JP4381510B2 - 水性分散体組成物及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、接着剤組成物や塗料組成物に応用した際に、強度、透明性、耐候性、耐熱性、防錆性、耐酸化性等に優れた接着層や塗膜を発現する機能を有する水性分散体組成物、及び、その製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
[特公昭63−045705号]
特公昭63−045705号公報(特開昭57−137339号)には、水性分散体組成物及びその製法に関する技術が開示されている。
【0003】
該公報に開示されている水性分散体組成物は、
共重合体(A’)に共重合体(B’)がグラフト重合してなる複合粒子と、共重合体(b)の単独重合体粒子からなる水性分散体組成物であって、
▲1▼ 水性分散体組成物中の全共重合体中に共重合体(A’)が5〜95重量%、共重合体(B’)が5〜95重量%含まれ、
▲2▼ 複合粒子に含まれる共重合体(B’)が、水性分散体組成物中の全共重合体(b)中の5重量%以上であり、
▲3▼ 共重合体(A’)がエチレンとα,β−エチレン性不飽和カルポン酸及びその金属塩とからなる共重合体であり、
▲4▼ 共重合体(B’)が下記(イ)成分5〜95重量%と、(ロ)成分5〜95重量%よりなる共重合体、
(イ) 単独の重合体とした時のガラス転移温度が70℃以上の、スチレン誘導体、メタクリル酸メチル、アクリロニトリル、塩化ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸から選ばれる1種または2種以上、
(ロ) 単独の重合体とした時のガラス転移温度が50℃以下の、メタクリル酸アルキルエステル類、ビニルエステル類、ハロゲン化ビニル類、共役ジエン類から選ばれる1種または2種以上、
であることを特徴とする水性分散体組成物である。
【0004】
該水性分散体組成物の製造方法は、
エチレンとα,β−エチレン性不飽和カルボン酸及びその金属塩とからなる共重合体(A’)からなる水性分散体中で、
下記(イ)成分及び(ロ)成分、
(イ) 単独の重合体とした時のガラス転移温度が70℃以上の、スチレン誘導体、メタクリル酸メチル、アクリロニトリル、塩化ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸から選ばれる1種または2種以上、
(ロ) 単独の重合体とした時のガラス転移温度が50℃以下の、メタクリル酸アルキルエステル類、ビニルエステル類、ハロゲン化ビニル類,共役ジエン類から選ばれる1種または2種以上、を乳化重合して水性分散体を得ることを特徴とする水性分散体組成物の製造方法である。
【0005】
該水性分散体組成物は、透明性、基材への密着性、アンチブロッキング性、ヒートシール性に優れ、接着剤として広範囲に使用することができ、工業上に非常に有利であり、また、該公報に開示されている製造方法により、このような優れた水性分散体組成物を得ることができる点で、極めて有意義である。
【0006】
しかしながら、該水性分散体組成物を接着剤組成物や塗料組成物として使用した際には、接着層や塗膜の強度は、主として、共重合体(A’)、すなわち、アイオノマー樹脂の熱可塑性金属イオン架橋に負っており、反応性が実質的にない共重合体(B’)はほとんど寄与していないので強度が不十分である。
【0007】
したがって、該水性分散体組成物を接着剤組成物や塗料組成物として使用した際には、接着層や塗膜に存在するアイオノマー樹脂の熱可塑性金属イオン架橋は、常温では共有結合による架橋点をもつ熱硬化性樹脂と同様な諸物性を示すが、50〜70℃まで温度が上昇すると、金属イオンクラスター内の分子運動が活発となり、イオン架橋点が解離しやすくなり、アイオノマーが軟化するため、接着層や塗膜の強度が低下する場合がある点で、問題となる場合があった。
【0008】
[特開平05−286072号]
特開平05−286072号には、耐水性および金属等との密着性に優れる防錆層を有するとともに、その防錆層の上に形成された塗料等の硬化性樹脂層と防錆層の密着性にも優れる積層体が開示されている。
この積層体は、金属基材と、アイオノマー樹脂とエポキシ基含有化合物との反応物を主成分とする防錆層、防錆層を介して金属基材上に積層された硬化性樹脂層により構成される。
特開平05−286072号において、『エポキシ基含有化合物』としては、グリシジルエーテルやグリシジルエステル等の低分子量の化合物のみが例示列挙されており、エポキシ樹脂等の高分子についての開示はない。
【0009】
[特開平09−302303号]
特開平09−302303号には、アイオノマー樹脂と変性エポキシ樹脂、及び/又は、両樹脂の反応物を含んでなり、基材及び塗料との良好な密着性を有し、特に耐アルカリ密着性、耐水密着性等に優れた塗膜を形成する水性分散体組成物について開示されている。
【0010】
この水性分散体組成物は、(A”)アイオノマ−樹脂と、(B”)変性エポキシ樹脂、及び/又は、(C”)成分A”と成分B”との反応物を含み、その重量組成比が、
成分(A”)/{成分(B”)+成分(C”)}=99/1〜50/50
である。
なお、成分(A”)は、炭化水素から構成される高分子主鎖からなり、側鎖にカルボキシル基を有し、該カルボキシル基の少なくとも1部が、金属イオンで中和された重合体であることが好ましい。
また、成分(B”)は、例えば、芳香族系エポキシ樹脂と1価の活性水素基含有化合物とカルボキシル基含有アクリル系樹脂との化学反応生成物を、塩基性化合物によって中和し、水中に自己乳化したものであることが好ましい。
【0011】
『エポキシ樹脂』とは、『化学大辞典』第1巻・968頁(化学大辞典編集委員会編、1963年・共立出版発行)にも記載されているように、分子内にエポキシ基を少なくとも2個有するエポキシ樹脂中間体(エピクロルヒドリンと多価フェノールの縮合物)のエポキシ環が開環反応により高分子量化して生成した合成樹脂をいうものと理解される。すなわち、エポキシ樹脂とは、エポキシ樹脂中間体(エポキシ基を少なくとも2個有するエピクロルヒドリンと多価フェノールの縮合物)と硬化剤(エポキシ環を開環させたり、水酸基と反応する機能を有する多官能性化合物)が反応して生成する三次元架橋構造を有する不融性不溶性の樹脂をいう。
【0012】
硬化剤の具体例としては、例えば、多官能性のアミン類、カルボン酸、カルボン酸無水物等が挙げられる。
【0013】
最も典型的なエポキシ樹脂中間体は、エピクロルヒドリンとビスフェノールA(2,2−ビス(4’−オキシフェニル)プロパン)の縮合物(DGEBPA、ビスフェノールAジグリシジルエーテル)である。ビスフェノールA以外の二価フェノ−ル類としては、レゾール(フェノールとホルムアルデヒドの初期縮合物)を使用することもある。
【0014】
『MARUZEN 高分子大辞典』(三田 達監訳、1994年・丸善発行)118〜122頁にも記載されているように、エポキシ樹脂中間体の製造方法は、式(c’)(化11)のとおりである。
【0015】
【化11】
このように、特開平09−302303号に開示されている水性分散体組成物は、エポキシ樹脂系のものであるので、接着性に優れているが、屋外耐久性は必ずしも充分ではなく、問題となる場合があった。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、上記した従来の技術の問題点に鑑み、接着剤組成物や塗料組成物に応用した際に、強度、透明性、耐候性、耐熱性、防錆性、耐酸化性等に優れた接着層や塗膜を発現する機能を有する水性分散体組成物、及び、その製造方法を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、特定の変性ポリエチレン樹脂粒子存在下に、特定の条件で、エポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体を含有する単量体を乳化重合して得られる樹脂粒子エマルションを、接着剤組成物や塗料組成物に応用すると、強度、透明性、耐候性、耐熱性、防錆性、耐酸化性等に優れた接着層や塗膜が発現されることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【0018】
本発明は、以下の[1]〜[29]に記載した事項により特定される。
【0019】
[1] 複合樹脂粒子と架橋剤を含んでなる水性分散体組成物であって、
前記複合粒子は、カルボキシル基側鎖を有するポリオレフィン系樹脂粒子(A)存在下に、エポキシ基側鎖含有共重合体(B)を生成させて得られるものであり、
前記架橋剤は、カルボキシル基側鎖を有するポリオレフィン系樹脂粒子(A)、及び/又は、エポキシ基側鎖含有共重合体(B)を架橋反応する機能を有する架橋剤(C)
であることを特徴とする水性分散体組成物。
【0020】
[2] 共重合体粒子(A)を構成するカルボキシル基側鎖含有共重合体の主鎖骨格、及び、共重合体(B)を構成するエポキシ基側鎖含有共重合体の主鎖骨格が、ポリオレフィン系のものであることを特徴とする[1]に記載した水性分散体組成物。
【0021】
[3] 共重合体粒子(A)が、
前記共重合体粒子(A)を構成する共重合体の重量を基準として、
一般式(A−01)、(A−02)、及び、(A−03)[化12]からなる群から選択された少なくとも一種のカルボキシル基側鎖を有する繰り返し単位を5〜40重量%有する共重合体から構成されたものである、
[1]又は[2]に記載した水性分散体組成物。
【0022】
【化12】
(一般式(A−02)において、Rは、それぞれ同一でも別個でもよく、Hもしくは炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシアルキル基を表す。
一般式(A−03)において、M+は、1価の金属イオンを表す。)
[4] M+が、アルカリ金属イオンである、[3]に記載した水性分散体組成物。
【0023】
[5] 共重合体(B)が、前記共重合体(B)を構成する共重合体の重量を基準として、一般式(B−01)、及び、(B−02)[化13]からなる群から選択された少なくとも一種のエポキシ基側鎖を有する繰り返し単位を0.1〜80重量%有するものである[1]乃至[4]の何れかに記載した水性分散体組成物。
【0024】
【化13】
[6] 共重合体粒子(A)が、
前記共重合体粒子(A)を構成する共重合体の重量を基準として、
一般式(A−11)、(A−12)、及び、(A−13)[化14]からなる群から選択された少なくとも一種のカルボキシル基側鎖を有する繰り返し単位を5〜40重量%有する共重合体から構成されたものである、
