JP4691894B2 - Acrylic polymer aqueous dispersion and production method - Google Patents

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Description

本発明は、優れた低温特性を有し、且つ、常温での硬度に優れた被膜を形成する被覆剤として使用できるアクリル系重合体水性分散液及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an aqueous acrylic polymer dispersion that can be used as a coating agent that forms a film having excellent low-temperature characteristics and excellent hardness at room temperature, and a method for producing the same.

従来、(メタ)アクリレートを重合して得られるアクリル系重合体水性分散液は、アクリルエマルジョンバインダーとして塗料、接着剤、紙加工、繊維加工等の用途に利用されている。これらのアクリル系重合体水性分散液は通常、重合体粒子として存在するために、被膜形成時に重合体粒子相互間の融着による造膜過程を経て被膜化するため、比較的硬度を有する被膜を得ようとした場合、重合体粒子自体が硬質なため、被膜形成時の重合体粒子相互間の融着が十分ではなく、硬くて脆い被膜しか形成しないという欠点がある。また、一般的にアクリル系重合体は感温性が大きく、重合体のガラス転移温度(「Tg」という)以上の温度条件下では、ある程度柔軟な被膜であっても、ガラス転移温度以下の温度条件下になると極端に硬くて脆い被膜になることが知られている。   Conventionally, an acrylic polymer aqueous dispersion obtained by polymerizing (meth) acrylate is used as an acrylic emulsion binder in applications such as paints, adhesives, paper processing, and fiber processing. Since these acrylic polymer aqueous dispersions usually exist as polymer particles, they are formed into a film through a film-forming process by fusion between the polymer particles at the time of film formation. When trying to obtain it, since the polymer particles themselves are hard, there is a drawback that the fusion between the polymer particles at the time of film formation is not sufficient, and only a hard and brittle film is formed. In general, an acrylic polymer has a high temperature sensitivity, and even under a temperature condition equal to or higher than the glass transition temperature (referred to as “Tg”) of the polymer, a temperature that is lower than the glass transition temperature even if the film is somewhat flexible. It is known that the film becomes extremely hard and brittle under conditions.

一方、重合体粒子を軟質なものとして、重合体粒子相互間の融着を容易にした場合は、得られる被膜の硬度が不十分なものとなる。   On the other hand, when the polymer particles are soft and the fusion between the polymer particles is facilitated, the hardness of the resulting coating is insufficient.

これらの欠点を改良するために、(1)硬質な重合体粒子に重合体を可塑化させる可塑剤(「造膜助剤」という)を添加して、重合体粒子相互間の融着性を向上させる方法や、(2)重合体粒子の粒子形態を硬質な重合体と軟質な重合体とから構成される「多層構造粒子」とすることにより重合体粒子相互間の融着性を向上させる方法などが提案されている。   In order to remedy these drawbacks, (1) a plasticizer that plasticizes the polymer (referred to as “film-forming aid”) is added to the hard polymer particles to improve the fusion between the polymer particles. And (2) improving the fusing property between polymer particles by making the particle morphology of the polymer particles “multi-layer structure particles” composed of a hard polymer and a soft polymer. Methods have been proposed.

しかしながら、方法(1)の可塑剤(造膜助剤)を添加する方法においては、重合体粒子相互間の融着性は改善されるが、被膜化の直後には重合体自体が可塑化されているために柔軟性を有するが硬度を発現し難く、また、経時的に可塑剤が流出するため、被膜の性質(硬度や柔軟性等)が経時的に変化するという欠点を有し、さらに、重合体のガラス転移温度より低い温度条件下では極端に硬くて脆い被膜になるという欠点は改善されない。   However, in the method (1) in which the plasticizer (film-forming aid) is added, the fusion property between the polymer particles is improved, but the polymer itself is plasticized immediately after coating. However, since it has flexibility, it is difficult to develop hardness, and since the plasticizer flows out over time, the properties of the film (hardness, flexibility, etc.) change over time. However, the disadvantage that the film becomes extremely hard and brittle under temperature conditions lower than the glass transition temperature of the polymer is not improved.

また、方法(2)の重合体粒子の粒子形態を硬質な重合体と軟質な重合体から構成される多層構造粒子とする方法は、当該分野においては公知であり、例えば、優れた低温特性を有し、且つ、常温での硬度に優れた被膜を形成する被覆剤が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。しかし、常温での硬度は比較的高いものの、低温での柔軟性という点がまだ不十分であり、実用上問題があった。   In addition, the method of making the particle shape of the polymer particles of the method (2) into a multilayer structure particle composed of a hard polymer and a soft polymer is known in the art, and for example, has excellent low-temperature characteristics. A coating agent that forms a film having excellent hardness at normal temperature is disclosed (for example, see Patent Document 1). However, although the hardness at room temperature is relatively high, the flexibility at a low temperature is still insufficient and there is a problem in practical use.

特開2003−147150号公報JP 2003-147150 A

従って、本発明の目的は、被覆剤や接着剤として使用した場合に、低温(−30℃)での屈曲性があり、且つ、常温(25℃)での硬度に優れた被膜を形成することができるアクリル系重合体水性分散液を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to form a film having flexibility at low temperatures (−30 ° C.) and excellent hardness at normal temperatures (25 ° C.) when used as a coating agent or an adhesive. It is an object to provide an aqueous acrylic polymer dispersion that can be used.

本発明者等は上記の課題を解決すべく、鋭意検討の結果、以下の知見を得た。   As a result of intensive studies, the present inventors have obtained the following knowledge in order to solve the above problems.

(1)アクリル系重合体水性分散液において、カルボキシル基を含有するガラス転移温度(実測Tg)が−50〜−15℃であるエチレン性重合体[A]と、前記エチレン性重合体[A]が存在する水性媒体中で単量体成分(b)を一括して仕込んで重合させて得られるガラス転移温度(実測Tg)が30〜150℃であるエチレン性重合体[B]とを含有する重合体粒子[X]を含有することを特徴とするアクリル系重合体水性分散液が低温(−30℃)で屈曲性があり、且つ、常温(25℃)での硬度に優れた被膜を形成することができる。 (1) In an acrylic polymer aqueous dispersion, an ethylenic polymer [A] having a glass transition temperature (measured Tg) containing a carboxyl group of −50 to −15 ° C. and the ethylenic polymer [A] And an ethylenic polymer [B] having a glass transition temperature (measured Tg) of 30 to 150 ° C. obtained by batch charging and polymerizing the monomer component (b) in an aqueous medium containing An acrylic polymer aqueous dispersion characterized by containing polymer particles [X] forms a film that is flexible at low temperatures (−30 ° C.) and excellent in hardness at normal temperatures (25 ° C.). can do.

(2)前記(1)の水分散性アクリル重合体を製造する方法として、カルボキシル基を含有するエチレン性不飽和単量体(a−1)を必須の成分とする単量体成分(a)を、水性媒体が存在する反応容器に一括して仕込んで重合し、酸価が10〜300mgKOH/gであり、重量平均分子量が100,000以上であり、ゲル分率が95重量%以下であり、且つ、重合体の実測Tgが−50〜−15℃である重合体[A]を得、該重合体[A]の存在する水性媒体中で、重合体の実測Tgが30〜150℃となるエチレン性不飽和単量体成分(b)を一括して仕込んで重合することを特徴とするアクリル系重合体水性分散液の製造方法が、簡便且つ有用であることを見いだした。   (2) As a method for producing the water-dispersible acrylic polymer of the above (1), a monomer component (a) having an ethylenically unsaturated monomer (a-1) containing a carboxyl group as an essential component In a reaction vessel in which an aqueous medium is present and polymerized, the acid value is 10 to 300 mgKOH / g, the weight average molecular weight is 100,000 or more, and the gel fraction is 95% by weight or less. In addition, a polymer [A] having a measured Tg of the polymer of −50 to −15 ° C. is obtained, and the measured Tg of the polymer is 30 to 150 ° C. in an aqueous medium in which the polymer [A] is present. It has been found that a method for producing an acrylic polymer aqueous dispersion characterized in that the ethylenically unsaturated monomer component (b) as described above is charged all at once and polymerized is simple and useful.

即ち、本発明は、カルボキシル基を含有するエチレン性不飽和単量体(a−1)を必須の成分とする単量体成分(a)を、水性媒体が存在する反応容器に一括して仕込んで重合して得られるカルボキシル基を含有するガラス転移温度(実測Tg)が−50〜−15℃であるエチレン性重合体[A]と、前記エチレン性重合体[A]が存在する水性媒体中で、メチル(メタ)アクリレート及びブチル(メタ)アクリレートを含む単量体成分(b)を一括して仕込んで重合させて得られる、カルボキシル基を有さずガラス転移温度(実測Tg)が30〜150℃であるエチレン性重合体[B]とを含有する重合体粒子[X]を含有することを特徴とするアクリル系重合体水性分散液であって、前記重合体粒子[X]の最外殻部に位置する構造が、前記エチレン性重合体[A]からなる層であることを特徴とするアクリル系重合体水性分散液を提供する。
That is, in the present invention, the monomer component (a) containing the ethylenically unsaturated monomer (a-1) containing a carboxyl group as an essential component is charged all at once into a reaction vessel in which an aqueous medium is present. In an aqueous medium containing the ethylenic polymer [A] having a glass transition temperature (measured Tg) of −50 to −15 ° C. and containing the carboxyl group obtained by polymerization in the above-mentioned ethylenic polymer [A] The monomer component (b) containing methyl (meth) acrylate and butyl (meth) acrylate is charged all at once and polymerized, and does not have a carboxyl group and has a glass transition temperature (measured Tg) of 30 to 30. An acrylic polymer aqueous dispersion comprising polymer particles [X] containing an ethylenic polymer [B] at 150 ° C. , wherein the outermost particles of the polymer particles [X] The structure located in the shell is Providing an acrylic polymer aqueous dispersion, characterized in that a layer consisting of serial ethylenic polymer [A].

また、本発明は、カルボキシル基を含有するエチレン性不飽和単量体(a−1)を必須の成分とする単量体成分(a)を、水性媒体が存在する反応容器に一括して仕込んで重合し、酸価が10〜300mgKOH/g、重量平均分子量が100,000以上、ゲル分率が95重量%以下で、且つ、重合体の実測Tgが−50〜−15℃である重合体[A]を得、該重合体[A]の存在する水性媒体中で、メチル(メタ)アクリレート及びブチル(メタ)アクリレートを含む単量体成分(b)を一括して仕込んで重合させて得られるカルボキシル基を有さずガラス転移温度(実測Tg)が30〜150℃であるエチレン性重合体[B]とを含有する重合体粒子[X]を含有するアクリル系重合体水性分散液の製造方法であって、前記重合体粒子[X]の最外殻部に位置する構造が、前記エチレン性重合体[A]からなる層であることを特徴とするアクリル系重合体水性分散液の製造方法をも提供する。 In the present invention, the monomer component (a) having an ethylenically unsaturated monomer (a-1) containing a carboxyl group as an essential component is charged all at once into a reaction vessel in which an aqueous medium is present. A polymer having an acid value of 10 to 300 mgKOH / g, a weight average molecular weight of 100,000 or more, a gel fraction of 95% by weight or less, and an actual measured Tg of the polymer of -50 to -15 ° C. [A] is obtained, and the monomer component (b) containing methyl (meth) acrylate and butyl (meth) acrylate is collectively charged and polymerized in an aqueous medium in which the polymer [A] is present. Production of Acrylic Polymer Aqueous Dispersion Containing Polymer Particles [X] Containing Ethylenic Polymer [B] having No Carboxyl Group and Glass Transition Temperature (Measured Tg) of 30 to 150 ° C. A method, wherein the polymer particles [ The structure located in the outermost shell of X] is a layer made of the ethylenic polymer [A], and also provides a method for producing an acrylic polymer aqueous dispersion.

本発明によれば常温での硬度に優れた被膜を形成する被覆剤とこれに用いるアクリル系重合体水性分散液の製造方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the coating agent which forms the film excellent in the hardness at normal temperature, and the acrylic polymer aqueous dispersion used for this can be provided.

本発明に用いる重合体粒子[X]は、少なくとも重合体[A]から成るA層および重合体[B]から成るB層の2種の層から構成されており、特にその層構造が特定されるものではないが、例えば、A層をマトリックスとしてB層が該マトリックスのA層内に1つの塊状となって、或いは多数に分散して存在し、マトリックスとなるA層中に存在するものがあげられる。更に、具体的には、B層をコア、A層をシェルとする「コア−シェル構造」、或いは、B層がA層中に多数に分散し、A層がB層を完全に或いは不完全にカプセル化している構造、或いは、A層とB層の重合体が多数の不連続なドメインを形成する相互貫入網目構造などの不均質な構造、或いは、A層が水性媒体中に溶解ないしは非粒子状態で分散しており、B層がA層をマトリックスとして粒子状に分散している状態等が挙げられる。   The polymer particle [X] used in the present invention is composed of at least two layers of an A layer composed of the polymer [A] and a B layer composed of the polymer [B]. In particular, the layer structure is specified. For example, the A layer is used as a matrix, and the B layer exists in the A layer of the matrix as one lump or dispersed in a large number and exists in the A layer serving as a matrix. can give. More specifically, the “core-shell structure” in which the B layer is the core and the A layer is the shell, or the B layer is dispersed in a large number in the A layer, and the A layer is completely or incomplete. Or an inhomogeneous structure such as an interpenetrating network in which the polymers of the A and B layers form a number of discontinuous domains, or the A layer is dissolved or non-dissolved in an aqueous medium. Examples include a state where the particles are dispersed in a particle state, and the layer B is dispersed in the form of particles using the layer A as a matrix.

また、本発明の目的である、被膜の低温特性と常温での硬度の発現を阻害しない範囲で、A層、B層以外の性状の層が重合体粒子[X]中に存在していてもよい。   In addition, even if layers having properties other than the A layer and the B layer are present in the polymer particles [X] within the range that does not inhibit the low temperature characteristics of the film and the expression of hardness at room temperature, which is the object of the present invention. Good.

これら何れの分散状態においても重合体[A]から成るA層が重合体粒子の最外殻部に存在するものである粒子形態が好ましい。   In any of these dispersed states, a particle form in which the A layer composed of the polymer [A] is present in the outermost shell portion of the polymer particles is preferable.

