JP2018199788A - Aqueous resin dispersion and method for producing aqueous resin dispersion - Google Patents

Aqueous resin dispersion and method for producing aqueous resin dispersion Download PDF

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Abstract

To provide an aqueous resin dispersion having excellent adhesion and water resistance with respect to a polyolefin base material such as a polypropylene base material and a method of producing the same.SOLUTION: The present invention provides an aqueous resin dispersion (C) made by polymerization of a radical-polymerizable monomer (B) in an aqueous resin dispersion (A) of an olefin polymer with an average particle size of 100 nm or less; and a method for producing an aqueous resin dispersion (C) by polymerization of a radical-polymerizable monomer (B) in an aqueous resin dispersion (A) of an olefin polymer with an average particle size of 100 nm or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、水性樹脂分散体及び水性樹脂分散体の製造方法に関する。   The present invention relates to an aqueous resin dispersion and a method for producing an aqueous resin dispersion.

プロピレン重合体やプロピレン−α−オレフィン共重合体等のポリオレフィンは安価であり、機械的物性、耐熱性、耐薬品性及び耐水性等に優れていることから、広い産業分野で使用されている。しかしながら、ポリオレフィンは、分子中に極性基がなく極性が低いため、ポリオレフィン基材に対しては塗装や接着が困難な場合が多く、塗装性や接着性の改善が望まれていた。   Polyolefins such as propylene polymers and propylene-α-olefin copolymers are inexpensive and have excellent mechanical properties, heat resistance, chemical resistance, water resistance, and the like, and are therefore used in a wide range of industrial fields. However, since polyolefin has no polar group in the molecule and low polarity, it is often difficult to coat or adhere to a polyolefin substrate, and improvement in paintability and adhesiveness has been desired.

ポリオレフィン基材の表面改質方法としては、薬剤等で化学的に処理する方法や、コロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理等によって基材表面を酸化処理する方法等が知られている。しかし、これらの方法では、特殊な装置が必要であるばかりでなく、塗装性や接着性の改良効果が必ずしも充分ではない。   As a method for modifying the surface of a polyolefin substrate, a method of chemically treating with a chemical or the like, a method of oxidizing the substrate surface by corona discharge treatment, plasma treatment, flame treatment or the like are known. However, these methods require not only a special device but also an effect of improving paintability and adhesiveness.

ポリオレフィン基材の表面改質方法としては、基材表面に、表面処理剤、接着剤あるいは塗料等として、オレフィン系重合体又は変性ポリオレフィンに親水性高分子がグラフト結合されたグラフト共重合体を含む水性樹脂分散体を塗布する方法も知られている。変性ポリオレフィンとしては、塩素化ポリプロピレンや酸変性プロピレン−α−オレフィン共重合体、酸変性塩素化ポリプロピレン等が用いられている。   As a method for modifying the surface of a polyolefin substrate, the surface of the substrate includes an olefin polymer or a graft copolymer in which a hydrophilic polymer is grafted to a modified polyolefin as a surface treatment agent, an adhesive, or a paint. A method of applying an aqueous resin dispersion is also known. As the modified polyolefin, chlorinated polypropylene, acid-modified propylene-α-olefin copolymer, acid-modified chlorinated polypropylene, or the like is used.

上記の水性樹脂分散体の塗料等としての性能、貯蔵安定性を向上させるため、オレフィン系重合体又は変性ポリオレフィンと、ラジカル重合性単量体を重合してなる重合体とを複合化する方法も提案されている。例えば、特許文献1,2には、オレフィン系重合体に親水性高分子や不飽和カルボン酸がグラフト結合されたグラフト共重合体の水性樹脂分散体中でビニル系単量体を乳化重合する方法が記載されている。また、特許文献3には変性ポリオレフィンの水性樹脂分散体中でビニル系単量体の重合を行う方法が記載されている。特許文献4,5にはオレフィン系重合体や変性ポリオレフィンを界面活性剤の存在下で水に分散させた後に、ビニル系単量体の乳化重合を行う方法が記載されている。   In order to improve the performance and storage stability of the above-mentioned aqueous resin dispersion as a paint, a method of combining an olefin polymer or modified polyolefin with a polymer obtained by polymerizing a radical polymerizable monomer is also available. Proposed. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a method of emulsion polymerization of a vinyl monomer in an aqueous resin dispersion of a graft copolymer obtained by grafting a hydrophilic polymer or an unsaturated carboxylic acid to an olefin polymer. Is described. Patent Document 3 describes a method of polymerizing a vinyl monomer in a modified polyolefin aqueous resin dispersion. Patent Documents 4 and 5 describe a method in which an olefin polymer or a modified polyolefin is dispersed in water in the presence of a surfactant, followed by emulsion polymerization of a vinyl monomer.

特開2011−46777号公報JP 2011-46777 A 特開2006−36920号公報JP 2006-36920 A 特開2004−91559号公報JP 2004-91559 A 特開2002−308921号公報JP 2002-308921 A 特開2013−133417号公報JP2013-133417A

しかし、特許文献1〜5に記載の方法では、ラジカル重合性単量体を重合するために、界面活性剤が水性樹脂分散体に含まれているので、得られる水性樹脂分散体を用いた塗料等のポリプロピレン基材への接着性及び耐水性が十分なものではなかった。   However, in the methods described in Patent Documents 1 to 5, since the surfactant is contained in the aqueous resin dispersion in order to polymerize the radical polymerizable monomer, the paint using the obtained aqueous resin dispersion The adhesiveness and water resistance to a polypropylene substrate such as the above were not sufficient.

本発明は上記背景に鑑みてなされたものであり、ポリプロピレン基材等のポリオレフィン基材に対しても優れた接着性及び耐水性を有する水性樹脂分散体及びその製造方法を提供する。   This invention is made | formed in view of the said background, and provides the aqueous resin dispersion which has the outstanding adhesiveness and water resistance with respect to polyolefin base materials, such as a polypropylene base material, and its manufacturing method.

本発明の発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、平均粒径が100nm以下のオレフィン重合体の水性樹脂分散体(A)中でラジカル重合性単量体(B)を重合してなる水性樹脂分散体(C)、又は平均粒径が100nm以下であってかつ、酸価が11〜25mgKOH/gであるオレフィン重合体の水性樹脂分散体(A)中でラジカル重合性単量体(B)を重合してなる水性樹脂分散体(C)により、前記課題を解決することができることを見出した。
すなわち、本発明は下記に関する。
[1] 平均粒径が100nm以下のオレフィン系重合体の水性樹脂分散体(A)中でラジカル重合性単量体(B)を重合してなる水性樹脂分散体(C)。
[2] 前記水性樹脂分散体(A)の酸価が11〜25mgKOH/gである[1]に記載の水性樹脂分散体(C)。
[3] 平均粒径が100nm以下のオレフィン系重合体の水性樹脂分散体(A)中でラジカル重合性単量体(B)を重合させる水性樹脂分散体(C)の製造方法。
[4] 前記水性樹脂分散体(A)中の界面活性剤の含有量が、ラジカル重合性単量体(B)100質量部に対して2質量部以下である[3]に記載の水性樹脂分散体(C)の製造方法。
As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have obtained an aqueous solution obtained by polymerizing the radical polymerizable monomer (B) in an aqueous resin dispersion (A) of an olefin polymer having an average particle size of 100 nm or less. The radically polymerizable monomer (B) in the resin dispersion (C) or the aqueous resin dispersion (A) of an olefin polymer having an average particle size of 100 nm or less and an acid value of 11 to 25 mgKOH / g It has been found that the above-mentioned problems can be solved by the aqueous resin dispersion (C) obtained by polymerizing (A).
That is, the present invention relates to the following.
[1] An aqueous resin dispersion (C) obtained by polymerizing a radical polymerizable monomer (B) in an aqueous resin dispersion (A) of an olefin polymer having an average particle size of 100 nm or less.
[2] The aqueous resin dispersion (C) according to [1], wherein the acid value of the aqueous resin dispersion (A) is 11 to 25 mg KOH / g.
[3] A method for producing an aqueous resin dispersion (C) in which the radical polymerizable monomer (B) is polymerized in an aqueous resin dispersion (A) of an olefin polymer having an average particle size of 100 nm or less.
[4] The aqueous resin according to [3], wherein the content of the surfactant in the aqueous resin dispersion (A) is 2 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the radical polymerizable monomer (B). Production method of dispersion (C).

本発明の水性樹脂分散体及びその製造方法によれば、ポリプロピレン基材等のポリオレフィン基材に対しても優れた接着性及び耐水性が得られる。   According to the aqueous resin dispersion and the method for producing the same of the present invention, excellent adhesion and water resistance can be obtained even for a polyolefin substrate such as a polypropylene substrate.

本発明において「分散」とは、水性媒体に固体粒子が極めて小さく、かつ単分子で存在している状態をいい、実質的には溶解といえるような状態をも含む概念である。   In the present invention, “dispersion” means a state in which solid particles are extremely small and exist as a single molecule in an aqueous medium, and is a concept including a state that can be said to be substantially dissolved.

[水性樹脂分散体(C)]
本発明の水性樹脂分散体(C)(以下、「水性樹脂分散体(C)とも記す。」)は、平均粒径が100nm以下のオレフィン系重合体の水性樹脂分散体(A)中でラジカル重合性単量体(B)を重合してなる水性樹脂分散体である。以下、本発明の水性樹脂分散体(C)について、「オレフィン系重合体の水性樹脂分散体(A)」、「ラジカル重合性単量体(B)」、「水性樹脂分散体(C)」の順に説明する。
[Aqueous resin dispersion (C)]
The aqueous resin dispersion (C) of the present invention (hereinafter also referred to as “aqueous resin dispersion (C)”) is a radical in the aqueous resin dispersion (A) of an olefin polymer having an average particle size of 100 nm or less. An aqueous resin dispersion obtained by polymerizing the polymerizable monomer (B). Hereinafter, with respect to the aqueous resin dispersion (C) of the present invention, “an aqueous resin dispersion of an olefin polymer (A)”, “radical polymerizable monomer (B)”, “aqueous resin dispersion (C)”. Will be described in the order.

≪オレフィン系重合体の水性樹脂分散体(A)≫
オレフィン系重合体の水性樹脂分散体(A)(以下、「水性樹脂分散体(A)とも記す。」)とは、オレフィン系重合体(a1)(以下、「重合体(a1)」とも記す。)が水性媒体に分散している水性樹脂分散体を意味する。
水性樹脂分散体(A)に分散している重合体(a1)の平均粒径は、100nm以下であり、80nm以下が好ましい。前記平均粒径が100nm以下であれば、水性樹脂分散体(A)中でラジカル重合性単量体(B)を重合する際に、水性樹脂分散体(A)の不安定化によるカレットの生成が低減され、ポリプロピレン基材への接着性が阻害されにくくなる傾向がある。前記平均粒径の下限値は、理論的には0であり、特に制限されない。なお、前記平均粒径は光散乱光度計により計測したキュムラント平均粒子径(D50)を意味する。
≪Aqueous resin dispersion of olefin polymer (A) ≫
The olefin polymer aqueous resin dispersion (A) (hereinafter also referred to as “aqueous resin dispersion (A)”) refers to the olefin polymer (a1) (hereinafter also referred to as “polymer (a1)”). .) Means an aqueous resin dispersion dispersed in an aqueous medium.
The average particle diameter of the polymer (a1) dispersed in the aqueous resin dispersion (A) is 100 nm or less, and preferably 80 nm or less. When the average particle size is 100 nm or less, when polymerizing the radical polymerizable monomer (B) in the aqueous resin dispersion (A), cullet is generated due to destabilization of the aqueous resin dispersion (A). Tends to be reduced, and the adhesion to the polypropylene substrate tends to be less likely to be hindered. The lower limit of the average particle diameter is theoretically 0 and is not particularly limited. Incidentally, the average particle size means a cumulant average particle diameter measured by light scattering photometer (D 50).