[1]又は[2]に記載した水性分散体組成物。
【0025】
【化14】
(一般式(A−11)、(A−12)、及び、(A−13)において、RA1、RA2、及び、RA3は、それぞれ独立して、同一でも別個でもよく、水素原子、又は、炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。
一般式(A−12)において、Rは、それぞれ同一でも別個でもよく、Hもしくは炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシアルキル基を表す。
一般式(A−13)において、M+は、1価の金属イオンを表す。)
[7] M+が、アルカリ金属イオンである[6]に記載した水性分散体組成物。
【0026】
[8] 共重合体(B)が、
前記共重合体(B)を構成する共重合体の重量を基準として、
一般式(B−11)、(B−12)及び(B−13)[化15]からなる群から選択された少なくとも一種のエポキシ基側鎖を有する繰り返し単位を0.1〜80重量%有するものである[1]、[2]、[6]及び[7]の何れかに記載した水性分散体組成物。
【0027】
【化15】
(一般式(B−11)、(B−12)及び(B−13)において、RB11、RB12及びRB13は、それぞれ独立して、同一でも別個でもよく、水素原子、又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。)
[9] 共重合体(B)が前記共重合体(B)を構成する共重合体の重量を基準として、一般式(B−21)、(B−22)、(B−23)、(B−24)、(B−25)、(B−26)及び(B−27)[化16]からなる群から選択された少なくとも一種のエポキシ基側鎖を有さない繰り返し単位を20〜99.9重量%有するものである、
[1]乃至[8]の何れかに記載した水性分散体組成物。
【0028】
【化16】
(一般式(B−21)、(B−22)、(B−23)、(B−24)、(B−25)、(B−26)及び(B−27)における記号は、以下のとおりである。
RB21a、RB22a、RB23a、RB24、RB26またはRB27は、それぞれ独立して、同一でも別個でもよく、水素原子、又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。RB21b及びRB22bは、水素原子、または炭素原子数1〜20のアルキル基、又は、炭素原子数1〜20のアルケン基若しくは芳香族基を表す。
RB23bは、それぞれ独立して、同一でも別個でもよい水素原子、又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。
RB25は、炭素原子数1〜10の側鎖を有するか、又は、側鎖を有さない、飽和、又は、不飽和の炭化水素基を表す。)
[10] 共重合体粒子(A)と共重合体(B)が、重量比で1:99〜95:5の範囲にあることを特徴とする[1]乃至[9]の何れかに記載した水性分散体組成物。
[11] カルボキシル基側鎖を有するポリオレフィン系樹脂粒子(A)、及び/又は、エポキシ基側鎖含有共重合体(B)を架橋反応する機能を有する架橋剤(C)
が、
アミノ樹脂であることを特徴とする、
[1]乃至[10]の何れかに記載した水性分散体組成物。
[12] アミノ樹脂が、
(c−1) 完全アルキル型アミノ樹脂、
(c−2) メチロール基アミノ樹脂、
(c−3) イミノ基型アミノ樹脂、
(c−4) メチロール/イミノ基型アミノ樹脂、
からなる群から選択された少なくとも1種であることを特徴とする、
[11]に記載した水性分散体組成物。
【0029】
[13] 共重合体粒子(A)と共重合体(B)との合計重量と架橋剤(C)の重量の比率が、99:1〜70:30の範囲にあることを特徴とする、
[1]乃至[12]の何れかに記載した水性分散体組成物。
[14] 複合樹脂粒子と架橋剤を含んでなる水性分散体組成物の製造方法であって、
前記複合粒子は、カルボキシル基側鎖を有するポリオレフィン系樹脂粒子(A)存在下に、エポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)と、エポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)を含有するエチレン性不飽和単量体混合物(b)をラジカル重合して製造することを特徴とし、
前記架橋剤は、カルボキシル基側鎖を有するポリオレフィン系樹脂粒子(A)、及び/又は、エポキシ基側鎖含有共重合体(B)を架橋反応する機能を有する架橋剤(C)を混合することを特徴とする水性分散体組成物の製造方法。
【0030】
[15] 共重合体粒子(A)が、前記共重合体粒子(A)を構成する共重合体の共重合に使用する全単量体の重量を基準として、
一般式(A−01)、(A−02)、及び、(A−03)[化17]からなる群から選択された少なくとも一種のカルボキシル基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体を5〜40重量%含有するエチレン性不飽和単量体混合物をラジカル共重合するか、または(A−1)を含有する該共重合体をアンモニア、アミンまたは1価の金属イオンで中和することにより得られたものであることを特徴とする[14]に記載した製造方法。
【0031】
【化17】
(一般式(A−02)において、Rは、それぞれ同一でも別個でもよく、Hもしくは炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシアルキル基を表す。
一般式(A−03)において、M+は、1価の金属イオンを表す。)
[16] 共重合体粒子(A)が、
前記共重合体粒子(A)を構成する共重合体の共重合に使用する全単量体の重量を基準として、
一般式(A−21)、(A−22)、及び、(A−23)[化18]からなる群から選択された少なくとも一種のカルボキシル基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体を5〜40重量%含有する有するエチレン性不飽和単量体混合物をラジカル共重合することにより得られたものであることを特徴とする、[14]に記載した製造方法。
【0032】
【化18】
(一般式(A−21)、(A−22)、及び、(A−23)において、RA1、RA2、及び、RA3は、それぞれ独立して、同一でも別個でもよく、水素原子、又は、炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。
一般式(A−22)において、Rは、それぞれ同一でも別個でもよく、Hもしくは炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシアルキル基を表す。
一般式(A−23)において、M+は、1価の金属イオンを表す。)
[17] エポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)と、
エポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)
を含有するエチレン性不飽和単量体混合物(b)が、
前記混合物(b)の合計重量を基準として、
一般式(B−01)、及び、(B−02)[化19]からなる群から選択された少なくとも一種のエポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)を0.1〜80重量%有するものである[14]乃至[16]の何れかに記載した製造方法。
【0033】
【化19】
[18] エポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)と、
エポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)
を含有するエチレン性不飽和単量体混合物(b)が、
前記混合物(b)の合計重量を基準として、
一般式(B−31)、(B−32)及び(B−33)[化20]からなる群から選択された少なくとも一種のエポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)を0.1〜80重量%有するものである[14]乃至[16]の何れかに記載した製造方法。
【0034】
【化20】
(一般式(B−31)、(B−32)及び(B−33)において、RB11、RB12及びRB13は、それぞれ独立して、同一でも別個でもよく、水素原子、又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。)
[19] エポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)と、
エポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)
を含有するエチレン性不飽和単量体混合物(b)が、
前記混合物(b)の合計重量を基準として、
一般式(B−41)、(B−42)、(B−43)、(B−44)、(B−45)、(B−46)及び(R−47)[化21]からなる群から選択された少なくとも一種のエポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)を20〜99.9重量%有するものである[14]乃至[18]の何れかに記載した製造方法。
【0035】
【化21】
(一般式(B−41)、(B−42)、(B−43)、(B−44)、(B−45)、(B−46)及び(B−47)における記号は、以下のとおりである。
RB21a、RB22a、RB23a、RB24、RB26またはRB27はそれぞれ独立して、同一でも別個でもよく、水素原子又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。
RB21b、RB22bは、水素原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、又は、炭素原子数1〜20のアルケン基若しくは芳香族基を表す。
RB23bは、それぞれ独立して、同一でも別個でもよい、水素原子又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。
RB25は、炭素原子数1〜10の側鎖を有するか、又は、側鎖を有さない、エチレン性不飽和単量体を表す。)
[20] 共重合体粒子(A)と共重合体(B)が、重量比で1:99〜95:5の範囲にあることを特徴とする[14]乃至[19]の何れかに記載した製造方法。
【0036】