また、上記の構成のうち、A層とB層がそれぞれ同芯のいわゆる「コア−シェル構造」或いは、B層がA層中に多数に分散し、A層がB層をカプセル化している構造を形成し、A層が粒子最外殻部に位置する構造が、低温特性に優れ、且つ、常温での硬度にも優れるため好ましい。   Also, in the above configuration, the so-called “core-shell structure” in which the A layer and the B layer are concentric, or the B layer is dispersed in a large number in the A layer, and the A layer encapsulates the B layer. And the structure in which the A layer is located at the outermost shell part of the particle is preferable because it has excellent low-temperature characteristics and excellent hardness at room temperature.

この形態学的な粒子構造は、当該分野で知られている種々の方法で観察することができるが、染色法を用いた走査透過型電子顕微鏡による観察が、各層間の違いを強調するために適している。また、クライオミクロトームを用いて作成した粒子の断面を、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて観察する方法においても、粒子構造を確認することができる。   This morphological particle structure can be observed by various methods known in the art, but the observation with a scanning transmission electron microscope using a staining method emphasizes the difference between the layers. Is suitable. In addition, the particle structure can be confirmed also in a method of observing a cross section of a particle prepared using a cryomicrotome using an atomic force microscope (AFM).

また、後述する本発明の製造方法により得られるアクリル系重合体水性分散液において、電子顕微鏡観察で、B層の重合体[B]がA層の重合体[A]中に存在していることが確認できる。   Further, in the acrylic polymer aqueous dispersion obtained by the production method of the present invention described later, the polymer [B] of the B layer is present in the polymer [A] of the A layer by observation with an electron microscope. Can be confirmed.

本発明のアクリル系重合体水性分散液とは、水性媒体中に分散する重合体粒子[X]が、少なくともA層およびB層の2種の層から構成されており、A層がカルボキシル基を含有し、且つ、実測Tgが−50〜−15℃である重合体[A]から構成され、B層が前記エチレン性重合体[A]が存在する水性媒体中で単量体成分(b)を一括して仕込んで重合させて得られる実測Tgが30〜150℃である重合体[B]から構成され、該アクリル系重合体水性分散液から形成される被膜が、測定温度−30℃での引張試験における伸び率が50%以上であり、且つ、測定温度25℃での引張試験におけるヤング率が20MPa以上である。   In the acrylic polymer aqueous dispersion of the present invention, the polymer particles [X] dispersed in an aqueous medium are composed of at least two layers of an A layer and a B layer, and the A layer has a carboxyl group. And a monomer component (b) in an aqueous medium comprising a polymer [A] having a measured Tg of −50 to −15 ° C. and having a B layer in which the ethylenic polymer [A] is present. The polymer T is a polymer [B] having a measured Tg of 30 to 150 ° C., which is obtained by polymerizing and polymerizing all of the above, and a film formed from the acrylic polymer aqueous dispersion has a measurement temperature of −30 ° C. The elongation in the tensile test is 50% or more, and the Young's modulus in the tensile test at a measurement temperature of 25 ° C. is 20 MPa or more.

前記A層は、重合体粒子[X]の最外殻部に存在し、ガラス転移温度(実測Tg)が−50〜−15℃である柔軟な重合体[A]から成り、被膜の低温(−30℃)での屈曲性を付与している。   The A layer is present in the outermost shell of the polymer particle [X], and is composed of a flexible polymer [A] having a glass transition temperature (measured Tg) of −50 to −15 ° C. Flexibility at −30 ° C.).

被膜の低温(−30℃)での屈曲性は、重合体[A]のガラス転移温度の影響を大きく受けるが、重合体[A]のガラス転移温度(実測Tg)を好ましくは−15℃以下にすると、重合体粒子[X]から形成される被膜が、測定温度−30℃での引張試験での伸び率が50%以上となり、屈曲性に優れた被膜が得られる。更に、重合体[A]の実測Tgは、より好ましくは−20℃以下、特に好ましくは−30℃以下とすることが屈曲性に優れるため好ましい。   The flexibility of the coating at a low temperature (−30 ° C.) is greatly affected by the glass transition temperature of the polymer [A], but the glass transition temperature (measured Tg) of the polymer [A] is preferably −15 ° C. or less. Then, the film formed from the polymer particles [X] has an elongation rate of 50% or more in a tensile test at a measurement temperature of −30 ° C., and a film excellent in flexibility is obtained. Furthermore, the measured Tg of the polymer [A] is more preferably −20 ° C. or less, and particularly preferably −30 ° C. or less because of excellent flexibility.

一方、常温(25℃)での硬度を保持するという点から、重合体[A]の実測Tgは−50℃以上とすることが好ましく、−40℃以上であることがより好ましい。   On the other hand, the measured Tg of the polymer [A] is preferably −50 ° C. or higher and more preferably −40 ° C. or higher from the viewpoint of maintaining the hardness at normal temperature (25 ° C.).

ここで、重合体のガラス転移温度(実測Tg)、および測定温度−30℃での引張試験での伸び率とは、後記の実施例に示す方法で測定した値である。   Here, the glass transition temperature (actually measured Tg) of the polymer and the elongation percentage in the tensile test at the measurement temperature of −30 ° C. are values measured by the methods shown in Examples described later.

また、重合体[A]は、前記の条件を備え、且つ、水性媒体中で単量体成分(a)を一括して仕込んで重合させて得られたエチレン性重合体[A]とすることにより、低温(−30℃)での屈曲性が著しく向上するため好ましい。   In addition, the polymer [A] is an ethylenic polymer [A] that has the above-described conditions and is obtained by batch polymerization of the monomer component (a) in an aqueous medium. Is preferable because the flexibility at a low temperature (−30 ° C.) is remarkably improved.

また、重合体[A]はカルボキシル基を含有する重合体であり、重合体[A]のカルボキシル基は、(1)重合体粒子[X]を水性媒体中で安定的に分散させる目的で使用すると共に、(2)後述する重合体[B]中の官能基との架橋性反応基としても作用する。   The polymer [A] is a polymer containing a carboxyl group, and the carboxyl group of the polymer [A] is used for the purpose of (1) stably dispersing the polymer particles [X] in an aqueous medium. (2) It also acts as a crosslinkable reactive group with a functional group in the polymer [B] described later.

また、得られる被膜の低温での屈曲性と常温での硬度のバランスから、重合体粒子[X]のA層を構成する重合体[A]と、B層を構成する重合体[B]の重量割合が、固形分比で[A]/[B]=7/3〜4/6であることが好ましく、常温での硬度に優れる点から[A]/[B]=6/4〜4/6であることがより好ましい。   Further, from the balance between the flexibility at low temperature and the hardness at normal temperature of the resulting coating, the polymer [A] constituting the A layer of the polymer particle [X] and the polymer [B] constituting the B layer The weight ratio is preferably [A] / [B] = 7/3 to 4/6 in terms of solid content, and [A] / [B] = 6/4 to 4 from the viewpoint of excellent hardness at room temperature. More preferably, it is / 6.

本発明で使用する重合体粒子[X]のA層を構成する重合体[A]中のカルボキシル基の含有量は、特に制限を受けるものではないが、重合体粒子[X]の水性媒体中での分散安定性および被膜の耐水性をバランス良く付与できる点から、酸価として10〜300mgKOH/gの範囲であることが好ましい。   The content of the carboxyl group in the polymer [A] constituting the A layer of the polymer particle [X] used in the present invention is not particularly limited, but in the aqueous medium of the polymer particle [X]. The acid value is preferably in the range of 10 to 300 mgKOH / g from the viewpoint of imparting a good balance of dispersion stability and water resistance of the coating.

また、重合体粒子[X]は、上述の通り少なくともA層とB層の2種の層で構成されており、カルボキシル基を含有する重合体[A]で安定化された粒子である。重合体粒子[X]全体の酸価は、重合体粒子[X]の分散安定性や得られる被膜の耐水性の面から、酸価が5〜100の範囲であることが好ましい。   Further, the polymer particle [X] is composed of at least two layers of the A layer and the B layer as described above, and is a particle stabilized with the polymer [A] containing a carboxyl group. The acid value of the entire polymer particle [X] is preferably in the range of 5 to 100 from the viewpoint of dispersion stability of the polymer particle [X] and water resistance of the resulting film.

ここで、酸価とは、重合体[A]または重合体粒子[X]に含まれるカルボキシル基の量を表す数値で、重合体[A]または重合体粒子[X]1g中に含まれる遊離カルボキシル基を中和するために要する水酸化カリウムのmg数であり、測定は後記の実施例にて示される条件で実施される。   Here, the acid value is a numerical value representing the amount of carboxyl group contained in the polymer [A] or the polymer particle [X], and is a free content contained in 1 g of the polymer [A] or the polymer particle [X]. This is the number of mg of potassium hydroxide required to neutralize the carboxyl group, and the measurement is carried out under the conditions shown in the examples described later.

また、本発明で使用する重合体粒子[X]のA層を構成する重合体[A]の分子量は、特に制限を受けるものではないが、重量平均分子量で100,000以上であることが好ましい。重量平均分子量がかかる範囲であれば、優れた低温屈曲性と耐水性を有し、粘着性が少なく、ブロッキングし難い被膜を得ることができる。   The molecular weight of the polymer [A] constituting the A layer of the polymer particles [X] used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 100,000 or more in terms of weight average molecular weight. . When the weight average molecular weight is within such a range, it is possible to obtain a film having excellent low-temperature flexibility and water resistance, low tackiness, and difficult to block.

前記重量平均分子量とは、重合体[A]を構成する重合体を溶媒(テトラヒドロフラン)に溶解して、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフ(GPC法)で測定することにより行われるポリスチレン換算での重量平均分子量を示し、測定は後記の実施例にて示される条件で実施される。   The weight average molecular weight is a weight in terms of polystyrene determined by dissolving the polymer constituting the polymer [A] in a solvent (tetrahydrofuran) and measuring it by gel permeation chromatography (GPC method). The average molecular weight is shown, and the measurement is carried out under the conditions shown in the examples described later.

前記重合体[A]の重量平均分子量は、100,000以上であることが好ましく、例えば、分子量を高くするために重合体[A]を三次元に架橋してもよいが、この場合は、カルボキシル基含有重合体[A]のアセトン不溶解分で表されるゲル分率が95重量%以下にすることが好ましく、ゲル分率が0重量%(アセトン不溶解分が0重量%)であってもよいが、とくに、5〜95重量%であることが好ましい。   The polymer [A] preferably has a weight average molecular weight of 100,000 or more. For example, in order to increase the molecular weight, the polymer [A] may be crosslinked three-dimensionally. The gel fraction represented by the acetone insoluble content of the carboxyl group-containing polymer [A] is preferably 95% by weight or less, and the gel fraction is 0% by weight (the acetone insoluble content is 0% by weight). However, it is preferably 5 to 95% by weight.

即ち、重合体[A]のゲル分率を95重量%以下にすることにより、重合体[A]を重合体粒子[X]の最外殻部に存在させることが容易となり、更に、後述する単量体成分(b)重合時の安定性も向上し、また、得られる被膜の低温特性も良好なものとなる。   That is, by making the gel fraction of the polymer [A] 95% by weight or less, the polymer [A] can be easily present in the outermost shell part of the polymer particle [X], and further described later. Monomer component (b) stability during polymerization is also improved, and the low-temperature properties of the resulting coating are good.

本発明で使用する重合体粒子[X]のA層を構成する重合体[A]は、カルボキシル基の他、更に後述するB層を構成する重合体[B]中の反応性官能基と反応性を有する基を含有していると、A層とB層が該反応性官能基によって相互に結合し、常温での被膜の硬度や、耐水性が向上するため、好ましい。   The polymer [A] constituting the A layer of the polymer particle [X] used in the present invention reacts with a reactive functional group in the polymer [B] constituting the B layer described later, in addition to the carboxyl group. It is preferable that the A layer and the B layer are bonded to each other by the reactive functional group and the hardness and water resistance of the film at room temperature are improved.

A層に導入し得るカルボキシル基以外の反応性官能基としては、具体的には、例えば、グリシジル基、水酸基、アミノ基、メチロールアミド基、加水分解性シリル基もしくはシラノール基、アジリジニル基、イソシアナート基、ブロックイソシアナート基、オキサゾリン基、アミド基、カルボニル基、アセトアセチル基、アリル基、シクロペンテニル基等が挙げられる。   Specific examples of the reactive functional group other than the carboxyl group that can be introduced into the A layer include, for example, glycidyl group, hydroxyl group, amino group, methylolamide group, hydrolyzable silyl group or silanol group, aziridinyl group, and isocyanate. Group, block isocyanate group, oxazoline group, amide group, carbonyl group, acetoacetyl group, allyl group, cyclopentenyl group and the like.

前記A層中の反応性官能基とB層中の反応性官能基は、アクリル系重合体水性分散液の製造時に反応して重合体粒子[X]内で架橋していてもよいが、被膜の造膜性や硬度の点から、造膜前の重合体粒子においては未架橋のまま残存していることが好ましく、被膜形成時、或いは被膜形成後に反応性官能基を反応させることにより、架橋被膜を形成させることが諸物性を著しく向上させるため、より好ましい。   The reactive functional group in the A layer and the reactive functional group in the B layer may react during the production of the acrylic polymer aqueous dispersion and may be crosslinked in the polymer particle [X]. From the viewpoint of film forming property and hardness, it is preferable that the polymer particles before film formation remain uncrosslinked, and crosslink by reacting reactive functional groups at the time of film formation or after film formation. Forming a film is more preferable because various physical properties are remarkably improved.

次に、本発明で使用する重合体粒子[X]のB層を構成する重合体[B]は、重合体粒子[X]のA層よりも内部に存在し、実測Tgが30〜150℃である剛直な重合体[B]から成り、重合体粒子[X]の内部に剛直な重合体[B]が存在することにより、被膜の低温特性を維持しつつ、常温での硬度を向上させている。   Next, the polymer [B] constituting the B layer of the polymer particle [X] used in the present invention is present inside the A layer of the polymer particle [X], and the measured Tg is 30 to 150 ° C. The rigid polymer [B], and the presence of the rigid polymer [B] inside the polymer particle [X] improves the hardness at room temperature while maintaining the low temperature characteristics of the coating. ing.

被膜の常温での硬度は、重合体[B]のガラス転移温度の影響を大きく受けるが、実測Tgを30℃以上とすると、重合体粒子[X]から形成される被膜が、測定温度25℃での引張試験でのヤング率が20MPa以上となり、硬度に優れた被膜が得られる。更に、重合体[B]の実測Tgは、35℃以上とすることが硬度に優れるため好ましい。   The hardness of the coating at room temperature is greatly affected by the glass transition temperature of the polymer [B]. When the measured Tg is 30 ° C. or higher, the coating formed from the polymer particles [X] has a measurement temperature of 25 ° C. The Young's modulus in the tensile test at is 20 MPa or more, and a film having excellent hardness can be obtained. Furthermore, the measured Tg of the polymer [B] is preferably 35 ° C. or higher because of excellent hardness.