水性樹脂分散体(A)の酸価は11〜25mgKOH/gであることが好ましく、13〜20KOHmg/gであることがより好ましい。前記酸価が11mgKOH/g以上であれば、水性樹脂分散体(A)とラジカル重合性単量体(B)が程よく相溶し、ラジカル重合性単量体(B)の重合後でもカレットが生成されない傾向がある。前記酸価が25mgKOH/g以下であれば、水性樹脂分散体(C)のポリプロピレン基材に対する接着性が優れる傾向がある。   The acid value of the aqueous resin dispersion (A) is preferably 11 to 25 mgKOH / g, and more preferably 13 to 20 KOHmg / g. If the acid value is 11 mgKOH / g or more, the aqueous resin dispersion (A) and the radical polymerizable monomer (B) are compatible with each other, and cullet is formed even after polymerization of the radical polymerizable monomer (B). There is a tendency not to be generated. If the said acid value is 25 mgKOH / g or less, there exists a tendency for the adhesiveness with respect to the polypropylene base material of an aqueous resin dispersion (C) to be excellent.

<重合体(a1)>
重合体(a1)は、ポリプロピレン基材への接着性に優れる点から、プロピレン由来の構成単位を含むプロピレン系重合体が好ましい。
プロピレン系重合体中のプロピレン由来の構成単位の含有率は、全構成単位に対して、50モル%以上が好ましく、60モル%以上がより好ましく、70モル%以上がさらに好ましい。
プロピレン系重合体の融点(Tm)は、125℃以下が好ましく、100℃以下がより好ましく、90℃以下がさらに好ましい。また、プロピレン系重合体の融点は、60℃以上が好ましい。
<Polymer (a1)>
The polymer (a1) is preferably a propylene-based polymer containing a propylene-derived structural unit from the viewpoint of excellent adhesion to a polypropylene substrate.
The content of propylene-derived structural units in the propylene-based polymer is preferably 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more, and even more preferably 70 mol% or more with respect to all the structural units.
The melting point (Tm) of the propylene-based polymer is preferably 125 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or lower, and further preferably 90 ° C. or lower. The melting point of the propylene polymer is preferably 60 ° C. or higher.

重合体(a1)は、単独重合体であってもよく、共重合体であってもよい。
重合体(a1)としては、反応性基を有しないオレフィン系重合体(a11)(以下、「重合体(a11)」とも記す。)や、反応性基を有する変性オレフィン系重合体(a12)(以下、「重合体(a12)」とも記す。)等があげられる。
The polymer (a1) may be a homopolymer or a copolymer.
Examples of the polymer (a1) include an olefin polymer (a11) having no reactive group (hereinafter also referred to as “polymer (a11)”), and a modified olefin polymer (a12) having a reactive group. (Hereinafter also referred to as “polymer (a12)”).

(重合体(a11))
重合体(a11)としては、特に限定されず、公知の各種オレフィン単独重合体及びオレフィン系共重合体を用いることができる。具体的には、例えば、以下のポリオレフィンが挙げられる。
エチレン又はプロピレンの単独重合体;エチレン及びプロピレンの共重合体;エチレン及びプロピレンの少なくとも一方と、エチレン及びプロピレンと共重合可能な単量体(例えば、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、ヘプテン−1、オクテン−1、シクロペンテン、シクロヘキセン、ノルボルネン等の炭素数4以上のα−オレフィン)との共重合体;前記炭素数4以上のα−オレフィンからなる群から選択される2種以上からなる共重合体;炭素数2以上のα−オレフィンと、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等のα−オレフィン以外の非芳香族系単量体との共重合体;炭素数2以上のα−オレフィンと、芳香族ビニルモノマー等の芳香族系単量体との共重合体又はその水素添加物;共役ジエンブロック共重合体又はその水素添加物等。
前記炭素数2以上のα−オレフィンとしては、炭素数2〜4のα−オレフィンが好ましい。なお、重合体(a11)としては、前記したポリオレフィンを塩素化した塩素化ポリオレフィンを使用してもよい。この場合、塩素化ポリオレフィンの塩素化度は、通常、5質量%以上であり、好ましくは10質量%以上である。また塩素化ポリオレフィンの塩素化度は、通常、40質量%以下であり、好ましくは30質量%以下である。
なお、単に「共重合体」という場合はランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。
(Polymer (a11))
The polymer (a11) is not particularly limited, and various known olefin homopolymers and olefin copolymers can be used. Specifically, the following polyolefin is mentioned, for example.
A homopolymer of ethylene or propylene; a copolymer of ethylene and propylene; a monomer copolymerizable with at least one of ethylene and propylene and ethylene and propylene (for example, butene-1, pentene-1, hexene-1, A copolymer with α-olefin having 4 or more carbon atoms such as heptene-1, octene-1, cyclopentene, cyclohexene, norbornene); from two or more selected from the group consisting of the α-olefin having 4 or more carbon atoms A copolymer of an α-olefin having 2 or more carbon atoms and a non-aromatic monomer other than an α-olefin such as vinyl acetate, acrylic acid ester or methacrylic acid ester; having 2 or more carbon atoms Copolymer of α-olefin and aromatic monomer such as aromatic vinyl monomer or hydrogenated product thereof; Conjugated diene block copolymer Body or hydrogenated product thereof.
The α-olefin having 2 or more carbon atoms is preferably an α-olefin having 2 to 4 carbon atoms. In addition, as a polymer (a11), you may use the chlorinated polyolefin which chlorinated the above-mentioned polyolefin. In this case, the chlorination degree of the chlorinated polyolefin is usually 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more. Moreover, the chlorination degree of chlorinated polyolefin is 40 mass% or less normally, Preferably it is 30 mass% or less.
In addition, when it is simply referred to as “copolymer”, it may be a random copolymer or a block copolymer.

重合体(a11)の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-ブテン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、プロピレン−ヘキセン共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、塩素化エチレン−プロピレン共重合体、塩素化プロピレン−ブテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の水素添加物(SEBS)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体の水素添加物(SEPS)等が挙げられる。これらの重合体(a11)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、重合体(a11)は直鎖状であっても分岐状であってもよい。   Specific examples of the polymer (a11) include polyethylene, polypropylene, ethylene-butene copolymer, ethylene-propylene copolymer, propylene-butene copolymer, propylene-hexene copolymer, chlorinated polyethylene, and chlorinated polypropylene. , Chlorinated ethylene-propylene copolymer, chlorinated propylene-butene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, hydrogenated product of styrene-butadiene-styrene block copolymer (SEBS), styrene-isoprene-styrene block Examples thereof include a hydrogenated copolymer (SEPS). These polymers (a11) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. The polymer (a11) may be linear or branched.

重合体(a11)としては、プロピレン単独重合体、又は、プロピレンとプロピレン以外のα−オレフィンとの共重合体が好ましく、プロピレン単独重合体、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体がより好ましい。これらの重合体(a11)は塩素化されていてもよいが、含有する塩素原子が少ないことが好ましく、塩素化されていないことがより好ましい。
重合体(a11)の最も好ましい態様は、塩素原子を含まないプロピレン単独重合体、塩素原子を含まないエチレン−プロピレン共重合体、塩素原子を含まないプロピレン−ブテン共重合体、塩素原子を含まないエチレン−プロピレン−ブテン共重合体である。
これらの重合体(a11)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
As the polymer (a11), a propylene homopolymer or a copolymer of propylene and an α-olefin other than propylene is preferable, and a propylene homopolymer, an ethylene-propylene copolymer, and a propylene-butene copolymer are preferable. More preferred. These polymers (a11) may be chlorinated, but preferably contain few chlorine atoms, more preferably not chlorinated.
The most preferred embodiment of the polymer (a11) is a propylene homopolymer containing no chlorine atom, an ethylene-propylene copolymer containing no chlorine atom, a propylene-butene copolymer containing no chlorine atom, and no chlorine atom. It is an ethylene-propylene-butene copolymer.
These polymers (a11) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

重合体(a11)としては、プロピレン由来の構成単位を含有するプロピレン系重合体が好ましい。プロピレン系重合体中のプロピレン由来の構成単位の含有率は、全構成単位に対して、50モル%以上が好ましく、60モル%以上がより好ましく、70モル%以上がさらに好ましい。プロピレン由来の構成単位の含量率が高いほど、ポリプロピレン基材への接着性が増す傾向にある。   As the polymer (a11), a propylene-based polymer containing a propylene-derived structural unit is preferable. The content of propylene-derived structural units in the propylene-based polymer is preferably 50 mol% or more, more preferably 60 mol% or more, and even more preferably 70 mol% or more with respect to all the structural units. As the content rate of the structural unit derived from propylene is higher, the adhesion to the polypropylene substrate tends to increase.

重合体(a11)の重量平均分子量(Mw)は、5,000〜500,000が好ましい。重合体(a11)のMwの下限値は、10,000がより好ましく、20,000がさらに好ましく、30,000が特に好ましい。重合体(a11)のMwの上限値は、300,000がより好ましい。重合体(a11)のMwが5,000以上であれば、塗膜のべたつき度合いが小さくなり、ポリプロピレン基材への接着性が増す傾向がある。重合体(a11)のMwが500,000以下であれば、水性散体樹脂分散体の粘度がより低下するため、水性散体樹脂分散体の調製が容易になる傾向がある。
なお、Mwは、GPC(Gel Permeation Chromatography)を用い、各々の分子量既知の重合体で測定して得た検量線で換算した値である。GPC測定は、オルトジクロロベンゼン等を溶媒とし、市販の装置を用いて従来公知の方法で行われる。
The weight average molecular weight (Mw) of the polymer (a11) is preferably 5,000 to 500,000. The lower limit of Mw of the polymer (a11) is more preferably 10,000, further preferably 20,000, and particularly preferably 30,000. As for the upper limit of Mw of a polymer (a11), 300,000 is more preferable. If Mw of a polymer (a11) is 5,000 or more, the stickiness degree of a coating film will become small and there exists a tendency for the adhesiveness to a polypropylene base material to increase. If the Mw of the polymer (a11) is 500,000 or less, the viscosity of the aqueous powdered resin dispersion is further reduced, and thus the aqueous powdered resin dispersion tends to be easily prepared.
In addition, Mw is the value converted into the calibration curve obtained by measuring each polymer with a known molecular weight using GPC (Gel Permeation Chromatography). GPC measurement is performed by a conventionally known method using a commercially available apparatus using orthodichlorobenzene or the like as a solvent.

重合体(a11)の融点(Tm)は、125℃以下が好ましい。重合体(a11)の融点が125℃以下であれば、得られる水性樹脂分散体(C)の塗布後の乾燥や焼付けに高い温度を必要としないため好ましい。重合体(a11)の融点の上限値は、100℃がより好ましく、90℃がさらに好ましい。
また、重合体(a11)のTmは、60℃以上が好ましい。重合体(a11)の融点が60℃以上であれば、重合体(a11)にベタツキが生じにくく、水性樹脂分散体(C)を塗料として用いる場合に取扱いが容易となる。
The melting point (Tm) of the polymer (a11) is preferably 125 ° C. or lower. If the melting point of the polymer (a11) is 125 ° C. or lower, it is preferable because a high temperature is not required for drying and baking after the application of the obtained aqueous resin dispersion (C). The upper limit of the melting point of the polymer (a11) is more preferably 100 ° C, and further preferably 90 ° C.
The Tm of the polymer (a11) is preferably 60 ° C. or higher. When the melting point of the polymer (a11) is 60 ° C. or higher, the polymer (a11) is less likely to be sticky, and handling is easy when the aqueous resin dispersion (C) is used as a paint.

重合体(a11)の製造方法は、本発明の要件を満たす重合体を製造できれば特に限定されず、例えばラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合、配位重合等が挙げられる。これらはリビング重合的であってもよい。   The manufacturing method of a polymer (a11) will not be specifically limited if the polymer which satisfy | fills the requirements of this invention can be manufactured, For example, radical polymerization, cationic polymerization, anionic polymerization, coordination polymerization etc. are mentioned. These may be living polymerizing.

配位重合の場合は、例えばチーグラー・ナッタ触媒により重合する方法や、シングルサイト触媒により重合する方法が挙げられ、シングルサイト触媒により重合する方法が好ましい。この理由としては、一般にシングルサイト触媒が配位子のデザインにより分子量分布や立体規則性分布をシャープにできる点が挙げられる。
シングルサイト触媒としては、例えばメタロセン触媒、ブルックハート型触媒を用いることができる。メタロセン触媒としては、C1対称型、C2対称型、C2V対称型、CS対称型等の対称型を有するものが知られている。本発明においては、目的のオレフィン系重合体の立体規則性に応じて、適切な対称型のメタロセン触媒を選択して用いればよい。
In the case of coordination polymerization, for example, a method of polymerizing with a Ziegler-Natta catalyst or a method of polymerizing with a single site catalyst can be mentioned, and a method of polymerizing with a single site catalyst is preferred. This is because the single-site catalyst can sharpen the molecular weight distribution and stereoregularity distribution by the ligand design.
As the single site catalyst, for example, a metallocene catalyst or a Brookhart catalyst can be used. As the metallocene catalyst, those having a symmetric type such as a C1 symmetric type, a C2 symmetric type, a C2V symmetric type, and a CS symmetric type are known. In the present invention, an appropriate symmetric metallocene catalyst may be selected and used according to the stereoregularity of the target olefin polymer.