[21] [14]乃至[20]の何れかに記載した製造方法により得られた水性分散体組成物。
【0037】
[22] [1]乃至[13]及び[21]の何れかに記載した水性分散体組成物を含有してなる塗料組成物。
【0038】
[23] [1]乃至[13]、及び[21]の何れかに記載した水性分散体組成物を含有してなる防錆塗料組成物。
【0039】
[24] [1]乃至[13]、及び、[21]何れかに記載した水性分散体組成物を含有してなる接着剤組成物。
【0040】
[25] [22]又は[23]に記載した塗料組成物を表面に塗布することにより塗膜を形成した塗装金属。
【0041】
[26] [22]又は[23]に記載した塗料組成物を表面に塗布することにより塗膜を形成した防錆処理金属。
【0042】
[27] [22]又は[23]に記載した塗料組成物を少なくとも片面に塗布することにより塗膜を形成した塗装金属板。
【0043】
[28] [22]又は[23]に記載した塗料組成物を少なくとも片面に塗布することにより塗膜を形成した防錆処理金属板。
【0044】
[29] 金属板が、亜鉛メッキ鋼板である[27]又は[28]に記載した金属板。
【0045】
【発明の実施の形態】
以下、本出願に係る発明の実施の形態について説明する。
【0046】
[カルボキシル基側鎖含有共重合体]
本出願の明細書において、共重合体粒子(A)を構成する『カルボキシル基側鎖含有共重合体』とは、側鎖、及び/又は、ペンダント基にカルボキシル基を有する共重合体を意味する。
【0047】
ここで、カルボキシル基とは、カルボキシル基のみならず、アンモニア、アミン及び1価の金属イオンにより中和された金属塩をも包含する。
【0048】
本発明の好ましい形態において、カルボキシル基側鎖含有共重合体は、主鎖骨格がポリオレフィン性である。
【0049】
本発明のさらに好ましい形態において、カルボキシル基側鎖含有共重合体は、主鎖骨格がポリエチレン性である。
【0050】
[共重合体粒子(A)]
本発明において、共重合体粒子(A)は、カルボキシル基側鎖含有共重合体から構成される。
【0051】
本発明の好ましい形態において、共重合体粒子(A)は、共重合体粒子(A)を構成する共重合体の重量を基準として、一般式(A−01)、(A−02)、及び、(A−03)[化22]からなる群から選択された少なくとも一種のカルボキシル基側鎖を有する繰り返し単位を5〜40重量%有する共重合体から構成される。
【0052】
【化22】
(一般式(A−02)において、Rは、それぞれ同一でも別個でもよく、Hもしくは炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシアルキル基を表す。
一般式(A−03)において、M+は、1価の金属イオンを表す。)
本発明の好ましい形態において、一般式(A−02)のRは、すべて水素であり、また、一般式(A−03)のM+は、アルカリ金属イオンである。
【0053】
本発明の好ましい形態において、共重合体粒子(A)は、共重合体粒子(A)を構成する共重合体の重量を基準として、一般式(A−11)、(A−12)、及び、(A−13)[化23]からなる群から選択された少なくとも一種のカルボキシル基側鎖を有する繰り返し単位を5〜40重量%有する共重合体から構成される。
【0054】
【化23】
(一般式(A−11)、(A−12)、及び、(A−13)において、RA1、RA2、及び、RA3は、それぞれ独立して、同一でも別個でもよく、水素原子、又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。
一般式(A−12)において、Rは、それぞれ同一でも別個でもよく、Hもしくは炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシアルキル基を表す。
一般式(A−13)において、M+は、1価の金属イオンを表す。)
本発明の好ましい形態において、一般式(A−12)のRは、すべて水素であり、また、一般式(A−13)のM+は、アルカリ金属イオンである。
【0055】
[共重合体粒子(A)の製造方法]
本発明において、共重合体粒子(A)の製造方法は特に限定されるものではない。
本発明の好ましい形態においては、共重合体粒子(A)を構成するカルボキシル基側鎖含有共重合体の製造方法は、アクリル酸、メタクリル酸等のエチレン性不飽和カルボン酸をエチレンと共重合して得られる共重合体、またはそれをアンモシアまたは金属イオンで中和した共重合体を、熱水中に分散させるなどの方法により得ることができる。
【0056】
ここで、共重合に供する全単量体を基準としたエチレン性不飽和カルボン酸の重量%は、特に限定されない。
【0057】
本発明の好ましい形態においては、エポキシ基側鎖含有共重合体から構成される共重合体(B)中のエポキシ基側鎖の量を勘案すると、共重合体粒子(A)を構成するカルボキシル基側鎖含有共重合体の共重合に供する全単量体を基準としたエチレン性不飽和カルボン酸の重量%は、5〜40重量%の数値範囲が好ましい。
【0058】
本発明の好ましい形態において、共重合体粒子(A)は、前記共重合体粒子(A)を構成する共重合体の共重合に使用する全単量体の重量を基準として、
一般式(A−21)、(A−22)、及び、(A−23)[化24]からなる群から選択された少なくとも一種のカルボキシル基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体を5〜40重量%、さらに好ましくは8〜25重量%含有する有するエチレン性不飽和単量体混合物(a)をラジカル共重合することにより得られる。
【0059】
【化24】
(一般式(A−21)、(A−22)、及び、(A−23)において、RA1、RA2、及び、RA3は、それぞれ独立して、同一でも別個でもよく、水素原子、又は、炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。
一般式(A−22)において、Rは、それぞれ同一でも別個でもよく、Hもしくは炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシアルキル基を表す。
一般式(A−23)において、M+は、1価の金属イオンを表す。)
なお、本願発明において、上記ラジカル共重合するという意味は(A−1)を含有する共重合体を変性して(A−2)または(A−3)の構造にする意味も包含する。
【0060】
共重合体粒子(A)の平均粒子直径は、特に限定されるものではないが、本発明に係る水性分散体組成物を塗料組成物や接着剤組成物等へ応用した場合、下地表面に1〜3μmの膜厚に塗布されること等を考慮すると、0.01〜0.5μmの範囲にあることが好ましい。
【0061】
本発明において使用することができるカルボキシル基側鎖含有共重合体は、主として炭化水素から構成される高分子主鎖からなり、側鎖にカルボキシル基を有し、該カルボキシル基の少なくとも一部がアンモニア、アミンまたは金属陽イオンで中和された重合体である。中和反応はカルボキシル基側鎖含有共重合体とアンモニア、アミンまたは金属陽イオンを溶融状態または溶液状態で反応させたり、試薬の拡散を促すことにより反応が効果的に進行する。市販品の多くは、中和金属としてナトリウムが使用されている。
ここで、炭化水素から構成される高分子主鎖は、ポリオレフィン系であるものが好ましく、特に、ポリエチレン系であるものが好ましい。換言すれば、上記カルボキシル基側鎖含有共重合体は、オレフィン共重合体が好ましく、特に、エチレン共重合体が好ましい。
【0062】
その具体例としては、例えば、α−オレフィンと不飽和カルボン酸の重合体であって含有するカルボキシル基の少なくとも1部がアンモニアまたは金属陽イオンで中和されてなる部分中和物を挙げることができる。
【0063】
α−オレフィンの具体例としては、例えば、エチレン、プロピレン等が挙げられるが、特にエチレンが好ましい。
【0064】
好適例としては、エチレンと不飽和カルボン酸の重合体であって、含有するカルボキシル基の少なくとも1部がアンモニアまたは金属陽イオンで中和されてなる部分中和物が挙げられる。好適例において、主骨格を構成するエチレン−不飽和カルボン酸共重合体は、ランダム共重合体でもよいし、ポリエチレンへの不飽和カルボン酸のグラフト共重合体でもよいが、透明性の点では、ランダム共重合体が好ましい。
【0065】
エチレン−不飽和カルボン酸共重合体の製造に使用する単量体たる不飽和カルボン酸の具体例としては、炭素原子数3〜8の不飽和カルボン酸等が挙げられる。この炭素原子数3〜8の不飽和カルボン酸の具体例としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、シトラコン酸、アリルコハク酸、メサコン酸、グルタコン酸、ナジック酸(エンドシス−2,2,1−ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン酸)、メチルナジック酸、テトラヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸等が挙げられる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸が好ましい。
【0066】
また、このエチレン−不飽和カルボン酸共重合体の製造に使用する単量体には、エチレンと不飽和カルボン酸に加えて、第三単量体成分を含んでいてもよい。この第三単量体成分としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸イソブチル等の不飽和カルボン酸エステル、酢酸ビニル等のビニルエステル類を挙げることができる。
【0067】
このエチレン−不飽和カルボン酸共重合体において、エチレンに由来する繰り返し単位の含有量は、一般的には、95〜60重量%が好ましく、92〜75重量%がより好ましい。
【0068】
エチレンに由来する繰り返し単位の含有量が95重量%以下であると乳化性がよく、60重量%以上であると塗膜にした場合、耐蝕性、耐溶剤性が低下しないので好ましい。
【0069】
また、不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位の含有量は、5〜40重量%が好ましく、8〜25重量%がより好ましい。
【0070】
また、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体がエチレン及び不飽和カルボン酸以外の不飽和単量体である第3繰り返し単位を含む場合には、第3繰り返し単位は、40重量%以下の量であることは、耐溶剤性の点で好ましい。