ここで、測定温度25℃での引張試験でのヤング率とは、後記の実施例に示す方法で測定し決定された値である。   Here, the Young's modulus in the tensile test at a measurement temperature of 25 ° C. is a value determined by measurement by the method shown in the examples described later.

一方、被膜の低温(−30℃)での屈曲性を維持するためには、重合体[B]の実測Tgが150℃以下であることが好ましい。   On the other hand, in order to maintain the flexibility of the coating film at a low temperature (−30 ° C.), the measured Tg of the polymer [B] is preferably 150 ° C. or less.

また、重合体[B]は、前記の条件を備え、且つ、水性媒体中で単量体成分(b)を一括して仕込んで重合させて得られたエチレン性重合体[B]とすることにより、低温(−30℃)での屈曲性を維持し、且つ常温での硬度が著しく向上するため好ましい。   In addition, the polymer [B] is an ethylenic polymer [B] that has the above-described conditions and is obtained by polymerizing the monomer component (b) in an aqueous medium. Is preferable because it maintains flexibility at a low temperature (−30 ° C.) and remarkably improves the hardness at normal temperature.

本発明で使用する重合体[B]の分子量は、特に制限を受けるものではないが、被膜の常温(25℃)での硬度を向上させるという点から、重合体[B]の分子量は、重量平均分子量で100,000以上であることが好ましい。   The molecular weight of the polymer [B] used in the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the hardness of the coating at room temperature (25 ° C.), the molecular weight of the polymer [B] is The average molecular weight is preferably 100,000 or more.

本発明で使用する重合体粒子[X]のB層を構成する重合体[B]は、A層中の重合体[A]のカルボキシル基やその他の反応性官能基と反応性を有する基を含有していると、A層とB層が該反応性基により結合し、常温での被膜の硬度や、耐水性が向上するため好ましく、特に、被膜の耐水性を向上させるという点から、重合体[B]にカルボキシル基と反応性を有する官能基を含有することが好ましい。   The polymer [B] constituting the B layer of the polymer particle [X] used in the present invention contains a group having reactivity with the carboxyl group and other reactive functional groups of the polymer [A] in the A layer. When it is contained, the A layer and the B layer are preferably bonded to each other by the reactive group, and the hardness and water resistance of the film at room temperature are improved, and in particular, from the viewpoint of improving the water resistance of the film. It is preferable that the compound [B] contains a functional group having reactivity with a carboxyl group.

本発明で使用する重合体粒子[X]のB層を構成する重合体[B]中のカルボキシル基と反応性を有する官能基としては、例えば、グリシジル基、メチロールアミド基、アジリジニル基、イソシアナート基、ブロックイソシアナート基、オキサゾリン基等が挙げられるが、特に、グリシジル基を導入した場合が被膜の耐水性の向上効果が高く、好ましい。   Examples of the functional group having reactivity with the carboxyl group in the polymer [B] constituting the B layer of the polymer particle [X] used in the present invention include, for example, a glycidyl group, a methylolamide group, an aziridinyl group, an isocyanate. Group, block isocyanate group, oxazoline group and the like are mentioned, and particularly when a glycidyl group is introduced, the effect of improving the water resistance of the film is high, which is preferable.

また、B層を構成する重合体[B]には、A層中の重合体[A]のカルボキシル基以外の反応性官能基と反応性を有していて、カルボキシル基とは反応性を持たない反応性官能基(以下、「カルボキシル基と非反応性の官能基」と略記)を導入してもよく、具体的には、例えば、水酸基、アミノ基、アミド基、カルボニル基、加水分解性シリル基もしくはシラノール基、アセトアセチル基、アリル基、シクロペンテニル基等が挙げられる。   Further, the polymer [B] constituting the B layer has reactivity with a reactive functional group other than the carboxyl group of the polymer [A] in the A layer, and has reactivity with the carboxyl group. Reactive functional groups (hereinafter abbreviated as “non-reactive functional groups with carboxyl groups”) may be introduced. Specifically, for example, hydroxyl groups, amino groups, amide groups, carbonyl groups, hydrolyzable groups Examples thereof include a silyl group or silanol group, an acetoacetyl group, an allyl group, and a cyclopentenyl group.

この様なA層を構成する重合体[A]およびB層を構成する重合体[B]に存在する反応性官能基との組み合わせとしては、例えば、以下に挙げる組み合わせがそれら相互の反応性に優れる点から好ましい。   As a combination with the reactive functional group present in the polymer [A] constituting the A layer and the polymer [B] constituting the B layer, for example, the following combinations are considered to be reactive with each other. It is preferable from an excellent point.

即ち、A層中のカルボキシル基と、B層中のグリシジル基、メチロールアミド基、アジリジニル基、イソシアナート基、ブロックイソシアナート基、オキサゾリン基との組み合わせ;A層中のグリシジル基と、B層中のアミノ基、メチロールアミド基、アセトアセチル基、加水分解性シリル基もしくはシラノール基との組み合わせ;A層中の水酸基と、B層中のメチロールアミド基、イソシアナート基、ブロックイソシアナート基、加水分解性シリル基もしくはシラノール基との組み合わせ;A層中のアミノ基と、B層中のグリシジル基、アセトアセチル基との組み合わせ;A層中のメチロールアミド基と、B層中のメチロールアミド基、水酸基、グリシジル基、イソシアナート基、ブロックイソシアナート基、アミド基、アセトアセチル基、加水分解性シリル基もしくはシラノール基との組み合わせ;A層中の加水分解性シリル基もしくはシラノール基と、B層中の水酸基、メチロールアミド基、グリシジル基、加水分解性シリル基もしくはシラノール基との組み合わせ;
A層中のイソシアナート基と、B層中の水酸基、メチロールアミド基、グリシジル基、アセトアセチル基との組み合わせ;A層中のアミド基と、B層中のメチロールアミド基、アセトアセチル基との組み合わせ;A層中のアセトアセチル基と、B層中のアミノ基、メチロールアミド基、グリシジル基、イソシアナート基との組み合わせ;A層中のシクロペンテニル基と、B層中のシクロペンテニル基との組み合わせ;A層中のアリル基と、B層中のアリル基との組み合わせ;或いは更に、これら2種以上の組み合わせ等が使用できる。
That is, a combination of a carboxyl group in the A layer and a glycidyl group, a methylolamide group, an aziridinyl group, an isocyanate group, a block isocyanate group, and an oxazoline group in the B layer; a glycidyl group in the A layer and a B layer A combination of amino group, methylolamide group, acetoacetyl group, hydrolyzable silyl group or silanol group; hydroxyl group in layer A, methylolamide group, isocyanate group, block isocyanate group in layer B, hydrolysis A combination of a functional silyl group or a silanol group; a combination of an amino group in the A layer and a glycidyl group or an acetoacetyl group in the B layer; a methylolamide group in the A layer, a methylolamide group or a hydroxyl group in the B layer , Glycidyl group, isocyanate group, block isocyanate group, amide group, acetoacetyl group Combination of hydrolyzable silyl group or silanol group; combination of hydrolyzable silyl group or silanol group in layer A and hydroxyl group, methylolamide group, glycidyl group, hydrolyzable silyl group or silanol group in layer B ;
Combination of isocyanate group in layer A and hydroxyl group, methylolamide group, glycidyl group, acetoacetyl group in layer B; amide group in layer A, methylolamide group, acetoacetyl group in layer B Combination: A combination of an acetoacetyl group in layer A and an amino group, methylolamide group, glycidyl group, isocyanate group in layer B; a cyclopentenyl group in layer A and a cyclopentenyl group in layer B Combination; combination of allyl group in layer A and allyl group in layer B; or a combination of two or more of these may be used.

上記の組み合わせの中でも、A層中のカルボキシル基と、B層中のグリシジル基、メチロールアミド基、アジリジニル基、イソシアナート基、ブロックイソシアナート基、オキサゾリン基との組み合わせ、及び、A層中の加水分解性シリル基もしくはシラノール基と、B層中の水酸基、メチロールアミド基、グリシジル基、加水分解性シリル基もしくはシラノール基との組み合わせが、得られる被膜の常温での硬度や耐水性等の諸物性が著しく向上するため、好ましい。   Among the above combinations, a combination of a carboxyl group in the A layer and a glycidyl group, a methylolamide group, an aziridinyl group, an isocyanate group, a block isocyanate group, and an oxazoline group in the B layer; A combination of a decomposable silyl group or silanol group and a hydroxyl group, methylolamide group, glycidyl group, hydrolyzable silyl group or silanol group in layer B, and various physical properties such as hardness and water resistance at room temperature of the resulting film Is significantly improved.

上述したA層中の反応性官能基とB層中の反応性官能基は、アクリル系重合体水性分散液の製造時に反応して重合体粒子[X]内で架橋していても良いが、被膜の造膜性や硬度の点から、造膜前の重合体粒子においては未架橋のまま残存していることが好ましく、被膜形成時、或いは被膜形成後に反応性官能基を反応させることにより、架橋被膜を形成させることが常温での硬度や耐水性等の諸物性を一層向上させるためより好ましい。   The reactive functional group in the above-mentioned A layer and the reactive functional group in the B layer may react during the production of the acrylic polymer aqueous dispersion and may be crosslinked in the polymer particle [X]. From the viewpoint of film-forming properties and hardness of the film, it is preferable that the polymer particles before film formation remain uncrosslinked, by reacting reactive functional groups at the time of film formation or after film formation, It is more preferable to form a cross-linked film because various properties such as hardness at normal temperature and water resistance are further improved.

本発明のアクリル系重合体水性分散液を構成する重合体粒子[X]の粒子径は、特に制限されるものではないが、粒子径(体積基準での50%メジアン径)が100〜1500nmであることが、被膜形成時の乾燥性に優れることから好ましい。   The particle diameter of the polymer particles [X] constituting the acrylic polymer aqueous dispersion of the present invention is not particularly limited, but the particle diameter (50% median diameter on a volume basis) is 100 to 1500 nm. It is preferable that it is excellent in drying property at the time of film formation.

また、アクリル系重合体水性分散液の固形分濃度は、特に制限されるものではないが、固形分濃度が40重量%以上であることが、被膜形成時の乾燥性に優れることから好ましい。   Further, the solid content concentration of the acrylic polymer aqueous dispersion is not particularly limited, but it is preferable that the solid content concentration is 40% by weight or more from the viewpoint of excellent drying property during film formation.

本発明のアクリル系重合体水性分散液は、それ自体、常温もしくは加熱乾燥により、低温特性に優れ、且つ、常温での硬度や耐水性に優れる被膜を形成するものであるが、必要に応じて、水溶性、或いは水分散性の架橋剤を添加して使用でき、架橋剤としては、例えば、多官能性メラミン化合物、多官能性ポリアミン化合物、多官能性ポリエチレンイミン化合物、多官能性(ブロック)イソシアネート化合物、多官能性ヒドラジン化合物、金属塩化合物等が挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物として使用することができる。   The acrylic polymer aqueous dispersion of the present invention itself forms a film having excellent low-temperature characteristics and excellent hardness and water resistance at room temperature by room temperature or heat drying. Water-soluble or water-dispersible cross-linking agents can be added and used. Examples of cross-linking agents include polyfunctional melamine compounds, polyfunctional polyamine compounds, polyfunctional polyethylenimine compounds, polyfunctional (block) An isocyanate compound, a polyfunctional hydrazine compound, a metal salt compound, etc. are mentioned, These can be used as 1 type, or 2 or more types of mixtures.

また、前記架橋剤の他に、水溶性、或いは水分散性の熱硬化性樹脂、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等を混和して使用することもできる。   In addition to the cross-linking agent, a water-soluble or water-dispersible thermosetting resin such as a phenol resin, a urea resin, a melamine resin, or a urethane resin can also be mixed and used.

更に、必要に応じて、本発明の所望の効果を阻害しない範囲で、充填剤、顔料、pH調整剤、被膜形成助剤、レベリング剤、増粘剤、撥水剤、消泡剤等公知のものを適宜添加して使用することができる。   Furthermore, if necessary, the filler, pigment, pH adjuster, film forming aid, leveling agent, thickener, water repellent, antifoaming agent and the like are known as long as the desired effects of the present invention are not impaired. A thing can be appropriately added and used.

本発明のアクリル系重合体水性分散液の製造方法とは、所望とする被膜の低温特性や硬度を発現するためには、重合体[A]および重合体[B]の分子量を高めることが好ましく、そのためには以下に詳述する本発明の製造方法によって製造することが好ましい。また、本発明の重合体水性分散体の製造方法によれば、アクリル系重合体水性分散液の貯蔵安定性や生産性の向上にも効果がある。   In the method for producing an aqueous acrylic polymer dispersion of the present invention, it is preferable to increase the molecular weight of the polymer [A] and the polymer [B] in order to develop desired low-temperature characteristics and hardness of the coating film. For that purpose, it is preferably produced by the production method of the present invention described in detail below. Moreover, according to the method for producing an aqueous polymer dispersion of the present invention, it is effective in improving the storage stability and productivity of the aqueous acrylic polymer dispersion.

即ち、本発明のアクリル系重合体水性分散液の製造方法は、カルボキシル基を含有するエチレン性不飽和単量体(a−1)を必須の成分とする単量体成分(a)を、水性媒体が存在する反応容器に一括して仕込んで重合し、酸価が10〜300mgKOH/gであり、重量平均分子量が100,000以上であり、ゲル分率が95重量%以下であり、且つ、重合体の実測Tgが−50〜−15℃である重合体[A]を得、該重合体[A]の存在する水性媒体中で、重合体の実測Tgが30〜150℃となるエチレン性不飽和単量体成分(b)を一括して仕込んで重合することを特徴とするアクリル系重合体水性分散液の製造方法である。   That is, in the method for producing an aqueous acrylic polymer dispersion of the present invention, a monomer component (a) containing an ethylenically unsaturated monomer (a-1) containing a carboxyl group as an essential component is used as an aqueous solution. The reaction vessel containing the medium is charged in a batch and polymerized, the acid value is 10 to 300 mgKOH / g, the weight average molecular weight is 100,000 or more, the gel fraction is 95% by weight or less, and A polymer [A] having a measured Tg of the polymer of −50 to −15 ° C. is obtained, and an ethylenic polymer having a measured Tg of 30 to 150 ° C. in an aqueous medium in which the polymer [A] is present. A method for producing an aqueous dispersion of an acrylic polymer, wherein the unsaturated monomer component (b) is charged in a batch and polymerized.