また、重合は、溶液重合、スラリー重合、バルク重合、気相重合等いずれの重合形態であってもよい。溶液重合やスラリー重合の場合、溶媒としては、例えばトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素;ハロゲン化炭化水素;エステル類;ケトン類;エーテル類等が挙げられる。これらの中でも、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素が好ましく、トルエン、キシレン、ヘプタン、シクロヘキサンがより好ましい。これらの溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The polymerization may be any polymerization form such as solution polymerization, slurry polymerization, bulk polymerization, gas phase polymerization and the like. In the case of solution polymerization or slurry polymerization, examples of the solvent include aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane and octane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane; Examples include hydrogen; esters; ketones; ethers and the like. Among these, aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, and alicyclic hydrocarbons are preferable, and toluene, xylene, heptane, and cyclohexane are more preferable. These solvent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

(重合体(a12))
重合体(a12)としては、オレフィンと、反応性基を有する不飽和化合物とを共重合した共重合体(a121)や、反応性基を有するラジカル重合性不飽和化合物をオレフィン系重合体にグラフト重合したグラフト重合体(a122)等が挙げられる。
(Polymer (a12))
As the polymer (a12), a copolymer (a121) obtained by copolymerizing an olefin and an unsaturated compound having a reactive group, or a radically polymerizable unsaturated compound having a reactive group is grafted to the olefin polymer. Examples thereof include a polymerized graft polymer (a122).

重合体(a12)中の反応性基の含有量は、重合体(a12)に用いるオレフィン系重合体1g当たり0.01〜1mmol、すなわち0.01〜1mmol/gが好ましい。重合体(a12)中の反応性基の含有量の下限値は0.05mmol/gがより好ましく、0.1mmol/gがさらに好ましい。重合体(a12)中の反応性基の含有量の上限値は0.5mmol/gが好ましく、0.3mmol/gがより好ましい。反応性基の含有量が0.01mmol/g以上であれば、水性樹脂分散体(A)の酸価が増して、後述するラジカル重合性単量体(B)の重合性が良くなる傾向にある。また反応性基の含有量の上限値が1mmol/g以下であれば、ポリプロピレン系基材に対する接着性が増す傾向にある。   The content of the reactive group in the polymer (a12) is preferably 0.01 to 1 mmol, that is, 0.01 to 1 mmol / g, per 1 g of the olefin polymer used for the polymer (a12). The lower limit of the content of the reactive group in the polymer (a12) is more preferably 0.05 mmol / g, further preferably 0.1 mmol / g. The upper limit of the content of the reactive group in the polymer (a12) is preferably 0.5 mmol / g, more preferably 0.3 mmol / g. If the content of the reactive group is 0.01 mmol / g or more, the acid value of the aqueous resin dispersion (A) increases, and the polymerizability of the radical polymerizable monomer (B) described later tends to improve. is there. Moreover, if the upper limit of content of a reactive group is 1 mmol / g or less, it exists in the tendency for the adhesiveness with respect to a polypropylene-type base material to increase.

重合体(a12)中の反応性基が、カルボキシル基又はその無水物、スルホニル基のような酸性基である場合、該酸性基の含有率を増やすことにより水性樹脂分散体(A)の酸価をあげることができる。
また、該酸性基を塩基性化合物で中和することにより、本発明の水性樹脂分散体(C)の機械安定性が良好となる傾向にある。
塩基性物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアなどの無機塩基;トリエチルアミン、ジエチルアミン、エタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、2−メチル−2−アミノ−プロパノール、トリエタノールアミン、モルフォリン、ピリジン等の有機塩基が挙げられる。
重合体(a12)の塩基性化合物による中和率は、水への分散性が得られれば1〜100モル%の範囲で特に限定はされず、50モル%以上が好ましい。中和率が高いほど重合体(a12)の水への分散性が向上する傾向がある。
When the reactive group in the polymer (a12) is an acidic group such as a carboxyl group or its anhydride or a sulfonyl group, the acid value of the aqueous resin dispersion (A) is increased by increasing the content of the acidic group. Can give.
Moreover, it exists in the tendency for the mechanical stability of the aqueous resin dispersion (C) of this invention to become favorable by neutralizing this acidic group with a basic compound.
Basic substances include inorganic bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and ammonia; triethylamine, diethylamine, ethanolamine, dimethylethanolamine, 2-methyl-2-amino-propanol, triethanolamine, morpholine, pyridine, etc. Of the organic base.
The neutralization rate of the polymer (a12) with the basic compound is not particularly limited in the range of 1 to 100 mol% as long as dispersibility in water is obtained, and is preferably 50 mol% or more. As the neutralization rate is higher, the dispersibility of the polymer (a12) in water tends to be improved.

共重合体(a121)は、オレフィンと、反応性基を有する不飽和化合物とを共重合して得られ、反応性基を有する不飽和化合物由来の構成単位が主鎖に挿入された共重合体である。
共重合体(a121)に用いるオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブテン等のα−オレフィンが挙げられる。オレフィンは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
共重合体(a121)に用いる反応性基を有する不飽和化合物としては、アクリル酸、無水マレイン酸等のα、β−不飽和カルボン酸又は無水物が挙げられる。反応性基を有する不飽和化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The copolymer (a121) is a copolymer obtained by copolymerizing an olefin and an unsaturated compound having a reactive group, and having a structural unit derived from the unsaturated compound having a reactive group inserted in the main chain. It is.
Examples of the olefin used for the copolymer (a121) include α-olefins such as ethylene, propylene, and butene. One olefin may be used alone, or two or more olefins may be used in combination.
Examples of the unsaturated compound having a reactive group used for the copolymer (a121) include α, β-unsaturated carboxylic acids or anhydrides such as acrylic acid and maleic anhydride. The unsaturated compound which has a reactive group may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

共重合体(a121)の具体例としては、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体等が挙げられる。共重合体(a121)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
共重合体(a121)の製造方法には、重合体(a11)の製造方法として述べた方法と同様に適用することができる。
Specific examples of the copolymer (a121) include an ethylene-acrylic acid copolymer, an ethylene-acrylic acid ester-maleic anhydride copolymer, and the like. A copolymer (a121) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
It can apply to the manufacturing method of a copolymer (a121) similarly to the method described as a manufacturing method of a polymer (a11).

グラフト重合体(a122)はオレフィン系重合体に、反応性基を有するラジカル重合性不飽和化合物をグラフト重合することにより得られる。該オレフィン系重合体としては、上述の重合体(a11)を使用することができる。
反応性基としては、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、イソシアナト基、スルホニル基、水酸基等があげられる。これらの中でもカルボキシル基及びその無水物が好ましい。反応性基を有するラジカル重合性不飽和化合物としては、(メタ)アクリル酸、フマル酸、マレイン酸又はその無水物、イタコン酸又はその無水物、クロトン酸、等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、「(メタ)アクリル酸」とはアクリル酸とメタクリル酸の総称であり、他の化合物もこれに準ずる。
The graft polymer (a122) can be obtained by graft polymerization of a radical polymerizable unsaturated compound having a reactive group to an olefin polymer. As the olefin polymer, the above-mentioned polymer (a11) can be used.
Examples of the reactive group include a carboxyl group, an amino group, an epoxy group, an isocyanato group, a sulfonyl group, and a hydroxyl group. Among these, a carboxyl group and its anhydride are preferable. Examples of the radical polymerizable unsaturated compound having a reactive group include (meth) acrylic acid, fumaric acid, maleic acid or its anhydride, itaconic acid or its anhydride, crotonic acid, and the like. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
“(Meth) acrylic acid” is a general term for acrylic acid and methacrylic acid, and other compounds are also equivalent thereto.

グラフト重合体(a122)の具体例としては、無水マレイン酸変性ポリプロピレン及びその塩素化物、無水マレイン酸変性エチレン−プロピレン共重合体及びその塩素化物、無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体、アクリル酸変性ポリプロピレン及びその塩素化物、アクリル酸変性エチレン−プロピレン共重合体及びその塩素化物、アクリル酸変性プロピレン−ブテン共重合体等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Specific examples of the graft polymer (a122) include maleic anhydride-modified polypropylene and its chlorinated product, maleic anhydride-modified ethylene-propylene copolymer and its chlorinated product, maleic anhydride-modified propylene-butene copolymer, acrylic acid Examples thereof include modified polypropylene and chlorinated products thereof, acrylic acid-modified ethylene-propylene copolymers and chlorinated products thereof, and acrylic acid-modified propylene-butene copolymers. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

グラフト重合体(a122)の製造方法は、本発明の要件を満たす重合体を製造できれば特に限定されず、いかなる製造方法であってもよい。製造方法としては、溶液中で加熱攪拌して製造する方法、無溶媒で溶融加熱攪拌して製造する方法、押し出し機で加熱混練して製造する方法等が挙げられる。溶液中で製造する場合の溶媒としては、重合体(a11)の製造方法として例示した溶媒を同様に用いることができる。   The manufacturing method of a graft polymer (a122) will not be specifically limited if the polymer which satisfy | fills the requirements of this invention can be manufactured, What kind of manufacturing method may be sufficient. As a manufacturing method, the method of manufacturing by heating and stirring in a solution, the method of manufacturing by melting and heating without solvent, the method of manufacturing by heating and kneading with an extruder, etc. are mentioned. As a solvent in the case of manufacturing in a solution, the solvent illustrated as a manufacturing method of a polymer (a11) can be used similarly.

グラフト重合に用いるラジカル重合開始剤としては、通常のラジカル重合開始剤から適宜選択して使用することができ、例えば有機過酸化物、アゾニトリル等が挙げられる。
有機過酸化物としては、ジ(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン等のパーオキシケタール類;クメンハイドロパーオキシド等のハイドロパーオキシド類;ジ(t−ブチル)パーオキシド等のジアルキルパーオキシド類;ベンゾイルパーオキシド等のジアシルパーオキシド類;t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート等のパーオキシエステル類等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記アゾニトリルとしてはアゾビスブチロニトリル、アゾビスイソプロピルニトリル等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ラジカル重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキシド及びt−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネートが好ましい。
The radical polymerization initiator used for the graft polymerization can be appropriately selected from ordinary radical polymerization initiators, and examples thereof include organic peroxides and azonitriles.
Examples of organic peroxides include peroxyketals such as di (t-butylperoxy) cyclohexane; hydroperoxides such as cumene hydroperoxide; dialkyl peroxides such as di (t-butyl) peroxide; benzoylperoxide And diacyl peroxides such as oxide; and peroxyesters such as t-butyl peroxyisopropyl monocarbonate. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
Examples of the azonitrile include azobisbutyronitrile and azobisisopropylnitrile. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
As the radical polymerization initiator, benzoyl peroxide and t-butylperoxyisopropyl monocarbonate are preferable.

ラジカル重合開始剤と、グラフト重合体(a122)のグラフト共重合単位の使用割合は、ラジカル重合開始剤:グラフト共重合単位=1:100〜2:1(モル比)が好ましく、1:20〜1:1がより好ましい。
グラフト重合の反応温度は、通常50℃以上であり、好ましくは80〜200℃の範囲である。グラフト重合の反応時間は、通常2〜20時間程度である。
The use ratio of the radical polymerization initiator and the graft copolymer unit of the graft polymer (a122) is preferably radical polymerization initiator: graft copolymer unit = 1: 100 to 2: 1 (molar ratio), and 1:20 to 1: 1 is more preferred.
The reaction temperature of graft polymerization is usually 50 ° C. or higher, preferably in the range of 80 to 200 ° C. The reaction time for graft polymerization is usually about 2 to 20 hours.