【0071】
上記エチレン−不飽和カルボン酸共重合体が側鎖に有するカルボキシル基の少なくとも一部を中和している金属陽イオンの具体例としては、例えば、ナトリウム、カリウム等の1価の金属陽イオンが挙げらる。
【0072】
エチレン−不飽和カルボン酸共重合体が側鎖に有するカルボキシル基全部に対する、アンモニア、アミンまたは金属陽イオンで中和されたカルボキシル基の割合、すなわち、中和度は、塗膜の密着性に優れると共に、良好な安定性を有する水分散体が得られる点で、通常、20〜100%程度であり、好ましくは、30〜80%である。
【0073】
[カルボキシル基側鎖含有共重合体粒子(A)の好ましい製造方法]
本発明において使用する共重合体粒子(A)の製造方法は特に制限されない。本発明において使用する共重合体の製造方法の具体例としては、例えば、エチレンと不飽和カルボン酸、及び必要に応じて前記第3成分を高圧ラジカル重合法により共重合させて得られる。また、得られた共重合体のカルボキシル基を前記金属陽イオンを有する化合物で中和処理する製造方法、ポリエチレンに不飽和カルボン酸をグラフト共重合し、得られる共重合体のカルボキシル基を前記金属陽イオンを有する化合物で中和処理する製造方法等を挙げることができる。
【0074】
また、これらの製造方法においては、押出機に所要の成分を供給して溶融混練して反応させてもよいし、適当な溶液中で反応を行わせてもよい。
【0075】
カルボキシル基側鎖含有共重合体粒子(A)の水分散体は容易に調製することができる。例えば、水に対して1〜60重量%の固形分量の該共重合体を混合して100〜270℃の温度で加熱溶融し、冷却して分散させる方法によって調製することができる。
【0076】
本発明において使用するポリオレフィン系共重合体粒子を含有してなる水性分散体の製造方法は、特に制限されない。
【0077】
本発明において使用するポリオレフィン系共重合体粒子を含有してなる水性分散体の製造方法の具体例は、例えば、特公昭42−000275号、特公昭42−023085号、特公昭45−029909号、特開昭51−062890号等の特許請求の範囲や実施例に開示されている。これらの中でも、水性分散体中の樹脂粒子の均一性や、工業的規模での製造上の有利性の観点から、特開昭51−062890号等に開示されている、ポリオレフィン系共重合体を120℃以上の水中に分散させる方法が好ましい。
【0078】
本発明において、共重合体粒子(A)として好ましく使用することができる、市販されている共重合体粒子(A)の具体例としては、東邦化学工業(株)製のハイテックS−8512、S−3121、S−3127、S−7024、三井化学(株)製のケミパールS−100、S−111、S−120、S−650等を挙げることができ、これらの市販品は、単独で、又は、二種以上を混合して使用することができる。
【0079】
[エポキシ基側鎖含有共重合体]
本発明において、共重合体(B)は、エポキシ基側鎖含有共重合体から構成される。
本出願の明細書において、共重合体粒子(B)を構成する『エポキシ基側鎖含有共重合体』とは、側鎖、及び/又は、ペンダント基にエポキシ基を有する共重合体を意味する。
ここで、エポキシ基とは、エポキシ基のみならず、グリシジル基をも包含する。
本発明の好ましい形態において、エポキシ基側鎖含有共重合体は、主鎖骨格がポリオレフィン性である。
【0080】
本発明のさらに好ましい形態において、エポキシ基側鎖含有共重合体は、主鎖骨格がポリエチレン系である。
【0081】
[エポキシ基側鎖を有する繰り返し単位]
本発明の好ましい形態において、共重合体(B)は、
前記共重合体(B)を構成する共重合体の重量を基準として、
一般式(B−01)、及び、(B−02)[化25]からなる群から選択された少なくとも一種のエポキシ基側鎖を有する繰り返し単位を0.1〜80重量%有する。
【0082】
【化25】
本発明の好ましい形態において、共重合体(B)は、
前記共重合体(B)を構成する共重合体の重量を基準として、
一般式(B−11)、(B−12)及び(B−13)[化26]からなる群から選択された少なくとも一種のエポキシ基側鎖を有する繰り返し単位を0.1〜80重量%有する。
【0083】
【化26】
(一般式(B−11)、(B−12)及び、(B−13)において、RB11、RB12及びRB13は、それぞれ独立して、同一でも別個でもよく、水素原子、又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。)
上記したように、エポキシ基側鎖を有する繰り返し単位は、前記共重合体(B)を構成する共重合体の重量を基準として、0.1〜80重量%が好ましく、1〜50重量%がより好ましく、2.5〜30重量%がさらに好ましい。
この数値が、0.1重量%未満では、一般的には、共重合体粒子(B)に実質的にエポキシ基を導入しているとはいえず、充分な効果が得えられ難い。
また、80重量%を超えると重合中に凝集物が増えたり、水性分散体組成物中の樹脂粒子の安定性(例えば、均一な分散を維持し得る分散性、一定期間エマルションとしての特性を維持し得る貯蔵安定性等)が損なわれた場合がある。
【0084】
[共重合体(B)のエポキシ基側鎖の意義]
本発明においては、共重合体(B)にエポキシ基側鎖を導入することが特徴的である。
本発明において、共重合体(B)にエポキシ基側鎖を導入することにより、本発明に係る水性分散体組成物を、接着剤組成物に応用した場合には、接着層と、被接着物表面(例えば、金属表面等)との密着性が顕著に向上することが特筆される。
【0085】
本発明において、共重合体(B)にエポキシ基側鎖を導入することにより、本発明に係る水性分散体組成物を、塗料組成物に応用した場合には、塗膜と下地(例えば、金属表面等)との密着性が顕著に改善し、この塗膜の上にさらに上塗塗料により上塗塗膜を形成させたときには、この塗膜と上塗塗膜との密着性が顕著に改善することが特筆される。
【0086】
このような改善効果のメカニズムは必ずしも明かではないが、エポキシ基の極性および、本発明に係る水性分散体組成物が造膜して接着層や塗膜を形成する過程において、共重合体(B)のエポキシ基側鎖と、共重合体粒子(A)のカルボキシル基が反応することにより、架橋が形成されると共に、共重合体粒子(A)と共重合体(B)の微視的な相容性を高まることが寄与していると考察される。
【0087】
すなわち、本発明に係る水性分散体組成物を、金属表面等の下地に塗布し、造膜して接着層や塗膜を形成する過程において、複合樹脂粒子が、造膜過程において、粒子間や粒子内で、共重合体(B)のエポキシ基側鎖と、共重合体粒子(A)のカルボキシル基が反応することにより、架橋が形成され、共重合体粒子(A)と共重合体(B)が微視的に相容して造膜することにより、接着層や塗膜を強靱にし、これらの作用により、物理特性(強度)、防錆性、上塗り密着性及び耐溶剤性を向上させるものと考察される。
【0088】
[エポキシ基側鎖を有さない繰り返し単位]
本発明の好ましい形態において、
共重合体(B)は、前記共重合体(B)を構成する共重合体の重量を基準として、一般式(B−21)、(B−22)、(B−23)、(B−24)、(B−25)、(B−26)及び(B−27)[化27]からなる群から選択された少なくとも一種のエポキシ基側鎖を有さない繰り返し単位を20〜99.9重量%有するものである。
【0089】
【化27】
(一般式(B−21)、(B−22)、(B−23)、(B−24)、及び、(B−25)、(B−26)及び(B−27)における記号は、以下のとおりである。
RB21a、RB22a、RB23a、RB24、RB26およびRB27は、それぞれ独立して、同一でも別個でもよく、水素原子、又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。RB21b及びRB22bは、水素原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、又は、炭素原子数1〜20のアルケン基若しくは芳香族基を表す。
RB23bは、それぞれ独立して、同一でも別個でもよく、水素原子、又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。
RB25は、炭素原子数1〜10の側鎖を有するか、又は、側鎖を有さない、飽和、又は、不飽和の炭化水素基を表す。)
【0090】
[共重合体粒子(B)の重合方法]
本発明において、共重合体粒子(B)の重合方法は特に限定されるものではない。
本発明の好ましい形態において、
カルボキシル基側鎖を有する共重合体粒子(A)存在下に、エポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)と、エポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)を含有するエチレン性不飽和単量体混合物(b)をラジカル重合することにより生成する。
エポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)と、エポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)を含有するエチレン性不飽和単量体混合物(b)は、共重合体粒子(A)存在下でラジカル共重合するが、好ましい重合様式は、乳化重合である。
【0091】
本発明の好ましい態様において、共重合体粒子(A)と共重合体(B)の重量比は、1:99〜95:5、より好ましくは5:99〜90:10、さらに好ましくは10:90〜80:20の範囲である。
【0092】
共重合体(B)の重量比が99を超えると、後述する[発明の効果]の項で挙げるような効果が低下するばかりでなく、乳化重合が安定的に進行しなくなることがある。この場合、水性分散体組成物を塗料に応用した場合には、特に防錆性が低下する。
【0093】
また、共重合体(B)の重量比が5未満だと、やはり、後述する[発明の効果]の項で挙げるような効果が低下する。この場合、水性分散体組成物を塗料に応用した場合には、特に防錆性と上塗密着性が低下する。
【0094】
このように、エポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)と、エポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)を含有するエチレン性不飽和単量体混合物(b)を、共重合体粒子(A)存在下で乳化重合することにより、本発明の複合樹脂粒子が生成する。
【0095】
乳化重合の様式は特に制限されるものではないが、一般的には、通常の乳化重合法により行われる。