本発明の重合体水性分散液の製造方法における重合体粒子[X]を製造する際の重合体[A]の水性媒体中での性状は、特に制限されず、重合体[A]が水性媒体に完全に溶解している場合や、水性媒体に半可溶化している場合、或いは水性媒体中に粒子として分散している場合等が挙げられるが、前述の如く被膜の低温特性や常温での硬度を向上し、更に耐水性などの諸物性を向上させるためには、重合体[A]の酸価をできる限り低く抑制し、且つ、分子量を高めることが好ましく、具体的には重量平均分子量を100,000以上とすることが好ましい。このような特性の重合体[A]を水性媒体中で安定的に存在させるには、重合体[A]は水性媒体中に粒子として分散していることが好ましい。   The properties of the polymer [A] in the aqueous medium when producing the polymer particles [X] in the method for producing an aqueous polymer dispersion of the present invention are not particularly limited, and the polymer [A] is an aqueous medium. In the case where it is completely dissolved, in the case of being semi-solubilized in an aqueous medium, or in the case of being dispersed as particles in an aqueous medium, etc. In order to improve hardness and further improve various physical properties such as water resistance, it is preferable to suppress the acid value of the polymer [A] as low as possible and to increase the molecular weight, specifically, the weight average molecular weight. Is preferably 100,000 or more. In order for the polymer [A] having such characteristics to exist stably in an aqueous medium, the polymer [A] is preferably dispersed as particles in the aqueous medium.

本発明においては、水性媒体中に粒子として分散する重合体[A]の粒子径(体積基準での50%メジアン径)は、特に制限を受けるものではないが、後述するエチレン性不飽和単量体成分(b)の重合時の安定性や、最終的に得られる被膜の造膜性等の点から、粒子径(体積基準での50%メジアン径)が10〜1000nmの範囲であることが好ましい。   In the present invention, the particle diameter (50% median diameter on a volume basis) of the polymer [A] dispersed as particles in the aqueous medium is not particularly limited, but an ethylenically unsaturated monomer described later is used. The particle diameter (50% median diameter on a volume basis) should be in the range of 10 to 1000 nm from the viewpoints of stability during polymerization of the body component (b) and film forming properties of the finally obtained film. preferable.

本発明において、重合体[A]を水性媒体中で製造する方法としては、カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体成分(a−1)を必須成分とする単量体成分(a)を、水性媒体が存在する反応容器に一括して仕込んで重合する方法が、得られるアクリル系重合体水性分散液の低温での屈曲性に優れるため好ましい。   In the present invention, as a method for producing the polymer [A] in an aqueous medium, the monomer component (a) having the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer component (a-1) as an essential component, A method in which a reaction vessel containing an aqueous medium is charged in a batch and polymerized is preferable because the resulting acrylic polymer aqueous dispersion is excellent in flexibility at low temperatures.

また、重合体[A]を水性媒体中で製造した場合、重合体[A]を水性媒体中に分散させる工程が省略でき、重合体[A]の製造工程と単量体成分(b)の重合工程を連続して行えるので製造工程を簡素化できる点からも好ましい。   Further, when the polymer [A] is produced in an aqueous medium, the step of dispersing the polymer [A] in the aqueous medium can be omitted, and the production process of the polymer [A] and the monomer component (b) Since a polymerization process can be performed continuously, it is preferable also from the point which can simplify a manufacturing process.

本発明において、重合体[A]を水性媒体中で重合する際に用いる単量体成分(a)は、カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(a−1)を必須成分とするが、カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(a−1)としては、分子内にカルボキシル基とエチレン性不飽和基を有するものであれば特に限定されず、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、β−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルプロピオン酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸ハーフエステル、マレイン酸ハーフエステル、無水マレイン酸、無水イタコン酸、β−(メタ)アクリロイルオキシエチルハイドロゲンサクシネート、β−(メタ)ヒドロキシエチルハイドロゲンフタレートおよびこれらの塩等が挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物を使用することができる。これらの中でも、特に、カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体として、メタクリル酸を用いると、単量体成分(b)重合時の安定性に優れるため好ましい。   In the present invention, the monomer component (a) used when polymerizing the polymer [A] in an aqueous medium contains the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (a-1) as an essential component. The carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (a-1) is not particularly limited as long as it has a carboxyl group and an ethylenically unsaturated group in the molecule. For example, acrylic acid, methacrylic acid, β- Carboxyethyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloylpropionic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid half ester, maleic acid half ester, maleic anhydride, itaconic anhydride, β- (meta ) Acryloyloxyethyl hydrogen succinate, β- (meth) hydroxyethyl hydrogen phthalate and their salts Is, it is possible to use one kind of them or a mixture of two or more. Among these, methacrylic acid is particularly preferable as the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer because the monomer component (b) is excellent in stability during polymerization.

本発明で使用する単量体成分(a)としては、上記のカルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(a−1)の他、その他のエチレン性不飽和単量体(a−2)を併用して重合させることにより、重合体のガラス転移温度(−50〜−15℃)および酸価を前述の好ましい範囲に調整した重合体[A]を得ることができる。   As the monomer component (a) used in the present invention, in addition to the above-mentioned carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (a-1), other ethylenically unsaturated monomers (a-2) By polymerizing in combination, the polymer [A] in which the glass transition temperature (−50 to −15 ° C.) and the acid value of the polymer are adjusted to the above-described preferable ranges can be obtained.

前記その他のエチレン性不飽和単量体(a−2)としては、エチレン性不飽和単量体(a−1)と共重合性のあるものであれば特に限定されず、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、β−(パーフルオロオクチル)エチル(メタ)アクリレート等のフッ素含有ビニル単量体;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ビニルブチラート、バーサチック酸ビニル等のビニルエステル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、アミルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル等のビニルエーテル類;(メタ)アクリロニトリル等の不飽和カルボン酸のニトリル類;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルアニソール、α−ハロスチレン、ビニルナフタリン、ジビニルスチレン等の芳香族環を有するビニル化合物;イソプレン、クロロプレン、ブタジエン、エチレン、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、N−ビニルピロリドン等が挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物を使用することができる。これらのなかでも特に重合が容易であり、重合体のガラス転移温度の調整が容易である点から(メタ)アクリル酸エステル類が好ましい。   The other ethylenically unsaturated monomer (a-2) is not particularly limited as long as it is copolymerizable with the ethylenically unsaturated monomer (a-1). ) Acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, iso-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) ) Acrylate, octyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl ( (Meth) acrylates such as (meth) acrylate 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, 2,2,3,3-pentafluoropropyl (meth) acrylate, perfluorocyclohexyl (meth) acrylate, 2,2,3,3 , -Tetrafluoropropyl (meth) acrylate, β- (perfluorooctyl) ethyl (meth) acrylate and other fluorine-containing vinyl monomers; vinyl acetates such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate and vinyl versatate Vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, amyl vinyl ether and hexyl vinyl ether; nitriles of unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylonitrile; styrene, α-methylstyrene, vinyl Vinyl compounds having an aromatic ring such as ene, vinylanisole, α-halostyrene, vinylnaphthalene, divinylstyrene; isoprene, chloroprene, butadiene, ethylene, tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride, N-vinylpyrrolidone, and the like. One kind or a mixture of two kinds or more can be used. Among these, (meth) acrylic acid esters are preferred because polymerization is particularly easy and adjustment of the glass transition temperature of the polymer is easy.

本発明において、所望のガラス転移温度(即ち、実測Tgが−50〜−15℃の範囲)の重合体[A]を得るためには、アルキル基の炭素原子数が4〜12の長鎖アルキル基を含有する(メタ)アクリル酸エステル類を使用することが好ましい。   In the present invention, in order to obtain a polymer [A] having a desired glass transition temperature (that is, a measured Tg in the range of −50 to −15 ° C.), a long-chain alkyl having 4 to 12 carbon atoms in the alkyl group. It is preferable to use (meth) acrylic acid esters containing a group.

また、本発明においては、単量体成分(a)中のその他のエチレン性不飽和単量体として、上述した単量体と共に、カルボキシル基以外の反応性官能基を有するエチレン性不飽和単量体(a−3)を併用して重合することにより、後述するB層を形成するエチレン性重合体[B]中の反応性官能基と結合して、耐水性等の諸物性が向上するため、好ましい。   In the present invention, as the other ethylenically unsaturated monomer in the monomer component (a), an ethylenically unsaturated monomer having a reactive functional group other than a carboxyl group together with the above-described monomer. Since the polymer (a-3) is used in combination with the reactive functional group in the ethylenic polymer [B] forming the B layer described later, various physical properties such as water resistance are improved. ,preferable.

また、カルボキシル基以外の反応性官能基を有するエチレン性不飽和単量体(a−3)の反応性官能基がカルボキシル基と反応性を有するものである場合、重合体[A]の分子量を増大させ耐水性等の諸物性を向上させる効果があるが、前述の如く重合体[A]のゲル分率が95重量%以下となる条件(反応性官能基の種類、量の選択、重合体[A]重合時の反応温度、重合時の系のpH等の調節)で使用する必要がある。   When the reactive functional group of the ethylenically unsaturated monomer (a-3) having a reactive functional group other than a carboxyl group is reactive with a carboxyl group, the molecular weight of the polymer [A] is increased. Although it has the effect of increasing various properties such as water resistance by increasing the condition, the polymer [A] has a gel fraction of 95% by weight or less as described above (reactive functional group type and amount selection, polymer [A] Adjustment of reaction temperature during polymerization, pH of system during polymerization, etc.).

本発明で使用するカルボキシル基以外の反応性官能基を有するエチレン性不飽和単量体(a−3)としては、特に限定されるものではないが、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のグリシジル基含有重合性単量体;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート等の水酸基含有重合性単量体;アミノエチル(メタ)アクリレート、N−モノアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート、N,N−ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有重合性単量体;N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−イソプロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等のメチロールアミド基及びそのアルコキシ化物含有重合性単量体;ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン及びその塩酸塩等のシリル基含有重合性単量体;2−アジリジニルエチル(メタ)アクリレート等のアジリジニル基含有重合性単量体;(メタ)アクリロイルイソシアナート、(メタ)アクリロイルイソシアナートエチルのフェノール或いはメチルエチルケトオキシム付加物等のイソシアナート基及び/またはブロック化イソシアナート基含有重合性単量体;2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−2−オキサゾリン等のオキサゾリン基含有重合性単量体;(メタ)アクリルアミド、N−モノアルキル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有重合性単量体;ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート等のシクロペンテニル基含有重合性単量体;アリル(メタ)アクリレート等のアリル基含有重合性単量体;アクロレイン、ジアセトン(メタ)アクリルアミド等のカルボニル基含有重合性単量体;アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート等のアセトアセチル基含有重合性単量体等が挙げられる。エチレン性不飽和単量体(a−3)としては上述した単量体の1種または2種以上の混合物として使用することができる。   Although it does not specifically limit as an ethylenically unsaturated monomer (a-3) which has reactive functional groups other than the carboxyl group used by this invention, For example, glycidyl (meth) acrylate, allyl glycidyl ether Glycidyl group-containing polymerizable monomers such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, etc. Amino group-containing polymerizable monomers such as aminoethyl (meth) acrylate, N-monoalkylaminoalkyl (meth) acrylate, N, N-dialkylaminoalkyl (meth) acrylate; N-methylol (meth) acrylamide N-isopropoxymethyl (meth) act Methylolamide groups such as amide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide and N-isobutoxymethyl (meth) acrylamide and polymerizable monomers containing alkoxylates thereof; vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, Vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ- (meth) Contains silyl groups such as acryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltriisopropoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane and its hydrochloride Polymeric single Aziridinyl group-containing polymerizable monomers such as 2-aziridinylethyl (meth) acrylate; isocyanate groups such as (meth) acryloyl isocyanate, phenols of (meth) acryloyl isocyanate ethyl or methyl ethyl ketoxime adducts; // Blocked isocyanate group-containing polymerizable monomer; Oxazoline group-containing polymerizable monomer such as 2-isopropenyl-2-oxazoline, 2-vinyl-2-oxazoline; (meth) acrylamide, N-monoalkyl Amide group-containing polymerizable monomers such as (meth) acrylamide and N, N-dialkyl (meth) acrylamide; Cyclopentenyl group-containing polymerizable monomers such as dicyclopentenyl (meth) acrylate; Allyl (meth) acrylate and the like Allyl group-containing polymerizable monomer; acrolein Diacetone (meth) carbonyl group-containing polymerizable monomers such as acrylamide; acetoacetyl group-containing polymerizable monomers such as acetoacetoxyethyl (meth) acrylate. As an ethylenically unsaturated monomer (a-3), it can use as a 1 type, or 2 or more types of mixture of the monomer mentioned above.

上記のカルボキシル基以外の反応性官能基を有するエチレン性不飽和単量体(a−3)の中でも、後述する重合体[B]中の反応性官能基との反応性に優れ、被膜の耐久性および耐水性がより向上する点から、特にグリシジル基含有重合性単量体、水酸基含有重合性単量体、メチロールアミド基含有重合性単量体、シリル基含有重合性単量体、アセトアセチル基含有重合性単量体を使用することが好ましく、その中でも、シリル基含有重合性単量体を使用すると、エマルジョン被膜の耐水性等の諸物性が著しく向上するため、より好ましい。   Among the ethylenically unsaturated monomers (a-3) having a reactive functional group other than the above carboxyl group, the reactivity with the reactive functional group in the polymer [B] described later is excellent, and the durability of the coating film In particular, glycidyl group-containing polymerizable monomer, hydroxyl group-containing polymerizable monomer, methylolamide group-containing polymerizable monomer, silyl group-containing polymerizable monomer, acetoacetyl It is preferable to use a group-containing polymerizable monomer, and among them, the use of a silyl group-containing polymerizable monomer is more preferable because various properties such as water resistance of the emulsion coating are remarkably improved.

