において、SPは重合体(B)の溶解性パラメーターを表し、SPm1、SPm2・・・SPmnは、重合体(B)を構成する各ラジカル重合性単量体のFedors法により算出される溶解性パラメーターを表し、W、W・・・Wは、各ラジカル重合性単量体の質量分率を表す。)
[3]前記重合体(B)の前記式(1)により算出されるガラス転移温度(Tg)が−5〜45℃である、[1]または[2]に記載の重合体粒子。
[4]前記ラジカル重合性単量体(b)が、少なくとも前記メタクリル酸エステル単量体(b2)を含み、
前記メタクリル酸エステル単量体(b2)が、t−ブチルメタクリレート、i−ブチルメタクリレートおよびn−ブチルメタクリレートからなる群より選ばれる少なくとも1つのメタクリル酸エステルを含む、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の重合体粒子。
[5][1]〜[4]のいずれか一項に記載の重合体粒子と分散媒とを含む重合体分散液。
[6][1]〜[4]のいずれか一項に記載の重合体粒子と分散媒とを含む水性被覆材。
[7]さらにポリオレフィン重合体を含む[6]に記載の水性被覆材。
[8][6]または[7]に記載の水性被覆材が塗布された塗装物。
The present invention is a polymer particle comprising [1] a urethane resin (A) having the following constitution and a polymer (B) containing a monomer unit derived from a radical polymerizable monomer (b) in the same particle. And
The radical polymerizable monomer (b) is an acrylate monomer (b1), and methacrylic acid having a solubility parameter calculated by the Fedors method of 20.1 (J / cm 3 ) 1/2 or less. 1 to 1 or more types selected from the group consisting of ester monomers (b2) is contained in an amount of 50 to 100% by mass based on the total amount of the radical polymerizable monomers (b),
The polymer particle whose glass transition temperature (Tg) computed by the following formula | equation (1) of the said polymer (B) is -35-57 degreeC.
Tg = 1 / (W 1 / Tg 1 + W 2 / Tg 2 +... + W n / Tg n ) (1)
In (Equation (1), Tg represents the glass transition temperature of the polymer (B), Tg 1, Tg 2 ··· Tg n is the glass of the radically polymerizable monomers constituting the polymer (B) Represents transition temperature, W 1 , W 2 ... W n represent mass fractions of each radical polymerizable monomer.)
[2] The polymer according to [1], wherein the solubility parameter calculated by the following formula (2) of the polymer (B) is 19.7 (J / cm 3 ) 1/2 or less. particle.
SP p = 1 / (W 1 / SP m1 + W 2 / SP m2 + ··· + W n / SP mn) ··· (2)
(In Formula (2), SP p represents the solubility parameter of the polymer (B), and SP m1 , SP m2 ... SP mn represents the respective radical polymerizable monomers constituting the polymer (B). The solubility parameter calculated by the Fedors method is represented, and W 1 , W 2 ... W n represent the mass fraction of each radical polymerizable monomer.)
[3] The polymer particles according to [1] or [2], wherein the glass transition temperature (Tg) calculated by the formula (1) of the polymer (B) is −5 to 45 ° C.
[4] The radical polymerizable monomer (b) contains at least the methacrylic acid ester monomer (b2),
Any of [1] to [3], wherein the methacrylic acid ester monomer (b2) contains at least one methacrylic acid ester selected from the group consisting of t-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate and n-butyl methacrylate. Polymer particles according to claim 1.
[5] A polymer dispersion comprising the polymer particles according to any one of [1] to [4] and a dispersion medium.
[6] An aqueous coating material comprising the polymer particles according to any one of [1] to [4] and a dispersion medium.
[7] The aqueous coating material according to [6], further comprising a polyolefin polymer.
[8] A coated product to which the aqueous coating material according to [6] or [7] is applied.

本発明によれば、種々の基材、特にポリオレフィン基材に対する密着性、耐水性およびソフトフィール性に優れる塗膜を形成できる。
また、本発明によれば、低温乾燥条件下においても、密着性、耐水性に優れた塗膜を形成できる。
According to the present invention, it is possible to form a coating film excellent in adhesion, water resistance and soft feel to various substrates, particularly polyolefin substrates.
Moreover, according to this invention, the coating film excellent in adhesiveness and water resistance can be formed also under low temperature drying conditions.

以下、本発明の重合体粒子、該重合体粒子を含む重合体分散液および水性被覆材、該水性被覆材が塗装された塗装物について、順次詳細に説明する。
<重合体粒子>
本発明の重合体粒子は、ウレタン樹脂(A)と、ラジカル重合性単量体(b)由来のモノマーユニットを含む重合体(B)(以下、単に「重合体(B)」と称することがある)とを同一粒子内に含む重合体粒子であって、前記ラジカル重合性単量体(b)が、アクリル酸エステル単量体(b1)、およびFedors法により算出される溶解性パラメーター(以下、SPと記載することもある)が20.1(J/cm1/2以下であるメタクリル酸エステル単量体(b2)からなる群より選択される1種以上を、前記ラジカル重合性単量体(b)の総量に対して、50〜100質量%含み、前記重合体(B)の以下の式(1)により算出されるガラス転移温度(Tg)が−35〜57℃である。
Tg=1/(W/Tg+W/Tg+・・・+W/Tg)・・・ (1)
(式(1)において、Tgは重合体(B)のガラス転移温度を表し、Tg、Tg・・・Tgは、重合体(B)を構成する各ラジカル重合性単量体のガラス転移温度を表し、W、W・・・Wは、各ラジカル重合性単量体の質量分率を表す。)
このような重合体粒子は、例えば、ウレタン樹脂(A)を含む水分散液中で、ラジカル重合性単量体混合物を重合する方法等で製造される。
Hereinafter, the polymer particles of the present invention, a polymer dispersion containing the polymer particles, an aqueous coating material, and a coated product coated with the aqueous coating material will be sequentially described in detail.
<Polymer particles>
The polymer particles of the present invention may be referred to as a urethane resin (A) and a polymer (B) containing a monomer unit derived from the radical polymerizable monomer (b) (hereinafter simply referred to as “polymer (B)”). The radical polymerizable monomer (b) is an acrylic acid ester monomer (b1) and a solubility parameter (hereinafter referred to as Fedors method) calculated by the Fedors method. , may be described as SP m) is 20.1 (J / cm 3) 1/2 or less is methacrylic acid ester monomers at least one selected from the group consisting of (b2), the radical polymerization The glass transition temperature (Tg) calculated by the following formula (1) of the polymer (B) is −35 to 57 ° C. with respect to the total amount of the polymerizable monomer (b). is there.
Tg = 1 / (W 1 / Tg 1 + W 2 / Tg 2 +... + W n / Tg n ) (1)
In (Equation (1), Tg represents the glass transition temperature of the polymer (B), Tg 1, Tg 2 ··· Tg n is the glass of the radically polymerizable monomers constituting the polymer (B) Represents transition temperature, W 1 , W 2 ... W n represent mass fractions of each radical polymerizable monomer.)
Such polymer particles are produced, for example, by a method of polymerizing a radical polymerizable monomer mixture in an aqueous dispersion containing the urethane resin (A).

[ウレタン樹脂(A)]
本発明の重合体粒子は、ウレタン樹脂(A)を同一粒子内に含む。
本発明において、ウレタン樹脂(A)とは、ジオールと多価イソシアネート化合物とを反応させて得られる樹脂のことを指す。
[Urethane resin (A)]
The polymer particle of this invention contains a urethane resin (A) in the same particle.
In the present invention, the urethane resin (A) refers to a resin obtained by reacting a diol with a polyvalent isocyanate compound.

ジオールとは、1分子中に2つのヒドロキシル基を有する有機化合物のことを指す。具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等の比較的低分子量のジオール類;これらのジオール類の少なくとも一種と、アジピン酸、セバシン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、テレフタル酸、イソフタル酸等のジカルボン酸の少なくとも一種とを重縮合して得られるポリエステルジオール類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリカプロラクトンジオール、ポリテトラメチレンエーテルジオール、ポリカーボネートジオール等のポリエーテルジオール類;ポリブタジエンジオール、水添ポリブタジエンジオール、ポリアクリル酸エステルジオール等が挙げられる。ウレタン樹脂(A)の製造時において、これらジオールを1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。   A diol refers to an organic compound having two hydroxyl groups in one molecule. Specific examples include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, Relatively low molecular weight diols such as neopentyl glycol, diethylene glycol, trimethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, hexanediol, cyclohexanedimethanol; and at least one of these diols Polyester diols obtained by polycondensation with at least one dicarboxylic acid such as adipic acid, sebacic acid, itaconic acid, maleic anhydride, terephthalic acid, isophthalic acid; polyethylene glycol, poly B propylene glycol, polycaprolactone diol, polytetramethylene ether diol, polyether diols and polycarbonate diols; polybutadiene diol, hydrogenated polybutadiene diol, polyacrylate diol. In the production of the urethane resin (A), these diols may be used alone or in combination of two or more.

多価イソシアネート化合物とは、1分子中に少なくとも2つのイソシアネート基を有する有機化合物のことを指し、脂肪族、脂環式、芳香族等の多価イソシアネート化合物が挙げられる。多価イソシアネート化合物の具体例としては、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,3−シクロヘキシレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート等が挙げられる。ウレタン樹脂(A)の製造時において、これら多価イソシアネート化合物を1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。中でも、脂肪族または脂環式のイソシアネートは、得られるウレタン樹脂(A)の黄変が少ないため好ましい。   The polyvalent isocyanate compound refers to an organic compound having at least two isocyanate groups in one molecule, and examples thereof include aliphatic, alicyclic and aromatic polyvalent isocyanate compounds. Specific examples of the polyvalent isocyanate compound include dicyclohexylmethane diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,3-cyclohexylene diisocyanate, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2, , 6-tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, and the like. In the production of the urethane resin (A), these polyvalent isocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more. Among these, aliphatic or alicyclic isocyanates are preferable because the resulting urethane resin (A) has little yellowing.

ウレタン樹脂(A)の製造方法としては、例えば、ジオキサン等のエーテル類中で、上述のジオールと、イソシアネートとを、ジブチル錫ジラウレートなどの触媒を用いて反応させる方法が挙げられる。
このような方法によって得られたウレタン樹脂(A)の質量平均分子量は、後述するラジカル重合性単量体との反応性が向上する点から、500以上であることが好ましく、1000以上であることがより好ましい。上限としては、50万以下であることが好ましく、40万以下であることがより好ましい。すなわち、ウレタン樹脂(A)の質量平均分子量は、500〜50万であることが好ましく、1000〜40万であることがより好ましい。ここで、「質量平均分子量」とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて、ポリスチレン換算によって算出した値のことを意味する。
Examples of the method for producing the urethane resin (A) include a method of reacting the above-mentioned diol with isocyanate in a ether such as dioxane using a catalyst such as dibutyltin dilaurate.
The mass average molecular weight of the urethane resin (A) obtained by such a method is preferably 500 or more, more preferably 1000 or more from the viewpoint of improving the reactivity with the radical polymerizable monomer described later. Is more preferable. As an upper limit, it is preferable that it is 500,000 or less, and it is more preferable that it is 400,000 or less. That is, the mass average molecular weight of the urethane resin (A) is preferably 500 to 500,000, and more preferably 1000 to 400,000. Here, “mass average molecular weight” means a value calculated by polystyrene conversion using gel permeation chromatography.

また本発明の重合体粒子は、その製造時にウレタン樹脂(A)を水に分散させた水分散液を用いることが好ましい。この場合、ウレタン樹脂(A)が、その構造内に少なくともカルボキシル基、またはスルホン酸基のいずれか一方の酸性基を有することが好ましい。これにより、ウレタン樹脂(A)の水への分散性が良好となるため好ましい。
また、重合体粒子の製造時に、ウレタン樹脂(A)の水分散液中で、後述するラジカル重合性単量体混合物を安定に重合できる点から、構造内にスルホン酸基を有することがより好ましい。その結果、重合体粒子の重合時、特に乳化重合時の重合安定性が良好となり、得られた重合体分散液を含む水性被覆材から得られる塗膜は耐水性に優れる。
Moreover, it is preferable to use the water dispersion liquid which disperse | distributed urethane resin (A) in water at the time of the polymer particle of this invention. In this case, the urethane resin (A) preferably has at least one acidic group of a carboxyl group or a sulfonic acid group in its structure. Thereby, since the dispersibility to the water of a urethane resin (A) becomes favorable, it is preferable.
Moreover, it is more preferable to have a sulfonic acid group in the structure from the viewpoint that the radical polymerizable monomer mixture described later can be stably polymerized in the aqueous dispersion of the urethane resin (A) during the production of the polymer particles. . As a result, the polymerization stability of the polymer particles, in particular, the emulsion stability during emulsion polymerization is improved, and the coating film obtained from the aqueous coating material containing the obtained polymer dispersion is excellent in water resistance.