【0096】
例えば、共重合体粒子(A)、重合開始剤の存在下に、エポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)と、エポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)を含有するエチレン性不飽和単量体混合物(b)を一括、分割、又は、連続的に添加した反応系て重合を行う。
【0097】
この反応系には、必要に応じて、界面活性剤、緩衝剤等を添加してもよい。
その際、エチレン性不飽和単量体混合物(b)は、予め、水及び界面活性剤と混合して乳化物として添加してもよい。
重合開始剤等についても、エチレン性不飽和単量体混合物(b)の添加方法と同様に、一括、分割、又は、連続的に添加してもよい。
また、必要に応じて、t−ドデシルメルカプタン等のメルカプタン類等の連鎖移動剤を使用してもよい。
【0098】
連鎖移動剤の使用量は、特に限定されないが、通常、エチレン性不飽和単量体混合物(b)の重量を基準として、0〜5重量%程度である。
通常、重合は、窒素パージ下に、重合温度30〜90℃で行われる。
【0099】
[共重合体粒子(A)の存在下に共重合体(B)を共重合して得られた複合樹脂粒子]
本発明において、得られる複合樹脂粒子の平均粒子直径は、多くの場合、共重合体粒子(A)の平均粒子直径と、共重合体粒子(A)と共重合体(B)の重量比に依存する。
【0100】
本発明において、複合樹脂粒子の平均粒子直径は、特に制限されるものではないが、一般的には、本発明に係る水性分散体組成物を接着剤組成物や塗料組成物に応用することを想定すると、所望する接着層や塗膜の平均厚さが1〜3μmである場合には、約10nm〜約1.0μmの範囲にあることが好ましい。
【0101】
[エポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)]
本発明の好ましい形態において、
エポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)と、
エポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)
を含有するエチレン性不飽和単量体混合物(b)は、
このエチレン性不飽和単量体混合物(b)の合計重量を基準として、
一般式(B−31)、(B−32)及び(B−33)[化28]からなる群から選択された少なくとも一種のエポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)を0.1〜80重量%有する。
【0102】
【化28】
(一般式(B−31)、(B−32)及び(B−33)において、RB11、RB12及びRB13は、それぞれ独立して、同一でも別個でもよく、水素原子、又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。)
エポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)の具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ誘導体等を挙げることができ、これらは単独で、又は、二種以上を混合して使用することができる。これらの中では、メタクリル酸グリシジルが好ましく使用される。
【0103】
上記したように、エポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)位は、エチレン性不飽和単量体混合物(b)の合計重量を基準として、0.1〜80重量%が好ましく、1〜50重量%がより好ましく、2.5〜30重量%がさらに好ましい。
この数値が、0.1重量%未満では、一般的には、共重合体粒子(B)に実質的にエポキシ基を導入しているとはいえず、充分な効果が得えられ難い。
また、80重量%を超えると重合中に凝集物が増えたり、水性分散体組成物中の樹脂粒子の安定性(例えば、均一な分散を維持し得る分散性、一定期間エマルションとしての特性を維持し得る貯蔵安定性等)が損なわれた場合がある。
【0104】
[エポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)]
本発明の好ましい形態において、
エポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)と、
エポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)
を含有するエチレン性不飽和単量体混合物(b)は、
このエチレン性不飽和単量体混合物(b)の合計重量を基準として、
一般式(B−41)、(B−42)、(B−43)、(B−44)、(B−45)(B−46)及び(B−47)[化29]からなる群から選択された少なくとも一種のエポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)を20〜99.9重量%含有する。
【0105】
【化29】
(一般式(B−41)、(B−42)、(B−43)、(B−44)、(B−45)、(B−46)および(B−47)における記号は、以下のとおりである。RB21a、RB22a、RB23a、RB24、RB26およびRB27は、それぞれ独立して、同一でも別個でもよく、水素原子、又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。RB21b及びRB22bは、水素原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、又は、炭素原子数1〜20のアルケン基若しくは芳香族基を表す。
RB23bは、それぞれ独立して、同一でも別個でもよい水素原子、又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。
RB25は、炭素原子数1〜10の側鎖を有するか、又は、側鎖を有さない、エチレン性不飽和単量体を表す。)
エポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)の具体例としては、例えば、
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸i−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸i−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−アミル、(メタ)アクリル酸i−アミル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸n−デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル等の(メタ)アクリル酸エステル類、
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類、
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル類、
(メタ)アクリロニトリル等のビニルシアン類、
塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニル類、
(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸又はそのモノアルキルエステル、イタコン酸又はそのモノアルキルエステル、フマル酸又はそのモノアルキルエステル等の不飽和カルボン酸類、
スチレンスルホン酸ナトリウム等の不飽和スルホン酸類、
(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド類、
ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等の架橋性不飽和単量体類
等を挙げることができ、これらは単独で、又は、二種以上を混合して使用することができる。
【0106】
一般的には、エポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)としては、架橋剤(C)との反応性を考慮して、水酸基を含有する単量体が好ましく用いられる。水酸基を含有する単量体の具体例としては、例えば、
(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3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(ポリ)エチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールポリテトラメチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールポリテトラメチレングリコールモノメタクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類を挙げることができ、これらは単独で、又は、二種以上を混合して使用することができる。
一般的には、これらの水酸基を含有する単量体は、エチレン性不飽和単量体混合物(b)の合計重量を基準として、50重量%以下、好ましくは30重量%以下に抑えるのが好ましい。50重量%を超えると、水性分散体組成物を塗料に応用した場合には、耐水性、防錆性が低下することがある。
一般的には、エポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)としては、エポキシ基含有エチレン性不飽和単量体(b−1)との不要な反応を避けるために、不飽和カルボン酸類等の、エポキシ基含有エチレン性不飽和単量体(b−1)と反応性を有するものは、エチレン性不飽和単量体混合物(b)の合計重量を基準として、10重量%以下に抑えるのが好ましい。
一般的には、10重量%以下では重合の際に、凝集物の発生が少なく、工業的には好ましい。
【0107】
[共重合体(B)のガラス転移点(Tg)]
共重合体(B)のガラス転移点(Tg)は、特に限定されない。
共重合体(B)のガラス転移点(Tg)は、本発明に係る水性分散体組成物を、接着剤組成物や塗料組成物に応用することを想定すると、例えば、接着層や塗膜の下地が金属表面である場合には、一般的な使用条件等を考慮すると、−20〜80℃の範囲にあることが好ましい。
一般的には、共重合体(B)のガラス転移点(Tg)については、−20℃未満では、接着層や塗膜の表面に流動性、粘着性、ブロッキング性等が発生し易くなり、80℃を超えると造膜性が低下し、均一な接着層や塗膜が得られないという問題が起こることがある。