また、その他のエチレン性不飽和単量体として、重合時の安定性、エマルジョンの貯蔵安定性を向上させることを目的として、得られるエマルジョン被膜の耐水性を低下しない範囲で、スルホン酸基および/またはサルフェート基(および/またはその塩)、リン酸基および/またはリン酸エステル基(および/またはその塩)を含有するエチレン性不飽和単量体を併用することができる。そのようなその他のエチレン性不飽和単量体としては、例えば、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸等のビニルスルホン酸類またはその塩、アリルスルホン酸、2−メチルアリルスルホン酸等のアリル基含有スルホン酸類またはその塩、(メタ)アクリル酸2−スルホエチル、(メタ)アクリル酸2−スルホプロピル等の(メタ)アクリレート基含有スルホン酸類またはその塩、(メタ)アクリルアミド−t−ブチルスルホン酸等の(メタ)アクリルアミド基含有スルホン酸類またはその塩、リン酸基を有する「アデカリアソープPP−70、PPE−710」(旭電化工業(株)製)等が挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物を使用することができる。   Further, as other ethylenically unsaturated monomers, in order to improve the stability during polymerization and the storage stability of the emulsion, sulfonic acid groups and / or Alternatively, an ethylenically unsaturated monomer containing a sulfate group (and / or a salt thereof), a phosphate group and / or a phosphate ester group (and / or a salt thereof) can be used in combination. Examples of such other ethylenically unsaturated monomers include vinyl sulfonic acids such as vinyl sulfonic acid and styrene sulfonic acid or salts thereof, and allyl group-containing sulfonic acids such as allyl sulfonic acid and 2-methylallyl sulfonic acid. Or a salt thereof, a (meth) acrylate group-containing sulfonic acid such as 2-sulfoethyl (meth) acrylate, 2-sulfopropyl (meth) acrylate or a salt thereof, (meth) acrylamide- (tert-butylsulfonic acid) ) Acrylamide group-containing sulfonic acids or salts thereof, “Adekaria soap PP-70, PPE-710” (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) having a phosphoric acid group, and the like, one or more of these Mixtures can be used.

更に、本発明においては、必要に応じてその他のエチレン性不飽和単量体として、重合体[A]を架橋せしめて分子量を高くすることを目的に、ゲル分率が95重量%越えない範囲で、エチレン性不飽和基を2つ以上持つ多官能性エチレン性不飽和単量体を併用することも可能である。このような多官能性エチレン性不飽和単量体としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジアリルフタレート、ジビニルベンゼン、アリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Furthermore, in the present invention, the gel fraction does not exceed 95% by weight for the purpose of increasing the molecular weight by crosslinking the polymer [A] as another ethylenically unsaturated monomer as necessary. It is also possible to use a polyfunctional ethylenically unsaturated monomer having two or more ethylenically unsaturated groups in combination. Examples of such polyfunctional ethylenically unsaturated monomers include ethylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, and trimethylolpropane. Examples include tri (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, diallyl phthalate, divinylbenzene, and allyl (meth) acrylate.

その他のエチレン性不飽和単量体としては上述した単量体の1種または2種以上の混合物として使用することができる。   Other ethylenically unsaturated monomers can be used as one or a mixture of two or more of the above-described monomers.

また、本発明において、カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(a−1)と、その他のエチレン性不飽和単量体との使用割合は、前記の如く重合体[A]のガラス転移温度が−50〜―15℃、酸価が10〜300となるような割合でカルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(a−1)を使用する必要があり、且つ、後述する単量体成分(b)及びその生成重合体成分との相溶性を考慮して、その種類と量を選択することが好ましい。   In the present invention, the proportion of the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (a-1) and other ethylenically unsaturated monomers used is the glass transition temperature of the polymer [A] as described above. Is required to use the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (a-1) at such a ratio that the acid value is from -50 to -15 ° C and the acid value is from 10 to 300, and the monomer component described later It is preferable to select the type and amount in consideration of compatibility with (b) and the resulting polymer component.

カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(a−1)と、その他のエチレン性不飽和単量体との使用割合は、重量基準で、カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(a−1)/その他のエチレン性不飽和単量体=1/99〜40/60が好ましく、より好ましくは前者/後者=2/98〜20/80である。カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(a−1)とその他のエチレン性不飽和単量体をかかる範囲で用いることにより、重合体[A]のガラス転移温度(実測Tg)を所望の範囲に調整することができ、且つ、エチレン性不飽和単量体成分(b)重合時の安定性が向上し、得られる被膜の耐水性が向上するため、好ましい。   The use ratio of the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (a-1) and the other ethylenically unsaturated monomer is based on the weight, and the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (a-1). ) / Other ethylenically unsaturated monomers = 1/99 to 40/60, more preferably the former / the latter = 2/98 to 20/80. By using the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (a-1) and other ethylenically unsaturated monomers in such a range, the glass transition temperature (actually measured Tg) of the polymer [A] is in a desired range. The ethylenically unsaturated monomer component (b) is preferable because the stability during polymerization is improved and the water resistance of the resulting coating is improved.

また、その他のエチレン性不飽和単量体として、カルボキシル基以外の反応性官能基を有するエチレン性不飽和単量体(a−3)を使用する場合において、該単量体(a−3)が、カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(a−1)中のカルボキシル基と反応性を有する場合には、単量体成分(b)重合時の安定性と貯蔵安定性の点から、その使用量はカルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(a−1)1モルに対して、該単量体(a−3)が0.01〜0.5モルの範囲であることが好ましい。カルボキシル基以外の反応性官能基を有するエチレン性不飽和単量体(a−3)をかかる範囲で用いれば、重合体[A]のゲル分率を95重量%以下に調製し易くなる。   Moreover, when using the ethylenically unsaturated monomer (a-3) which has reactive functional groups other than a carboxyl group as another ethylenically unsaturated monomer, this monomer (a-3) Is reactive with the carboxyl group in the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (a-1), the monomer component (b) from the viewpoint of stability during storage and storage stability, The amount used is preferably in the range of 0.01 to 0.5 mol of the monomer (a-3) with respect to 1 mol of the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (a-1). . If the ethylenically unsaturated monomer (a-3) having a reactive functional group other than a carboxyl group is used in such a range, the gel fraction of the polymer [A] can be easily prepared to 95% by weight or less.

また、その他のエチレン性不飽和単量体として、カルボキシル基以外の反応性官能基を有するエチレン性不飽和単量体(a−3)が、カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(a−1)中のカルボキシル基と反応性を有しない場合には、カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(a−1)1モルに対して、該単量体(a−3)が0.01〜2.0モルの範囲で使用することが好ましい。カルボキシル基以外の反応性官能基を有するエチレン性不飽和単量体(a−3)をかかる範囲で用いれば、エチレン性不飽和単量体成分(b)重合時の安定性が良好となるため、好ましい。   Moreover, as another ethylenically unsaturated monomer, the ethylenically unsaturated monomer (a-3) having a reactive functional group other than a carboxyl group is a carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (a- 1) When not having reactivity with the carboxyl group in 1), the monomer (a-3) is 0.01% with respect to 1 mol of the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (a-1). It is preferable to use in the range of -2.0 mol. If the ethylenically unsaturated monomer (a-3) having a reactive functional group other than a carboxyl group is used in such a range, the ethylenically unsaturated monomer component (b) has good stability during polymerization. ,preferable.

本発明では、重合体[A]を水性媒体中で製造する際には、乳化剤やその他の分散安定剤を使用して重合することができ、その際の乳化剤およびその他の分散安定剤は、得られる被膜の耐水性等を低下させない範囲で必要に応じて使用することが好ましい。   In the present invention, when the polymer [A] is produced in an aqueous medium, it can be polymerized using an emulsifier or other dispersion stabilizer, and the emulsifier and other dispersion stabilizer at that time are obtained. It is preferable to use the coating film as needed as long as the water resistance of the coating film is not lowered.

本発明で使用する乳化剤としては、陰イオン性乳化剤、非イオン性乳化剤の公知のものが使用できるが、陽イオン性乳化剤はカルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体(a−1)を含む単量体成分(a)の重合には好ましくない。   As the emulsifier used in the present invention, known anionic emulsifiers and nonionic emulsifiers can be used. However, the cationic emulsifier is a simple substance containing a carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer (a-1). It is not preferable for the polymerization of the monomer component (a).

本発明で使用する陰イオン性乳化剤としては、例えば、高級アルコールの硫酸エステル及びその塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルジフェニルエーテルスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、コハク酸ジアルキルエステルスルホン酸塩等が挙げられ、非イオン性乳化剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジフェニルエーテル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体等が挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物を使用することができる。   Examples of the anionic emulsifier used in the present invention include sulfates of higher alcohols and salts thereof, alkylbenzene sulfonates, polyoxyethylene alkylphenyl sulfonates, polyoxyethylene alkyl diphenyl ether sulfonates, alkyl diphenyl ether disulfonic acids. And nonionic emulsifiers include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene diphenyl ether, polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer Etc., and one or a mixture of two or more of these can be used.

更に、一般的に「反応性乳化剤」と称される重合性不飽和基を分子内に有する乳化剤を使用することもできる。本発明で使用できる反応性乳化剤としては、例えば、スルホン酸基及びその塩を有する「ラテムルS−180」(花王(株)製)、「エレミノールJS−2、RS−30」(三洋化成工業(株)製)等;硫酸基及びその塩を有する「アクアロンHS−10、HS−20、KH−05、KH−10」(第一工業製薬(株)製)、「アデカリアソープSE−10、SE−20、SR−10N、SR−20N」(旭電化工業(株)製)等;リン酸基を有する「ニューフロンティアA−229E」(第一工業製薬(株)製)等;非イオン性親水基を有する「アクアロンRN−10、RN−20、RN−30、RN−50、ER−10、ER−20、ER−30、ER−40」(第一工業製薬(株)製)等が挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物が使用できる。   Furthermore, an emulsifier having a polymerizable unsaturated group in the molecule generally called “reactive emulsifier” can also be used. As reactive emulsifiers that can be used in the present invention, for example, “Latemul S-180” (manufactured by Kao Corporation) having a sulfonic acid group and a salt thereof, “Eleminol JS-2, RS-30” (Sanyo Chemical Industries ( "Aqualon HS-10, HS-20, KH-05, KH-10" (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), "Adekaria soap SE-10, SE-20, SR-10N, SR-20N "(Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), etc .;" New Frontier A-229E "having a phosphate group (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), etc .; nonionic “AQUALON RN-10, RN-20, RN-30, RN-50, ER-10, ER-20, ER-30, ER-40” (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) etc. having a hydrophilic group One or a mixture of two or more of these can be used.

また、本発明で使用することのできる乳化剤以外のその他の分散安定剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、繊維素エーテル、澱粉、マレイン化ポリブタジエン、マレイン化アルキッド樹脂、ポリアクリル酸(塩)、ポリアクリルアミド、水性アクリル樹脂、水性ポリエステル樹脂、水性ポリアミド樹脂、水性ポリウレタン樹脂等の合成或いは天然の水溶性高分子物質が挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物を使用することができる。   Other dispersion stabilizers other than the emulsifier that can be used in the present invention include, for example, polyvinyl alcohol, fiber ether, starch, maleated polybutadiene, maleated alkyd resin, polyacrylic acid (salt), polyacrylamide. Synthetic or natural water-soluble polymer substances such as water-based acrylic resins, water-based polyester resins, water-based polyamide resins, and water-based polyurethane resins can be used, and one or a mixture of two or more of these can be used.

上記乳化剤及び分散安定剤は、重合時の安定性及び貯蔵安定性を向上させる目的で使用するが、エマルジョン被膜の耐水性等の面からその使用量を極力少なくすることが好ましく、その使用量は重合体[A]の固形分に対して、2重量%以下とすることが好ましい。   The emulsifier and the dispersion stabilizer are used for the purpose of improving the stability during storage and the storage stability, but it is preferable to reduce the amount of use as much as possible from the viewpoint of the water resistance of the emulsion coating, The content is preferably 2% by weight or less based on the solid content of the polymer [A].

本発明において、重合体[A]を重合する際の水性媒体としては、特に限定されるものではないが、水のみを使用してもよいし、或いは、水と水溶性溶剤の混合溶液を使用してもよい。ここで用いる水溶性溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルカルビトール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のアルコール類、N−メチルピロリドン等の極性溶剤が挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物が使用できる。   In the present invention, the aqueous medium for polymerizing the polymer [A] is not particularly limited, but only water may be used, or a mixed solution of water and a water-soluble solvent is used. May be. Examples of the water-soluble solvent used here include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, ethyl carbitol, ethyl cellosolve, and butyl cellosolve, and polar solvents such as N-methylpyrrolidone. A mixture of two or more can be used.

水と上記水溶性溶剤の混合物を使用する場合の上記水溶性溶剤の使用量は、重合時の安定性の点から任意に選択することができるが、得られる重合体水性分散液の引火の危険性、及び安全衛生の面から水溶性溶剤の使用量は極力少なくすることが好ましい。これらの理由から、水単独で使用することが特に好ましい。   The amount of the water-soluble solvent used in the case of using a mixture of water and the water-soluble solvent can be arbitrarily selected from the viewpoint of stability during polymerization, but there is a risk of ignition of the resulting polymer aqueous dispersion. From the viewpoints of safety and health and safety, it is preferable to reduce the amount of water-soluble solvent as much as possible. For these reasons, it is particularly preferable to use water alone.

本発明のアクリル系重合体水性分散液の製造方法において、単量体成分を重合する際の水性媒体としては、特に限定されるものではないが、水のみを使用してもよいし、或いは、水と水溶性溶剤の混合溶液を使用してもよい。ここで用いる水溶性溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルカルビトール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のアルコール類、N−メチルピロリドン等の極性溶剤が挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物が使用できる。   In the method for producing an acrylic polymer aqueous dispersion of the present invention, the aqueous medium for polymerizing the monomer component is not particularly limited, but only water may be used, or A mixed solution of water and a water-soluble solvent may be used. Examples of the water-soluble solvent used here include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, ethyl carbitol, ethyl cellosolve, and butyl cellosolve, and polar solvents such as N-methylpyrrolidone. A mixture of two or more can be used.

水と上記水溶性溶剤の混合物を使用する場合の上記水溶性溶剤の使用量は、重合時の安定性の点から任意に選択することができるが、得られるアクリル系重合体水性分散液の引火の危険性、及び安全衛生の面から水溶性溶剤の使用量は極力少なくすることが好ましい。これらの理由から、水単独で使用することが特に好ましい。   The amount of the water-soluble solvent used in the case of using a mixture of water and the water-soluble solvent can be arbitrarily selected from the viewpoint of stability during polymerization. However, the resulting acrylic polymer aqueous dispersion is ignited. It is preferable to reduce the amount of the water-soluble solvent used as much as possible from the viewpoints of the risk and safety and health. For these reasons, it is particularly preferable to use water alone.