構造内にスルホン酸基を有するウレタン樹脂(A)は、ジオール等のポリオール、多価イソシアネート化合物と、スルホン酸基またはその塩を有する化合物とを反応させる方法;スルホン酸基を有するポリオールと、多価イソシアネート化合物とを反応させる方法;などで製造できる。
スルホン酸基またはその塩を有する化合物とは、例えば、1,7−ジヒドロキシナフタリンスルホン酸等のヒドロキシスルホン酸;2,4−ジアミノベンゼンスルホン酸、3,4−ジアミノブタンスルホン酸、3,6−ジアミノ−2−トルエンスルホン酸、N−(2−アミノエチル)−2−アミノエチルスルホン酸等のアミノスルホン酸などが挙げられる。スルホン酸基を有するウレタン樹脂(A)の製造時において、これらスルホン酸基またはその塩を有する化合物を1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
スルホン酸基を有するポリオールとしては、1,4−ブタンジオール−2−スルホン酸等のスルホン酸基を含有するポリオール類;スルホン酸塩含有ポリエステルポリオール、スルホン酸塩含有ポリエーテルポリオール、スルホン酸塩含有ポリカーボネートポリオール等のスルホン酸塩含有ポリオール等が挙げられる。スルホン酸基を有するウレタン樹脂(A)の製造時において、これらスルホン酸基を有するポリオールを1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
The urethane resin (A) having a sulfonic acid group in the structure is prepared by reacting a polyol such as a diol or a polyvalent isocyanate compound with a compound having a sulfonic acid group or a salt thereof; a polyol having a sulfonic acid group; For example, by reacting with a polyvalent isocyanate compound.
Examples of the compound having a sulfonic acid group or a salt thereof include hydroxysulfonic acid such as 1,7-dihydroxynaphthalenesulfonic acid; 2,4-diaminobenzenesulfonic acid, 3,4-diaminobutanesulfonic acid, 3,6- Examples thereof include aminosulfonic acids such as diamino-2-toluenesulfonic acid and N- (2-aminoethyl) -2-aminoethylsulfonic acid. In the production of the urethane resin (A) having a sulfonic acid group, these compounds having a sulfonic acid group or a salt thereof may be used alone or in combination of two or more.
Examples of polyols having sulfonic acid groups include polyols containing sulfonic acid groups such as 1,4-butanediol-2-sulfonic acid; sulfonate-containing polyester polyols, sulfonate-containing polyether polyols, and sulfonate-containing polyols. Examples include sulfonate-containing polyols such as polycarbonate polyols. In the production of the urethane resin (A) having a sulfonic acid group, these polyols having a sulfonic acid group may be used alone or in combination of two or more.

ウレタン樹脂(A)は、上述のとおり水分散液の形態であると、後述するラジカル重合性単量体混合物を安定に重合できる点で好ましい。
水分散液中におけるウレタン樹脂(A)の平均粒子径は、キュムラント解析結果による平均粒子径として、1000nm以下であることが好ましく、500nm以下であることが好ましい。このような平均粒子径であれば、例えば水分散液および水性被覆材の貯蔵安定性、塗膜の耐水性および耐溶剤性がより向上する。平均粒子径は、水性被覆材に用いた際の塗料粘度特性および貯蔵安定性の点から、10nm以上が好ましい。すなわち、ウレタン樹脂(A)の水分散液としては、10〜1000nm、好ましくは10〜500nmの平均粒子径を有するウレタン樹脂(A)が、水中に分散している水分散液を用いることが好ましい。
As described above, the urethane resin (A) is preferably in the form of an aqueous dispersion because it can stably polymerize a radical polymerizable monomer mixture described later.
The average particle size of the urethane resin (A) in the aqueous dispersion is preferably 1000 nm or less, more preferably 500 nm or less, as the average particle size according to the cumulant analysis result. With such an average particle size, for example, the storage stability of the aqueous dispersion and the aqueous coating material, and the water resistance and solvent resistance of the coating film are further improved. The average particle diameter is preferably 10 nm or more from the viewpoint of the viscosity property of the paint and the storage stability when used in an aqueous coating material. That is, as the aqueous dispersion of the urethane resin (A), it is preferable to use an aqueous dispersion in which the urethane resin (A) having an average particle diameter of 10 to 1000 nm, preferably 10 to 500 nm is dispersed in water. .

水分散液中におけるウレタン樹脂(A)の含有量(固形分量)は、10質量%以上であることが好ましく、25質量%以上であることがより好ましい。また、70質量%以下であることが好ましく、60質量%以下であることがより好ましい。すなわち、ウレタン樹脂(A)の水分散液中のウレタン樹脂(A)の含有量は、10〜60質量%が好ましく、25〜70質量%がより好ましい。このような含有量であれは、水分散液中でラジカル重合性単量体混合物を重合して得られる重合体分散液の固形分濃度を10〜80質量%の範囲に調整できる。重合体分散液の固形分濃度が上記範囲内であれば、これを水性被覆材として使用した場合の塗装性が良好となる。なお、重合体分散液の固形分濃度とは、ウレタン樹脂(A)と重合体(B)を同一粒子内に含む重合体粒子の量の割合である。   The content (solid content) of the urethane resin (A) in the aqueous dispersion is preferably 10% by mass or more, and more preferably 25% by mass or more. Moreover, it is preferable that it is 70 mass% or less, and it is more preferable that it is 60 mass% or less. That is, the content of the urethane resin (A) in the aqueous dispersion of the urethane resin (A) is preferably 10 to 60% by mass, and more preferably 25 to 70% by mass. With such a content, the solid content concentration of the polymer dispersion obtained by polymerizing the radical polymerizable monomer mixture in the aqueous dispersion can be adjusted to a range of 10 to 80% by mass. If the solid content concentration of the polymer dispersion is within the above range, the paintability when this is used as an aqueous coating material will be good. In addition, solid content concentration of a polymer dispersion liquid is a ratio of the quantity of the polymer particle which contains a urethane resin (A) and a polymer (B) in the same particle.

このようなウレタン樹脂(A)の水分散液としては、市販のウレタン水性重合体分散液(ウレタンディスパージョン:PUD)をそのまま用いることもできる。具体的には、第一工業製薬(株)製:スーパーフレックス110、スーパーフレックス150、スーパーフレックス210、スーパーフレックス300、スーパーフレックス420、スーパーフレックス460、スーパーフレックス470、スーパーフレックス500M、スーパーフレックス620、スーパーフレックス650、スーパーフレックス740、スーパーフレックス820、スーパーフレックス840、F−8082D、F−2951D、住化バイエルウレタン(株)製:バイヒドロールUH2606、バイヒドロールUH650、バイヒドロールUHXP2648、バイヒドロールUHXP2650、インプラニールDLC−F、インプラニールDLN、インプラニールDLP−R、インプラニールDLS、インプラニールDLU、インプラニールXP2611、インプラニールLPRSC1380、インプラニールLPRSC1537、インプラニールLPRSC1554、インプラニールLPRSC3040、インプラニールLPDSB1069、大日本インキ化学工業(株)製:ハイドランHW−301、HW−310、HW−311、HW−312B、HW−333、HW−340、HW−350、HW−375、HW−920、HW−930、HW−940、HW−950、HW−970、AP−10、AP−20、ECOS3000、三洋化成工業(株)製:ユーコートUWS−145、パーマリンUA−150、パーマリンUA−200、パーマリンUA−300、パーマリンUA−310、ユーコートUX−320、パーマリンUA−368、パーマリンUA−385、ユーコートUX−2510、日華化学(株)製:ネオステッカー100C、エバファノールHA−107C、エバファノールHA−50C、エバファノールHA−170、エバファノールHA−560、(株)ADEKA製:アデカボンタイターUHX−210、アデカボンタイターUHX−280等が挙げられる。   As an aqueous dispersion of such a urethane resin (A), a commercially available urethane aqueous polymer dispersion (urethane dispersion: PUD) can be used as it is. Specifically, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Superflex 110, Superflex 150, Superflex 210, Superflex 300, Superflex 420, Superflex 460, Superflex 470, Superflex 500M, Superflex 620, Superflex 650, Superflex 740, Superflex 820, Superflex 840, F-8082D, F-2951D, manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd .: Bihydrol UH2606, Bihydrol UH650, Bihydrol UHXP2648, Bihydrol UHXP2650, Implanil DLC-F Implanil DLN, Implanil DLP-R, Implanyl DLS, Implanil D U, Implanil XP2611, Implanil LPRSC 1380, Implanil LPRSC1537, Implanil LPRSC1554, Implanil LPRSC3040, Implanil LPDSB1069, Dainippon Ink & Chemicals, Inc .: Hydran HW-301, HW-310, HW-311, HW -312B, HW-333, HW-340, HW-350, HW-375, HW-920, HW-930, HW-940, HW-950, HW-970, AP-10, AP-20, ECOS3000, Sanyo Made by Kasei Kogyo Co., Ltd .: U-coat UWS-145, Permarin UA-150, Permarin UA-200, Permarin UA-300, Permarin UA-310, Ucourt UX-320, Permarin UA-368, Par Phosphorus UA-385, Yukot UX-2510, manufactured by Nikka Chemical Co., Ltd .: Neosticker 100C, Evaphanol HA-107C, Evaphanol HA-50C, Evaphanol HA-170, Evaphanol HA-560, ADEKA Corporation: Adekabon Examples include titer UHX-210 and Adekabon titer UHX-280.

[ラジカル重合性単量体(b)由来のモノマーユニットを含む重合体(B)]
本発明の重合体粒子は、前述のウレタン樹脂(A)の他に、ラジカル重合性単量体(b)由来のモノマーユニットを含む重合体(B)を同一粒子内に含むものである。このような重合体(B)は、ラジカル重合性単量体(b)を含む単量体混合物(以下、単にラジカル重合性単量体混合物と言うこともある)を重合して得られるものであることが好ましい。
また、本発明の1つの側面において、重合体(B)は、ラジカル重合性単量体(b)由来のモノマーユニットのみから構成されていてもよい。
[Polymer (B) including monomer unit derived from radical polymerizable monomer (b)]
The polymer particles of the present invention contain, in the same particle, a polymer (B) containing a monomer unit derived from the radical polymerizable monomer (b) in addition to the aforementioned urethane resin (A). Such a polymer (B) is obtained by polymerizing a monomer mixture containing the radical polymerizable monomer (b) (hereinafter sometimes simply referred to as a radical polymerizable monomer mixture). Preferably there is.
In one aspect of the present invention, the polymer (B) may be composed only of monomer units derived from the radical polymerizable monomer (b).

(ラジカル重合性単量体(b))
本発明において、ラジカル重合性単量体とは、ラジカル性重合性基を有する単量体であり、ラジカル性重合性基とは、ラジカル重合可能な炭素−炭素不飽和二重結合、ラジカル重合可能な炭素−炭素不飽和三重結合、ラジカル開環重合可能な環などを含む基である。
本発明の重合体(B)は、ラジカル重合性単量体(b)由来のモノマーユニットを含み、前記ラジカル重合性単量体(b)は、アクリル酸エステル単量体(b1)(以下、単に単量体(b1)と言うこともある)、およびFedors法により算出される溶解性パラメーター(SP)が20.1(J/cm1/2以下であるメタクリル酸エステル単量体(b2)(以下、単に単量体(b2)と言うこともある)からなる群より選択される1種以上を、前記ラジカル重合性単量体(b)の総量に対して、50〜100質量%含む。
(Radically polymerizable monomer (b))
In the present invention, the radical polymerizable monomer is a monomer having a radical polymerizable group, and the radical polymerizable group is a radically polymerizable carbon-carbon unsaturated double bond, capable of radical polymerization. A group containing a carbon-carbon unsaturated triple bond, a ring capable of radical ring-opening polymerization, and the like.
The polymer (B) of the present invention includes a monomer unit derived from the radical polymerizable monomer (b), and the radical polymerizable monomer (b) is an acrylate monomer (b1) (hereinafter, A monomer (b1)), and a methacrylate monomer having a solubility parameter (SP m ) calculated by the Fedors method of 20.1 (J / cm 3 ) 1/2 or less One or more selected from the group consisting of (b2) (hereinafter sometimes simply referred to as the monomer (b2)) is 50 to 100 with respect to the total amount of the radical polymerizable monomer (b). Including mass%.

(アクリル酸エステル単量体(b1))
アクリル酸エステル単量体(b1)としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、i−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、ペンチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ノニルアクリレート、トリデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソステアリルアクリレート等の炭素原子数1〜22のアルキル基を有するアルキルアクリレート類;シクロヘキシルアクリレート、メチルシクロヘキシルアクリレート、t−ブチルシクロヘキシルアクリレート等のシクロアルキルアクリレート類が挙げられる。これらは1種単独で使用して、2種以上を併用してもよい。このうち、アクリル酸エステル単量体としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、i−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートであることが好ましい。
(Acrylic acid ester monomer (b1))
Examples of the acrylate monomer (b1) include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, i-butyl acrylate, t-butyl acrylate, pentyl acrylate, hexyl acrylate, octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and nonyl. Alkyl acrylates having an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms such as acrylate, tridecyl acrylate, lauryl acrylate, stearyl acrylate, and isostearyl acrylate; cycloalkyl acrylates such as cyclohexyl acrylate, methylcyclohexyl acrylate, and t-butylcyclohexyl acrylate Is mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, as an acrylate monomer, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, i-butyl acrylate, t-butyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate are preferable.