【0108】
[重合開始剤]
重合開始剤は、特に制限されるものではないが、例えば、公知公用の通常の乳化重合に使用されるものを使用することができる。
重合開始剤の具体例としては、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酸化物類、ベンゾイルパーオキサイド等の有機過酸化物類、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等を挙げることができる。
必要に応じて、還元剤と組み合わせてレドックス系開始剤として使用することもできる。
重合開始剤の使用量は、特に限定されないが、通常、エチレン性不飽和単量体混合物(b)に対して、0.1〜3重量%程度である。
【0109】
[界面活性剤]
界面活性剤は、特に制限されるものではない。
界面活性剤の具体例としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジ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フェニルエーテル硫酸ナトリウム、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルエーテル型リン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル型リン酸エステル等のアニオン系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイドブロック共重合体、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤が挙げられ、これらは、単独で又は組み合わせて使用することができる。
界面活性剤の使用量は、特に限定されないが、通常、エチレン性不飽和単量体混合物(b)に対して、0〜10重量%程度である。
【0110】
[添加剤]
本発明に係る水性分散体組成物には、必要に応じて、造膜助剤、可塑剤、増粘剤、顔料、顔料分散剤、凍結防止剤、pH調節剤、消泡剤、防腐剤、湿潤剤等を添加できる。
【0111】
[用途]
本発明に係る水性分散体組成物は、接着剤組成物や塗料組成物に応用することができる。
このような接着剤組成物や塗料組成物は、必要に応じて、水等の希釈剤で希釈することができる。
また、刷毛塗布、ローラー塗布、スプレー塗布、ドクターブレード塗布等の従来の塗布方法で塗布することができる。
接着剤組成物や塗料組成物が塗布される下地は、特に限定されない。
接着剤組成物や塗料組成物が塗布される下地の具体例としては、亜鉛系メッキ鋼板(電気亜鉛メッキ鋼板、溶融亜鉛メッキ鋼板等)などの金属板が挙げられる。
【0112】
[共重合体]
本出願の明細書において用いる『共重合体』なる語の概念は、コポリマーと同義である。コポリマー(共重合体)中の繰り返し単位の配列の様式については、特別な制約はなく、共重合体は、ランダム共重合体、交替共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等のいずれでもよい。本出願の明細書において、『共重合体』は、少なくとも一部が、線状、環状、大環状、分岐状、星形、三次元網目状、IPN(interpenetrating polymer networks)、PIC(ポリイオン・コンプレックス)等のいずれの構造をとってもかまわない。
【0113】
[粒子]
本出願の明細書において用いる『粒子』なる語の概念には、これらの語が高分子化学において一般的に有する概念を完全に包含するが、必ずしも等価なものではない。本出願の明細書において用いる『粒子』の走査電子顕微鏡的形態の態様に関しては、例えば、ラズベリー状又は金米糖(こんぺいとう、ポルトガル語のconfeito)状の多くの突起を有するような態様、赤血球状の偏平な態様、ラグビーボール状の回転楕円体様の態様、大腸菌状の紡錘形様、中空粒子及び中空粒子中にさらに粒子が存在する態様等をも包含する。
本出願の明細書において用いる『粒子』なる語の概念には、例えば、ポリマーエマルジョン、ラテックス、ポリマーサスペンジョンを構成するマイクロスフィアをも包含し、本出願に係る発明においては、これらの例が一般的な態様である。このように、本出願において用いる『粒子』なる語は、これらの語が高分子化学において一般的に有する概念と、必ずしも等価なものではないのではあるが、本発明に係るヘテロポリマー系の本質的「態様」について屡々言及するに当たり便宜的に用いるものとする。
【0114】
[コア/シェル構造を有する粒子]
本出願の明細書において用いる「コア」、「シェル」及び「コア/シェル」なる語は、これらの語が高分子化学において一般的に有する概念を完全に包含するが、必ずしも等価なものではない。例えば、本発明に係る「コア/シェル」粒子に関しては、「コア」が少なくとも部分的に「シェル」に包まれている態様を包含する。このように、本出願の明細書(特許請求の範囲及び発明の詳細な説明)において用いる「コア」、「シェル」及び「コア/シェル」なる語は、これらの語が高分子化学において一般的に有する概念と、必ずしも等価なものではないのではあるが、本発明に係るヘテロポリマー系の本質的「態様」について屡々言及するに当たり便宜的に用いるものとする。
なお、高分子化学においては、一般的に、「コア」なる語は、「核(core,center,nucleus)」、「芯(core,center)」及び「種(seed)」なる語と等価に用いられ、「シェル(shell)」なる語は、「殻(shell,skin,husk)」、「鞘(sheath)」及び「おおい(robe)」なる語と等価に用いられる。したがって、本出願の明細書において用いる「コア」なる語については、「核(core,center,nucleus)」、「芯(core,center)」及び「種(seed)」なる語と同等に用いることもできる。同様に、「シェル」なる語については、「殻(shell,skin,husk)」、「鞘(sheath)」及び「おおい(robe)」なる語と同等に用いることもできる。
【0115】
本発明の方法で得られた複合粒子は、明らかではではないが、性能が優れていることから推定すれば、共重合体粒子(A)の表面の少なくとも一部が共重合体(B)により被覆された複合樹脂粒子の構造になっていると思われる。
上記の、共重合体粒子(A)の表面の少なくとも一部が共重合体(B)により被覆された複合樹脂粒子の構造の態様としては、例えば、以下の▲1▼〜▲4▼のものが考えられる。
▲1▼ コア粒子たる共重合体粒子(A)の表面が、共重合体(B)のシェルによって完全に覆い尽くされた、一般的なコア/シェル型と呼ばれる構造。
▲2▼ コア粒子たる共重合体粒子(A)の表面に、共重合体(B)のシェルが一部堆積し、完全には覆い尽くされていない構造。
▲3▼ コア粒子たる共重合体粒子(A)の複数が、共重合体(B)の一つのシェルによって覆われた、いわゆるサラミ構造。
▲4▼ コア粒子たる共重合体粒子(A)の表面に、少なくとも一つの共重合体(B)の粒子が付着した構造。
【0116】
[粒子の構造]
本出願の明細書において、共重合体粒子の構造は、一次粒子であっても、高次粒子であってもよい。
また、形態的には中空粒子、中空粒子中にさらに粒子が存在するような構造(例えば、箱根細工やロシアの民芸品のマトリョーシカのような構造)などの特殊な形状の粒子も包含される。
【0117】
[高次粒子]
本出願の明細書において、共重合体粒子の構造が、高次粒子である場合の態様としては、一次粒子である共重合体粒子の凝集物である二次粒子であっても、二次粒子が複数個付着した三次粒子であっても、さらには、高次粒子であっても、合目的的であれば特に制限されない。
【0118】
[ガラス転移点(Tg)]
本出願の明細書において使用する共重合体の『ガラス転移点(Tg)』の概念は、通常の方法、例えば、示差走査熱量計(DSC)等で測定できる。
【0119】
[ガラス転移点計算値〜共重合体のガラス転移点(Tg)の評価]
共重合体の場合、ガラス転移点(Tg)は、ガラス転移点計算値として評価することができる。共重合体のガラス転移点(Tg)及びその評価の方法論は以下のとおりである。特定の単量体組成を有する共重合体のガラス転移点(Tg)は、フォックス(Fox)の式により計算により求めることができる。ここで、フォックスの式とは、共重合体を形成する個々の単量体について、その単量体の単独重合体のTgに基づいて、共重合体のTgを算出するためのものであり、その詳細は、ブルテン・オブ・ザ・アメリカン・フィジカル・ソサエティー,シリーズ2(Bulletin of the American Physical Society,Series 2)1巻・3号・123頁(1956年)に記載されている。本出願の明細書において用いる「ガラス転移点計算値」なる語の概念には、フォックス(Fox)の式により計算したガラス転移点をも包含する。フォックス(Fox)の式による共重合体のTgを計算するための基礎となる各種モノマーについての単独重合体のTgは、例えば、高分子データ・ハンドブック基礎編(高分子学会編)525〜546頁に記載されている数値又は通常の方法で測定した実測値を採用することができる。
【0120】
[乳化重合]
本出願の明細書において用いる『乳化重合』なる語は、通常の乳化共重合法のみならず、特殊なエマルション共重合法、保護コロイド共重合法、ミニエマルション共重合法、ミクロエマルション共重合法等の技術をも包含する。また、ポリマーを溶媒と乳化剤を混合して自己乳化または強制乳化する方法も本出願の明細書において用いる『乳化』の概念に包含される。
【0121】
[架橋剤]
本発明において、架橋剤として使用される、カルボキシル基側鎖を有するポリオレフィン系樹脂粒子(A)、及び/又は、エポキシ基側鎖含有共重合体(B)を架橋反応する機能を有する架橋剤(C)は、これらカルボキシル基側鎖を有するポリオレフィン系樹脂粒子(A)、及び/又は、エポキシ基側鎖含有共重合体(B)と架橋反応する機能を有するものであれば、特に限定されない。
カルボキシル基側鎖を有するポリオレフィン系樹脂粒子(A)、及び/又は、エポキシ基側鎖含有共重合体(B)を架橋反応する機能を有する架橋剤(C)の好ましい具体例としては、例えば、アミノ樹脂を挙げることができる。
【0122】
[架橋剤(C)の使用量]
本発明の好ましい態様において、共重合体粒子(A)と共重合体(B)との合計重量と架橋剤(C)の重量の比率は、99:1〜70:30、より好ましくは95:5〜70:30、さらに好ましくは95:5〜80:20の範囲である。