本発明では、前述の如く、カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体成分(a−1)を必須成分とする単量体成分(a)を、水性媒体が存在する反応容器に一括して仕込んで重合すると、本発明が目的とする被膜性能を発現し得るアクリル系重合体水性分散液が容易に得られるため好ましいが、一方、アクリル系重合体の乳化重合による製造では、単量体成分が重合する際の発熱量が大きいため、特に、単量体成分を一括して仕込むと重合発熱の制御が難しくなる。特に、重合発熱の制御を行わずに単量体成分を一括して仕込み乳化重合を行う場合は、重合系内の温度が重合媒体である水の沸点を大幅に越えて高温になる場合があり、通常のアクリル系重合体を乳化重合で製造する際に使用されているコンデンサー付属反応容器の場合は、反応容器から内容物が吹き出す危険性や、反応容器内が沸騰することにより凝集物が多量に発生するという欠点があるため、反応容器として密閉型圧力反応容器を使用すると、前記の危険性が回避できるため好ましい。
ここで、密閉型圧力反応容器とは、オートクレーブのような耐圧性の密閉型反応容器を指し、攪拌機、加減圧装置、不活性ガス導入口が付属していることが好ましい。
In the present invention, as described above, the monomer component (a) having the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer component (a-1) as an essential component is charged all at once into a reaction vessel containing an aqueous medium. Is preferable because an acrylic polymer aqueous dispersion capable of exhibiting the desired film performance can be easily obtained. On the other hand, in the production of an acrylic polymer by emulsion polymerization, the monomer component is Since the amount of heat generated during polymerization is large, it is difficult to control the polymerization heat generation particularly when monomer components are charged all at once. In particular, when emulsion polymerization is carried out by charging monomer components all at once without controlling the polymerization exotherm, the temperature in the polymerization system may become much higher than the boiling point of water as the polymerization medium. In the case of a reaction vessel attached to a condenser, which is used when producing an ordinary acrylic polymer by emulsion polymerization, there is a risk of the content being blown out from the reaction vessel, and a large amount of agglomerates due to boiling in the reaction vessel. Therefore, it is preferable to use a sealed pressure reaction vessel as the reaction vessel because the above risk can be avoided.
Here, the sealed pressure reaction vessel refers to a pressure-resistant sealed reaction vessel such as an autoclave, and is preferably provided with a stirrer, a pressure increasing / decreasing device, and an inert gas inlet.

本発明のアクリル系重合体水性分散液の製造方法で、密閉型圧力反応容器を使用して単量体成分を重合する際、密閉型圧力反応容器内の圧力を水性媒体と前記重合性単量体成分の混合物の蒸気圧を越える状態に保って反応すると、反応容器内が沸騰することにより凝集物が多量に発生するという欠点が回避できるため好ましい。この場合、不活性ガスを密閉型圧力反応容器に加圧充填してもよい。   In the method for producing an acrylic polymer aqueous dispersion of the present invention, when a monomer component is polymerized using a sealed pressure reaction vessel, the pressure in the sealed pressure reaction vessel is changed between the aqueous medium and the polymerizable monomer. It is preferable to carry out the reaction while maintaining a vapor pressure exceeding the vapor pressure of the mixture of body components, since the disadvantage that a large amount of aggregates are generated due to boiling in the reaction vessel can be avoided. In this case, an inert gas may be pressurized and filled into the sealed pressure reaction vessel.

また、反応系内の圧力は、反応開始時の密閉型圧力反応容器内の圧力を常圧以上に制御されていれば、特に限定されないが、反応容器内の圧力を反応容器内液(水性媒体と単量体成分の混合物)の蒸気圧以上の圧力になるように維持することが、反応容器内液の沸騰を抑制でき、その結果、凝集物の発生を防止できることから好ましい。また、その加圧の度合は、水性媒体と単量体成分の混合物の組成や濃度によるが、一般に0〜10MPaの範囲が好ましく、更に0.1〜1.5MPaが好ましい。なお、圧力とは、絶対圧力を意味するのではなく、常圧を0MPaにした差圧をいう。   The pressure in the reaction system is not particularly limited as long as the pressure in the sealed pressure reaction vessel at the start of the reaction is controlled to be equal to or higher than normal pressure, but the pressure in the reaction vessel is adjusted to the liquid in the reaction vessel (aqueous medium). It is preferable to maintain the pressure to be equal to or higher than the vapor pressure of the mixture of the monomer components) because boiling of the liquid in the reaction vessel can be suppressed, and as a result, generation of aggregates can be prevented. The degree of pressurization depends on the composition and concentration of the mixture of the aqueous medium and the monomer component, but is generally preferably in the range of 0 to 10 MPa, more preferably 0.1 to 1.5 MPa. In addition, a pressure does not mean an absolute pressure, but means the differential pressure | voltage which made normal pressure 0 MPa.

本発明のアクリル系重合体水性分散液の製造方法では、密閉型圧力反応容器内で単量体成分の重合を行うため、重合時の容器内温度は特に制限を受けず、例えば、媒体である水の沸点を越える条件下でも安全に乳化重合することが可能である。通常のアクリル系重合体を乳化重合で製造する際に使用されているコンデンサー付属反応容器の場合は、前述の如く反応容器内が沸騰すると、反応容器から内容物が吹き出す危険性や、反応容器内が沸騰することにより凝集物が多量に発生するという欠点があるが、密閉型圧力反応容器を使用すると、必要に応じて、内容物が沸騰しないように制御することも可能なためこれらの問題点が回避できる。特に、高温(水性媒体と単量体成分の混合物の沸点以上の温度)で重合する場合には、反応容器内を不活性ガスで加圧すると、反応容器内の沸騰を抑制でき、その結果、凝集物の発生を軽減できる点から好ましい。
また、密閉型圧力反応容器内の液中の溶存酸素濃度は、酸素濃度3ppm以下とした条件下で重合すると、酸素によるラジカル重合の阻害を回避でき、重合が円滑に進行してアクリル系重合体水性分散液を効率良く生産できるため好ましい。密閉型反応容器内の液中の溶存酸素濃度を低下させる方法としては、水性媒体(必要に応じて乳化剤)と単量体成分、重合開始剤を各々別の容器で溶存酸素を低下させた後、これらを混合する方法や、水性媒体、単量体成分、重合開始剤を密閉型圧力反応容器に仕込んだ後、溶存酸素を低下させる方法が挙げられ、使用する装置に応じ適宜、方法を選択することができるが、何れの方法においても、重合開始時の密閉型圧力反応容器内の液中の溶存酸素濃度を3ppm以下とすることが好ましい。具体的に、液中(水性媒体、或いは場合によっては重合体粒子[A]や乳化剤を含んだ水性媒体、及び単量体成分、及び重合開始剤の溶液等の混合物)の溶存酸素濃度を低下させる方法としては、具体的には、(1)容器内を攪拌下、容器の一方の口から不活性ガスを連続的に吹き込み、またはバブリングし、もう一方の口から不活性ガスと酸素を吹き出しながら溶存酸素濃度を低下させる方法、(2)容器内を攪拌下、一旦容器内の液体を沸騰させた後、不活性ガス雰囲気下で冷却することにより溶存酸素濃度を低下させる方法、(3)容器内を攪拌下、容器内に不活性ガスを加圧充填した後、容器内の圧力を下げることで容器内の酸素の分圧を低くして溶存酸素濃度を低下させる方法等が挙げられる。これらの内、容器内の液中の溶存酸素を低下させるには、(3)不活性ガスを加圧充填した後、容器内の圧力を下げる操作を繰り返す方法が効率良く容器内の液中の溶存酸素を低下できるため好ましい。不活性ガスを加圧充填した後、容器内の圧力を下げる工程は、2〜10回繰り返すことが好ましく、この工程の繰り返し回数が多いほど溶存酸素濃度が低くなるが、10回を越えると溶存酸素濃度が低下し難くなるため、溶存酸素除去効率は悪くなる。
In the method for producing an aqueous acrylic polymer dispersion of the present invention, the monomer component is polymerized in a closed pressure reaction vessel, and therefore the temperature in the vessel at the time of polymerization is not particularly limited and is, for example, a medium. Emulsion polymerization can be safely performed even under conditions exceeding the boiling point of water. In the case of a reaction vessel attached to a condenser, which is used when an ordinary acrylic polymer is produced by emulsion polymerization, if the reaction vessel boils as described above, there is a risk that the contents will blow out from the reaction vessel, However, if a closed-type pressure reaction vessel is used, it is possible to control the contents so that they do not boil as necessary. Can be avoided. In particular, when polymerizing at a high temperature (temperature higher than the boiling point of the mixture of the aqueous medium and the monomer component), pressurizing the reaction vessel with an inert gas can suppress boiling in the reaction vessel. This is preferable because the generation of aggregates can be reduced.
In addition, when the dissolved oxygen concentration in the liquid in the closed pressure reaction vessel is polymerized under a condition where the oxygen concentration is 3 ppm or less, inhibition of radical polymerization by oxygen can be avoided, and the polymerization proceeds smoothly so that the acrylic polymer It is preferable because an aqueous dispersion can be produced efficiently. As a method of lowering the dissolved oxygen concentration in the liquid in the sealed reaction vessel, the aqueous medium (emulsifier if necessary), the monomer component, and the polymerization initiator are reduced in a separate vessel, respectively. , A method of mixing these, and a method of lowering dissolved oxygen after charging an aqueous medium, a monomer component, and a polymerization initiator into a sealed pressure reaction vessel, and a method is appropriately selected according to the apparatus to be used. In any method, it is preferable that the dissolved oxygen concentration in the liquid in the closed pressure reaction vessel at the start of the polymerization be 3 ppm or less. Specifically, the dissolved oxygen concentration in the liquid (a mixture of an aqueous medium or, in some cases, an aqueous medium containing polymer particles [A] or an emulsifier, a monomer component, and a polymerization initiator) is reduced. Specifically, (1) while stirring in the container, an inert gas is continuously blown or bubbled from one mouth of the container, and an inert gas and oxygen are blown out from the other mouth. (2) A method of lowering the dissolved oxygen concentration by boiling the liquid in the vessel once and then cooling it under an inert gas atmosphere. Examples of the method include reducing the dissolved oxygen concentration by lowering the partial pressure of oxygen in the container by lowering the pressure in the container after the inside of the container is stirred and pressurized with an inert gas. Among these, in order to reduce the dissolved oxygen in the liquid in the container, (3) the method of repeating the operation of lowering the pressure in the container after pressurizing and filling with an inert gas is efficient. Since dissolved oxygen can be reduced, it is preferable. The step of lowering the pressure in the container after pressurizing and filling with the inert gas is preferably repeated 2 to 10 times. The greater the number of repetitions of this step, the lower the dissolved oxygen concentration. Since the oxygen concentration is difficult to decrease, the dissolved oxygen removal efficiency is deteriorated.

不活性ガスを密閉型圧力反応容器に加圧充填する場合、例えば、溶存酸素濃度を3ppm以下にするのに要する上記の加圧充填操作の繰り返し回数が少なくて済むことから0.1〜2.0MPa、好ましくは0.2〜1.5MPaの圧力で不活性ガスを充填することが好ましい。また、反応容器内の圧力を下げる場合、例えば、その減圧度は、溶存酸素濃度を3ppm以下にするのに要する容器内の圧力を下げる操作の繰り返し回数が少なくて済むことから、−0.04〜−0.09MPaまで減圧することが好ましい。さらに、単量体成分の重合時の反応容器内の圧力は、密閉型圧力反応容器内の圧力が水性媒体と前記重合性単量体成分の混合物の蒸気圧を越える状態であれば特に限定されず、後述する重合時の反応温度に応じて、常圧で、或いは不活性ガスで加圧して重合を実施することができる。ここでいう圧力とは、前述と同様に絶対圧力を意味するのではなく、常圧を0MPaにした差圧をいう。また、不活性ガスとしては、窒素ガスやヘリウム、アルゴン等の希ガスを挙げることができ、これらを1種以上混合して使用してもよい。不活性ガスの種類としては、特に窒素ガスが、経済性、汎用性の点から好ましい。不活性ガスの純度は、通常、95容量%以上、好ましくは98容量%以上である。   When an inert gas is pressure-filled in a sealed pressure reaction vessel, for example, the number of repetitions of the above-described pressure filling operation required to make the dissolved oxygen concentration 3 ppm or less is small. It is preferable to fill the inert gas at a pressure of 0 MPa, preferably 0.2 to 1.5 MPa. In the case of lowering the pressure in the reaction vessel, for example, the degree of decompression is −0.04 because the number of repetitions of the operation of lowering the pressure in the vessel required to make the dissolved oxygen concentration 3 ppm or less is small. The pressure is preferably reduced to -0.09 MPa. Furthermore, the pressure in the reaction vessel during the polymerization of the monomer component is particularly limited as long as the pressure in the closed pressure reaction vessel exceeds the vapor pressure of the mixture of the aqueous medium and the polymerizable monomer component. First, depending on the reaction temperature at the time of polymerization, which will be described later, the polymerization can be carried out at normal pressure or by pressurizing with an inert gas. The pressure referred to here does not mean an absolute pressure in the same manner as described above, but refers to a differential pressure obtained by setting the normal pressure to 0 MPa. Moreover, as inert gas, noble gases, such as nitrogen gas, helium, and argon, can be mentioned, These may be used in mixture of 1 or more types. As the type of inert gas, nitrogen gas is particularly preferable from the viewpoints of economy and versatility. The purity of the inert gas is usually 95% by volume or more, preferably 98% by volume or more.

本発明では、重合時の重合温度には制限を受けないが、特に、得られる重合体[A]の分子量を高め、得られる被膜の低温での屈曲性を高めたい場合には、低温から重合を開始することが好ましい。具体的には、重合が円滑に進行し易いことから10℃以上、高分子量重合体が得られ易いことから50℃以下の温度から重合を開始することが好ましい。なお、反応時の発熱が少なかったり、重合が円滑に進行しない場合は、上記の温度範囲よりも高い範囲で反応を開始させてもよい。   In the present invention, the polymerization temperature at the time of polymerization is not limited, but in particular, when the molecular weight of the obtained polymer [A] is to be increased and the flexibility of the resulting film at a low temperature is to be increased, the polymerization is started from a low temperature. It is preferable to start. Specifically, it is preferable to start the polymerization from a temperature of 10 ° C. or higher because the polymerization is likely to proceed smoothly and from 50 ° C. or lower because a high molecular weight polymer is easily obtained. In addition, when there is little heat_generation | fever at the time of reaction or superposition | polymerization does not advance smoothly, you may start reaction in the range higher than said temperature range.