(Fedors法により算出される溶解性パラメーター(SP)が20.1(J/cm1/2以下であるメタクリル酸エステル単量体(b2))
Fedors法により算出される溶解性パラメーターが20.1(J/cm1/2以下であるメタクリル酸エステル単量体(b2)としては、例えば、エチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、i−ブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、ペンチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ノニルメタクリレート、トリデシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、イソステアリルメタクリレート等の炭素原子数2〜22のアルキル基を有するアルキルメタクリレート類;シクロヘキシルメタクリレート、メチルシクロヘキシルメタクリレート、t−ブチルシクロヘキシルメタクリレート等のシクロアルキルメタクリレート類が挙げられる。これらは1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
また本発明の1つの側面においては種々の基材、特にポリオレフィン基材への密着性が優れる点から、前記ラジカル重合性単量体(b)が、少なくとも単量体(b2)を含むことが好ましく、かつ前記単量体(b2)が、t−ブチルメタクリレート(SP=18.32)、i−ブチルメタクリレート(SP=18.82)およびn−ブチルメタクリレート(SP=19.12)の中から選ばれる1種以上のメタクリル酸エステルを含むことが好ましい。
また、t−ブチルメタクリレート、i−ブチルメタクリレートおよびn−ブチルメタクリレートの合計量の割合は、ラジカル重合性単量体(b)の総量に対して、10〜100質量%とすることが好ましく、30〜100質量%がより好ましく、50〜100質量%が最も好ましい。
本発明の1つの側面において、ラジカル重合性単量体(b)の総量に対する、各単量体の割合は、重合体(B)製造時のラジカル重合性単量体混合物中に含まれる各単量体の割合(すなわち、仕込み比)から算出される値であってもよい。
本明細書において密着性に優れるとは、本発明の水性被覆材をポリオレフィン基材に塗工し、低温乾燥条件で乾燥して得られた塗膜に、粘着テープを貼り付けて剥がした際、剥離する塗膜の割合が、塗膜全体の面積に対して、30%以下であることを意味する。
(Methacrylate monomer (b2) having a solubility parameter (SP m ) calculated by the Fedors method of 20.1 (J / cm 3 ) 1/2 or less)
Examples of the methacrylic acid ester monomer (b2) having a solubility parameter calculated by the Fedors method of 20.1 (J / cm 3 ) 1/2 or less include, for example, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl. Has an alkyl group having 2 to 22 carbon atoms such as methacrylate, t-butyl methacrylate, pentyl methacrylate, hexyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, nonyl methacrylate, tridecyl methacrylate, lauryl methacrylate, stearyl methacrylate, isostearyl methacrylate Alkyl methacrylates such as cyclohexyl methacrylate, methyl cyclohexyl methacrylate, t-butyl cyclohexyl methacrylate, etc. Acrylate compounds, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
In one aspect of the present invention, the radical polymerizable monomer (b) contains at least the monomer (b2) from the viewpoint of excellent adhesion to various substrates, particularly polyolefin substrates. Preferably, the monomer (b2) is t-butyl methacrylate (SP m = 18.32), i-butyl methacrylate (SP m = 18.82) and n-butyl methacrylate (SP m = 19.12). It is preferable that 1 or more types of methacrylic acid ester chosen from among are included.
Moreover, it is preferable that the ratio of the total amount of t-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, and n-butyl methacrylate is 10 to 100% by mass with respect to the total amount of the radical polymerizable monomer (b). -100 mass% is more preferable, and 50-100 mass% is the most preferable.
In one aspect of the present invention, the ratio of each monomer to the total amount of the radically polymerizable monomer (b) is determined by the amount of each monomer contained in the radically polymerizable monomer mixture at the time of producing the polymer (B). It may be a value calculated from the ratio of the monomer (that is, the charging ratio).
In the present specification, excellent adhesion means that when the aqueous coating material of the present invention is applied to a polyolefin base material and dried under low temperature drying conditions, an adhesive tape is applied and peeled off. It means that the ratio of the coating film to be peeled is 30% or less with respect to the area of the entire coating film.

(その他の単量体)
本発明の1つの側面において、ラジカル重合性単量体(b)は、前記単量体(b1)、および単量体(b2)以外に、その他の単量体を含んでいてもよい。
その他単量体としては、例えば、メチルメタクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−1,3−ジ(メタ)アクリロキシプロパン、2,2−ビス[4−(アクリロキシエトキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(メタクリロキシエトキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(アクリロキシ・ポリエトキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(メタクリロキシ・ポリエトキシ)フェニル]プロパン、2−ヒドロキシ−1−アクリロキシ−3−メタクリロキシプロパン、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性水添ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性水添ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのジグリシジルエーテルにヒドロキシ(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを付加させたエポキシ(メタ)アクリレート、ポリオキシアルキレン化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート等のジオールと(メタ)アクリル酸のジエステル化合物;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の1分子当たり3個以上の水酸基を有する化合物と(メタ)アクリル酸のポリエステル化合物;アリル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、トリアリルイソシアヌレート、イソ(テレ)フタル酸ジアリル、イソシアヌル酸ジアリル、マレイン酸ジアリルトリス(2−アクリロイルオキシエチレン)イソシアヌレート、ε−カプロラクトン変性トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、1,3−ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン系単量体等のラジカル性重合性基を2つ以上有する単量体、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレート等の酸基含有ラジカル重合性単量体、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の水酸基含有ラジカル重合性単量体、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等の加水分解性シリル基含有ラジカル重合性単量体;メトキシポリエチレンオキシドモノ(メタ)アクリレート等のアルキル基末端型ポリアルキレンオキシド基含有ラジカル重合性単量体;グリシジル(メタ)アクリレート等のオキシラン基含有ラジカル重合性単量体;ダイアセトンアクリルアミド等のカルボニル基含有エチレン性不飽和単量体;1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル(メタ)アクリレート、2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル(メタ)アクリレート等の光安定化作用を有する(メタ)アクリレート;2−[2’−ヒドロキシ−5’−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニル]−2H−ベンゾトリアゾール等の紫外線吸収性成分を有する(メタ)アクリレート;2−アミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノアルキル(メタ)アクリレート類;(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有ラジカル重合性単量体;ジ(メタ)アクリル酸亜鉛等の金属含有ラジカル重合性単量体;(メタ)アクリロニトリル、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート等のその他の(メタ)アクリル系単量体;スチレン、メチルスチレン等の芳香族ビニル系単量体;酢酸ビニル、塩化ビニル、エチレン等のラジカル重合性単量体等が挙げられる。これら単量体は1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
その他の単量体の割合は、重合体(B)を構成するラジカル重合性単量体(b)の総量に対して、0〜45質量%が好ましく、0〜30質量%がより好ましい。
本発明の1つの側面において、前述のその他の単量体として、メチルメタクリレートを使用する場合、重合体(B)中のメチルメタクリレート由来のモノマーユニットの割合は、ポリオレフィン基材に対する密着性の観点から、ラジカル重合性単量体(b)の総量に対して、45質量%以下であることが好ましく、25質量%以下であることがより好ましい。
(Other monomers)
In one aspect of the present invention, the radical polymerizable monomer (b) may contain other monomers in addition to the monomer (b1) and the monomer (b2).
Other monomers include, for example, methyl methacrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) ) Acrylate, 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 2-hydroxy-1,3-di (meth) acryloxy Propane, 2,2-bis [4- (acryloxyethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (methacryloxyethoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (acryloxypolyethoxy) phenyl ] Bread, 2,2-bis [4- (methacryloxy-polyethoxy) phenyl] propane, 2-hydroxy-1-acryloxy-3-methacryloxypropane, ethylene oxide modified bisphenol A di (meth) acrylate, propylene oxide modified bisphenol A di (Meth) acrylate, ethylene oxide-modified hydrogenated bisphenol A di (meth) acrylate, propylene oxide-modified hydrogenated bisphenol A di (meth) acrylate, diglycidyl ether of bisphenol A and hydroxyalkyl (meth) such as hydroxy (meth) acrylate Diester compound of diol and (meth) acrylic acid such as epoxy (meth) acrylate to which acrylate is added, polyoxyalkylenated bisphenol A di (meth) acrylate; Limethylolpropane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) A compound having three or more hydroxyl groups per molecule such as acrylate and dipentaerythritol hexa (meth) acrylate and a polyester compound of (meth) acrylic acid; allyl (meth) acrylate, divinylbenzene, triallyl isocyanurate, iso (terephthalate) ) Diallyl phthalate, diallyl isocyanurate, diallyl tris (2-acryloyloxyethylene) isocyanurate, ε-caprolactone modified tris (acrylo) Monomers having two or more radically polymerizable groups such as conjugated diene monomers such as (ciethyl) isocyanurate, 1,3-butadiene, isoprene, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, crotonic acid Acid group-containing radical polymerizable monomers such as β-carboxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl ( Hydroxyl-containing radical polymerizable monomers such as hydroxyl-containing radical polymerizable monomers such as meth) acrylate, γ- (meth) acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, γ- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, and the like Body; Methoxypolyethylene oxide mono (meta) Alkyl group-terminated polyalkylene oxide group-containing radical polymerizable monomers such as acrylate; Oxirane group-containing radical polymerizable monomers such as glycidyl (meth) acrylate; Carbonyl group-containing ethylenically unsaturated monomers such as diacetone acrylamide Body: 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl (meth) acrylate, 2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl (meth) acrylate, etc. have light stabilizing action (meth) Acrylate; (meth) acrylate having ultraviolet absorbing component such as 2- [2′-hydroxy-5 ′-(meth) acryloyloxyethylphenyl] -2H-benzotriazole; amino such as 2-aminoethyl (meth) acrylate Alkyl (meth) acrylates; amide group-containing polymers such as (meth) acrylamide Cal-polymerizable monomers; metal-containing radical polymerizable monomers such as zinc di (meth) acrylate; (meth) acrylonitrile, benzyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, etc. Other (meth) acrylic monomers; aromatic vinyl monomers such as styrene and methylstyrene; radical polymerizable monomers such as vinyl acetate, vinyl chloride, and ethylene. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
The proportion of the other monomer is preferably 0 to 45 mass%, more preferably 0 to 30 mass%, based on the total amount of the radical polymerizable monomer (b) constituting the polymer (B).
In one aspect of the present invention, when methyl methacrylate is used as the other monomer described above, the proportion of monomer units derived from methyl methacrylate in the polymer (B) is from the viewpoint of adhesion to the polyolefin substrate. The total amount of the radically polymerizable monomer (b) is preferably 45% by mass or less, and more preferably 25% by mass or less.

さらに重合体(B)は、以下の式(1)(FOXの計算式)により算出されるガラス転移温度(Tg)が−35〜57℃である。基材に対する密着性、特にポリオレフィン基材に対する密着性およびソフトフィール感が向上する点から、−30〜50℃が好ましく、−5〜45℃であることがより好ましい。
Tg=1/(W/Tg+W/Tg+・・・+W/Tg)・・・ (1)
(式(1)において、Tgは重合体(B)のガラス転移温度を表し、Tg、Tg・・・Tgは、重合体(B)を構成する各ラジカル重合性単量体のガラス転移温度を表し、W、W・・・Wは、各ラジカル重合性単量体の質量分率を表す。)
Furthermore, the polymer (B) has a glass transition temperature (Tg) calculated from the following formula (1) (calculation formula of FOX) of −35 to 57 ° C. -30 to 50 ° C is preferable, and -5 to 45 ° C is more preferable from the viewpoint of improving the adhesion to the substrate, particularly the adhesion to the polyolefin substrate and the soft feel.
Tg = 1 / (W 1 / Tg 1 + W 2 / Tg 2 +... + W n / Tg n ) (1)
In (Equation (1), Tg represents the glass transition temperature of the polymer (B), Tg 1, Tg 2 ··· Tg n is the glass of the radically polymerizable monomers constituting the polymer (B) Represents transition temperature, W 1 , W 2 ... W n represent mass fractions of each radical polymerizable monomer.)

さらに本発明の重合体(B)の以下式(2)により算出される溶解性パラメーター(以下、SPと記載することもある)は、19.7(J/cm1/2以下であることが好ましい。基材に対する密着性、特にポリオレフィン基材に対する密着性が向上することから19.6(J/cm1/2以下がより好ましく、最も好ましくは19.2(J/cm1/2以下である。また、耐水性向上の点から、18.9(J/cm1/2以上が好ましい。
すなわち、重合体(B)の溶解性パラメーター(SP)は、18.9〜19.7(J/cm1/2が好ましく、18.9〜19.6(J/cm1/2がより好ましく、18.9〜19.2(J/cm1/2が最も好ましい。
重合体(B)の溶解性パラメーター(SP値)は以下の式(2)により算出される。
SP=1/(W/SPm1+W/SPm2+・・・+W/SPmn) ・・・(2)
(式(2)において、SPは重合体(B)の溶解性パラメーターを表し、SPm1、SPm2・・・SPmnは、重合体(B)を構成する各ラジカル重合性単量体のFedors法により算出される溶解性パラメーターを表し、W、W・・・Wは、各ラジカル重合性単量体の質量分率を表す。)
Furthermore, the solubility parameter (hereinafter also referred to as SP p ) calculated by the following formula (2) of the polymer (B) of the present invention is 19.7 (J / cm 3 ) 1/2 or less. Preferably there is. From the viewpoint of improving adhesion to a substrate, particularly adhesion to a polyolefin substrate, 19.6 (J / cm 3 ) 1/2 or less is more preferable, and most preferably 19.2 (J / cm 3 ) 1/2. It is as follows. Moreover, 18.9 (J / cm < 3 >) <1/2 > or more is preferable from the point of water resistance improvement.
That is, the solubility parameter (SP p ) of the polymer (B) is preferably 18.9 to 19.7 (J / cm 3 ) 1/2 , and 18.9 to 19.6 (J / cm 3 ) 1 / 2 is more preferable, and 18.9 to 19.2 (J / cm 3 ) 1/2 is most preferable.
The solubility parameter (SP p value) of the polymer (B) is calculated by the following formula (2).
SP p = 1 / (W 1 / SP m1 + W 2 / SP m2 + ··· + W n / SP mn) ··· (2)
(In Formula (2), SP p represents the solubility parameter of the polymer (B), and SP m1 , SP m2 ... SP mn represents the respective radical polymerizable monomers constituting the polymer (B). The solubility parameter calculated by the Fedors method is represented, and W 1 , W 2 ... W n represent the mass fraction of each radical polymerizable monomer.)

本発明の重合体粒子において、前述のウレタン樹脂(A)と重合体(B)との質量比は、ウレタン樹脂(A)と重合体(B)との相溶性、基材への密着性、耐水性および耐溶剤性が向上する点から、ウレタン樹脂(A)/重合体(B)=(10〜90)/(90〜10)であることが好ましい。塗膜の密着性が向上する点からより好ましくは(20〜80)/(80〜20)であり、最も好ましくは(30〜70)/(70〜30)である。   In the polymer particles of the present invention, the mass ratio of the urethane resin (A) and the polymer (B) described above is compatible with the urethane resin (A) and the polymer (B), adhesion to the substrate, From the viewpoint of improving water resistance and solvent resistance, it is preferable that urethane resin (A) / polymer (B) = (10 to 90) / (90 to 10). From the point which the adhesiveness of a coating film improves, More preferably, it is (20-80) / (80-20), Most preferably, it is (30-70) / (70-30).

本発明の重合体粒子の平均粒子径は、塗膜の成膜性、密着性、耐水性、耐吸水性、耐加水分解性、および耐溶剤性の観点から、10〜1000nmであることが好ましく、20〜500nmであることがより好ましく、30〜400nmであることが更に好ましい。
なお、本明細書において重合体粒子の平均粒子径は、大塚電子(株)製濃厚系粒径アナライザーFPAR−1000を用いて室温下にて測定を行い、キュムラント解析により算出した値である。
The average particle size of the polymer particles of the present invention is preferably 10 to 1000 nm from the viewpoints of film formability, adhesion, water resistance, water absorption resistance, hydrolysis resistance, and solvent resistance of the coating film. It is more preferably 20 to 500 nm, and further preferably 30 to 400 nm.
In the present specification, the average particle size of the polymer particles is a value calculated by cumulant analysis after measurement at room temperature using a dense particle size analyzer FPAR-1000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.