<水性媒体>
水性媒体は、水を含み、水以外の溶媒を含んでいてもよい。
水性樹脂分散体(A)における水以外の溶媒の含有率は、水性樹脂分散体(A)に対して、50質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、10質量%以下がさらに好ましく、1質量%以下が最も好ましい。
水以外の溶媒は水に対して、1質量%以上溶解する溶媒が好ましく、5質量%以上溶解する溶媒がより好ましい。水以外の溶媒としては、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン;n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、シクロヘキサノール等のアルコール;テトラヒドロフラン等のエーテル;2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−ブトキシエタノール、2−メトキシプロパノール、2−エトキシプロパノール等のグリコールエーテル等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Aqueous medium>
The aqueous medium contains water and may contain a solvent other than water.
The content of the solvent other than water in the aqueous resin dispersion (A) is preferably 50% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and still more preferably 10% by mass or less with respect to the aqueous resin dispersion (A). 1% by mass or less is most preferable.
A solvent other than water is preferably a solvent that dissolves 1% by mass or more, more preferably a solvent that dissolves 5% by mass or more with respect to water. Examples of solvents other than water include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone; alcohols such as n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, t-butanol and cyclohexanol; ethers such as tetrahydrofuran; 2-methoxyethanol, 2-ethoxy Examples include glycol ethers such as ethanol, 2-butoxyethanol, 2-methoxypropanol, and 2-ethoxypropanol. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

<任意成分>
水性樹脂分散体(A)は、重合体(a1)及び水性媒体以外の任意成分を含んでいてもよい。たとえば、本発明の水性樹脂分散体(C)の貯蔵安定性を向上させる目的で水性樹脂分散体(A)に界面活性剤を添加しておいてもよい。また水性樹脂分散体(C)から得られる塗膜の耐水性が高く、ブリードアウト等が少なく安定性に優れることから、ポリエーテル樹脂等の親水性の高分子を添加しておいてもよい。
<Optional component>
The aqueous resin dispersion (A) may contain optional components other than the polymer (a1) and the aqueous medium. For example, a surfactant may be added to the aqueous resin dispersion (A) for the purpose of improving the storage stability of the aqueous resin dispersion (C) of the present invention. In addition, since the coating film obtained from the aqueous resin dispersion (C) has high water resistance, and there is little bleeding out and excellent stability, a hydrophilic polymer such as polyether resin may be added.

任意成分の界面活性剤としては、各種のアニオン性、カチオン性、もしくはノニオン性の界面活性剤、又は高分子界面活性剤を用いることができる。さたに、界面活性剤成分中にエチレン性不飽和結合をもつ、いわゆる反応性界面活性剤も使用することもできる。これらの中でも、本発明の水性樹脂分散体(C)の貯蔵安定性向上の点から、アニオン性界面活性剤を用いることが好ましい。
アニオン性界面活性剤としては、特に限定されず、例えば、反応性界面活性剤であるアデカリアソープSR(商品名、株式会社ADEKA製)や、非反応性界面活性剤であるネオコールSW−C(商品名、第一工業製薬株式会社製)を用いることができる。
As the optional surfactant, various anionic, cationic, or nonionic surfactants or polymer surfactants can be used. In addition, so-called reactive surfactants having an ethylenically unsaturated bond in the surfactant component can also be used. Among these, it is preferable to use an anionic surfactant from the viewpoint of improving the storage stability of the aqueous resin dispersion (C) of the present invention.
The anionic surfactant is not particularly limited. For example, the reactive surfactant, ADEKA rear soap SR (trade name, manufactured by ADEKA Co., Ltd.) and the non-reactive surfactant Neocor SW-C ( Trade name, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) can be used.

水性樹脂分散体(A)の界面活性剤の含有量は、ラジカル重合性単量体(B)100質量部に対して、2質量部以下が好ましく、1質量部以下がより好ましく、含有されないことがさらに好ましい。前記界面活性剤の含有量が2質量部以下であれば、耐水性を損なうことなく塗料化配合時の安定性を維持することができる。   The content of the surfactant in the aqueous resin dispersion (A) is preferably 2 parts by mass or less, more preferably 1 part by mass or less, and not contained with respect to 100 parts by mass of the radical polymerizable monomer (B). Is more preferable. If content of the said surfactant is 2 mass parts or less, the stability at the time of paint formulation can be maintained, without impairing water resistance.

任意成分の親水性の高分子の詳細及びその好ましい態様については、後述する本発明の「水性樹脂分散体(C)の製造方法」における「水性樹脂分散体(A)の製造方法」の項で説明する。   The details of the optional hydrophilic polymer and preferred embodiments thereof are described in the section “Method for producing aqueous resin dispersion (A)” in “Method for producing aqueous resin dispersion (C)” of the present invention described later. explain.

以上説明した水性樹脂分散体(A)は、当該水性樹脂分散体中で後述するラジカル重合性単量体(B)を重合することによって、本発明の水性樹脂分散体(C)に変化する。すなわち、水性樹脂分散体(A)は本発明の水性樹脂分散体(C)の原材料である。   The aqueous resin dispersion (A) described above is changed to the aqueous resin dispersion (C) of the present invention by polymerizing the radical polymerizable monomer (B) described later in the aqueous resin dispersion. That is, the aqueous resin dispersion (A) is a raw material of the aqueous resin dispersion (C) of the present invention.

≪ラジカル重合性単量体(B)≫
ラジカル重合性単量体(B)は重合性に優れることからビニル系単量体が好ましい。ビニル系単量体としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステルなどの(メタ)アクリル系単量体;スチレンやα−メチルスチレンなどの芳香族系単量体;(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミドなどのアミド系単量体;(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バーサチック酸ビニル等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも耐候性、耐溶剤性の点で(メタ)アクリル系単量体、芳香族系単量体が好ましい。
≪Radically polymerizable monomer (B) ≫
The radical polymerizable monomer (B) is preferably a vinyl monomer since it is excellent in polymerizability. Examples of vinyl monomers include (meth) acrylic monomers such as (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid esters; aromatic monomers such as styrene and α-methylstyrene; (meth) acrylamide Amide monomers such as dimethyl (meth) acrylamide; (meth) acrylonitrile, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl versatate and the like. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. Among these, (meth) acrylic monomers and aromatic monomers are preferable in terms of weather resistance and solvent resistance.

(メタ)アクリル系単量体の具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸−n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸−n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸−t−ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル等又は炭素原子数6〜12のアリール基又はアラルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル(例えば(メタ)アクリル酸ベンジル等)、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸−2−アミノエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸−2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸−3−メトキシプロピル、(メタ)アクリル酸とポリエチレンオキシドの付加物等;炭素原子数1〜20のフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル類(例えば(メタ)アクリル酸トリフルオロメチルメチル、(メタ)アクリル酸2−トリフルオロメチルエチル、(メタ)アクリル酸−2−パ−フルオロエチルエチル等)等が挙げられる。
芳香族系単量体の具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン等が挙げられる。
Specific examples of the (meth) acrylic monomer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (meth) acrylate-n-propyl, isopropyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid. -N-butyl, isobutyl (meth) acrylate, (t-butyl) (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid-2 -Ethylhexyl, nonyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, or the like or (meth) acrylic acid ester having an aryl group or aralkyl group having 6 to 12 carbon atoms (for example, (meth) Benzyl acrylate), dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate , (Meth) acrylic acid-2-aminoethyl, (meth) acrylic acid glycidyl, (meth) acrylic acid-2-methoxyethyl, (meth) acrylic acid-3-methoxypropyl, (meth) acrylic acid and polyethylene oxide (Meth) acrylic acid esters having a fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms (for example, trifluoromethylmethyl (meth) acrylate, 2-trifluoromethylethyl (meth) acrylate, (meth ) Acrylic acid-2-perfluoroethylethyl) and the like.
Specific examples of the aromatic monomer include styrene and α-methylstyrene.

またラジカル重合性単量体(B)は、水性樹脂分散体(C)とメラミン樹脂及びイソシアネート等の架橋剤とを混合した塗料組成物の塗膜性能が向上することから、水酸基含有ビニル系単量体を少なくとも1種類以上組み合わせて用いることが好ましい。
水酸基含有ビニル系単量体としては、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸−4−ヒドロキシブチル等が挙げられる。重合に用いる水酸基含有ビニル系単量体の量は、ラジカル重合性単量体(B)の混合物中のビニル系単量体に対して、5〜30質量部であることが好ましい。
The radical polymerizable monomer (B) improves the coating film performance of a coating composition obtained by mixing the aqueous resin dispersion (C) with a crosslinking agent such as melamine resin and isocyanate. It is preferable to use a combination of at least one or more kinds of monomers.
Examples of the hydroxyl group-containing vinyl monomer include (meth) acrylic acid-2-hydroxyethyl, (meth) acrylic acid-2-hydroxypropyl, (meth) acrylic acid-4-hydroxybutyl, and the like. The amount of the hydroxyl group-containing vinyl monomer used for the polymerization is preferably 5 to 30 parts by mass with respect to the vinyl monomer in the mixture of the radical polymerizable monomer (B).

ラジカル重合性単量体(B)は、上述した水性樹脂分散体(A)中で重合することによって、ラジカル重合性単量体(B)由来の構成単位を含む重合体(b1)(以下、「重合体(b1)」とも記す。)となる。すなわち、ラジカル重合性単量体(B)は、重合体(b1)の原材料であって、本発明の水性樹脂分散体(C)の原材料である。ラジカル重合性単量体(B)の重合の詳細及びその好ましい態様については、後述する本発明の「水性樹脂分散体(C)の製造方法」における「ラジカル重合性単量体(B)の重合」の項で詳細に説明する。   The radical polymerizable monomer (B) is polymerized in the above-described aqueous resin dispersion (A) to thereby form a polymer (b1) (hereinafter referred to as a component containing a structural unit derived from the radical polymerizable monomer (B)). (Also referred to as “polymer (b1)”). That is, the radical polymerizable monomer (B) is a raw material for the polymer (b1) and a raw material for the aqueous resin dispersion (C) of the present invention. For details of the polymerization of the radical polymerizable monomer (B) and preferred embodiments thereof, the “polymerization of the radical polymerizable monomer (B)” in the “method for producing an aqueous resin dispersion (C)” of the present invention described later will be described. This will be described in detail in the section.

≪水性樹脂分散体(C)≫
水性樹脂分散体(C)は、重合体(a1)と、重合体(b1)が、水性媒体に分散している水性樹脂分散体である。なお、重合体(a1)と重合体(b1)の詳細及びその好ましい態様については、上述の本発明の「水性樹脂分散体(C)」における「オレフィン系重合体の水性樹脂分散体(A)」及び「ラジカル重合性単量体(B)」の項でそれぞれ説明した内容と同様である。
≪Aqueous resin dispersion (C) ≫
The aqueous resin dispersion (C) is an aqueous resin dispersion in which the polymer (a1) and the polymer (b1) are dispersed in an aqueous medium. In addition, about the detail of a polymer (a1) and a polymer (b1), and its preferable aspect, in the "aqueous resin dispersion (C)" of the above-mentioned this invention, "the aqueous resin dispersion (A) of an olefin polymer" ”And“ Radically polymerizable monomer (B) ”.

本発明の水性樹脂分散体(C)中では、重合体(a1)及び重合体(b1)はそれぞれ別々の粒子として分散していてもよく、重合体(a1)と重合体(b1)との複合粒子として分散していてもよい。水性樹脂分散体(C)の安定性の観点から、重合体(a1)と重合体(b1)との複合粒子を含むことが好ましい。   In the aqueous resin dispersion (C) of the present invention, the polymer (a1) and the polymer (b1) may be dispersed as separate particles, and the polymer (a1) and the polymer (b1) It may be dispersed as composite particles. From the viewpoint of the stability of the aqueous resin dispersion (C), it is preferable to include composite particles of the polymer (a1) and the polymer (b1).

水性樹脂分散体(C)に含まれる重合体(a1)に対する重合体(b1)の質量比(b1)/(a1)(固形分)は、0.5〜2が好ましい。質量比(b1)/(a1)が前記範囲内において大きくなるほど、水性樹脂分散体を安定に製造しやすく、また水性樹脂分散体の貯蔵安定性が向上する。また、質量比(b1)/(a1)が前記範囲内において小さくなるほど、ポリプロピレン基材等のポリオレフィン基材に対する塗膜の初期接着性が良好となる。   The mass ratio (b1) / (a1) (solid content) of the polymer (b1) to the polymer (a1) contained in the aqueous resin dispersion (C) is preferably 0.5 to 2. The larger the mass ratio (b1) / (a1) is within the above range, the easier it is to produce the aqueous resin dispersion stably, and the storage stability of the aqueous resin dispersion is improved. Moreover, the smaller the mass ratio (b1) / (a1) is within the above range, the better the initial adhesion of the coating film to a polyolefin substrate such as a polypropylene substrate.