本発明で重合体[A]を重合する際に用いる重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤が用いられる。ラジカル重合開始剤としては、例えば、過硫酸塩類、有機過酸化物類、過酸化水素等が挙げられる。   As the polymerization initiator used when polymerizing the polymer [A] in the present invention, a radical polymerization initiator is used. Examples of the radical polymerization initiator include persulfates, organic peroxides, hydrogen peroxide, and the like.

単量体成分の重合では、これら過酸化物のみを用いてラジカル重合するか、或いは上記過酸化物に還元剤を併用したレドックス系重合開始剤によっても、得ることができる。   In the polymerization of the monomer component, it can be obtained by radical polymerization using only these peroxides, or by a redox polymerization initiator in which a reducing agent is used in combination with the peroxide.

また、さらに重合開始剤として、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩等のアゾ系開始剤を使用することもできる。前記重合開始剤の中でも、特に、過硫酸塩類及び/または有機過酸化物類と還元剤とを併用したレドックス系重合開始剤が、低い温度でも重合を円滑に進行させることができ、前述の如く高分子量のアクリル系重合体水性分散液を得たい場合には、10〜50℃の範囲内の温度から重合を開始することができるため好ましい。   Furthermore, azo initiators such as 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid) and 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride can also be used as the polymerization initiator. Among the polymerization initiators, in particular, a redox polymerization initiator using a combination of persulfates and / or organic peroxides and a reducing agent can smoothly proceed the polymerization even at a low temperature. When it is desired to obtain an aqueous dispersion of a high molecular weight acrylic polymer, the polymerization can be started from a temperature within the range of 10 to 50 ° C., which is preferable.

過硫酸塩類として、具体的には、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が挙げられ、有機過酸化物類として、具体的には、例えば、過酸化ベンゾイル、ラウロイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド類、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシベンゾエート等のパーオキシエステル類、クメンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド類等が挙げられる。   Specific examples of persulfates include potassium persulfate, sodium persulfate, and ammonium persulfate. Specific examples of organic peroxides include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, deca Diacyl peroxides such as noyl peroxide, dialkyl peroxides such as t-butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, peroxyesters such as t-butylperoxylaurate, t-butylperoxybenzoate, cumene And hydroperoxides such as hydroperoxide, paramentane hydroperoxide, and t-butyl hydroperoxide.

また、上記のレドックス重合開始剤系に使用する還元剤としては、例えば、アスコルビン酸及びその塩、エリソルビン酸及びその塩、酒石酸及びその塩、クエン酸及びその塩、ホルムアルデヒドスルホキシラートの金属塩、チオ硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、塩化第二鉄等が挙げられる。   Examples of the reducing agent used in the above redox polymerization initiator system include ascorbic acid and its salt, erythorbic acid and its salt, tartaric acid and its salt, citric acid and its salt, metal salt of formaldehyde sulfoxylate, Examples include sodium thiosulfate, sodium bisulfite, and ferric chloride.

これらの重合開始剤の使用量は、重合が円滑に進行する量を使用すれば良いが、得られるアクリル系重合体水性分散液の被膜等に耐水性が求められる場合には、その使用量を極力少なくすることが好ましく、その使用量は単量体成分の重量に対して、0.3重量%以下(還元剤を併用するレドックス系重合開始剤の場合は酸化剤と還元剤の合計量)とすることが好ましい。   These polymerization initiators may be used in amounts that allow the polymerization to proceed smoothly. However, when water resistance is required for the resulting acrylic polymer aqueous dispersion film, the amount used is determined as follows. It is preferable to reduce the amount as much as possible, and the amount used is 0.3% by weight or less based on the weight of the monomer component (in the case of a redox polymerization initiator used in combination with a reducing agent, the total amount of an oxidizing agent and a reducing agent). It is preferable that

本発明において、アクリル系重合体水性分散液の分子量を調整する必要がある場合は、単量体成分を重合する際に分子量調整剤として連鎖移動能を有する化合物、例えば、ラウリルメルカプタン、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、2−メルカプトエタノール、チオグリコール酸オクチル、3−メルカプトプロピオン酸、チオグリセリン等のメルカプタン類、またはα−メチルスチレン・ダイマー等を添加してもよい。   In the present invention, when it is necessary to adjust the molecular weight of the acrylic polymer aqueous dispersion, a compound having a chain transfer ability as a molecular weight adjusting agent when polymerizing the monomer component, for example, lauryl mercaptan, octyl mercaptan, Mercaptans such as dodecyl mercaptan, 2-mercaptoethanol, octyl thioglycolate, 3-mercaptopropionic acid, thioglycerin, or α-methylstyrene dimer may be added.

また、本発明においては、重合体[A]に対するエチレン性不飽和単量体成分(b)の使用割合は、得られる被膜の低温特性や常温での硬度のバランスから、重量基準で、重合体[A]の固形分重量/単量体成分(b)=7/3〜4/6とすることが好ましく、より好ましくは6/4〜4/6である。かかる範囲の使用割合であれば、より優れた常温での硬度を得ることができる。   In the present invention, the proportion of the ethylenically unsaturated monomer component (b) used relative to the polymer [A] is determined based on the weight based on the balance between the low temperature characteristics of the resulting coating and the hardness at room temperature. It is preferable that the solid content weight of [A] / monomer component (b) = 7/3 to 4/6, and more preferably 6/4 to 4/6. If the use ratio is within such a range, a more excellent hardness at normal temperature can be obtained.

本発明においては、重合体[A]のカルボキシル基は、中和せずにそのままエチレン性不飽和単量体成分(b)の重合に用いてもよいが、重合時の安定性の面からカルボキシル基の一部を塩基性物質で中和して使用する方法が好ましい。その際のカルボキシル基の中和度は、特に限定されないが、重合時の安定性の点から、塩基性物質の使用量を重合体[A]中の全カルボキシル基に対して10モル%以上とすることが好ましい。   In the present invention, the carboxyl group of the polymer [A] may be used as it is for the polymerization of the ethylenically unsaturated monomer component (b) without being neutralized. A method in which a part of the group is neutralized with a basic substance is preferred. The neutralization degree of the carboxyl group at that time is not particularly limited, but from the viewpoint of stability during polymerization, the amount of the basic substance used is 10 mol% or more based on the total carboxyl groups in the polymer [A]. It is preferable to do.

上記の中和剤として使用する塩基性物質としては、通常のものが使用でき、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属化合物;水酸化カルシウム、炭酸カルシウム等のアルカリ土類金属化合物;アンモニア;モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノプロピルアミン、ジメチルプロピルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等の水溶性有機アミン類等が挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物を使用することができる。特に、得られる被膜の耐水性をより向上させたい場合は、常温或いは加熱により飛散するアンモニアを使用することが好ましい。   As the basic substance used as the neutralizing agent, ordinary substances can be used, for example, alkali metal compounds such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; alkaline earth metal compounds such as calcium hydroxide and calcium carbonate; Ammonia; water-soluble organic amines such as monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, monopropylamine, dimethylpropylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, etc. One or a mixture of two or more of these can be used. In particular, when it is desired to further improve the water resistance of the resulting coating, it is preferable to use ammonia that scatters at room temperature or by heating.

上述のようにして得られる重合体[A]は、本発明の重合体水性分散液の重合体粒子[X]の粒子最外殻部に存在するA層を形成する。   The polymer [A] obtained as described above forms an A layer present in the outermost shell part of the polymer particles [X] of the aqueous polymer dispersion of the present invention.

本発明のアクリル系重合体水性分散液の製造方法では、以上のようにして得られた重合体[A]の存在下、重合体のガラス転移温度(実測Tg)が30〜150℃となるエチレン性不飽和単量体成分(b)を一括して仕込んで重合する。   In the method for producing an aqueous acrylic polymer dispersion of the present invention, ethylene having a glass transition temperature (measured Tg) of 30 to 150 ° C. in the presence of the polymer [A] obtained as described above is obtained. The polymerizable unsaturated monomer component (b) is charged all at once and polymerized.

本発明で使用するエチレン性不飽和単量体成分(b)としては、重合体の実測Tgが30〜150℃となるエチレン性不飽和単量体であれば特に制限されず、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、β−(パーフルオロオクチル)エチル(メタ)アクリレート等のフッ素含有ビニル単量体;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ビニルブチラート、バーサチック酸ビニル等のビニルエステル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、アミルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル等のビニルエーテル類;(メタ)アクリロニトリル等の不飽和カルボン酸のニトリル類;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルアニソール、α−ハロスチレン、ビニルナフタリン、ジビニルスチレン等の芳香族環を有するビニル化合物;イソプレン、クロロプレン、ブタジエン、エチレン、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、N−ビニルピロリドン等が挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物を使用することができる。これらのなかでも特に重合が容易であり、重合体のガラス転移温度の調整が容易である点から(メタ)アクリル酸エステル類が好ましい。   The ethylenically unsaturated monomer component (b) used in the present invention is not particularly limited as long as the measured Tg of the polymer is an ethylenically unsaturated monomer having a temperature of 30 to 150 ° C. For example, methyl ( (Meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, cyclohexyl ( (Meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl Such as (meth) acrylate ( A) Acrylic acid esters; 2,2,2-trifluoroethyl (meth) acrylate, 2,2,3,3-pentafluoropropyl (meth) acrylate, perfluorocyclohexyl (meth) acrylate, 2,2,3 , 3, -tetrafluoropropyl (meth) acrylate, β- (perfluorooctyl) ethyl (meth) acrylate and other fluorine-containing vinyl monomers; vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl versatate, etc. Esters; vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, amyl vinyl ether, hexyl vinyl ether; nitriles of unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylonitrile; styrene, α-methylstyrene, Vinyl compounds having an aromatic ring such as nyltoluene, vinylanisole, α-halostyrene, vinylnaphthalene, divinylstyrene; isoprene, chloroprene, butadiene, ethylene, tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride, N-vinylpyrrolidone, etc. One kind or a mixture of two kinds or more can be used. Among these, (meth) acrylic acid esters are preferred because polymerization is particularly easy and adjustment of the glass transition temperature of the polymer is easy.

更に具体的に、所望のガラス転移温度(30〜150℃)の重合体[B]を得るためには、単量体の単独重合時に得られる重合体のガラス転移温度が、30℃以上のエチレン性不飽和単量体を使用することが必須であり、例えば、メチルメタクリレート、i−ブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、イソボルニルアクリレート等のアクリル酸エステル類、スチレン、α−メチルスチレン等が挙げられ、これらの1種または2種以上を混合して使用することができる。   More specifically, in order to obtain a polymer [B] having a desired glass transition temperature (30 to 150 ° C.), an ethylene having a glass transition temperature of 30 ° C. or higher of the polymer obtained upon homopolymerization of the monomer is used. It is essential to use a polymerizable unsaturated monomer, for example, methacrylic acid esters such as methyl methacrylate, i-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, dicyclopentanyl methacrylate, isobornyl methacrylate, Examples thereof include acrylic acid esters such as cyclohexyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, and isobornyl acrylate, styrene, α-methylstyrene, and the like, and one or more of these can be used in combination.

また、上記の単量体の単独重合時に得られる重合体のガラス転移温度が30℃以上の前記単量体と、アルキル基の炭素原子数が1〜3のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル類、または炭素原子数が4〜12の長鎖アルキル基を含有する(メタ)アクリル酸エステル類を併用して、重合体[B]のガラス転移温度を30℃〜150℃に調整することもできる。
また、本発明においては、エチレン性不飽和単量体成分(b)中に、上述した単量体と共に、重合体[A]中の反応性官能基と反応性を有する官能基を含有するエチレン性不飽和単量体(b−1)を併用して重合することにより、得られる重合体[B]が、A層を構成する重合体[A]と結合し、耐水性等の諸物性が向上するため、好ましい。
Moreover, the acrylic acid alkyl ester which has the said polymer whose glass transition temperature of the polymer obtained at the time of homopolymerization of said monomer is 30 degreeC or more, and the alkyl group whose carbon atom number of an alkyl group is 1-3 Alternatively, the glass transition temperature of the polymer [B] can be adjusted to 30 ° C. to 150 ° C. in combination with (meth) acrylic acid esters containing a long-chain alkyl group having 4 to 12 carbon atoms. .
In the present invention, ethylene containing a functional group having reactivity with the reactive functional group in the polymer [A] together with the above-described monomer in the ethylenically unsaturated monomer component (b). The polymer [B] obtained by polymerizing the polymerizable unsaturated monomer (b-1) in combination is combined with the polymer [A] constituting the A layer, and has various physical properties such as water resistance. Since it improves, it is preferable.

上述のような重合体[A]中の反応性官能基と反応性を有する官能基を含有するエチレン性不飽和単量体(b−1)としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のグリシジル基含有重合性単量体;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート等の水酸基含有重合性単量体;アミノエチル(メタ)アクリレート、N−モノアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート、N,N−ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有重合性単量体;N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−イソプロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等のメチロールアミド基及びそのアルコキシ化物含有重合性単量体;ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン及びその塩酸塩等のシリル基含有重合性単量体;2−アジリジニルエチル(メタ)アクリレート等のアジリジニル基含有重合性単量体;(メタ)アクリロイルイソシアナート、(メタ)アクリロイルイソシアナートエチルのフェノール或いはメチルエチルケトオキシム付加物等のイソシアナート基及び/またはブロック化イソシアナート基含有重合性単量体;2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−2−オキサゾリン等のオキサゾリン基含有重合性単量体;(メタ)アクリルアミド、N−モノアルキル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有重合性単量体;ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート等のシクロペンテニル基含有重合性単量体;アリルメタクリレート等のアリル基含有重合性単量体;アクロレイン、ジアセトン(メタ)アクリルアミド等のカルボニル基含有重合性単量体;アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート等のアセトアセチル基含有重合性単量体等が挙げられ、これら単量体の1種または2種以上の混合物として使用することができる。   Examples of the ethylenically unsaturated monomer (b-1) containing a functional group having reactivity with the reactive functional group in the polymer [A] as described above include glycidyl (meth) acrylate and allyl glycidyl. Glycidyl group-containing polymerizable monomers such as ether; hydroxyl group-containing polymerizable such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate Monomer; Amino group-containing polymerizable monomer such as aminoethyl (meth) acrylate, N-monoalkylaminoalkyl (meth) acrylate, N, N-dialkylaminoalkyl (meth) acrylate; N-methylol (meth) Acrylamide, N-isopropoxymethyl (meth) acrylamide, N Methylolamide groups such as butoxymethyl (meth) acrylamide and N-isobutoxymethyl (meth) acrylamide and alkoxylated-containing polymerizable monomers thereof; vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β- Methoxyethoxy) silane, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropylmethyl Silyl group-containing polymerizable monomers such as diethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltriisopropoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane and its hydrochloride Body; 2-azi An aziridinyl group-containing polymerizable monomer such as dinylethyl (meth) acrylate; an isocyanate group such as (meth) acryloyl isocyanate, phenol of (meth) acryloyl isocyanate ethyl or an adduct of methyl ethyl ketoxime and / or a blocked isocyanate group -Containing polymerizable monomers; oxazoline group-containing polymerizable monomers such as 2-isopropenyl-2-oxazoline and 2-vinyl-2-oxazoline; (meth) acrylamide, N-monoalkyl (meth) acrylamide, N, Amide group-containing polymerizable monomers such as N-dialkyl (meth) acrylamide; Cyclopentenyl group-containing polymerizable monomers such as dicyclopentenyl (meth) acrylate; Allyl group-containing polymerizable monomers such as allyl methacrylate; Acrolein, diacetone (meta) Examples include carbonyl group-containing polymerizable monomers such as chloramide; acetoacetyl group-containing polymerizable monomers such as acetoacetoxyethyl (meth) acrylate and the like, and these monomers are used as one kind or a mixture of two or more kinds. can do.