<重合体分散液>
本発明の重合体分散液は、前述の重合体粒子と分散媒とを含むものである。
分散媒としては、後述の水性被覆材で用いるものと同様のものを使用できる。
本発明の重合体分散液中の固形分濃度(重合体粒子の濃度)は、10〜80質量%であることが好ましく、20〜70質量%であることがより好ましい。重合体分散液中の固形分濃度が、10〜80質量%であれば、水性被覆材とする際の粘度調整や、最終固形分を調整し易いため好ましい。
<Polymer dispersion>
The polymer dispersion of the present invention contains the aforementioned polymer particles and a dispersion medium.
As the dispersion medium, those similar to those used in the aqueous coating material described later can be used.
The solid content concentration (polymer particle concentration) in the polymer dispersion of the present invention is preferably 10 to 80% by mass, more preferably 20 to 70% by mass. If the solid content concentration in the polymer dispersion is 10 to 80% by mass, it is preferable because it is easy to adjust the viscosity when preparing an aqueous coating material and the final solid content.

<重合体分散液の製造方法>
本発明のウレタン樹脂(A)と重合体(B)とを含む重合体粒子は、例えば、重合体(B)を構成するためのラジカル重合性単量体混合物を、ウレタン樹脂(A)の水分散液中で重合することにより、ウレタン樹脂(A)と重合体(B)とを含む重合体粒子が水性の分散媒中に分散した分散液(重合体分散液)の形態で、目的の重合体粒子を得ることができる。
本明細書において「ラジカル重合性単量体混合物」とは、前述のラジカル重合性単量体を1種以上含むことを意味する。すなわち、ラジカル重合性単量体混合物の中には、ラジカル重合性単量体を1種類しか含まないものも包含される。
ラジカル重合性単量体混合物の重合は、例えば、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の重合法により行える。特に、水性被覆材の貯蔵安定性、塗膜の耐水性、耐溶剤性等の諸物性の点から、乳化重合法が好ましい。
<Method for producing polymer dispersion>
The polymer particles containing the urethane resin (A) and the polymer (B) of the present invention are prepared by, for example, converting a radical polymerizable monomer mixture for constituting the polymer (B) to water of the urethane resin (A). By polymerizing in the dispersion, the target weight is obtained in the form of a dispersion (polymer dispersion) in which the polymer particles containing the urethane resin (A) and the polymer (B) are dispersed in an aqueous dispersion medium. Combined particles can be obtained.
In the present specification, the “radical polymerizable monomer mixture” means containing one or more of the above-mentioned radical polymerizable monomers. That is, the radical polymerizable monomer mixture includes those containing only one kind of radical polymerizable monomer.
The polymerization of the radical polymerizable monomer mixture can be performed by a known polymerization method such as a suspension polymerization method or an emulsion polymerization method. In particular, the emulsion polymerization method is preferable from the viewpoint of storage stability of the aqueous coating material, water resistance of the coating film, and various physical properties such as solvent resistance.

乳化重合は、例えば、界面活性剤の存在下、ラジカル重合性単量体混合物を重合系内に供給し、ラジカル重合開始剤により重合を行わせる公知の方法を採用できる。
ラジカル重合性単量体混合物の重合は1段の重合であっても、2段以上の多段重合であってもよい。
ここで「多段重合」とは、ウレタン樹脂(A)中でラジカル単量体混合物の重合を行った後、さらに何回かに分けてラジカル重合性単量体混合物を重合系中に加え、重合を行うことを意味する。
For the emulsion polymerization, for example, a known method in which a radical polymerizable monomer mixture is supplied into a polymerization system in the presence of a surfactant and polymerization is performed with a radical polymerization initiator can be employed.
The polymerization of the radical polymerizable monomer mixture may be one-stage polymerization or two-stage or more multi-stage polymerization.
Here, “multi-stage polymerization” refers to polymerization of the radical monomer mixture in the urethane resin (A), and then adding the radical polymerizable monomer mixture to the polymerization system in several steps. Means to do.

重合系中へのラジカル重合性単量体混合物の供給手法としては、本発明の効果を有する限り特に限定されず、重合系中にラジカル重合性単量体混合物を滴下する手法;界面活性剤および水を使用して、ラジカル重合性単量体混合物をあらかじめ乳化分散させたプレ乳化液を調製し、このプレ乳化液を重合系中に滴下する手法;ラジカル重合性単量体混合物を一括で重合系中に投入する手法;が挙げられる。
重合体粒子を含む重合体分散液を、1段の重合で製造する場合は、ラジカル重合性単量体混合物を一括で重合系中に投入する手法を採用することが好ましい。2段以上の多段重合である場合は、これらの手法のうちの2種以上を併用してもよい。なかでも、1段目はラジカル重合性単量体混合物を一括で投入する手法を採用し、2段目以降はプレ乳化液を滴下する手法を採用することが好ましい。
1段目のラジカル重合性単量体混合物を一括で重合系中に投入して乳化重合する方法は、滴下重合と比較して、ウレタン樹脂(A)内部で均一に重合体が生成し、更に一括重合であることによりこの重合体を高分子量体とすることができるため、塗膜の耐水性および耐溶剤性が向上する。また、2段目以降については、プレ乳化液を滴下する手法で乳化重合することで、重合安定性が向上するため好ましい。
The method for supplying the radical polymerizable monomer mixture into the polymerization system is not particularly limited as long as it has the effect of the present invention, and a method for dropping the radical polymerizable monomer mixture into the polymerization system; a surfactant and A method of preparing a pre-emulsion solution in which a radical polymerizable monomer mixture is pre-emulsified and dispersed using water and dropping this pre-emulsion solution into the polymerization system; polymerizing the radical polymerizable monomer mixture all at once And a method of introducing it into the system.
In the case of producing a polymer dispersion containing polymer particles by one-stage polymerization, it is preferable to employ a technique in which radically polymerizable monomer mixture is charged into a polymerization system all at once. In the case of multistage polymerization of two or more stages, two or more of these techniques may be used in combination. Especially, it is preferable to employ | adopt the method of pouring a radically polymerizable monomer mixture in the 1st step | paragraph collectively, and to employ | adopt the method of dripping a pre-emulsion liquid after the 2nd step | paragraph.
The method in which the first-stage radical polymerizable monomer mixture is charged into the polymerization system all at once and the emulsion polymerization is performed is such that a polymer is uniformly formed inside the urethane resin (A) as compared with the drop polymerization. Since this polymer can be made into a high molecular weight body by batch polymerization, the water resistance and solvent resistance of the coating film are improved. In addition, the second and subsequent stages are preferred because the polymerization stability is improved by emulsion polymerization using a technique of dropping a pre-emulsion solution.

(重合開始剤)
ラジカル重合性単量体混合物の重合に用いられる重合開始剤としては、一般的にラジカル重合に使用されるものが使用可能であり、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩類、アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2−フェニルアゾ−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル等の油溶性アゾ化合物類;2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[2−(1−ヒドロキシエチル)]プロピオンアミド}、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[2−(1−ヒドロキシブチル)]プロピオンアミド}、2,2’−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]およびその塩類、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]およびその塩類、2,2’−アゾビス[2−(3,4,5,6−テトラヒドロピリミジン−2−イル)プロパン]およびその塩類、2,2’−アゾビス(1−イミノ−1−ピロリジノ−2−メチルプロパン)およびその塩類、2,2’−アゾビス{2−[1−(2−ヒドロキシエチル)−2−イミダゾリン−2−イル]プロパン}およびその塩類、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)およびその塩類、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]およびその塩類等の水溶性アゾ化合物;過酸化ベンゾイル、クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート等の有機過酸化物類が挙げられる。
これらの開始剤は、1種のみを単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
(Polymerization initiator)
As the polymerization initiator used for polymerization of the radical polymerizable monomer mixture, those generally used for radical polymerization can be used, for example, persulfuric acid such as potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate and the like. Salts, azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (4-methoxy) -2,4-dimethylvaleronitrile), oil-soluble azo compounds such as 2-phenylazo-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile; 2,2′-azobis {2-methyl-N- [1,1 -Bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl] propionamide}, 2,2′-azobis {2-methyl-N- [2- (1-hydroxyethyl)] propionamide 2,2′-azobis {2-methyl-N- [2- (1-hydroxybutyl)] propionamide}, 2,2′-azobis [2- (5-methyl-2-imidazoline-2- Yl) propane] and salts thereof, 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] and salts thereof, 2,2′-azobis [2- (3,4,5,6- Tetrahydropyrimidin-2-yl) propane] and salts thereof, 2,2′-azobis (1-imino-1-pyrrolidino-2-methylpropane) and salts thereof, 2,2′-azobis {2- [1- ( 2-hydroxyethyl) -2-imidazolin-2-yl] propane} and salts thereof, 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) and salts thereof, 2,2′-azobis [N- (2-carboxy) ethyl) Water-soluble azo compounds such as 2-methylpropionamidine] and salts thereof; benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxy Organic peroxides such as isobutyrate can be mentioned.
These initiators may be used alone or in combination of two or more.

1段目の工程において用いるラジカル重合開始剤の添加量は、1段目に供されるラジカル重合性単量体混合物の総質量100質量部に対して、0.001〜10質量部であることが好ましい。重合の進行や反応の制御を考慮に入れると、0.005〜10質量部であることがより好ましい。また、最終的に得られる重合体粒子の高分子量化による耐水性、耐溶剤、耐候性の向上の観点から0.005〜1質量部であることが更に好ましい。また、最終的に得られる重合体分散液の粗粒率を低減させるという観点から、より好ましくは0.005〜0.5質量部、更に好ましくは0.005〜0.2質量部、特に好ましくは0.005〜0.09質量部である。
ここで、「粗粒率」とは、重合中に重合体が合一などを起こし、平均粒子径が1μmを超える粒子状になったものなどを意味し、例えば粒子径の測定や、重合後にメッシュ等でろ過した後に、メッシュ上に残った粒子状の重合体の重量を測定することによって、評価することができる。
また、1段目の工程において用いるラジカル重合開始剤の添加量とは、本発明の重合体粒子を含む重合体分散液を1段の重合で製造する場合は、重合の全工程で使用する重合開始剤の量を意味し、2段以上の多段重合によって製造する場合は、1段目の工程で使用する重合開始剤の量のことを意味する。
The addition amount of the radical polymerization initiator used in the first step is 0.001 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total mass of the radical polymerizable monomer mixture provided in the first step. Is preferred. Taking into consideration the progress of polymerization and control of the reaction, it is more preferably 0.005 to 10 parts by mass. Moreover, it is still more preferable that it is 0.005-1 mass part from a viewpoint of the water resistance, solvent resistance, and a weather resistance improvement by high molecular weight increase of the polymer particle finally obtained. Further, from the viewpoint of reducing the coarse particle ratio of the finally obtained polymer dispersion, it is more preferably 0.005 to 0.5 parts by mass, still more preferably 0.005 to 0.2 parts by mass, particularly preferably. Is 0.005 to 0.09 parts by mass.
Here, the “rough particle ratio” means that the polymer is coalesced during the polymerization and the average particle diameter is in the form of particles exceeding 1 μm. For example, the measurement of the particle diameter or after the polymerization Evaluation can be made by measuring the weight of the particulate polymer remaining on the mesh after filtration through a mesh or the like.
The amount of the radical polymerization initiator used in the first step is the polymerization used in all steps of the polymerization when the polymer dispersion containing the polymer particles of the present invention is produced in one step. It means the amount of initiator, and when it is produced by multistage polymerization of two or more stages, it means the amount of polymerization initiator used in the first stage process.

2段目以降の工程において用いるラジカル重合開始剤の添加量は、各段に供されるラジカル重合性単量体混合物の総質量100質量部に対して、0.01〜10質量部であることが好ましい。このうち、重合の進行や反応の制御を考慮に入れると、0.02〜5質量部であることがより好ましい。
重合においては、重亜硫酸ナトリウム、硫酸第一鉄、アスコルビン酸塩、ロンガリット等の還元剤を前述のラジカル重合開始剤と組み合わせて用いることが好ましい。
このうち、重合の進行、水性被覆材を塗装する際の基材に対する濡れ性、塗膜の耐水性、耐候性、耐溶剤性の点から、t−ブチルハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物類と硫酸第一鉄、アスコルビン酸塩等の組み合わせを採用することがより好ましい。
The addition amount of the radical polymerization initiator used in the steps after the second stage is 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total mass of the radical polymerizable monomer mixture provided for each stage. Is preferred. Among these, it is more preferable that the amount is 0.02 to 5 parts by mass in consideration of polymerization progress and reaction control.
In the polymerization, it is preferable to use a reducing agent such as sodium bisulfite, ferrous sulfate, ascorbate or Rongalite in combination with the above radical polymerization initiator.
Of these, organic peroxides such as t-butyl hydroperoxide from the viewpoint of progress of polymerization, wettability with respect to the substrate when coating an aqueous coating material, water resistance, weather resistance, and solvent resistance of the coating film More preferably, a combination of ferrous sulfate and ascorbate is employed.

(乳化剤)
本発明においては、必要に応じて乳化剤を使用できる。乳化剤を使用すると、乳化重合時の重合安定性を向上でき、凝集物を低減させることができる。この場合、得られた重合体分散液は、乳化剤を含有することになる。
乳化剤の含有量は、通常、各段に供されるラジカル重合性単量体混合物の総質量100質量部に対して、0.05〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1〜5質量部、更に好ましくは0.5〜2質量部である。
乳化剤としては、以下の、アニオン性、カチオン性、ノニオン性の界面活性剤や、反応性界面活性剤を用いることができる。
(emulsifier)
In the present invention, an emulsifier can be used as necessary. When an emulsifier is used, the polymerization stability during emulsion polymerization can be improved, and aggregates can be reduced. In this case, the obtained polymer dispersion contains an emulsifier.
In general, the content of the emulsifier is preferably 0.05 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 100 parts by mass of the total mass of the radical polymerizable monomer mixture supplied to each stage. -5 parts by mass, more preferably 0.5-2 parts by mass.
As the emulsifier, the following anionic, cationic and nonionic surfactants and reactive surfactants can be used.