<水性樹脂分散体(C)における水性媒体及び任意成分>
水性樹脂分散体(C)における水性媒体及び任意成分は、上述の「本発明の水性樹脂分散体(C)」における「オレフィン系重合体の水性樹脂分散体(A)」の項で説明した水性媒体及び任意成分と同種類の水性媒体及び任意成分を含んでよい。
<Aqueous medium and optional component in aqueous resin dispersion (C)>
The aqueous medium and optional components in the aqueous resin dispersion (C) are water-based materials described in the section “Aqueous resin dispersion (A) of olefin polymer” in the above-mentioned “aqueous resin dispersion (C) of the present invention”. The same kind of aqueous medium and optional component as the medium and optional component may be included.

(用途)
本発明の水性樹脂分散体(C)は、プライマー、塗料、接着剤、インキバインダー、ポリオレフィンと異種材料の相溶化剤等に用いることができ、特に塗料、インク、接着剤などの組成物に好適に用いることができる。塗料の用途としては自動車内装用・外装用等の自動車用塗料、携帯電話・パソコン等の家電用塗料、建築材料用塗料、ヒートシール剤等に用いることができる。
また本発明の水性樹脂分散体(C)は、プラスチック基材、特にポリプロピレン基材用のプライマーおよび自動車内装1コート用塗料として特に好適に用いることができる。
(Use)
The aqueous resin dispersion (C) of the present invention can be used as a primer, a paint, an adhesive, an ink binder, a compatibilizing agent for a different material from polyolefin, and particularly suitable for a composition such as a paint, an ink, and an adhesive. Can be used. The paint can be used for automobile paints for interior and exterior of automobiles, paints for home appliances such as mobile phones and personal computers, paints for building materials, heat sealants and the like.
The aqueous resin dispersion (C) of the present invention can be particularly suitably used as a primer for a plastic substrate, particularly a polypropylene substrate, and a coating for an automobile interior 1 coat.

(作用効果)
以上説明したように、本発明の水性樹脂分散体(C)は、平均粒径が100nm以下のオレフィン系重合体の水性樹脂分散体(A)中でラジカル重合性単量体(B)を重合してなる水性樹脂分散体(C)である。水性樹脂分散体(A)に分散しているオレフィン系重合体の平均粒径が100nm以下であれば、水性樹脂分散体(A)中でラジカル重合性単量体(B)を重合する際に、水性樹脂分散体(A)の不安定化によるカレットの生成が低減されるので、塗料として粒子安定性が向上し、ポリプロピレン基材等のポリオレフィン基材に対しても優れた接着性及び耐水性が得られる。
(Function and effect)
As described above, the aqueous resin dispersion (C) of the present invention is obtained by polymerizing the radical polymerizable monomer (B) in the aqueous resin dispersion (A) of an olefin polymer having an average particle size of 100 nm or less. This is an aqueous resin dispersion (C). When the average particle diameter of the olefin polymer dispersed in the aqueous resin dispersion (A) is 100 nm or less, the radical polymerizable monomer (B) is polymerized in the aqueous resin dispersion (A). Since the formation of cullet due to destabilization of the aqueous resin dispersion (A) is reduced, particle stability is improved as a coating material, and excellent adhesion and water resistance to polyolefin substrates such as polypropylene substrates Is obtained.

[水性樹脂分散体(C)の製造方法]
本発明の水性樹脂分散体(C)の製造方法は、平均粒径が100nm以下のオレフィン系重合体の水性樹脂分散体(A)中でラジカル重合性単量体(B)を重合させる水性樹脂分散体(C)の製造方法である。
以下、本発明の水性樹脂分散体(C)の製造方法について、「水性樹脂分散体(A)の製造方法」、「ラジカル重合性単量体(B)の重合」の順に説明する。なお、水性樹脂分散体(A)及びラジカル重合性単量体(B)の詳細及びその好ましい態様は、上述した本発明の「水性樹脂分散体(C)」の各々の項で述べた内容と同様である。
[Method for producing aqueous resin dispersion (C)]
The method for producing an aqueous resin dispersion (C) of the present invention is an aqueous resin in which a radical polymerizable monomer (B) is polymerized in an aqueous resin dispersion (A) of an olefin polymer having an average particle size of 100 nm or less. It is a manufacturing method of a dispersion (C).
Hereinafter, the production method of the aqueous resin dispersion (C) of the present invention will be described in the order of “production method of aqueous resin dispersion (A)” and “polymerization of radical polymerizable monomer (B)”. The details of the aqueous resin dispersion (A) and the radical polymerizable monomer (B) and preferred embodiments thereof are the same as the contents described in the respective sections of the “aqueous resin dispersion (C)” of the present invention described above. It is the same.

≪水性樹脂分散体(A)の製造方法≫
水性樹脂分散体(A)の製造方法は、特に限定されないが、例えば、重合体(a1)、水性媒体(水、及び水以外の溶媒)の混合物を調整した後、該混合物から水以外の溶媒を除去して重合体(a1)の分散体とする方法、重合体(a1)に水以外の溶媒を加え、必要に応じて加熱して溶解させた後に水を添加して重合体(a1)の分散体とする方法等が挙げられる。
≪Method for producing aqueous resin dispersion (A) ≫
The method for producing the aqueous resin dispersion (A) is not particularly limited. For example, after preparing a mixture of the polymer (a1) and an aqueous medium (water and a solvent other than water), a solvent other than water is prepared from the mixture. A method for removing the polymer to make a dispersion of the polymer (a1), adding a solvent other than water to the polymer (a1), heating and dissolving as necessary, and then adding water to the polymer (a1) And the like.

水性媒体に重合体(a1)を分散させる方法は、界面活性剤を配合して分散させる方法であってもよく、重合体(a1)に親水性の高分子をグラフト結合させたグラフト共重合体を用いて、界面活性剤を配合せずに分散させる方法であってもよいが、特に制限されない。本発明の水性樹脂分散体(C)から得られる塗膜の耐水性が高く、ブリードアウト等が少なく安定性に優れることから後者の方法が好ましい。   The method of dispersing the polymer (a1) in the aqueous medium may be a method of blending and dispersing a surfactant, and a graft copolymer obtained by grafting a hydrophilic polymer to the polymer (a1). A method of dispersing the surfactant without blending it may be used, but is not particularly limited. The latter method is preferred because the coating film obtained from the aqueous resin dispersion (C) of the present invention has high water resistance, low bleed-out, etc. and excellent stability.

重合体(a1)にグラフト結合させる親水性の高分子は、25℃の水に10質量%の濃度で溶解させたときの不溶分が1質量%未満の高分子をいう。この親水性の高分子としては、本発明の効果を著しく損なわない限り、合成高分子、半合成高分子、天然高分子等の各種の高分子を、特に制限なく用いることができる。水性樹脂分散体(A)の機械安定性に優れることから、数平均分子量Mnは300以上が好ましい。   The hydrophilic polymer graft-bonded to the polymer (a1) is a polymer having an insoluble content of less than 1% by mass when dissolved in water at 25 ° C. at a concentration of 10% by mass. As the hydrophilic polymer, various polymers such as a synthetic polymer, a semi-synthetic polymer, and a natural polymer can be used without particular limitation as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Since the aqueous resin dispersion (A) is excellent in mechanical stability, the number average molecular weight Mn is preferably 300 or more.

親水性の高分子として使用できる合成高分子としては、ポリエーテル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等が挙げられるが、これらに制限されない。親水性の高分子として使用できる天然高分子としては、デンプン、アラビアゴム、トラガントゴム、カゼイン、ゼラチン、デキストリン等が挙げられるが、これらに制限されない。親水性の高分子として使用できる半合成高分子としては、カルボキシル化デンプン、カチオン化デンプン、デキストリン、エチルセルロース、カルボキシル化メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カチオン化セルロース等が挙げられるが、これらに制限されない。   Synthetic polymers that can be used as hydrophilic polymers include, but are not limited to, polyether resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl pyrrolidone resins, and the like. Examples of natural polymers that can be used as hydrophilic polymers include, but are not limited to, starch, gum arabic, tragacanth gum, casein, gelatin, and dextrin. Examples of the semisynthetic polymer that can be used as the hydrophilic polymer include, but are not limited to, carboxylated starch, cationized starch, dextrin, ethyl cellulose, carboxylated methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and cationized cellulose.

前記の親水性の高分子のなかでも、親水性の程度を制御しやすく、特性も安定していることから、合成高分子が好ましく、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂及びポリエーテル樹脂がより好ましい。オレフィン系重合体(a1)の水性樹脂分散体(A)の平均粒径を制御するために、これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、親水性の高いポリエーテル樹脂が好ましい。
ポリエーテル樹脂は、通常、環状アルキレンオキシド又は環状アルキレンイミンを開環重合することで製造される。ポリエーテル樹脂は水性樹脂分散体(A)に含まれていればよく、重合体(a1)とポリエーテル樹脂が化学的に結合されていてもよい。ポリエーテル樹脂がブリードアウトしないことから好ましくは後者である。
Among the hydrophilic polymers, synthetic polymers are preferable, and polyvinyl alcohol resins, polyvinyl pyrrolidone resins, and polyether resins are more preferable because the degree of hydrophilicity can be easily controlled and the characteristics are stable. In order to control the average particle diameter of the aqueous resin dispersion (A) of the olefin polymer (a1), these may be used singly or in combination of two or more. Among these, a highly hydrophilic polyether resin is preferable.
The polyether resin is usually produced by ring-opening polymerization of cyclic alkylene oxide or cyclic alkylene imine. The polyether resin may be contained in the aqueous resin dispersion (A), and the polymer (a1) and the polyether resin may be chemically bonded. The latter is preferred because the polyether resin does not bleed out.

ポリエーテル樹脂としては、HLBを調整するために、又は水性樹脂分散体(A)の平均粒径を制御するために、疎水性のポリエーテル樹脂を併用してもよい。ここで疎水性の高分子とは、25℃の水に10質量%の濃度で溶解させたときの不溶分が1質量%以上の高分子をいう。   As the polyether resin, a hydrophobic polyether resin may be used in combination in order to adjust the HLB or to control the average particle diameter of the aqueous resin dispersion (A). Here, the hydrophobic polymer means a polymer having an insoluble content of 1% by mass or more when dissolved in water at 25 ° C. at a concentration of 10% by mass.

ポリエーテル樹脂の構成単位は、親水性を示すポリエチレンオキシドやポリエチレンイミンと、疎水性を示すポリプロピレンオキシドやポリプロピレンイミンから構成されることが好ましい。さらに好ましくは、ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドから構成されることである。ポリエーテル樹脂のHLBは、ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドの繰り返し単位数により調整され得る。   The structural unit of the polyether resin is preferably composed of polyethylene oxide or polyethyleneimine exhibiting hydrophilicity and polypropylene oxide or polypropyleneimine exhibiting hydrophobicity. More preferably, it is composed of polyethylene oxide and polypropylene oxide. The HLB of the polyether resin can be adjusted by the number of repeating units of polyethylene oxide and polypropylene oxide.

ポリエーテル樹脂は、GPCで測定し、ポリスチレンの検量線で換算した重量平均分子量(Mw)が200〜200,000であることが好ましい。Mwの下限値のより好ましい値は300、さらに好ましい値は500である。Mwの上限値のより好ましい値は100,000であり、より好ましい値は10,000、さらに好ましい値は3,000である。Mwが前記の下限値より高いほど水性樹脂分散体の表面エネルギーが低下し、濡れ性が良好になる傾向にある。またMwが前記の上限値より低いほど粘度が低く樹脂分散体を調製しやすい傾向にある。なおGPC測定は、テトラヒドロフラン等を溶媒として、市販の装置を用いて従来公知の方法で行われる。   The polyether resin preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 200 to 200,000 as measured by GPC and converted using a polystyrene calibration curve. A more preferable value of the lower limit value of Mw is 300, and a more preferable value is 500. A more preferable value of the upper limit value of Mw is 100,000, a more preferable value is 10,000, and a further preferable value is 3,000. As Mw is higher than the lower limit, the surface energy of the aqueous resin dispersion is lowered and the wettability tends to be improved. Moreover, it exists in the tendency for a viscosity to become low and to prepare a resin dispersion easily, so that Mw is lower than the said upper limit. The GPC measurement is performed by a conventionally known method using a commercially available apparatus using tetrahydrofuran or the like as a solvent.