【0123】
[アミノ樹脂]
本発明において、アミノ樹脂は、特に限定されるものではないが、メラミン、ベンゾグアナミン、及び、尿素のようなアミノ化合物に、アルデヒド(例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド等)を反応させ、さらに種々のアルコールを付加重合させた樹脂を包含する。アミノ樹脂の最も典型的な具体例は、メラミン樹脂である。
本発明において、アミノ樹脂は、特に限定されるものではないが、例えば、『やさしい技術総説〜塗料の性格と機能』(日本ペイント株式会社編、日本塗料新聞社発行、1998年)の『アミノ樹脂』の項(例えば、81〜92頁)に記載されているアミノ樹脂の定義や例示を包含する。
本発明において、アミノ樹脂は、例えば、『ハイソリッド型アミノ樹脂〜サイメル CYMEL(マイコート MYCOAT UFR)』(三井サイアナミッド株式会社・製品カタログ、カタログ発行番号・CYM 003−4/92−3,000)や、『ハイソリッド型アミノ樹脂 CYMEL』(三井サイテック株式会社・製品カタログ、カタログ発行番号・CYM 005−3/97−3,000)に開示されているような『ハイソリッド型アミノ樹脂』を包含する。
本発明において、アミノ樹脂は、例えば、『ハイソリッド型アミノ樹脂〜サイメル CYMEL(マイコート MYCOAT UFR)』(三井サイアナミッド株式会社・製品カタログ、カタログ発行番号・CYM 003−4/92−3,000)に開示されているような、▲1▼完全アルキル型アミノ樹脂、▲2▼メチロール基アミノ樹脂、▲3▼イミノ基型アミノ樹脂、▲4▼メチロール/イミノ基型アミノ樹脂を包含する([化30]参照)。
【0124】
【化30】
本発明において、アミノ樹脂のより詳細な具体例としては、例えば、『ハイソリッド型アミノ樹脂〜サイメル CYMEL(マイコート MYCOAT UFR)』(三井サイアナミッド株式会社・製品カタログ、カタログ発行番号・CYM 003−4/92−3,000)に開示されているような、
完全アルキル型メチル化メラミン(三井サイテック株式会社製・サイメル300シリーズ 300/301/303/350)
メチロール基型メチル化メラミン(三井サイテック株式会社製・サイメル300シリーズ 370/771)
イミノ基型メチル化メラミン(三井サイテック株式会社製・サイメル300シリーズ 325/327/701/703/712)
完全アルキル型混合エーテル化メラミン(三井サイテック株式会社製・サイメル200シリーズ 232/235/236/238/266/267/285)
メチロール基型混合エーテル化メラミン(三井サイテック株式会社製・サイメル200シリーズ 272)
イミノ基型混合エーテル化メラミン(三井サイテック株式会社製・サイメル200シリーズ 202/207/212/253/254)
ブチル化メラミン(三井サイテック株式会社製・マイコート500シリーズ 506)
ベンゾグアナミン樹脂(三井サイテック株式会社製・サイメル1100シリーズ1123/1123−10/1128)
ベンゾグアナミン樹脂(三井サイテック株式会社製・マイコート100シリーズ102/105/106/130)
グリコールウリル樹脂(三井サイテック株式会社製・サイメル1100シリーズ1170/1172)
カルボキシル変性アミノ樹脂(三井サイテック株式会社製・サイメル1100シリーズ 1141/1125−80)
メチル/エチル混合エーテル化ベンゾグアナミン/メラミン共縮合樹脂(三井サイテック株式会社製・マイコート100シリーズ 101/132)
メチル化メチロール樹脂(三井サイテック株式会社製・UFRシリーズ UFR65)
ブチル化尿素樹脂(三井サイテック株式会社製・UFRシリーズ UFR300)
等を挙げることができる。
本発明の水性分散体組生物を接着剤、塗料等の応用する場合は、加熱乾燥、焼付けることが好ましい。例えば鋼板用の防錆塗料に応用する場合、その焼付け温度は60℃以上、好ましくは100℃以上、更に好ましくは120℃以上であるが特に制限はされない。
【0125】
【実施例】
以下に本発明の具体的な実施例を示すが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。使用したエチレン性不飽和単量体、重合開始剤及び界面活性剤を以下の略号で示す。
ST:スチレン、
MMA:メタクリル酸メチル、
n−BA:アクリル酸n−ブチル、
2EHA:アクリル酸2−エチルヘキシル、
n−BMA:メタクリル酸n−ブチル、
MAc:メタクリル酸、
GMA:メタクリル酸グリシジル、
HEMA:メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、
PE90:ポリエチレングリコールモノメタクリレート(日本油脂株式会社製プレンマーPE90)、
APS:過硫酸アンモニウム、
DBS:ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム。
なお、、以下の部及び%はそれぞれ重量部及び重量%を示す。
【0126】
使用した架橋剤の種類以下の略号で示す。
C−370;メチロール基型メチル化メラミン
(三井サイテック株式会社製・ハイソリッド型アミノ樹脂・サイメル370)
M−776;メチロール/イミノ基型メチル化メラミン
(三井サイテック株式会社製・ハイソリッド型アミノ樹脂・マイコート776)
【0127】
また試験は以下の方法に従って行った。
【0128】
[防錆性]
防錆性は、試験片を、5%食塩水にて塩水噴霧試験(JIS Z−2371に準ずる)を行い、120時間後の錆の状態を観察し、10点満点(10点:優〜1点:劣)で評価した。
【0129】
[上塗り密着性]
上塗り密着性は、試験片に上塗り塗料としてメラミン樹脂焼付塗料アミラック(関西ペイント製)を塗布し、130℃で20分間焼付け、厚さ約30μmの塗膜を得た。一次密着性としてこの塗装板をそのまま用い、碁盤目試験を行い、塗装の状態を目視評価した。また同様にエリクセンで8mm押し出し後の塗装状態を目視評価した。また二次密着性として同様に調製した塗装板を沸騰水に30分間浸漬後、碁盤目試験及びエリクセン8mm押し出して塗装状態を目視評価した。いずれの場合も10点満点(10点:優〜1点:劣)で評価した。
【0130】
[耐溶剤性]
耐溶剤性は、試験片をメチルエチルケトン(MEK)をしみ込ませたガーゼで10往復のラビング試験を行い、表面状態を目視観察し、10点満点(10点:優〜1点:劣)で評価した。同様にエタノールでも行った。
【0131】
[耐アルカリ性]
耐アルカリ性は、試験片を60℃の5%水酸化ナトリウム水溶液に2分間浸漬した後の塗膜の残存状態、表面状態を目視観察し、10点満点(10点:優〜1点:劣)で評価した。
【0132】
[実施例1]
攪拌機、温度計、還流コンデンサー付きのセパラブルフラスコに、イオン交換水を606部、ケミパールS−650(三井化学社製、不揮発分27.0%のエチレン−メタクリル酸共重合体(メタクリル酸20重量%含有、ナトリウムイオンでメタクリル酸の50%が中和されている)水性分散体で、該共重合体の平均粒子径が約50nmである)を40部仕込み、攪拌下に窒素置換しながら75℃まで昇温する。内温を75℃に保ち、重合開始剤としてAPS1部を添加し、溶解する。次に、ST84部、2EHA40部、n−BA52部、HEMA4部及びGMA20部の混合物を連続的に2時間かけて添加、反応させ、添加終了後約2時間の熟成を行う。その後冷却し、複合樹脂粒子のエマルションを得た。得られた複合樹脂粒子のエマルションは、表−1に示すように、不揮発分25.1%であった。
【0133】
この複合樹脂粒子エマルションにイオン交換水を添加し、不揮発分を20%に調整し、表−1に示すように、架橋剤(C)を添加し、水性分散体組生物を得た。
これに濡れ剤としてサーフロンS−145(旭硝子製)500ppmを添加、混合し防錆塗料組成物を調製した。この塗料を、#5バーコーターを用いて、厚さ0.8mmの電気亜鉛メッキ鋼板上に塗布し、140℃で2分間焼付硬化させて、厚さが約1〜3μmの硬化塗膜を有する塗装板を得、試験片とした。試験結果を表−4に示す。
【0134】
[実施例2]
実施例1と同様のセパラブルフラスコに、イオン交換水を393部、共重合体粒子(A2)(不揮発分25.0%のエチレン−アクリル酸共重合体(アククリル酸20重量%含有、アンモニアでアクリル酸の50%が中和されている)の水性分散体で、該共重合体の平均粒子径が約50nmである:以下A2と略記する)を80部仕込み、攪拌下に窒素置換しながら75℃まで昇温する。内温を75℃に保ち、重合開始剤としてAPS0.9gを添加し、溶解する。次に、予めイオン交換水70部、DBS0.4部からなる水溶液にST81部、2EHA76.5部、HEMA18部及びGMA4.5部を攪拌下に加えて調製しておいたエチレン性不飽和単量体の乳化物を連続的に3時間かけて添加、反応させ、添加終了後約2時間の熟成を行う。その後冷却し、表−1に示した複合樹脂粒子のエマルションを得た。この複合樹脂粒子のエマルションを用い、実施例1と同様の方法で、水性分散体組生物を得、防錆塗料組成物を調製し、試験した。試験結果を表−4に示す。
【0135】
[実施例3〜8]
実施例2と同様の方法にて、カルボキシル基側鎖含有共重合体の種類と量、(A):(B)の比、エチレン性不飽和単量体(B)の組成を変化させて重合を行い、複合樹脂粒子のエマルションを得た。条件等を表−1・2に示す。また同様に架橋剤(C)と混合し水性分散体組成物を得、水性防錆塗料組成物を調製し、試験した。試験結果を表−4に示す。
【0136】
[比較例1]
実施例2において、GMAを使用せずにn−BMAに置き換えて重合を行った。得られたエマルションは、表−3に示す様に、不揮発分24.8%であった。同様に防錆塗料組成物を調製し、試験した。試験結果を表−5に示す。
【0137】
[比較例2]
実施例1と同様のセパラブルフラスコに、イオン交換水を440部、DBSを0.8部仕込み、攪拌下に窒素置換しながら75℃まで昇温する。内温を75℃に保ち、重合開始剤としてAPS2部を添加し、溶解する。次に、予めイオン交換水160部、DBS1.2部からなる水溶液にST150部、2EHA160部、MAc10部及びGMA80部の混合物を攪拌下に加えて調製しておいたエチレン性不飽和単量体の乳化物を連続的に3時間かけて添加、反応させ、添加終了後約2時間の熟成を行う。その後冷却し、エマルションを得た。得られたエマルションを用い、同様に防錆塗料組成物を調製し、試験した。試験結果を表−5に示す。
【0138】
[比較例3]