アニオン性界面活性剤としては、オレイン酸カリウム、ラウリル酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルカンスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキル燐酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアリル燐酸エステル等の非反応性界面活性剤、およびアルキルアリルスルホコハク酸塩(例えば三洋化成(株)製:エレミノール(登録商標)JS−2、JS−20、花王(株)製:ラテムル(登録商標)S−180A、S−180等が挙げられる。)、ポリオキシエチレンアルキルプロペニルフェニルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩(例えば、第一工業製薬(株)製:アクアロン(登録商標)HS−10,HS−5,BC−10,BC−5等が挙げられる)、α−スルホ−ω−(1−(ノニルフェノキシ)メチル−2−(2−プロペニルオキシ)エトキシ)−ポリ(オキシ−1,2−エタンジイル)アンモニウム塩(例えば、旭電化工業(株)製:アデカリアソープ(登録商標)SE−10,SE−1025A等が挙げられる)、ポリオキシエチレン−1−(アリルオキシメチル)アルキルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩(例えば、第一工業製薬(株)製:アクアロン(登録商標)KH−10等が挙げられる)、α−スルホ−ω−(1−(アルコキシ)メチル−2−(2−プロペニルオキシ)エトキシ)−ポリ(オキシ−1,2−エタンジイル)アンモニウム塩(例えば、旭電化工業(株)製:アデカリアソープ(登録商標)SR−10,SR−1025等が挙げられる)、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸アンモニウム塩(例えば、花王(株)製:ラテムル(登録商標)PD−104等が挙げられる)等の反応性界面活性剤等が挙げられる。   Anionic surfactants include potassium oleate, sodium laurate, sodium dodecylbenzene sulfonate, sodium alkane sulfonate, sodium alkyl naphthalene sulfonate, sodium dialkyl sulfosuccinate, polyoxyethylene alkyl ether sodium sulfate, polyoxyethylene alkyl Non-reactive surfactants such as sodium allyl ether sulfate, polyoxyethylene alkyl phosphate ester, polyoxyethylene alkyl allyl phosphate ester, and alkyl allyl sulfosuccinate (eg, Sanyo Kasei Co., Ltd .: Eleminol (registered trademark) JS-) 2, JS-20, manufactured by Kao Corporation: LATEMUL (registered trademark) S-180A, S-180, etc.), polyoxyethylene alkylpropenyl phenyl ether Ammonium sulfate ammonium salt (for example, Aqualon (registered trademark) HS-10, HS-5, BC-10, BC-5 and the like manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), α-sulfo-ω- (1 -(Nonylphenoxy) methyl-2- (2-propenyloxy) ethoxy) -poly (oxy-1,2-ethanediyl) ammonium salt (for example, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd .: Adecalia Soap (registered trademark) SE-) 10, SE-1025A, and the like), polyoxyethylene-1- (allyloxymethyl) alkyl ether sulfate ammonium salt (for example, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Aqualon (registered trademark) KH-10) Α-sulfo-ω- (1- (alkoxy) methyl-2- (2-propenyloxy) ethoxy) -poly (oxy-1,2-ethanedi) Yl) ammonium salt (for example, manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd .: Adecalia Soap (registered trademark) SR-10, SR-1025 etc.), polyoxyalkylene alkenyl ether ammonium sulfate salt (for example, manufactured by Kao Corporation) Reactive surfactants such as LATEMUL (registered trademark) PD-104).

カチオン性界面活性剤としては、ステアリルアミン塩酸塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、トリメチルオクタデシルアンモニウムクロライド等の非反応性界面活性剤等が挙げられる。   Examples of the cationic surfactant include non-reactive surfactants such as stearylamine hydrochloride, lauryltrimethylammonium chloride, and trimethyloctadecylammonium chloride.

ノニオン性界面活性としては、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アリルエーテル、ポリオキシエチレンオキシプロピルブロックポリマー、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等の非反応性界面活性剤、α−ヒドロ−ω−(1−アルコキシメチル−2−(2−プロペニルオキシ)エトキシ)−ポリ(オキシ−1,2−エタンジイル))(旭電化工業(株)製:アデカリアソープER−10,ER−20,ER−30,ER−40)、ポリオキシエチレンアルキルプロペニルフェニルエーテル(第一工業製薬(株)製:アクアロンRN−20,RN−30,RN−50)、ポリオキシアルキルアルケニルエーテル(花王(株)製:ラテムルPD−420,PD−430,PD−450)等の反応性界面活性剤等が挙げられる。   Nonionic surfactants include non-reactive surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyoxyethyleneoxypropyl block polymer, polyethylene glycol fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, α- Hydro-ω- (1-alkoxymethyl-2- (2-propenyloxy) ethoxy) -poly (oxy-1,2-ethanediyl)) (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd .: Adeka Soap ER-10, ER- 20, ER-30, ER-40), polyoxyethylene alkyl propenyl phenyl ether (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Aqualon RN-20, RN-30, RN-50), polyoxyalkyl alkenyl ether (Kao ( Co., Ltd .: Laterum PD-420, PD -430, PD-450) and the like.

また、両イオン性成分として、両イオン性の界面活性剤を用いることもできる。
これらの乳化剤は、1種または2種以上を選択して用いることができる。
Moreover, an amphoteric surfactant can also be used as an amphoteric component.
These emulsifiers can be used alone or in combination of two or more.

(塩基性化合物)
本発明の重合体分散液の製造方法においては、重合後、塩基性化合物を添加して、pHを6.0〜11.0程度に調整することが好ましい。これにより重合体分散液の安定性および水性被覆材の貯蔵安定性が向上するため好ましい。
このような塩基性化合物としては、例えば、アンモニア、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジブチルアミン、アミルアミン、1−アミノオクタン、2−ジメチルアミノエタノール、エチルアミノエタノール、2−ジエチルアミノエタノール、1−アミノ−2−プロパノール、2−アミノ−1−プロパノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、3−アミノ−1−プロパノール、1−ジメチルアミノ−2−プロパノール、3−ジメチルアミノ−1−プロパノール、2−プロピルアミノエタノール、エトキシプロピルアミン、アミノベンジルアルコール、モルホリン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが挙げられる。このうち、重合体分散液の安定性の観点から、アミン系の化合物が好ましく、2−ジメチルアミノエタノールを用いることが好ましい。
(Basic compound)
In the method for producing a polymer dispersion of the present invention, it is preferable to adjust the pH to about 6.0 to 11.0 by adding a basic compound after polymerization. This is preferable because the stability of the polymer dispersion and the storage stability of the aqueous coating material are improved.
Examples of such basic compounds include ammonia, triethylamine, propylamine, dibutylamine, amylamine, 1-aminooctane, 2-dimethylaminoethanol, ethylaminoethanol, 2-diethylaminoethanol, 1-amino-2-propanol. 2-amino-1-propanol, 2-amino-2-methyl-1-propanol, 3-amino-1-propanol, 1-dimethylamino-2-propanol, 3-dimethylamino-1-propanol, 2-propyl Examples include aminoethanol, ethoxypropylamine, aminobenzyl alcohol, morpholine, sodium hydroxide, and potassium hydroxide. Among these, from the viewpoint of the stability of the polymer dispersion, amine-based compounds are preferable, and 2-dimethylaminoethanol is preferably used.

<水性被覆材>
本発明の水性被覆材は、前述の重合体粒子と分散媒とを含むことが好ましい。また、前記水性被覆材は、さらにポリオレフィン重合体を含むことが好ましい。
<Water-based coating material>
The aqueous coating material of the present invention preferably contains the aforementioned polymer particles and a dispersion medium. The aqueous coating material preferably further contains a polyolefin polymer.

[ポリオレフィン重合体]
本発明の重合体粒子は、ポリオレフィン重合体との相溶性にも優れるため、前記重合体粒子とポリオレフィン重合体を含む水性被覆材より得られた塗膜は、ポリオレフィン基材に対する密着性に特に優れる。
ポリオレフィン重合体とは、オレフィンを主な単量体原料とする重合体をいい、オレフィンの単独重合体や共重合体等のオレフィン系重合体をいう。
前記オレフィン系重合体としては、反応性基を有さないオレフィン系重合体や反応性基を有する変性オレフィン系重合体等があげられる。
ポリオレフィン重合体の好ましい態様としては、例えば下記の(1)〜(3)を満たすプロピレン系重合体があげられる。
(1)プロピレン含有率が50モル%以上、より好ましくは60モル%以上であり、最も
好ましくは70モル%以上であるポリオレフィン重合体。
(2)分子量分布[Mw/Mn]が4.0以下、さらに好ましくは3.0以下であるポリオレフィン重合体。
(3)融点[Tm]が125℃以下、より好ましくは100℃以下、さらに好ましくは9
0℃以下であるポリオレフィン重合体。
ポリオレフィン重合体としては、市販のポリオレフィン重合体をそのまま用いることもできる。具体的には、三菱化学(株)製:APTPLOKシリーズ BW−5550、東洋紡(株)製:HARDLENシリーズ EH−801、EW−5303,EW−5504、EW−5515、EW−8511、EZ−1000、EZ−2000、日本製紙(株)製:スーパークロンシリーズ E−480T、E−415、E−412T、S−6375、S−6377等が挙げられる。
水性被覆材中のポリオレフィン重合体の含有量は、水性被覆材の貯蔵安定性、塗膜の基材に対する密着性、特にポリオレフィン基材に対する密着性、耐水性、耐溶剤性の観点から、重合体粒子100質量部に対して、ポリオレフィン重合体の配合量が5〜2000質量部であることが好ましく、より好ましくは10〜200質量部、更に好ましくは15〜100質量部であり、25〜70質量部が特に好ましい。
[Polyolefin polymer]
Since the polymer particles of the present invention are excellent in compatibility with the polyolefin polymer, the coating film obtained from the aqueous coating material containing the polymer particles and the polyolefin polymer is particularly excellent in adhesion to the polyolefin substrate. .
The polyolefin polymer refers to a polymer containing olefin as a main monomer raw material, and refers to an olefin polymer such as an olefin homopolymer or copolymer.
Examples of the olefin polymer include an olefin polymer having no reactive group and a modified olefin polymer having a reactive group.
Preferable embodiments of the polyolefin polymer include, for example, propylene polymers that satisfy the following (1) to (3).
(1) A polyolefin polymer having a propylene content of 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more, and most preferably 70 mol% or more.
(2) A polyolefin polymer having a molecular weight distribution [Mw / Mn] of 4.0 or less, more preferably 3.0 or less.
(3) Melting point [Tm] is 125 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or lower, more preferably 9
A polyolefin polymer having a temperature of 0 ° C. or lower.
As the polyolefin polymer, a commercially available polyolefin polymer can be used as it is. Specifically, Mitsubishi Chemical Corporation: APTPLOK series BW-5550, Toyobo Co., Ltd .: HARDLEN series EH-801, EW-5303, EW-5504, EW-5515, EW-8511, EZ-1000, EZ-2000, Nippon Paper Industries Co., Ltd. product: Super Clone series E-480T, E-415, E-412T, S-6375, S-6377, etc. are mentioned.
The content of the polyolefin polymer in the aqueous coating material is selected from the viewpoints of storage stability of the aqueous coating material, adhesion of the coating film to the substrate, particularly adhesion to the polyolefin substrate, water resistance, and solvent resistance. The blending amount of the polyolefin polymer is preferably 5 to 2000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the particles, more preferably 10 to 200 parts by mass, still more preferably 15 to 100 parts by mass, and 25 to 70 parts by mass. Part is particularly preferred.

[分散媒]
水性被覆材に含まれる分散媒としては、水、または溶剤が好ましい。
溶剤としては、水性塗料に通常用いられているものを使用することができる。このような溶剤としては、例えば、炭素原子数5〜14の直鎖状、分岐状または環状の脂肪族アルコール類;芳香族基を含有するアルコール類;一般式HO−(CHCHXO)−R(Rは炭素原子数1〜10の直鎖または分岐状のアルキル基であり、Xは水素原子またはメチル基であり、pは5以下の整数である。)で表される(ポリ)エチレングリコール、または(ポリ)プロピレングリコール等のモノエーテル類;一般式RCOO−(CHCHXO)−R(R、Rは炭素原子数1〜10の直鎖または分岐状のアルキル基であり、Xは水素原子またはメチル基であり、qは5以下の整数である。)で表される(ポリ)エチレングリコールエーテルエステル、または(ポリ)プロピレングリコールエーテルエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族系有機溶剤;2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールのモノまたはジイソブチレート、3−メトキシブタノール、3−メトキシブタノールアセテート、3−メチル−3−メトキシブタノール、3−メチル−3−メトキシブタノールアセテート等が挙げられる。
これらのうち、炭素原子数5〜14の直鎖状、分岐状または環状の脂肪族アルコール類が好ましく、炭素数7〜14のアルコール系溶媒が更に好ましく、1−オクタノール、2−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、エチレングリコールモノ2−エチルヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノn−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノn−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノn−メチルエーテル、ジプロピレングリコールモノn−ブチルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも1種のアルコール系溶媒が特に好ましい。
[Dispersion medium]
The dispersion medium contained in the aqueous coating material is preferably water or a solvent.
As the solvent, those usually used for water-based paints can be used. Examples of such a solvent include linear, branched or cyclic aliphatic alcohols having 5 to 14 carbon atoms; alcohols containing an aromatic group; general formula HO— (CH 2 CHXO) p — Represented by R 4 (R 4 is a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, X is a hydrogen atom or a methyl group, and p is an integer of 5 or less). ) ethylene glycol or (poly) monoethers and propylene glycol; general formula R 5 COO- (CH 2 CHXO) q -R 6 (R 5, R 6 is a straight-chain or branched having 1 to 10 carbon atoms X is a hydrogen atom or a methyl group, and q is an integer of 5 or less.) (Poly) ethylene glycol ether ester or (poly) propylene glycol ether Steal; aromatic organic solvents such as toluene and xylene; mono- or diisobutyrate of 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 3-methoxybutanol, 3-methoxybutanol acetate, 3-methyl- Examples include 3-methoxybutanol and 3-methyl-3-methoxybutanol acetate.
Of these, linear, branched or cyclic aliphatic alcohols having 5 to 14 carbon atoms are preferred, alcohol solvents having 7 to 14 carbon atoms are more preferred, and 1-octanol, 2-octanol, 2- At least selected from the group consisting of ethyl-1-hexanol, ethylene glycol mono-2-ethylhexyl ether, diethylene glycol mono n-butyl ether, propylene glycol mono n-butyl ether, dipropylene glycol mono n-methyl ether, dipropylene glycol mono n-butyl ether One alcohol solvent is particularly preferred.