重合体(a1)は、ラジカル重合性単量体(B)の重合性の観点から、重合体(a1)とポリエーテル樹脂とが、重合体(a1):ポリエーテル樹脂=100:1〜100:100(質量比)の割合で結合したものが好ましい。この質量比は、より好ましくは100:5〜100:70であり、さらに好ましくは100:10〜100:50である。ポリエーテル樹脂の質量比が大きいほど、重合体(a1)の粒径が小さくなる傾向となる。またポリエーテル樹脂の質量比が小さいほど、水性樹脂分散体(A)の酸価が高くなり、また、ポリプロピレン基材に対する接着性が向上する傾向にある。   In the polymer (a1), from the viewpoint of the polymerizability of the radical polymerizable monomer (B), the polymer (a1) and the polyether resin are polymer (a1): polyether resin = 100: 1 to 100. : The thing couple | bonded in the ratio of 100 (mass ratio) is preferable. This mass ratio is more preferably 100: 5 to 100: 70, and still more preferably 100: 10 to 100: 50. The larger the mass ratio of the polyether resin, the smaller the particle size of the polymer (a1). Further, the smaller the mass ratio of the polyether resin is, the higher the acid value of the aqueous resin dispersion (A) is, and the adhesiveness to the polypropylene substrate tends to be improved.

重合体(a1)とポリエーテル樹脂の結合の態様は特に限定されないが、例えば、重合体(a12)中で環状アルキレンオキシドを開環重合する方法、開環重合等により得られたポリエーテルポリオールやポリエーテルアミン等の反応性基と重合体(a12)の反応性基を反応させる方法等が挙げられる。   The mode of bonding between the polymer (a1) and the polyether resin is not particularly limited. For example, a method of ring-opening polymerization of a cyclic alkylene oxide in the polymer (a12), a polyether polyol obtained by ring-opening polymerization, etc. Examples thereof include a method of reacting a reactive group such as polyetheramine with a reactive group of the polymer (a12).

ポリエーテルポリオールはポリエーテル骨格を有する樹脂の両末端に、反応性基としての水酸基を有する。
ポリエーテルアミンは、ポリエーテル骨格を有する樹脂の片末端又は両末端に、反応性基としての1級アミノ基を有する。結合させるポリエーテル樹脂としては、ポリエーテルアミンが好ましい。ポリエーテルアミンとしては、例えば、ハンツマン社製「ジェファーミン」Mシリーズ、Dシリーズ、EDシリーズ、「サーフォナミン」Lシリーズ等が挙げられる。
The polyether polyol has hydroxyl groups as reactive groups at both ends of a resin having a polyether skeleton.
Polyetheramine has a primary amino group as a reactive group at one or both ends of a resin having a polyether skeleton. As the polyether resin to be bonded, polyetheramine is preferable. Examples of the polyetheramine include “Jeffamine” M series, D series, ED series, “Surphonamine” L series, etc., manufactured by Huntsman.

ポリエーテル樹脂は重合体(a12)と結合する前に、重合体(a12)と反応しうる反応性基を1以上有していることが好ましい。反応性基としては、例えばカルボキシル基、ジカルボン酸無水物基、ジカルボン酸無水物モノエステル基、水酸基、アミノ基、エポキシ基、イソシアネート基等が挙げられ、少なくともアミノ基を有することが好ましい。アミノ基はカルボン酸基、無水カルボン酸基、グリシジル基、イソシアネート基等の多種の反応性基と反応性が高いため、重合体(a12)とポリエーテル樹脂を結合させることが容易である。アミノ基は1級、2級、3級のいずれでもよいが、より好ましくは1級アミノ基である。   The polyether resin preferably has at least one reactive group capable of reacting with the polymer (a12) before being bonded to the polymer (a12). Examples of the reactive group include a carboxyl group, a dicarboxylic acid anhydride group, a dicarboxylic acid anhydride monoester group, a hydroxyl group, an amino group, an epoxy group, an isocyanate group, and the like, and preferably has at least an amino group. Since the amino group is highly reactive with various reactive groups such as a carboxylic acid group, a carboxylic anhydride group, a glycidyl group, and an isocyanate group, it is easy to bond the polymer (a12) and the polyether resin. The amino group may be primary, secondary, or tertiary, but more preferably is a primary amino group.

ポリエーテル樹脂中に反応性基は1以上あればよいが、より好ましい反応性基の数は1つである。反応性基が2つ以上あると、重合体(a12)と結合させる際に3次元網目構造となりゲル化してしまう可能性がある。ただし反応性基を複数有していても、他より反応性の高い反応性基が1つのみのポリエーテル樹脂の場合等、ゲル化しない場合もある。このようなポリエーテル樹脂としては、1つ又は複数の水酸基と、それより反応性の高い1つのアミノ基を有するポリエーテル樹脂が挙げられる。ここで反応性とは重合体(a12)の有する反応基との反応性である。   There may be one or more reactive groups in the polyether resin, but a more preferable number of reactive groups is one. When there are two or more reactive groups, there is a possibility that a three-dimensional network structure will be formed when the polymer (a12) is bonded, resulting in gelation. However, even if it has a plurality of reactive groups, it may not gel, such as in the case of a polyether resin having only one reactive group higher than the others. Examples of such polyether resins include polyether resins having one or more hydroxyl groups and one amino group having a higher reactivity. Here, the reactivity is the reactivity with the reactive group of the polymer (a12).

重合体(a1)に親水性の高分子をグラフト結合させたグラフト共重合体を水に分散させて、水性樹脂分散体(A)を得る方法としては、水以外の溶媒を加え、必要に応じて加熱して溶解させた後に水を添加する方法等が挙げられる。   As a method of obtaining a water-based resin dispersion (A) by dispersing a graft copolymer obtained by grafting a hydrophilic polymer to the polymer (a1) in water, a solvent other than water is added, and if necessary For example, there may be mentioned a method of adding water after heating and dissolving.

水以外の溶媒を加え、必要に応じ加熱して溶解させた後に水を添加する方法を採用すると、粒径の細かい水性樹脂分散体(A)を製造することがいくぶん容易になる。水以外の溶媒への溶解時、又は水の添加時の温度は、通常30〜150℃であり、好ましくは50℃〜100℃である。また水以外の溶媒に一旦溶解する場合は、水を添加した後に溶媒を留去してもよい。   If a method of adding water after adding a solvent other than water and heating and dissolving as necessary is required, it becomes somewhat easy to produce an aqueous resin dispersion (A) having a fine particle size. The temperature at the time of dissolution in a solvent other than water or at the time of addition of water is usually 30 to 150 ° C, preferably 50 ° C to 100 ° C. Moreover, when dissolving once in solvents other than water, after adding water, you may distill a solvent off.

溶媒に溶解させた後、水を添加する水性樹脂分散体(A)の製造方法で用いる装置としては、特に限定されないが、例えば、撹拌装置付き反応釜、一軸又は二軸の混練機などが使用できる。その際の攪拌速度は装置の選択に伴い多少異なるが、通常、10〜1000rpmの範囲である。撹拌速度が下限値より高いと水性樹脂分散体(A)の粒径が大きくなる傾向となる。   Although it does not specifically limit as an apparatus used with the manufacturing method of the aqueous resin dispersion (A) which adds water after making it melt | dissolve in a solvent, For example, a reaction kettle with a stirring apparatus, a uniaxial or biaxial kneader etc. are used. it can. The stirring speed at that time varies slightly depending on the selection of the apparatus, but is usually in the range of 10 to 1000 rpm. When the stirring speed is higher than the lower limit value, the particle size of the aqueous resin dispersion (A) tends to increase.

≪ラジカル重合性単量体(B)の重合≫
本発明の水性樹脂分散体(C)の製造方法としては、水性樹脂分散体(A)を得た後に、水性樹脂分散体(A)中でラジカル重合性単量体(B)を重合させる方法(1)、オレフィン系重合体(a1)とラジカル重合性単量体(B)を水性媒体に分散させてから重合させる方法(2)等が挙げられるが、これらに制限されない。ラジカル重合性単量体(B)の重合性の観点から、方法(1)が好ましい。
≪Polymerization of radical polymerizable monomer (B) ≫
As the method for producing the aqueous resin dispersion (C) of the present invention, after obtaining the aqueous resin dispersion (A), the radical polymerizable monomer (B) is polymerized in the aqueous resin dispersion (A). Examples of the method include (1), a method (2) in which the olefin polymer (a1) and the radical polymerizable monomer (B) are dispersed in an aqueous medium and then polymerized, but are not limited thereto. From the viewpoint of polymerizability of the radical polymerizable monomer (B), the method (1) is preferable.

ラジカル重合性単量体(B)の重合においては、本発明の効果を損なわない限り、一括重合及び滴下重合のいずれを用いることもできる。ここで、一括重合とは、一度にラジカル重合性単量体(B)の全量を仕込んで重合する方法である。方法(1)に一括重合を採用する場合は、例えば、水性樹脂分散体(A)に、ラジカル重合性単量体(B)の全量を混合した後に、水溶性の開始剤や有機過酸化物とチオ硫酸ナトリウム等の還元剤を含むレドックス開始剤等を添加して重合を行う。また、滴下重合とは、単量体を少しずつ滴下しながら重合する方法である。方法(1)に滴下重合を採用する場合は、例えば、水性樹脂分散体(A)に、ラジカル重合性単量体(B)を滴下しながら重合を行う。
重合安定性及びプロピレン基材等のポリオレフィン基材に対する接着性の観点から、方法(1)に一括重合を採用することが好ましく、方法(1)に一括重合を採用したうえで、ラジカル重合性単量体(B)の全量に対して80〜100質量%のビニル系単量体を含むラジカル重合性単量体(B)を一括で供給して重合することがより好ましい。
In the polymerization of the radical polymerizable monomer (B), any one of batch polymerization and dropwise polymerization can be used as long as the effects of the present invention are not impaired. Here, collective polymerization is a method in which the entire amount of the radical polymerizable monomer (B) is charged and polymerized at once. When batch polymerization is adopted in the method (1), for example, the water-soluble initiator or organic peroxide is mixed with the aqueous resin dispersion (A) after the entire amount of the radical polymerizable monomer (B) is mixed. Polymerization is carried out by adding a redox initiator containing a reducing agent such as sodium thiosulfate. Moreover, dripping polymerization is a method of polymerizing while dropping monomers little by little. When employing drop polymerization in the method (1), for example, polymerization is performed while dropping the radical polymerizable monomer (B) into the aqueous resin dispersion (A).
From the viewpoint of polymerization stability and adhesion to a polyolefin substrate such as a propylene substrate, it is preferable to employ batch polymerization for the method (1). More preferably, the radically polymerizable monomer (B) containing 80 to 100% by mass of the vinyl monomer is supplied in a batch with respect to the total amount of the monomer (B) and polymerized.

重合に用いる開始剤としては、一般的にラジカル重合に使用されるものを使用することができる。具体例としては、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]及びその塩;2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]及びその塩;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}及びその塩;2,2’−アゾビス(2−メチルプロピンアミジン)及びその塩;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]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シド、t−ブチルハイドロパーオキシド、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等が挙げられる。これらの開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the initiator used for the polymerization, those generally used for radical polymerization can be used. Specific examples include persulfates such as potassium persulfate, sodium persulfate, and ammonium persulfate; 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-imidazolin-2-yl) propane] and salts thereof; 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] and salts thereof; 2,2 '-Azobis {2- [1- (2-hydroxyethyl) -2-imidazolin-2-yl] propane} and salts thereof; 2,2'-azobis (2-methylpropyneamidine) and salts thereof; Water-soluble azo compounds such as 2′-azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamidine]; benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, t-butyl peroxy-2 -Organic peroxides such as ethyl hexanoate and t-butyl peroxyisobutyrate. These initiators may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

重合の温度は、得られる水性樹脂分散体(C)の重合率の点から50℃以上が好ましい。この場合、開始剤として重亜硫酸ナトリウム、硫酸第一鉄、イソアスコルビン酸塩、ロンガリット等の還元剤を水溶性の重合触媒と組み合わせて用いることが好ましい。   The polymerization temperature is preferably 50 ° C. or higher from the viewpoint of the polymerization rate of the obtained aqueous resin dispersion (C). In this case, it is preferable to use a reducing agent such as sodium bisulfite, ferrous sulfate, isoascorbate or Rongalite as an initiator in combination with a water-soluble polymerization catalyst.