エチレン性不飽和単量体の共重合体(B)を用いずに、A2をそのまま試験に供した。試験結果を表−5に示す。
【0139】
【表1】
【0140】
【表2】
【0141】
【表3】
【0142】
【表4】
【0143】
【表5】
【0144】
【発明の効果】
本発明においては、共重合体粒子(A)存在下にエポキシ基側鎖含有共重合体(B)を生成させた複合樹脂粒子と架橋剤(C)を含むことにより、
本発明に係る水性分散体組成物を、接着剤組成物に応用した場合には、
▲1▼接着層と、被接着物表面(例えば、金属表面等)との密着性が顕著に向上することが特筆される。
また、本発明に係る水性分散体組成物を、塗料組成物に応用した場合には、
▲2▼塗膜と下地(例えば、金属表面等)との密着性が顕著に改善し、
▲3▼この塗膜の上にさらに上塗り塗料により上塗り塗膜を形成させたときには、この塗膜と上塗塗膜との密着性が顕著に改善し、また、
▲4▼この塗装金属板の加工時に塗布される潤滑油をアルカリ脱脂する際の耐アルカリ性が顕著に改善することが特筆され、
▲5▼クロム化合物を使用しなくても防錆性に秀でた塗膜を得ることができる。したがって、金属、特に亜鉛系メッキ鋼板の防錆塗料の主成分として有用であることは、明らかである。
Claims (29)
- 複合樹脂粒子と架橋剤を含んでなる水性分散体組成物であって、
前記複合粒子は、カルボキシル基側鎖を有するポリオレフィン系樹脂粒子(A)存在下に、エポキシ基側鎖含有共重合体(B)を生成させて得られるものであり、
前記架橋剤は、カルボキシル基側鎖を有するポリオレフィン系樹脂粒子(A)、及び/又は、エポキシ基側鎖含有共重合体(B)を架橋反応する機能を有する架橋剤(C)
であることを特徴とする水性分散体組成物。 - 共重合体粒子(A)を構成するカルボキシル基側鎖含有共重合体の主鎖骨格、及び、共重合体(B)を構成するエポキシ基側鎖含有共重合体の主鎖骨格が、ポリオレフィン系のものであることを特徴とする請求項1に記載した水性分散体組成物。
- M+が、アルカリ金属イオンである、請求項3に記載した水性分散体組成物。
- 共重合体粒子(A)が、
前記共重合体粒子(A)を構成する共重合体の重量を基準として、
一般式(A−11)、(A−12)、及び、(A−13)[化3]からなる群から選択された少なくとも一種のカルボキシル基側鎖を有する繰り返し単位を5〜40重量%有する共重合体から構成されたものである、
請求項1又は2に記載した水性分散体組成物。
一般式(A−12)において、Rは、それぞれ同一でも別個でもよく、Hもしくは炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシアルキル基を表す。
一般式(A−13)において、M+は、1価の金属イオンを表す。) - M+が、アルカリ金属イオンである、
請求項6記載した水性分散体組成物。 - 共重合体(B)が前記共重合体(B)を構成する共重合体の重量を基準として、一般式(B−21)、(B−22)、(B−23)、(B−24)、(B−25)、(B−26)及び(B−27)[化5]からなる群から選択された少なくとも一種のエポキシ基側鎖を有さない繰り返し単位を20〜99.9重量%有するものである、
請求項1乃至8の何れかに記載した水性分散体組成物。
RB21a、RB22a、RB23a、RB24、RB26またはRB27は、それぞれ独立して、同一でも別個でもよく、水素原子、又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。RB21b及びRB22bは、水素原子、または炭素原子数1〜20のアルキル基、又は、炭素原子数1〜20のアルケン基若しくは芳香族基を表す。
RB23bは、それぞれ独立して、同一でも別個でもよい水素原子、又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。
RB25は、炭素原子数1〜10の側鎖を有するか、又は、側鎖を有さない、飽和、又は、不飽和の炭化水素基を表す。) - 共重合体粒子(A)と共重合体(B)が、重量比で1:99〜95:5の範囲にあることを特徴とする、
請求項1乃至9の何れかに記載した水性分散体組成物。 - カルボキシル基側鎖を有するポリオレフィン系樹脂粒子(A)、及び/又は、エポキシ基側鎖含有共重合体(B)を架橋反応する機能を有する架橋剤(C)
が、
アミノ樹脂であることを特徴とする、
請求項1乃至10の何れかに記載した水性分散体組成物。 - アミノ樹脂が、
(c−1) 完全アルキル型アミノ樹脂、
(c−2) メチロール基アミノ樹脂、
(c−3) イミノ基型アミノ樹脂、
(c−4) メチロール/イミノ基型アミノ樹脂、
からなる群から選択された少なくとも1種であることを特徴とする、
請求項11に記載した水性分散体組成物。 - 共重合体粒子(A)と共重合体(B)との合計重量と架橋剤(C)の重量の比率が、99:1〜70:30の範囲にあることを特徴とする、
請求項1乃至12の何れかに記載した水性分散体組成物。 - 複合樹脂粒子と架橋剤を含んでなる水性分散体組成物の製造方法であって、
前記複合粒子は、カルボキシル基側鎖を有するポリオレフィン系樹脂粒子(A)存在下に、エポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)と、エポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)を含有するエチレン性不飽和単量体混合物(b)をラジカル重合して製造することを特徴とし、
前記架橋剤は、カルボキシル基側鎖を有するポリオレフィン系樹脂粒子(A)、及び/又は、エポキシ基側鎖含有共重合体(B)を架橋反応する機能を有する架橋剤(C)を混合することを特徴とする水性分散体組成物の製造方法。 - 共重合体粒子(A)が、前記共重合体粒子(A)を構成する共重合体の共重合に使用する全単量体の重量を基準として、
一般式(A−01)、(A−02)、及び、(A−03)[化6]からなる群から選択された少なくとも一種のカルボキシル基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体を5〜40重量%含有するエチレン性不飽和単量体混合物をラジカル共重合するか、または(A−1)を含有する該共重合体をアンモニア、アミンまたは1価の金属イオンで中和することにより得られたものであることを特徴とする請求項14に記載した製造方法。
一般式(A−03)において、M+は、1価の金属イオンを表す。) - 共重合体粒子(A)が、
前記共重合体粒子(A)を構成する共重合体の共重合に使用する全単量体の重量を基準として、
一般式(A−21)、(A−22)、及び、(A−23)[化7]からなる群から選択された少なくとも一種のカルボキシル基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体を5〜40重量%含有する有するエチレン性不飽和単量体混合物をラジカル共重合することにより得られたものであることを特徴とする請求項14に記載した製造方法。
一般式(A−02)において、Rは、それぞれ同一でも別個でもよく、Hもしくは炭素数1〜4のアルキル基、ヒドロキシアルキル基を表す。
一般式(A−23)において、M+は、1価の金属イオンを表す。) - エポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)と、
エポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)
を含有するエチレン性不飽和単量体混合物(b)が、
前記混合物(b)の合計重量を基準として、
一般式(B−31)、(B−32)及び(B−33)[化9]からなる群から選択された少なくとも一種のエポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)を0.1〜80重量%有するものである、請求項14乃至16の何れかに記載した製造方法。
- エポキシ基側鎖を有するエチレン性不飽和単量体(b−1)と、
エポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)
を含有するエチレン性不飽和単量体混合物(b)が、
前記混合物(b)の合計重量を基準として、
一般式(B−41)、(B−42)、(B−43)、(B−44)、(B−45)、(B−46)及び(B−47)[化10]からなる群から選択された少なくとも一種のエポキシ基側鎖を有さないエチレン性不飽和単量体(b−2)を20〜99.9重量%有するものである請求項14乃至18の何れかに記載した製造方法。
RB21a、RB22a、RB23a、RB24、RB26またはRB27はそれぞれ独立して、同一でも別個でもよく、水素原子又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。
RB21b、RB22bは、水素原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、又は、炭素原子数1〜20のアルケン基若しくは芳香族基を表す。
RB23bは、それぞれ独立して、同一でも別個でもよい、水素原子又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表す。
RB25 は、炭素原子数1〜10の側鎖を有するか、又は、側鎖を有さない、エチレン性不飽和単量体を表す。) - 共重合体粒子(A)と共重合体(B)が、重量比で1:99〜95:5の範囲にあることを特徴とする、
請求項14乃至19の何れかに記載した製造方法。 - 請求項14乃至20の何れかに記載した製造方法により得られた水性分散体組成物。
- 請求項1乃至13、及び、21の何れかに記載した水性分散体組成物を含有してなる塗料組成物。
- 請求項1乃至13、及び、21の何れかに記載した水性分散体組成物を含有してなる防錆塗料組成物。
- 請求項1乃至13、及び、21の何れかに記載した水性分散体組成物を含有してなる接着剤組成物。
- 請求項22又は23に記載した塗料組成物を表面に塗布することにより塗膜を形成した塗装金属。
- 請求項22又は23に記載した塗料組成物を表面に塗布することにより塗膜を形成した防錆処理金属。
- 請求項22又は23に記載した塗料組成物を少なくとも片面に塗布することにより塗膜を形成した塗装金属板。
- 請求項22又は23に記載した塗料組成物を少なくとも片面に塗布することにより塗膜を形成した防錆処理金属板。
- 金属板が、亜鉛メッキ鋼板である請求項27又は28に記載した金属板。
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