本発明の水性被覆材は、更に各種添加剤を含むことが好ましい。
添加剤としては、例えば、各種顔料、樹脂ビーズ、消泡剤、顔料分散剤、レベリング剤、たれ防止剤、硬化触媒、艶消し剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、酸化防止剤、耐熱性向上剤、スリップ剤、防腐剤、可塑剤、増粘剤、濡れ剤、溶剤等の各種添加剤などが挙げられ、これらのうちの1種以上を使用できる。
また、水性被覆材には、他の重合体粒子(例えば、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン樹脂、アルキド樹脂等の他の重合体からなる分散粒子)、水溶性樹脂・粘性制御剤、アミノ樹脂、ポリイソシアネート化合物、ブロック化ポリイソシアネート化合物、メラミン樹脂、尿素樹脂、カルボキシル基含有化合物、カルボキシル基含有樹脂、エポキシ基含有樹脂、エポキシ基含有化合物、カルボジイミド基含有化合物等の硬化剤が混合されていてもよい。
The aqueous coating material of the present invention preferably further contains various additives.
Examples of additives include various pigments, resin beads, antifoaming agents, pigment dispersants, leveling agents, anti-sagging agents, curing catalysts, matting agents, ultraviolet absorbers, light stabilizers, antioxidants, and heat resistance. Various additives such as an improver, a slip agent, a preservative, a plasticizer, a thickener, a wetting agent, and a solvent can be used, and one or more of these can be used.
In addition, other polymer particles (for example, polyester resins, polyurethane resins, acrylic resins, acrylic silicone resins, silicone resins, fluorine resins, epoxy resins, polyolefin resins, alkyd resins) may be used for aqueous coating materials. Dispersed particles composed of other polymers, etc.), water-soluble resin / viscosity control agent, amino resin, polyisocyanate compound, blocked polyisocyanate compound, melamine resin, urea resin, carboxyl group-containing compound, carboxyl group-containing resin, epoxy A curing agent such as a group-containing resin, an epoxy group-containing compound, or a carbodiimide group-containing compound may be mixed.

顔料としては、例えば、着色顔料、体質顔料、光輝性顔料等を挙げることができる。
着色顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラック、モリブデンレッド、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリン系顔料、スレン系顔料、ペリレン系顔料等が挙げられる。
体質顔料としては、例えば、クレー、カオリン、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、アルミナホワイト等が挙げられる。
光輝性顔料としては、例えば、アルミニウム、銅、亜鉛、真ちゅう、ニッケル、酸化アルミニウム、雲母、酸化チタンや酸化鉄で被覆された酸化アルミニウム、酸化チタンや酸化鉄で被覆された雲母、ガラスフレーク、ホログラム顔料等が挙げられる。
これらは1種以上を使用できる。
Examples of the pigment include a color pigment, an extender pigment, and a glitter pigment.
Examples of coloring pigments include titanium oxide, zinc oxide, carbon black, molybdenum red, Prussian blue, cobalt blue, azo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, isoindoline pigments, selenium pigments, and perylene pigments. Is mentioned.
Examples of extender pigments include clay, kaolin, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, talc, silica, and alumina white.
Examples of bright pigments include aluminum, copper, zinc, brass, nickel, aluminum oxide, mica, aluminum oxide coated with titanium oxide or iron oxide, mica coated with titanium oxide or iron oxide, glass flake, hologram And pigments.
One or more of these can be used.

水性被覆材における重合体粒子の濃度は、1〜80質量%であることが好ましく、2〜70質量%であることがより好ましい。この範囲であれば、塗料粘度特性、塗膜の耐水性および耐溶剤性に優れる。
また、水性被覆材が、本発明の重合体粒子以外の他の重合体粒子を含む場合、重合体粒子100質量部に対して、5000質量部以下であることが、塗料粘度特性、塗膜の耐水性および耐溶剤性の点で好ましい。
The concentration of the polymer particles in the aqueous coating material is preferably 1 to 80% by mass, and more preferably 2 to 70% by mass. If it is this range, it is excellent in a coating-material viscosity characteristic, the water resistance of a coating film, and solvent resistance.
Further, when the aqueous coating material contains other polymer particles other than the polymer particles of the present invention, it is 5000 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer particles. It is preferable in terms of water resistance and solvent resistance.

[水性被覆材の調製方法]
本発明の水性被覆材は、本発明の重合体粒子を含む分散液(前述の重合体分散液であってもよい)と、好ましくはオレフィン重合体と、上述の各種添加剤とを撹拌混合することにより調製することができる。
[Method for preparing aqueous coating material]
The aqueous coating material of the present invention stirs and mixes a dispersion containing the polymer particles of the present invention (which may be the polymer dispersion described above), preferably an olefin polymer, and the various additives described above. Can be prepared.

<塗装物>
本発明の塗装物とは、本発明の重合体粒子を含有する水性被覆材が塗布された塗膜を有する塗装物である。
水性被覆材を塗布して塗膜を作製する箇所に特に制約はなく、種々の物品(以下、便宜的に「基材」と称する。)に成膜して塗装物とすることができる。
基材としては、例えば、自動車車体の外板部、自動車内装基材、家庭電気製品の外板部、セメントモルタル、スレート板、石膏ボード、押し出し成形板、発泡性コンクリート、金属、ガラス、磁器タイル、アスファルト、木材、防水ゴム材、プラスチック、珪酸カルシウム基材、塩ビシート、FRP(Fiber Reinforced Plastics)、天然皮革、合成皮革、繊維等が挙げられる。
本発明の水性被覆材を塗布することにより得られる塗膜を有する塗装物の具体例としては、例えば、乗用車・トラック・オートバイ・バスの内外装、建材、建物内外装、窓枠、窓ガラス、構造部材、板材、機械装置や物品の外装、橋梁、ガードレール、テント、ビニールハウス、ブラインド、屋根材、住宅設備、冷蔵庫、エアコン、テレビ、照明器具、台所用品、機能性繊維等が挙げられる。
<Painted object>
The coated product of the present invention is a coated product having a coating film to which an aqueous coating material containing the polymer particles of the present invention is applied.
There are no particular restrictions on the location where the aqueous coating material is applied to form the coating film, and various articles (hereinafter referred to as “base material” for convenience) can be formed into a coated product.
Examples of the base material include an outer plate part of an automobile body, an automobile interior base material, an outer plate part of a household electrical product, a cement mortar, a slate plate, a gypsum board, an extruded plate, an expandable concrete, a metal, glass, and a porcelain tile. , Asphalt, wood, waterproof rubber material, plastic, calcium silicate base material, PVC sheet, FRP (Fiber Reinforced Plastics), natural leather, synthetic leather, fiber and the like.
Specific examples of the coated material having a coating film obtained by applying the aqueous coating material of the present invention include, for example, interior / exterior of passenger cars / trucks / motorcycles / buses, building materials, interior / exterior of buildings, window frames, window glass, Structural members, plate materials, exteriors of machinery and equipment, bridges, guard rails, tents, greenhouses, blinds, roofing materials, housing equipment, refrigerators, air conditioners, televisions, lighting fixtures, kitchen utensils, functional fibers, and the like.

(塗膜の作製方法)
水性被覆材を各種基材の表面に塗布する方法としては、例えば、エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、回転霧化塗装、カーテンコート塗装、ローラーコート塗装、バーコート塗装、エアナイフコート塗装、刷毛塗り塗装、ディッピング塗装等の各種塗装法を適宜選択することができる。
水性被覆材の塗布量は、水性被覆材を塗布して得られる塗膜の乾燥後の膜厚で、通常約0.1〜100μmとなる量が好ましく、1〜50μmとなる量がより好ましく、10〜40μmとなる量が特に好ましい。
(Preparation method of coating film)
Examples of methods for applying the aqueous coating material to the surface of various substrates include air spray coating, airless spray coating, rotary atomization coating, curtain coat coating, roller coat coating, bar coat coating, air knife coating, and brush coating. Various coating methods such as dipping coating can be selected as appropriate.
The coating amount of the aqueous coating material is the thickness after drying of the coating film obtained by applying the aqueous coating material, and is usually preferably about 0.1 to 100 μm, more preferably 1 to 50 μm, An amount of 10 to 40 μm is particularly preferable.

また、塗布後の乾燥温度は、常温乾燥(5〜35℃)、または35℃を超え200℃以下の範囲、すなわち、5〜200℃とすることが好ましい。特に本発明の水性被覆材は、低温乾燥条件であっても、密着性、耐水性および耐溶剤性に優れる塗膜が得られるため、省エネルギーの観点から常温乾燥(5〜35℃)または低温乾燥(35℃を超え100℃以下)を採用すること、すなわち5〜100℃で乾燥することが好ましく、5〜80℃で乾燥することがより好ましく、5〜70℃で乾燥することがさらに好ましい。また、乾燥時間は、例えば30分間程度が好ましい。本発明の水性被覆材によれば、水および溶剤の蒸発、粒子の融着が不充分な条件下でも、密着性、耐水性および耐溶剤性に優れる塗膜が得られる。   Moreover, it is preferable that the drying temperature after application | coating is normal temperature drying (5-35 degreeC), or the range exceeding 35 degreeC and 200 degrees C or less, ie, 5-200 degreeC. In particular, the aqueous coating material of the present invention provides a coating film having excellent adhesion, water resistance and solvent resistance even under low temperature drying conditions, so that it can be dried at room temperature (5-35 ° C.) or low temperature drying from the viewpoint of energy saving. Adopting (over 35 ° C. and 100 ° C. or less), that is, drying at 5 to 100 ° C. is preferable, drying at 5 to 80 ° C. is more preferable, and drying at 5 to 70 ° C. is more preferable. The drying time is preferably about 30 minutes, for example. According to the aqueous coating material of the present invention, a coating film having excellent adhesion, water resistance and solvent resistance can be obtained even under conditions where water and solvent evaporation and particle fusion are insufficient.

また、塗布後の乾燥は、2工程以上で実施してもよい。例えばプレヒート、エアブローなどの予備工程を行った後、予備工程よりも高温において、熱風炉、電気炉、赤外線誘導加熱炉等の乾燥炉を用いて本工程を行ってもよい。プレヒートを行う場合、その時間は30秒間〜15分間程度が好ましく、1〜10分間がより好ましく、2〜5分間が更に好ましい。本工程の温度、時間は、上記の好ましい範囲内等から、適宜選択できる。
以上説明したように、本発明によれば、重合安定性に優れ、かつ、水性被覆材に用いた際の塗料粘度特性および貯蔵安定性に優れる重合体分散液および該重合体分散液に含まれる重合体粒子を提供できる。そして、本発明によれば、種々の基材に対する密着性、耐水性、耐溶剤性、ソフトフィールに優れる塗膜が得られる水性被覆材と、該水性被覆材が塗布された塗装物とを提供できる。
Moreover, you may implement the drying after application | coating in two or more processes. For example, after performing a preliminary process such as preheating or air blowing, this process may be performed using a drying furnace such as a hot air furnace, an electric furnace, or an infrared induction heating furnace at a higher temperature than the preliminary process. When preheating is performed, the time is preferably about 30 seconds to 15 minutes, more preferably 1 to 10 minutes, and further preferably 2 to 5 minutes. The temperature and time of this step can be appropriately selected from the above preferable range and the like.
As described above, according to the present invention, a polymer dispersion excellent in polymerization stability and excellent in coating viscosity characteristics and storage stability when used in an aqueous coating material, and contained in the polymer dispersion Polymer particles can be provided. According to the present invention, there are provided an aqueous coating material capable of obtaining a coating film excellent in adhesion, water resistance, solvent resistance, and soft feel to various substrates, and a coated product coated with the aqueous coating material. it can.

以下、実施例および比較例を示して本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
なお、特に断りのない限り、本実施例における「部」は「質量部」を意味し、「%」は「質量%」を意味する。また、本実施例における重合体分散液および水性被覆材についての測定、評価等は、以下に示す方法で行った。
また、各例において重合体分散液を製造した際の各成分の配合部数等および評価結果を表1〜3に示した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these Examples.
Unless otherwise specified, “part” in this example means “part by mass”, and “%” means “mass%”. Moreover, the measurement, evaluation, etc. about the polymer dispersion liquid and the aqueous coating material in this example were performed by the methods shown below.
In addition, Tables 1 to 3 show the number of blended parts of each component and the evaluation results when the polymer dispersion was produced in each example.