重合時間は30分間以上が好ましい。重合時間が30分間以上であれば、ラジカル重合性単量体(B)が十分に重合し、重合率が優れる傾向にある。また、重合時間は3時間以下とすることが好ましい。重合時間が3時間以下であれば、重合時にカレットが発生しにくく、製造安定性が優れる傾向にある。   The polymerization time is preferably 30 minutes or longer. When the polymerization time is 30 minutes or longer, the radical polymerizable monomer (B) is sufficiently polymerized and the polymerization rate tends to be excellent. The polymerization time is preferably 3 hours or less. When the polymerization time is 3 hours or less, cullet is hardly generated during the polymerization, and the production stability tends to be excellent.

重合を行う際は、分子量調整剤として、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、α−メチルスチレンダイマー等の公知の連鎖移動剤を用いてもよい。   When performing the polymerization, a known chain transfer agent such as n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, α-methylstyrene dimer may be used as a molecular weight adjusting agent.

重合反応が完結した後、冷却し、水性樹脂分散体(C)を取り出す際には、異物やカレットの混入を防止するため濾過操作を行うことが好ましい。濾過方法については公知の方法を使用することができ、例えばナイロンメッシュ、バグフィルター、濾紙、金属メッシュ等を用いることができる。   After the polymerization reaction is completed, when cooling and taking out the aqueous resin dispersion (C), it is preferable to perform a filtration operation in order to prevent contamination of foreign matters and cullet. As the filtration method, a known method can be used. For example, nylon mesh, bag filter, filter paper, metal mesh, etc. can be used.

(用途)
本発明の製造方法によって得られる水性樹脂分散体(C)は、上述の「水性樹脂分散体(C)の「用途)の項」で説明したように、プライマー、塗料、接着剤、インキバインダー、ポリオレフィンと異種材料の相溶化剤等に用いることができ、特に塗料、インク、接着剤に好適に用いることができる。
(Use)
The aqueous resin dispersion (C) obtained by the production method of the present invention is a primer, a paint, an adhesive, an ink binder, as described above in the section “Application” of the aqueous resin dispersion (C). It can be used as a compatibilizing agent for different materials from polyolefin, and can be suitably used particularly for paints, inks and adhesives.

(塗料組成物)
本発明の水性樹脂分散体(C)は、塗料組成物に用いることができる。塗料組成物の構成成分としては、水性樹脂分散体(C)の他に、無機充填剤、樹脂ビーズ、造膜助剤、基材濡れ剤、基材湿潤剤、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、着色剤、消泡剤、増粘剤などの各種添加剤が必要に応じて含まれてもよい。これら添加剤としては、公知のものを用いることができる。
(Coating composition)
The aqueous resin dispersion (C) of the present invention can be used for a coating composition. Constituent components of the coating composition include, in addition to the aqueous resin dispersion (C), inorganic fillers, resin beads, film-forming aids, base material wetting agents, base material wetting agents, acrylic resins, urethane resins, and polyester resins. Various additives such as a colorant, an antifoaming agent, and a thickener may be included as necessary. Known additives can be used as these additives.

乾燥速度を上げる目的、又は仕上がり感の良好な表面を得る目的で配合する造膜助剤としては、有機溶媒を用いることができる。有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール;アセトン等のケトン;エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコール及びそのエーテル等が挙げられる。   An organic solvent can be used as a film-forming auxiliary compounded for the purpose of increasing the drying speed or obtaining a surface with a good finish feeling. Examples of the organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol; ketones such as acetone; glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether and propylene glycol monomethyl ether, and ethers thereof.

(作用効果)
以上説明したように、本発明の水性樹脂分散体(C)の製造方法は、平均粒径が100nm以下のオレフィン系重合体の水性樹脂分散体(A)中でラジカル重合性単量体(B)を重合させる水性樹脂分散体(C)の製造方法である。水性樹脂分散体(A)に分散しているオレフィン系重合体の平均粒径が100nm以下であれば、水性樹脂分散体(A)中でラジカル重合性単量体(B)を重合する際に、水性樹脂分散体(A)の不安定化によるカレットの生成が低減される。さらに、ラジカル重合性単量体の重合時に界面活性剤を使用しなくてもよいので、塗料として粒子安定性が向上し、ポリプロピレン基材等のポリオレフィン基材に対しても優れた接着性及び耐水性が得られる。
(Function and effect)
As described above, the method for producing the aqueous resin dispersion (C) of the present invention is based on the radical polymerizable monomer (B) in the aqueous resin dispersion (A) of an olefin polymer having an average particle size of 100 nm or less. Is a method for producing an aqueous resin dispersion (C). When the average particle diameter of the olefin polymer dispersed in the aqueous resin dispersion (A) is 100 nm or less, the radical polymerizable monomer (B) is polymerized in the aqueous resin dispersion (A). The production of cullet due to destabilization of the aqueous resin dispersion (A) is reduced. Furthermore, since it is not necessary to use a surfactant at the time of polymerization of the radical polymerizable monomer, particle stability is improved as a paint, and excellent adhesion and water resistance to polyolefin substrates such as polypropylene substrates. Sex is obtained.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。なお、実施例中の「部」及び「%」は、それぞれ「質量部」及び「質量%」を表す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by the following description. In the examples, “parts” and “%” represent “parts by mass” and “% by mass”, respectively.

[水性樹脂分散体(A)の性状]
1.平均粒径
水性樹脂分散体(A)の平均粒径は、光散乱光度計「濃厚系粒径アナライザー FPAR‐1000」(商品名、大塚電子社製)で計測したキュムラント平均粒子径(D50)を用いた。
[Properties of aqueous resin dispersion (A)]
1. Average particle diameter The average particle diameter of the aqueous resin dispersion (A) is a cumulant average particle diameter (D 50 ) measured with a light scattering photometer “Dense particle size analyzer FPAR-1000” (trade name, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). Was used.

2.酸価
水性樹脂分散体(A)をトルエン/エタノールに溶解し、フェノールフタレインを指示薬として、0.1NのKOHエタノール溶液を用いて滴定して求めた値を水性樹脂分散体(A)の固形分で除して求めた。
2. Acid value Aqueous resin dispersion (A) was dissolved in toluene / ethanol, and the value obtained by titration with 0.1N KOH ethanol solution using phenolphthalein as an indicator was used as the solid value of aqueous resin dispersion (A). Calculated by dividing by minutes.

[水性樹脂分散体(C)の評価]
1.ラジカル重合性単量体の重合率
ラジカル重合性単量体の重合後に得られる水性樹脂分散体の固形分から下記1式でラジカル重合性単量体の重合時における重合率(質量%)を算出した。
重合率(質量%)=(固形分総量―オレフィン系重合体固形分量)/(ラジカル重合性単量体の仕込み量)・・・・(1式)
○:重合率が96質量%以上
△:重合率が90質量%以上96質量%未満
×:重合率が90質量%未満
[Evaluation of aqueous resin dispersion (C)]
1. Polymerization rate of radical polymerizable monomer From the solid content of the aqueous resin dispersion obtained after polymerization of the radical polymerizable monomer, the polymerization rate (% by mass) at the time of polymerization of the radical polymerizable monomer was calculated by the following formula (1). .
Polymerization rate (mass%) = (total solid content−olefin polymer solid content) / (charge amount of radical polymerizable monomer) (1)
○: The polymerization rate is 96% by mass or more. Δ: The polymerization rate is 90% by mass or more and less than 96% by mass.

2.初期接着性
水性樹脂分散体の固形分に対し、基材濡れ剤としてTEGO WET KL−245(EVONIK社製)を3質量部加え、ホモディスパー攪拌機(ポリトロンPT−3100)で、700rpm5分間攪拌した。1日室温で放置し、300メッシュで濾過したものを水性塗料とした。
2. Initial adhesiveness 3 parts by mass of TEGO WET KL-245 (manufactured by EVONIK) as a substrate wetting agent was added to the solid content of the aqueous resin dispersion, and the mixture was stirred with a homodisper stirrer (Polytron PT-3100) at 700 rpm for 5 minutes. A water-based paint was left for one day at room temperature and filtered through 300 mesh.

ポリプロピレン樹脂(日本ポリプロ株式会社製)「TSOP−6」から成形した厚さ3mmの基板表面をイソプロピルアルコールで清拭した。この基板に得られた水性塗料を乾燥膜厚20μとなるようにスプレー塗布し、10分間室温でセッティングした後、セーフベンドライヤー中80℃の雰囲気中で30分間乾燥させて塗膜を形成させ、これを1日室温で静置して、試験片を得た。   A 3 mm thick substrate surface molded from a polypropylene resin (manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd.) “TSOP-6” was wiped with isopropyl alcohol. The aqueous paint obtained on this substrate was spray-coated to a dry film thickness of 20μ, set at room temperature for 10 minutes, then dried in an atmosphere of 80 ° C. for 30 minutes in a safe ben dryer to form a coating film, This was left still at room temperature for 1 day, and the test piece was obtained.

作成した試験片の塗膜面に、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貼りつけた後、該粘着テープを急激に剥がした後の塗膜の状態を観察し、剥離せずに塗膜面に残ったマスの数を確認した。基板に対する塗膜の初期接着性は、以下の評価基準に基づき評価した。
○:100マス中、91〜100マスが塗膜面に残っている。
△:100マス中、81〜90マスが塗膜面に残っている。
×:100マス中、80マス未満が塗膜面に残っている。
On the coating surface of the prepared test piece, 11 incisions were made at intervals of 1 mm in length and breadth so as to reach the base material, and 100 grids were made. The state of the coating film after having been peeled off rapidly was observed, and the number of cells remaining on the coating film surface without peeling was confirmed. The initial adhesion of the coating film to the substrate was evaluated based on the following evaluation criteria.
○: In 100 squares, 91 to 100 squares remain on the coating surface.
Δ: Of 100 squares, 81 to 90 squares remain on the coating surface.
X: Less than 80 squares remain in the coating film surface in 100 squares.

3.耐水接着性
「初期接着性」の評価方法と同様にして試験片を得た後、該試験片を60℃の温水中に1日浸漬した。次いで、温水から試験片を取り出して乾燥した。
次いで、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貼りつけた後、該粘着テープを急激に剥がした後の塗膜の状態を観察し、剥離せずに塗膜面に残ったマスの数を確認した。耐水接着性は、初期接着性と同様の評価基準に基づき評価した。
3. Water Resistance Adhesive After obtaining a test piece in the same manner as the “initial adhesion” evaluation method, the test piece was immersed in warm water at 60 ° C. for 1 day. Subsequently, the test piece was taken out from the warm water and dried.
Next, on the coating surface of the test piece, 11 cuts were made at intervals of 1 mm in length and breadth so as to reach the base material, 100 grids were made, and a cellophane adhesive tape was applied thereon, and then the adhesive tape The state of the coating film after having been peeled off rapidly was observed, and the number of cells remaining on the coating film surface without peeling was confirmed. The water-resistant adhesion was evaluated based on the same evaluation criteria as the initial adhesion.