[塗膜の密着性評価]
(評価用試験片の作製)
ポリオレフィン基材(TSOP−5)に各例で得られた水性被覆材を20℃の雰囲気下で、バーコーターを用いて、乾燥膜厚が20μmとなるように塗装し、乾燥条件(70℃、30分間)で乾燥させたものを、密着性の評価用試験片とした。
(密着性の評価)
試験片の塗膜面に、基材に達するように縦横1mm間隔で各11本の切り込みを入れ、100個の碁盤目を作り、この上にセロハン粘着テープを張りつけた後、この粘着テープを急激に剥がし、塗膜の状態を観察した。同様の粘着テープによる剥離操作を、塗膜面に対して異なる4方向から行い、その後の碁盤目の剥離マス数を観察し、下記の基準で基材密着性を判定した。
◎:碁盤目の剥離マス数が0個
○:碁盤目の剥離マス数が0〜10個
△:碁盤目の剥離マス数が11〜30個
×:碁盤目の剥離マス数が31個以上
[Coating adhesion evaluation]
(Preparation of test specimen for evaluation)
The aqueous coating material obtained in each example was applied to a polyolefin substrate (TSOP-5) in a 20 ° C. atmosphere using a bar coater so that the dry film thickness was 20 μm, and the drying conditions (70 ° C., The test piece for evaluation of adhesion was dried for 30 minutes).
(Evaluation of adhesion)
Make 11 cuts at 1mm vertical and horizontal intervals to reach the base material on the coating surface of the test piece, make 100 grids, and apply cellophane adhesive tape on it, and then apply this adhesive tape rapidly. And the state of the coating film was observed. The same peeling operation with an adhesive tape was performed from four different directions with respect to the coating film surface, the number of peeling masses of the subsequent grids was observed, and the substrate adhesion was determined according to the following criteria.
◎: The number of peeled squares is 0: ○: The number of peeled squares is 0 to 10 △: The number of peeled squares is 11 to 30 ×: The number of peeled squares is 31 or more

[塗膜の耐水性評価]
(評価用試験板の作製)
黒色アクリル板(TP技研製、板厚2mm、縦150mm×横70mm)に、各例で得られた水性被覆材を20℃の雰囲気下でバーコーターを用いて、乾燥膜厚が20μmとなるように塗装し、乾燥条件(70℃、30分間)で乾燥したものを、耐水性の評価用試験板とした。
(耐水性の評価)
評価用試験板を50℃の温水中に24時間浸漬した後に取り出し、直後の60°グロスの保持率(光沢保持率)およびとΔLを耐水性の指標とした。
なお、60°グロスの保持率(%)とは、試験前塗膜の60°グロスを「G1」、50℃の温水中に1日間浸漬した後に取り出し、直後の塗膜の60°グロスを「G2」とすると、「(G2/G1)×100」で表される値である。60°グロスは日本電色工業(株)製PG−1Mにて測定した。
また、ΔLとは、「50℃の温水中に1日間浸漬した後に取り出し、直後の塗膜のL値」から「試験前塗膜のL値」を差し引いた値である。L値は「明度(白さ)」の指標であり、MINOLTA製CR−300にて測定した。
[Water resistance evaluation of coating film]
(Preparation of test plate for evaluation)
Using a bar coater with the aqueous coating material obtained in each example on a black acrylic plate (TP Giken, plate thickness 2 mm, length 150 mm × width 70 mm) at 20 ° C., the dry film thickness becomes 20 μm. A test plate for evaluation of water resistance was prepared by coating the film and drying it under drying conditions (70 ° C., 30 minutes).
(Evaluation of water resistance)
The test plate for evaluation was taken out after being immersed in warm water at 50 ° C. for 24 hours, and the retention rate (gloss retention rate) and ΔL immediately after 60 ° gloss were used as an index of water resistance.
The 60% gloss retention rate (%) means that the 60 ° gloss of the pre-test coating film is “G1”, taken out after being immersed in 50 ° C. warm water for 1 day, and the 60 ° gloss of the coating film immediately after is taken as “ “G2” is a value represented by “(G2 / G1) × 100”. The 60 ° gloss was measured with PG-1M manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.
ΔL is a value obtained by subtracting “L value of coating film before test” from “L value of coating film immediately after being immersed in warm water at 50 ° C. for 1 day”. The L value is an index of “brightness (whiteness)” and was measured with a CR-300 manufactured by MINOLTA.

[触感(ソフトフィール性)試験]
密着性評価用の試験片の塗膜表面について、指触により触感を判定した。
○:塗膜表面にソフト感を感じる。
△:ソフト感をやや感じる。
×:ソフト感は感じない。
[Tactile (soft feel) test]
The tactile sensation was judged by finger touch on the coating film surface of the test piece for adhesion evaluation.
○: A soft feeling is felt on the surface of the coating film.
Δ: Somewhat soft feeling.
X: Soft feeling is not felt.

[実施例1](1段重合)
(重合体分散液の調製)
撹拌機、還流冷却管、温度制御装置、および滴下ポンプを備えたフラスコに、ウレタン樹脂(A)としてポリエステル系ウレタン樹脂(商品名:インプラニール DLP−R、住化バイエルウレタン(株)製、固形分50%):60部(固形分として30部)、脱イオン水:154部、ネオコールSWC(アニオン系界面活性剤、第一工業製薬(株)製、固形分70%):0.13部(固形分0.09部)、ラジカル重合性単量体として、i−ブチルメタクリレート:46.5部、n−ブチルアクリレート:23.5部を仕込み、フラスコを50℃に昇温した。その後、重合開始剤として、t−ブチルヒドロパーオキサイドの70%水溶液(商品名;カヤブチルH70、化薬アクゾ(株)製):0.014部(純分として0.0098部)と、還元剤として、硫酸第一鉄:0.00014部、エチレンジアミン四酢酸(EDTA):0.00019部、アスコルビン酸ナトリウム:0.014部、脱イオン水:0.7部を添加した。また、重合発熱によるピークトップ温度を確認後、フラスコの内温を60℃に昇温して1.5時間間保持した。その後、反応液を室温まで冷却し、本発明の重合体粒子を含む分散液(重合体分散液)を得た。
[Example 1] (One-stage polymerization)
(Preparation of polymer dispersion)
In a flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a temperature control device, and a dripping pump, a polyester urethane resin (trade name: Implanil DLP-R, manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., solid) as a urethane resin (A) 50%): 60 parts (30 parts as solid content), deionized water: 154 parts, Neocor SWC (anionic surfactant, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., solid content 70%): 0.13 parts (Solid content: 0.09 part) As a radical polymerizable monomer, 46.5 parts of i-butyl methacrylate and 23.5 parts of n-butyl acrylate were charged, and the flask was heated to 50 ° C. Thereafter, as a polymerization initiator, a 70% aqueous solution of t-butyl hydroperoxide (trade name; Kayabutyl H70, manufactured by Kayaku Akzo Co., Ltd.): 0.014 parts (0.0098 parts as a pure component) and a reducing agent As follows: Ferrous sulfate: 0.00014 parts, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA): 0.00019 parts, sodium ascorbate: 0.014 parts, deionized water: 0.7 parts. Further, after confirming the peak top temperature due to the polymerization exotherm, the internal temperature of the flask was raised to 60 ° C. and held for 1.5 hours. Then, the reaction liquid was cooled to room temperature, and the dispersion liquid (polymer dispersion liquid) containing the polymer particles of the present invention was obtained.

(水性被覆材の調製)
得られた重合体分散液200部(固形分量として70部)にポリオレフィン重合体分散液(商品名:スーパークロンE−480T、日本製紙(株)製、固形分30%):100部(固形分量として30部)を添加し、ディスパーで撹拌しながら、溶剤(ジエチレングリコールモノn−ブチルエーテル)20部、濡れ剤(商品名:KL−245)7部、脱イオン水20部の混合液を添加し、水性被覆材を調製した。
得られた水性被覆材を、上述のように評価用試験板に塗布して、塗膜を作製し、密着性、耐水性、およびソフトフィール性について評価を行った。評価結果を表1に示す。
(Preparation of aqueous coating material)
Polyolefin polymer dispersion (trade name: Supercron E-480T, Nippon Paper Industries Co., Ltd., solid content 30%): 100 parts (solid content) to 200 parts (70 parts as solid content) of the obtained polymer dispersion 30 parts), and stirring with a disper, 20 parts of a solvent (diethylene glycol mono n-butyl ether), 7 parts of a wetting agent (trade name: KL-245), and 20 parts of deionized water are added, An aqueous coating was prepared.
The obtained aqueous coating material was applied to a test plate for evaluation as described above to produce a coating film, and evaluated for adhesion, water resistance, and soft feel. The evaluation results are shown in Table 1.

[実施例2、3]
表1に示すように各成分を変更し、実施例1と同様の操作にて反応液を調製し、反応液を室温まで冷却した後に、中和剤として、実施例2では25%アンモニア水:0.79部、及び、脱イオン水:1.4部、実施例3では25%アンモニア水:2.42部、及び、脱イオン水:1.4部を添加し、重合体分散液、および水性被覆材を調製した。得られた水性被覆材について、実施例1と同様の評価を行い、その評価結果を表1に示す。
[Examples 2 and 3]
As shown in Table 1, each component was changed, and a reaction solution was prepared in the same manner as in Example 1. After cooling the reaction solution to room temperature, 25% ammonia water in Example 2 was used as a neutralizing agent: 0.79 parts and deionized water: 1.4 parts, and in Example 3, 25% ammonia water: 2.42 parts and deionized water: 1.4 parts were added, and the polymer dispersion was added. An aqueous coating was prepared. The obtained aqueous coating material was evaluated in the same manner as in Example 1, and the evaluation results are shown in Table 1.

[実施例5〜8]
表1に示すように、ウレタン樹脂(A)、単量体(b1)、単量体(b2)の各成分を変更し、かつ実施例1で使用した界面活性剤、重合開始剤、還元剤、脱イオン水の量を以下の通り変更した以外は実施例1と同様の操作を行い、重合体分散液、および水性被覆材を調製した。得られた水性被覆材について、実施例1と同様の評価を行い、その評価結果を表1に示す。
[実施例5]
DLP−R:40部(固形分として20部)
脱イオン水:164部
ネオコールSWC:0.15部(固形分0.105部)
カヤブチルH70:0.016部(純分として0.0112)
硫酸第一鉄:0.00016部
EDTA:0.00022部
アスコルビン酸ナトリウム:0.016部
脱イオン水:0.8部
[Examples 5 to 8]
As shown in Table 1, the surfactant, the polymerization initiator, and the reducing agent used in Example 1 were changed in each component of the urethane resin (A), the monomer (b1), and the monomer (b2). A polymer dispersion and an aqueous coating material were prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of deionized water was changed as follows. The obtained aqueous coating material was evaluated in the same manner as in Example 1, and the evaluation results are shown in Table 1.
[Example 5]
DLP-R: 40 parts (20 parts as solid content)
Deionized water: 164 parts Neocor SWC: 0.15 parts (solid content 0.105 parts)
Kayabutyl H70: 0.016 part (0.0112 as a pure component)
Ferrous sulfate: 0.00016 parts EDTA: 0.00022 parts Sodium ascorbate: 0.016 parts Deionized water: 0.8 parts

[実施例6]
DLP−R:92部(固形分として46部)
脱イオン水:138部
ネオコールSWC:0.1部(固形分0.07部)
カヤブチルH70:0.0108部(純分として0.00756部)
硫酸第一鉄:0.000108部
EDTA:0.00015部
アスコルビン酸ナトリウム:0.0108部
脱イオン水:0.54部
[Example 6]
DLP-R: 92 parts (46 parts as solid content)
Deionized water: 138 parts Neocoal SWC: 0.1 parts (solid content 0.07 parts)
Kayabutyl H70: 0.0108 parts (0.00756 parts as a pure component)
Ferrous sulfate: 0.000108 parts EDTA: 0.00015 parts Sodium ascorbate: 0.0108 parts Deionized water: 0.54 parts

[実施例7]
DLP−R:140部(固形分として70部)
脱イオン水:114部
ネオコールSWC:0.06部(固形分0.042部)
カヤブチルH70:0.006部(純分として0.00042部)
硫酸第一鉄:0.00006部
EDTA:0.00008部
アスコルビン酸ナトリウム:0.006部
脱イオン水:0.3部
[Example 7]
DLP-R: 140 parts (70 parts as solid content)
Deionized water: 114 parts Neocor SWC: 0.06 parts (solid content 0.042 parts)
Kayabutyl H70: 0.006 part (0.00042 part as pure part)
Ferrous sulfate: 0.00006 part EDTA: 0.00008 part Sodium ascorbate: 0.006 part Deionized water: 0.3 part

[実施例8]
DLP−R:160部(固形分として80部)
脱イオン水:104部
ネオコールSWC:0.04部(固形分0.028部)
カヤブチルH70:0.004部(純分として0.0028部)
硫酸第一鉄:0.00004部
EDTA:0.00005部
アスコルビン酸ナトリウム:0.004部
脱イオン水:0.2部
[Example 8]
DLP-R: 160 parts (80 parts as solid content)
Deionized water: 104 parts Neocol SWC: 0.04 parts (solid content 0.028 parts)
Kayabutyl H70: 0.004 part (0.0028 part as pure part)
Ferrous sulfate: 0.00004 parts EDTA: 0.00005 parts Sodium ascorbate: 0.004 parts Deionized water: 0.2 parts

[実施例4、9〜14]
表1、2に示すように各成分を変更した以外は、実施例1と同様の操作にて重合体分散液、および水性被覆材を調製した。なお、実施例4ではウレタン樹脂(A)として、UH650:スルホン酸基を有するポリエステル系ウレタン樹脂(商品名:インプラニールUH650、住化バイエルウレタン(株)製、固形分50%)を用いた。
得られた水性被覆材について、実施例1と同様の評価を行い、その評価結果を表1、2に示す。
[Examples 4 and 9 to 14]
A polymer dispersion and an aqueous coating material were prepared in the same manner as in Example 1, except that each component was changed as shown in Tables 1 and 2. In Example 4, as the urethane resin (A), UH650: polyester urethane resin having a sulfonic acid group (trade name: Implanil UH650, manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., solid content 50%) was used.
The obtained aqueous coating material was evaluated in the same manner as in Example 1, and the evaluation results are shown in Tables 1 and 2.

[実施例15](2段重合)
(重合体分散液の調製)
(1)1段目の重合工程(ラジカル重合性単量体混合物を一括投入)
撹拌機、還流冷却管、温度制御装置、および滴下ポンプを備えたフラスコに、ウレタン樹脂(A)としてポリエステル系ウレタン樹脂(商品名:インプラニール DLP−R、住化バイエルウレタン(株)製、固形分50%):60部(固形分量として30部)、脱イオン水:113.4部、ネオコールSWC(アニオン系界面活性剤、第一工業製薬(株)製、固形分70%):0.13部(固形分量0.091部)、ラジカル重合性単量体として、i−ブチルメタクリレート:23.5部、n−ブチルアクリレート:11.5部を仕込み、フラスコを50℃に昇温した。その後、重合開始剤として、t−ブチルヒドロパーオキサイドの70%水溶液(商品名;カヤブチルH70、化薬アクゾ(株)製):0.014部(純分として0.0098部)と、還元剤として、硫酸第一鉄:0.00014部、エチレンジアミン四酢酸(EDTA):0.00019部、アスコルビン酸ナトリウム:0.014部、脱イオン水:0.7部を添加した。また、重合発熱によるピークトップ温度を確認後、フラスコの内温を75℃に昇温して20分間保持した。
(2)2段目の重合工程(プレ乳化液を滴下)
次いで、上記(1)で得られた分散液に、還元剤として、アスコルビン酸ナトリウム:0.07部、脱イオン水:3.5部を添加して、75℃で10分間保持した後、i−ブチルメタクリレート:23.5部、n−ブチルアクリレート:11.5部、ネオコールSW−C:0.56部(固形分0.392部)、アデカリアソープER−10(ノニオン系界面活性剤、(株)ADEKA製):0.56部、脱イオン水:21部を含む予め乳化分散させたプレ乳化液と、t−ブチルヒドロパーオキサイド70%水溶液(商品名;カヤブチルH70、化薬アクゾ(株)製):0.021部(純分として0.0147部)、脱イオン水:17.5部とを含む重合開始剤水溶液を1時間かけて滴下した。この滴下中はフラスコの内温を75℃に保持し、滴下が終了してから75℃で1.5時間保持した。その後、反応液を室温まで冷却し、本発明の重合体粒子を含む分散液(重合体分散液)を得た。
水性被覆材は、実施例1と同様の操作にて調製した。そして、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を表2に示す。
Example 15 (two-stage polymerization)
(Preparation of polymer dispersion)
(1) First stage polymerization process (radical polymerizable monomer mixture is charged all at once)
In a flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a temperature control device, and a dripping pump, a polyester urethane resin (trade name: Implanil DLP-R, manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., solid) as a urethane resin (A) 50%): 60 parts (30 parts as solid content), deionized water: 113.4 parts, Neocor SWC (anionic surfactant, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., solid content 70%): 0. 13 parts (solid content: 0.091 part), as radical polymerizable monomers, 23.5 parts of i-butyl methacrylate and 11.5 parts of n-butyl acrylate were charged, and the flask was heated to 50 ° C. Thereafter, as a polymerization initiator, a 70% aqueous solution of t-butyl hydroperoxide (trade name; Kayabutyl H70, manufactured by Kayaku Akzo Co., Ltd.): 0.014 parts (0.0098 parts as a pure component) and a reducing agent As follows: Ferrous sulfate: 0.00014 parts, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA): 0.00019 parts, sodium ascorbate: 0.014 parts, deionized water: 0.7 parts. Further, after confirming the peak top temperature due to the polymerization exotherm, the internal temperature of the flask was raised to 75 ° C. and held for 20 minutes.
(2) Second stage polymerization step (pre-emulsion solution added dropwise)
Next, as a reducing agent, sodium ascorbate: 0.07 part, deionized water: 3.5 parts were added to the dispersion obtained in (1) above, and the mixture was kept at 75 ° C. for 10 minutes. -Butyl methacrylate: 23.5 parts, n-butyl acrylate: 11.5 parts, Neocor SW-C: 0.56 parts (solid content 0.392 parts), Adekaria soap ER-10 (nonionic surfactant, (Made by ADEKA Co., Ltd.): 0.56 parts, deionized water: pre-emulsified dispersion containing 21 parts in advance, and a 70% aqueous solution of t-butyl hydroperoxide (trade name; Kayabutyl H70, Kayaku Akzo ( Co., Ltd.): A polymerization initiator aqueous solution containing 0.021 parts (0.0147 parts as a pure component) and deionized water: 17.5 parts was added dropwise over 1 hour. During the dropwise addition, the internal temperature of the flask was maintained at 75 ° C., and was maintained at 75 ° C. for 1.5 hours after the completion of the dropwise addition. Then, the reaction liquid was cooled to room temperature, and the dispersion liquid (polymer dispersion liquid) containing the polymer particles of the present invention was obtained.
The aqueous coating material was prepared in the same manner as in Example 1. And evaluation similar to Example 1 was performed. The evaluation results are shown in Table 2.

[実施例16〜19]
表2に示すように各成分を変更した以外は、実施例15と同様の操作にて重合体分散液、および水性被覆材を調製した。そして、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を表2に示す。
[Examples 16 to 19]
A polymer dispersion and an aqueous coating material were prepared in the same manner as in Example 15 except that each component was changed as shown in Table 2. And evaluation similar to Example 1 was performed. The evaluation results are shown in Table 2.

[比較例1〜3]
表3に示すように各成分を変更した以外は、実施例1と同様の操作にて重合体分散液、および水性被覆材を調製した。そして、実施例1と同様の評価を行った。評価結果を表3に示す。
[Comparative Examples 1-3]
A polymer dispersion and an aqueous coating material were prepared in the same manner as in Example 1 except that each component was changed as shown in Table 3. And evaluation similar to Example 1 was performed. The evaluation results are shown in Table 3.

Figure 2016040360
Figure 2016040360

Figure 2016040360
Figure 2016040360

Figure 2016040360
Figure 2016040360

ただし、表中の略号は、以下の化合物を示す。
[ウレタン樹脂(A)]
・DLP−R:スルホン酸基を有するポリエステル系ウレタン樹脂(商品名:インプラニールDLP−R、住化バイエルウレタン(株)製、固形分50%)
・UH650:スルホン酸基を有するポリエステル系ウレタン樹脂(商品名:インプラニールUH650、住化バイエルウレタン(株)製、固形分50%)
[ラジカル重合性単量体]
・tBMA:t−ブチルメタクリレート(SP値:18.32)
・MMA:メチルメタクリレート(SP値:20.15)
・iBMA:i−ブチルメタクリレート(SP値:18.82)
・nBMA:n−ブチルメタクリレート(SP値:19.12)
・iBA:i−ブチルアクリレート(SP値:19.40)
・nBA:n−ブチルアクリレート(SP値:19.73)
・AA:アクリル酸(SP値:25.70)
However, the symbol in a table | surface shows the following compounds.
[Urethane resin (A)]
DLP-R: Polyester urethane resin having a sulfonic acid group (trade name: Implanil DLP-R, manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., solid content 50%)
UH650: Polyester urethane resin having a sulfonic acid group (trade name: Implanil UH650, manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., solid content 50%)
[Radically polymerizable monomer]
TBMA: t-butyl methacrylate (SP value: 18.32)
MMA: Methyl methacrylate (SP value: 20.15)
IBMA: i-butyl methacrylate (SP value: 18.82)
NBMA: n-butyl methacrylate (SP value: 19.12)
IBA: i-butyl acrylate (SP value: 19.40)
NBA: n-butyl acrylate (SP value: 19.73)
AA: acrylic acid (SP value: 25.70)

表1、2に示すように、各実施例1〜19の重合体粒子を含む分散液を含む水性被覆材から得られる塗膜は密着性、耐水性およびソフトフィール性に優れていた。
これに対して、表3に示すように、溶解性パラメーター(SP)が20.1(J/cm1/2以下のメタクリル酸エステル単量体(b2)を、ラジカル重合性単量体(b)の総量に対して、50wt%含まない比較例1は密着性が劣っていた。また重合体(B)のガラス転移温度(Tg)が−5〜45℃の範囲にない比較例2、比較例3はいずれも密着性が悪かった。
As shown in Tables 1 and 2, the coating film obtained from the aqueous coating material containing the dispersion containing the polymer particles of Examples 1 to 19 was excellent in adhesion, water resistance, and soft feel.
On the other hand, as shown in Table 3, a methacrylic acid ester monomer (b2) having a solubility parameter (SP m ) of 20.1 (J / cm 3 ) 1/2 or less was converted into a radical polymerizable monomer. The comparative example 1 which does not contain 50 wt% with respect to the total amount of a body (b) was inferior in adhesiveness. Further, Comparative Example 2 and Comparative Example 3 where the glass transition temperature (Tg) of the polymer (B) was not in the range of −5 to 45 ° C. were poor in adhesion.

本発明の重合体粒子を含む重合体分散液および水性被覆材は、種々の基材、特にポリオレフィン基材に対する密着性、耐水性、およびソフトフィール性に優れる塗膜を形成できる。また、得られた塗膜は、低温乾燥条件下においても、密着性、耐水性に優れている。そのため、そのため、本発明の水性被覆材は、乗用車・トラック・オートバイ・バス等の自動車車体の外板部、自動車部品、建築物、土木構造物等の躯体保護、意匠性付与を始めとする様々な被覆用途に用いることができ、工業上極めて有益である。   The polymer dispersion containing the polymer particles of the present invention and the aqueous coating material can form a coating film excellent in adhesion, water resistance, and soft feel to various substrates, particularly polyolefin substrates. Moreover, the obtained coating film is excellent in adhesiveness and water resistance even under low temperature drying conditions. Therefore, the water-based coating material according to the present invention is used for various purposes including protection of the body of automobile car bodies such as passenger cars, trucks, motorcycles, buses, etc., automobile parts, buildings, civil engineering structures, etc. Can be used for various coating applications, and is extremely useful industrially.

Claims (8)

ウレタン樹脂(A)と、ラジカル重合性単量体(b)由来のモノマーユニットを含む重合体(B)とを同一粒子内に含む重合体粒子であって、
前記ラジカル重合性単量体(b)が、アクリル酸エステル単量体(b1)、およびFedors法により算出される溶解性パラメーターが20.1(J/cm1/2以下であるメタクリル酸エステル単量体(b2)からなる群より選択される1種以上を、前記ラジカル重合性単量体(b)の総量に対して、50〜100質量%含み、
前記重合体(B)の以下の式(1)により算出されるガラス転移温度(Tg)が−35〜57℃である、重合体粒子。
Tg=1/(W/Tg+W/Tg+・・・+W/Tg)・・・ (1)
(式(1)において、Tgは重合体(B)のガラス転移温度を表し、Tg、Tg・・・Tgは、重合体(B)を構成する各ラジカル重合性単量体のガラス転移温度を表し、W、W・・・Wは、各ラジカル重合性単量体の質量分率を表す。)
Polymer particles containing urethane resin (A) and polymer (B) containing a monomer unit derived from radical polymerizable monomer (b) in the same particle,
The radical polymerizable monomer (b) is an acrylate monomer (b1), and methacrylic acid having a solubility parameter calculated by the Fedors method of 20.1 (J / cm 3 ) 1/2 or less. 1 to 1 or more types selected from the group consisting of ester monomers (b2) is contained in an amount of 50 to 100% by mass based on the total amount of the radical polymerizable monomers (b),
The polymer particle whose glass transition temperature (Tg) computed by the following formula | equation (1) of the said polymer (B) is -35-57 degreeC.
Tg = 1 / (W 1 / Tg 1 + W 2 / Tg 2 +... + W n / Tg n ) (1)
In (Equation (1), Tg represents the glass transition temperature of the polymer (B), Tg 1, Tg 2 ··· Tg n is the glass of the radically polymerizable monomers constituting the polymer (B) Represents transition temperature, W 1 , W 2 ... W n represent mass fractions of each radical polymerizable monomer.)
前記重合体(B)の、以下の式(2)により算出される溶解性パラメーターが、19.7(J/cm1/2以下である、請求項1に記載の重合体粒子。
SP=1/(W/SPm1+W/SPm2+・・・+W/SPmn) ・・・(2)
(式(2)において、SPは重合体(B)の溶解性パラメーターを表し、SPm1、SPm2・・・SPmnは、重合体(B)を構成する各ラジカル重合性単量体のFedors法により算出される溶解性パラメーターを表し、W、W・・・Wは、各ラジカル重合性単量体の質量分率を表す。)
The polymer particle of Claim 1 whose solubility parameter computed by the following formula | equation (2) of the said polymer (B) is 19.7 (J / cm < 3 >) < 1/2 > or less.
SP p = 1 / (W 1 / SP m1 + W 2 / SP m2 + ··· + W n / SP mn) ··· (2)
(In Formula (2), SP p represents the solubility parameter of the polymer (B), and SP m1 , SP m2 ... SP mn represents the respective radical polymerizable monomers constituting the polymer (B). The solubility parameter calculated by the Fedors method is represented, and W 1 , W 2 ... W n represent the mass fraction of each radical polymerizable monomer.)
前記重合体(B)の前記式(1)により算出されるガラス転移温度(Tg)が−5〜45℃である、請求項1または2に記載の重合体粒子。   The polymer particle of Claim 1 or 2 whose glass transition temperature (Tg) computed by the said Formula (1) of the said polymer (B) is -5-45 degreeC. 前記ラジカル重合性単量体(b)が、少なくとも前記メタクリル酸エステル単量体(b2)を含み、
前記メタクリル酸エステル単量体(b2)が、t−ブチルメタクリレート、i−ブチルメタクリレートおよびn−ブチルメタクリレートからなる群より選ばれる少なくとも1つのメタクリル酸エステルを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の重合体粒子。
The radical polymerizable monomer (b) contains at least the methacrylic acid ester monomer (b2),
The methacrylic acid ester monomer (b2) contains at least one methacrylic acid ester selected from the group consisting of t-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate and n-butyl methacrylate. The polymer particles according to Item.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の重合体粒子を含む重合体分散液。   The polymer dispersion liquid containing the polymer particle as described in any one of Claims 1-4. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の重合体粒子と分散媒とを含む水性被覆材。   The aqueous coating material containing the polymer particle and dispersion medium as described in any one of Claims 1-4. さらにポリオレフィン重合体を含む請求項6に記載の水性被覆材。   The aqueous coating material according to claim 6, further comprising a polyolefin polymer. 請求項6または7に記載の水性被覆材が塗布された塗装物。   A coated product to which the aqueous coating material according to claim 6 is applied.
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