[無水マレイン酸変性プロピレン系共重合体の製造]
メタロセン触媒によって重合されたプロピレン−ブテン共重合体である「タフマーXM−7070」(三井化学社製、融点75℃、プロピレン含有量74モル%、重量平均分子量(Mw)250,000(ポリプロピレン換算)、分子量分布(Mw/Mn)2.2)の200kgと無水マレイン酸5kgをスーパーミキサーでドライブレンドした後、2軸押出機(日本製鋼所社製「TEX54αII」)を用い、プロピレン−ブテン共重合体100質量部に対して1質量部となるようにt−ブチルパーオキシイソプロピルモノカルボナート(日本油脂社製「パーブチルI」)を液添ポンプで途中フィードしながら、ニーディング部のシリンダー温度200℃、スクリュー回転数125rpm、吐出量80kg/時間の条件下で混練し、ペレット状の無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体を得た。
このようにして得られた無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体の無水マレイン酸基の含有量(グラフト率)は1.0質量%(無水マレイン酸基として0.1mmol/g、カルボン酸基として0.2mmol/g)であった。また重量平均分子量(ポリスチレン換算)(Mw)は156,000、数平均分子量(Mn)は84,000であった。
[Production of maleic anhydride-modified propylene copolymer]
“Tafmer XM-7070” which is a propylene-butene copolymer polymerized by a metallocene catalyst (Mitsui Chemicals, melting point 75 ° C., propylene content 74 mol%, weight average molecular weight (Mw) 250,000 (polypropylene conversion) 200 kg of molecular weight distribution (Mw / Mn) 2.2) and 5 kg of maleic anhydride were dry blended with a supermixer, and then propylene-butene copolymer using a twin screw extruder (“TEX54αII” manufactured by Nippon Steel Co., Ltd.) While feeding t-butyl peroxyisopropyl monocarbonate (“Perbutyl I” manufactured by NOF Corporation) halfway with a liquid pump so that the amount becomes 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the coalescence, the cylinder temperature of the kneading part is 200 Kneading under the conditions of ℃, screw rotation speed 125rpm, discharge rate 80kg / hour, Jo maleic anhydride-modified propylene - to give a butene copolymer.
The maleic anhydride group content (graft ratio) of the maleic anhydride-modified propylene-butene copolymer thus obtained was 1.0% by mass (0.1 mmol / g as maleic anhydride group, carboxylic acid group 0.2 mmol / g). Moreover, the weight average molecular weight (polystyrene conversion) (Mw) was 156,000, and the number average molecular weight (Mn) was 84,000.

[製造例1:水性樹脂分散体(A1)の製造]
還流冷却管、温度計、攪拌機のついたガラスフラスコ中に、製造例1で得られた無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体100gとトルエン50gを入れ、容器内を窒素ガスで置換し、110℃に昇温した。昇温後、無水マレイン酸2.0gを加え、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカルボナート(日油社製「パーブチルI」)1gを加え、7時間同温度で攪拌を続けて反応を行った。
得られた無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体の無水マレイン酸基の含有量(グラフト率)は2.0質量%(無水マレイン酸基として0.2mmol/g、カルボン酸基として0.4mmol/g)であった。
反応終了後、系を室温付近まで冷却し、トルエン70gを加え、次いで、2−プロパノール90gに溶解した「ジェファーミンM−2005」を20g(HLB3 数平均分子量2000 無水マレイン酸変性プロピレン−ブテン共重合体100質量部に対し20質量部に相当)加え70℃で1時間反応させた。その後、2−プロパノール90gに溶解させた「ジェファーミンM−1000」を10g(HLB17 数平均分子量1000 無水マレイン酸変性プロピレンーブテン共重合体100質量部に対し10質量部に相当)加え、70℃で1時間反応させた。
その後、ジメチルエタノールアミン2g、水54gを加えて系内を中和した。得られた反応液の温度を45℃に保ち、加熱・撹拌し、水300gを滴下しながら、系内の減圧度を下げてポリマー濃度30質量%になるまでトルエンと2−プロパノールを減圧留去し、平均粒径70nmの乳白色の水性樹脂分散体(A1)を得た。なお、水性樹脂分散体(A1)には界面活性剤が添加されていない。
[Production Example 1: Production of aqueous resin dispersion (A1)]
In a glass flask equipped with a reflux condenser, a thermometer, and a stirrer, 100 g of the maleic anhydride-modified propylene-butene copolymer obtained in Production Example 1 and 50 g of toluene were placed, and the inside of the container was replaced with nitrogen gas. The temperature was raised to ° C. After raising the temperature, 2.0 g of maleic anhydride was added, 1 g of t-butyl peroxyisopropyl monocarbonate (“Perbutyl I” manufactured by NOF Corporation) was added, and the reaction was continued for 7 hours at the same temperature.
The maleic anhydride group content (graft ratio) of the resulting maleic anhydride-modified propylene-butene copolymer was 2.0% by mass (0.2 mmol / g as the maleic anhydride group, 0.4 mmol as the carboxylic acid group) / G).
After completion of the reaction, the system was cooled to around room temperature, 70 g of toluene was added, and then 20 g of “Jefamine M-2005” dissolved in 90 g of 2-propanol (HLB3 number average molecular weight 2000 maleic anhydride modified propylene-butene copolymer) (It corresponds to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the union), and the mixture was reacted at 70 ° C for 1 hour. Thereafter, 10 g of “Jefamine M-1000” dissolved in 90 g of 2-propanol (corresponding to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of HLB17 number average molecular weight 1000 maleic anhydride-modified propylene-butene copolymer) was added at 70 ° C. For 1 hour.
Thereafter, 2 g of dimethylethanolamine and 54 g of water were added to neutralize the system. Maintaining the temperature of the obtained reaction liquid at 45 ° C., heating and stirring, adding 300 g of water dropwise, lowering the degree of vacuum in the system and reducing toluene and 2-propanol to a polymer concentration of 30% by mass under reduced pressure. Thus, a milky white aqueous resin dispersion (A1) having an average particle diameter of 70 nm was obtained. In addition, the surfactant is not added to the aqueous resin dispersion (A1).

[製造例2:水性樹脂分散体(A2)の製造]
製造例2の粒径を90nmに調節するために、撹拌速度を下げた以外は、製造例1と同様にして水性樹脂分散体(A2)を得た。
[Production Example 2: Production of aqueous resin dispersion (A2)]
In order to adjust the particle size of Production Example 2 to 90 nm, an aqueous resin dispersion (A2) was obtained in the same manner as Production Example 1 except that the stirring speed was lowered.

[製造例3〜5:水性樹脂分散体(A3)〜(A5)の製造]
製造例1の無水マレイン酸とジェファーミンM−2005、M−1000を表1に示す組成のように変更した以外は、製造例2と同様にして水性樹脂分散体(A3)〜(A5)を得た。
[Production Examples 3 to 5: Production of aqueous resin dispersions (A3) to (A5)]
Aqueous resin dispersions (A3) to (A5) were prepared in the same manner as in Production Example 2 except that the maleic anhydride of Production Example 1 and Jeffamine M-2005 and M-1000 were changed as shown in Table 1. Obtained.

Figure 2018199788
Figure 2018199788

[実施例1]
攪拌機、還流冷却管、温度制御装置を備えたフラスコに、水性樹脂分散体(A1)を333部(固形分で100部)、脱イオン水を119.6部仕込み、30℃で保管した。
次いで、ビニル系単量体として、アクリル酸4−ヒドロキシブチル(4HBA)10.4部、アクリル酸ブチル(BA)44.8部、メタクリル酸イソブチル(iBMA)44.8部を入れ、50℃で1時間保管した。
開始剤としてパーブチルH69(日本油脂製)0.02部及び、脱イオン水を1.0部、硫酸鉄・7水和物0.002部、エチレンジアミン四酢酸0.00027部、エリソルビン酸ナトリウム0.08部を投入し、重合を開始した。
重合の発熱ピークを検出後、パーブチルH69 0.03部及び、脱イオン水10.0部を15分間かけて、滴下を行った。
滴下終了後、60℃で30分間熟成し、平均粒径80nmの水性樹脂分散体(C)を得た。
[Example 1]
A flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, and a temperature controller was charged with 333 parts of the aqueous resin dispersion (A1) (100 parts in solid content) and 119.6 parts of deionized water, and stored at 30 ° C.
Next, as a vinyl monomer, 10.4 parts of 4-hydroxybutyl acrylate (4HBA), 44.8 parts of butyl acrylate (BA), 44.8 parts of isobutyl methacrylate (iBMA) are put at 50 ° C. Stored for 1 hour.
0.02 part of perbutyl H69 (manufactured by NOF Corporation) as an initiator, 1.0 part of deionized water, 0.002 part of iron sulfate heptahydrate, 0.00027 part of ethylenediaminetetraacetic acid, sodium erythorbate 08 parts were charged to initiate polymerization.
After detecting the exothermic peak of polymerization, 0.03 part of perbutyl H69 and 10.0 part of deionized water were added dropwise over 15 minutes.
After completion of dropping, the mixture was aged at 60 ° C. for 30 minutes to obtain an aqueous resin dispersion (C) having an average particle size of 80 nm.

[実施例2〜5]
実施例1において水性樹脂分散体(A1)を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして水性樹脂分散体(C)を得た。
[Examples 2 to 5]
An aqueous resin dispersion (C) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aqueous resin dispersion (A1) was changed as shown in Table 1 in Example 1.

[比較例1,2]
実施例1において水性樹脂分散体(A1)を三菱化学社製アプトロックBW−5550、東洋紡社製ハードレンNZ−1015にそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様にして比較例1,2のエマルションを得た。得られたエマルションの評価結果を表2に示した。
[Comparative Examples 1 and 2]
Emulsions of Comparative Examples 1 and 2 in the same manner as in Example 1 except that the aqueous resin dispersion (A1) in Example 1 was changed to APTLOCK BW-5550 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation and Hardlen NZ-1015 manufactured by Toyobo Co., Ltd. Got. The evaluation results of the obtained emulsion are shown in Table 2.

Figure 2018199788
Figure 2018199788

表2に示すように、平均粒径が100nm以下の水性樹脂分散体(A1)〜(A5)中でビニル系単量体を重合させて得られる、実施例1〜5の水性樹脂分散体(C)は、平均粒径が105nmの水性樹脂分散体を用いた比較例1のエマルションに比べて耐水接着性に優れていた。
また平均粒径が165nmのハードレンNZ−1015中でビニル系単量体を重合させると、反応物の分散性が不良で、評価不能であった。
As shown in Table 2, aqueous resin dispersions of Examples 1 to 5 obtained by polymerizing vinyl monomers in aqueous resin dispersions (A1) to (A5) having an average particle size of 100 nm or less ( C) was superior in water-resistant adhesion as compared with the emulsion of Comparative Example 1 using an aqueous resin dispersion having an average particle size of 105 nm.
When a vinyl monomer was polymerized in hardene NZ-1015 having an average particle size of 165 nm, the dispersibility of the reaction product was poor and evaluation was impossible.

以上の実施例で説明したように、水性樹脂分散体(C)の製造方法は、平均粒径が100nm以下のオレフィン系重合体の水性樹脂分散体(A)中でラジカル重合性単量体(B)を重合させる方法であって、かつ、前記水性樹脂分散体(A)には界面活性剤が含まれていないため、ポリプロピレン基材への初期接着性と耐水付着性に優れた水性樹脂分散体を提供できた。   As explained in the above examples, the method for producing an aqueous resin dispersion (C) is a radical polymerizable monomer (A) in an aqueous olefin polymer dispersion (A) having an average particle size of 100 nm or less. B) is a method of polymerizing, and since the aqueous resin dispersion (A) does not contain a surfactant, the aqueous resin dispersion excellent in initial adhesion and water-resistant adhesion to a polypropylene substrate I was able to provide a body.

Claims (4)

平均粒径が100nm以下のオレフィン系重合体の水性樹脂分散体(A)中でラジカル重合性単量体(B)を重合してなる水性樹脂分散体(C)。   An aqueous resin dispersion (C) obtained by polymerizing a radical polymerizable monomer (B) in an aqueous resin dispersion (A) of an olefin polymer having an average particle size of 100 nm or less. 前記水性樹脂分散体(A)の酸価が11〜25mgKOH/gである請求項1に記載の水性樹脂分散体(C)。   The aqueous resin dispersion (C) according to claim 1, wherein the acid value of the aqueous resin dispersion (A) is 11 to 25 mg KOH / g. 平均粒径が100nm以下のオレフィン系重合体の水性樹脂分散体(A)中でラジカル重合性単量体(B)を重合させる水性樹脂分散体(C)の製造方法。   A method for producing an aqueous resin dispersion (C) in which a radical polymerizable monomer (B) is polymerized in an aqueous resin dispersion (A) of an olefin polymer having an average particle size of 100 nm or less. 前記水性樹脂分散体(A)中の界面活性剤の含有量が、ラジカル重合性単量体(B)100質量部に対して2質量部以下である請求項3に記載の水性樹脂分散体(C)の製造方法。   4. The aqueous resin dispersion according to claim 3, wherein the content of the surfactant in the aqueous resin dispersion (A) is 2 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the radical polymerizable monomer (B). C) Production method.
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