これらの中でも特に、重合体[A]中の反応性官能基と反応性を有する官能基を含有するエチレン性不飽和単量体(b−1)として、カルボキシル基と反応性を有する官能基を含有するエチレン性不飽和単量体を使用すると、得られる重合体[B]が重合体[A]に親水性を付与しているカルボキシル基と反応して架橋構造を形成することにより、被膜の耐水性が著しく向上するため、好ましい。   Among these, in particular, as the ethylenically unsaturated monomer (b-1) containing a functional group having reactivity with the reactive functional group in the polymer [A], a functional group having reactivity with a carboxyl group is used. When the ethylenically unsaturated monomer contained is used, the resulting polymer [B] reacts with the carboxyl group imparting hydrophilicity to the polymer [A] to form a crosslinked structure, thereby It is preferable because water resistance is remarkably improved.

本発明において、上記単量体(b−1)として使用可能なカルボキシル基と反応性を有する基を含有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のグリシジル基含有重合性単量体;N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−イソプロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等のメチロールアミド基及びそのアルコキシ化物含有重合性単量体;2−アジリジニルエチル(メタ)アクリレート等のアジリジニル基含有重合性単量体;(メタ)アクリロイルイソシアナート、(メタ)アクリロイルイソシアナートエチルのフェノール或いはメチルエチルケトオキシム付加物等のイソシアナート基及び/またはブロック化イソシアナート基含有重合性単量体;2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−2−オキサゾリン等のオキサゾリン基含有重合性単量体等を挙げることができ、これらの1種または2種以上の混合物を使用することができる。これらの中でも重合体[A]中のカルボキシル基との反応性に優れ、耐水性等の諸物性を著しく向上させる点から、特にグリシジル基含有重合性単量体、メチロールアミド基およびそのアルコキシ化物含有重合性単量体を使用することが好ましい。   In the present invention, examples of the ethylenically unsaturated monomer containing a group reactive with a carboxyl group that can be used as the monomer (b-1) include glycidyl (meth) acrylate, allyl glycidyl ether, and the like. Glycidyl group-containing polymerizable monomers; methylolamides such as N-methylol (meth) acrylamide, N-isopropoxymethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, N-isobutoxymethyl (meth) acrylamide Group and its alkoxylated product-containing polymerizable monomer; aziridinyl group-containing polymerizable monomer such as 2-aziridinylethyl (meth) acrylate; (meth) acryloyl isocyanate, phenol of (meth) acryloyl isocyanate ethyl or Methyl ethyl ketoxime adduct, etc. A cyanate group and / or a blocked isocyanate group-containing polymerizable monomer; and an oxazoline group-containing polymerizable monomer such as 2-isopropenyl-2-oxazoline and 2-vinyl-2-oxazoline. One or a mixture of two or more of these can be used. Among these, glycidyl group-containing polymerizable monomers, methylolamide groups, and alkoxylated products thereof are particularly included from the viewpoint of excellent reactivity with the carboxyl group in the polymer [A] and significantly improving various physical properties such as water resistance. It is preferable to use a polymerizable monomer.

更に、必要に応じてその他のエチレン性不飽和単量体として、重合体[B]を架橋せしめて分子量を高くすることを目的に、エチレン性不飽和基を2つ以上持つ多官能性エチレン性不飽和単量体を併用することも可能であり、この多官能性エチレン性不飽和単量体としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジアリルフタレート、ジビニルベンゼン、アリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Furthermore, a polyfunctional ethylenic group having two or more ethylenically unsaturated groups for the purpose of increasing the molecular weight by crosslinking the polymer [B] as other ethylenically unsaturated monomers as necessary. An unsaturated monomer can be used in combination. Examples of the polyfunctional ethylenically unsaturated monomer include ethylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, Examples include neopentyl glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, diallyl phthalate, divinylbenzene, and allyl (meth) acrylate.

本発明のアクリル系重合体水性分散液の製造方法において、重合体[A]の存在下に、水性媒体中でエチレン性不飽和単量体成分(b)を重合する方法は、通常の乳化重合法で行うことができるが、その際に新たに乳化剤を追加することなく重合する方法が、所望とする形態の重合体粒子[X](即ち、重合体[A]が粒子の最外殻部に存在する粒子形態)が容易に得られるため好ましい。   In the method for producing an aqueous acrylic polymer dispersion of the present invention, the method of polymerizing the ethylenically unsaturated monomer component (b) in an aqueous medium in the presence of the polymer [A] In this case, the method of polymerizing without adding a new emulsifier, the polymer particle [X] in the desired form (that is, the polymer [A] is the outermost shell part of the particle) The particle morphology present in the

即ち、エチレン性不飽和単量体成分(b)の乳化重合を、乳化剤を新たに追加することなく実施する場合、エチレン性不飽和単量体成分(b)によって得られる重合体[B]が、重合体[A]中に取り込まれ易くなり、1つの粒子中に重合体[A]と重合体[B]を含有する粒子構造となり易く、且つ、粒子の最外殻部に重合体[A]が存在し易くなるため好ましい。   That is, when the emulsion polymerization of the ethylenically unsaturated monomer component (b) is carried out without newly adding an emulsifier, the polymer [B] obtained by the ethylenically unsaturated monomer component (b) The polymer [A] is likely to be incorporated into the particle [A] and the polymer [B] in one particle, and the polymer [A] is formed in the outermost shell of the particle. ] Is more preferable.

本発明では、エチレン性不飽和単量体成分(b)を一括で仕込んで重合する方法としては、特に制限されるものではないが、前述の重合体[A]の製造方法と同様の理由から、反応容器として密閉型圧力反応容器を使用し、反応開始時の密閉型圧力反応容器内の圧力を常圧以上、更に好ましくは反応容器内の圧力を反応容器内液(水性媒体と単量体成分の混合物)の蒸気圧以上の圧力になるように維持し、密閉型圧力反応容器内の液中の溶存酸素濃度を酸素濃度3ppm以下とした条件下で重合することが好ましい。   In the present invention, the method for batch-wise charging the ethylenically unsaturated monomer component (b) for polymerization is not particularly limited, but for the same reason as in the method for producing the polymer [A] described above. A closed pressure reaction vessel is used as the reaction vessel, and the pressure in the closed pressure reaction vessel at the start of the reaction is normal pressure or higher, more preferably the pressure in the reaction vessel is the liquid in the reaction vessel (aqueous medium and monomer). The polymerization is preferably carried out under the condition that the pressure is higher than the vapor pressure of the component mixture) and the dissolved oxygen concentration in the liquid in the closed pressure reaction vessel is set to 3 ppm or less.

本発明では、重合体[B]重合時の重合温度には制限を受けないが、特に、得られる重合体[B]の分子量を高め、得られる被膜の低温での屈曲性を高めたい場合には、低温から重合を開始することが好ましい。具体的には、重合が円滑に進行し易いことから10℃以上、高分子量重合体が得られ易いことから50℃以下の温度から重合を開始することが好ましい。なお、反応時の発熱が少なかったり、重合が円滑に進行しない場合は、上記の温度範囲よりも高い範囲で反応を開始させてもよい。   In the present invention, the polymerization temperature during the polymerization of the polymer [B] is not limited, but particularly when the molecular weight of the obtained polymer [B] is to be increased and the flexibility of the resulting coating at a low temperature is to be increased. Is preferably initiated from a low temperature. Specifically, it is preferable to start the polymerization from a temperature of 10 ° C. or higher because the polymerization is likely to proceed smoothly and from 50 ° C. or lower because a high molecular weight polymer is easily obtained. In addition, when there is little heat_generation | fever at the time of reaction or superposition | polymerization does not advance smoothly, you may start reaction in the range higher than said temperature range.

本発明におけるエチレン性不飽和単量体成分(b)の重合の際に用いる重合開始剤としては、前述の重合体[A]の製造方法で詳述したものを用いることができる。   As the polymerization initiator used in the polymerization of the ethylenically unsaturated monomer component (b) in the present invention, those described in detail in the method for producing the polymer [A] described above can be used.

また、エチレン性不飽和単量体成分(b)の重合により得られる重合体[B]の分子量を調整する必要がある場合は、前述の重合体[A]の製造方法で詳述したものを用いることができる。   When it is necessary to adjust the molecular weight of the polymer [B] obtained by polymerization of the ethylenically unsaturated monomer component (b), those described in detail in the method for producing the polymer [A] described above are used. Can be used.

以上のようにして得られる重合体[B]は、本発明のアクリル系重合体水性分散液の重合体粒子[X]におけるB層を形成する。   The polymer [B] obtained as described above forms a B layer in the polymer particles [X] of the aqueous acrylic polymer dispersion of the present invention.

本発明において、B層を構成する重合体[B]の分子量は特に限定されるものではないが、通常、重量平均分子量100,000以上であることが好ましく、かかる範囲の重量平均分子量であれば、得られる被膜において、より優れた常温での硬度や耐水性等の諸物性をもたらすことができる。   In the present invention, the molecular weight of the polymer [B] constituting the B layer is not particularly limited, but it is usually preferably a weight average molecular weight of 100,000 or more, and if the weight average molecular weight is within such a range. In the obtained film, various physical properties such as excellent hardness at normal temperature and water resistance can be provided.

また、必要に応じて、本発明の目的である、被膜の低温特性と常温での硬度の発現を阻害しない範囲で重合体[A]の存在する水性媒体中で、重合体の実測Tgが30〜150℃となるエチレン性不飽和単量体成分(b)を一括して仕込んで重合して重合体[B]を得、更にその存在下で他のエチレン性不飽和単量体成分を重合する、或いは他のエチレン性不飽和単量体成分を多段で繰り返し重合することもできる。   If necessary, the measured Tg of the polymer is 30 in an aqueous medium in which the polymer [A] is present within the range that does not inhibit the low temperature characteristics of the film and the development of hardness at room temperature, which is the object of the present invention. The ethylenically unsaturated monomer component (b) having a temperature of ˜150 ° C. is charged all at once and polymerized to obtain a polymer [B], and in the presence thereof, other ethylenically unsaturated monomer components are polymerized. Alternatively, other ethylenically unsaturated monomer components can be repeatedly polymerized in multiple stages.

前記アクリル系重合体水性分散液を含むアクリル系重合体水性分散液の固形分濃度は、特に制限されるものではないが、製造時の作業性や輸送コストという点、及びアクリル系重合体水性分散液を乾燥して使用する際の乾燥性に優れるという点から、固形分濃度が40〜70重量%であることが好ましい。   The solid content concentration of the acrylic polymer aqueous dispersion including the acrylic polymer aqueous dispersion is not particularly limited, but the operability during production and transportation costs, and the acrylic polymer aqueous dispersion It is preferable that the solid concentration is 40 to 70% by weight from the viewpoint of excellent drying properties when the liquid is dried.

前記アクリル系重合体水性分散液には、必要に応じて水溶性、或いは水分散性の架橋剤を添加して使用することができる。この場合、架橋剤としては、例えば、多官能性メラミン化合物、多官能性ポリアミン化合物、多官能性ポリエチレンイミン化合物、多官能性(ブロック)イソシアネート化合物、金属塩化合物等が挙げられ、これらの1種または2種以上の混合物として使用することができる他に、水溶性または水分散性の熱硬化性樹脂、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等を混和して使用することもできる。   A water-soluble or water-dispersible crosslinking agent can be added to the acrylic polymer aqueous dispersion as necessary. In this case, examples of the crosslinking agent include a polyfunctional melamine compound, a polyfunctional polyamine compound, a polyfunctional polyethyleneimine compound, a polyfunctional (block) isocyanate compound, a metal salt compound, and the like. In addition to being able to be used as a mixture of two or more kinds, a water-soluble or water-dispersible thermosetting resin, for example, a phenol resin, a urea resin, a melamine resin, a urethane resin, etc. can be mixed and used. .

また、必要に応じて、充填剤、顔料、pH調整剤、皮膜形成助剤、レベリング剤、増粘剤、撥水剤、消泡剤等の種々のものを適宜添加して使用することができる。   Further, if necessary, various agents such as fillers, pigments, pH adjusters, film forming aids, leveling agents, thickeners, water repellents, antifoaming agents and the like can be appropriately added and used. .

前記アクリル系重合体水性分散液は、被覆剤や接着剤として使用した場合に、常温での硬度に優れ、且つ感温性が小さく、重合体のガラス転移温度より低い温度においても柔軟性を有する被膜を形成するため、その用途は多技に渡るが、塗料、プライマー処理剤、接着剤、フィルムコーティング剤、繊維加工用樹脂(織編物や不織布用バインダー・被覆剤、植毛加工用バインダー等)、紙加工(含浸、塗工)用樹脂、ガラス繊維加工用樹脂(ガラス繊維集束剤、ガラスペーパー用バインダー、ガラス繊維被覆剤等)、モルタル改質用樹脂等として利用できる。特に、塗料、インキ、ニス、フィルムコーティング、接着、繊維加工用樹脂、紙加工用樹脂等の応用分野で利用される用途において、記述の通り極めて優れた効果を発現する。   When used as a coating agent or adhesive, the acrylic polymer aqueous dispersion has excellent hardness at room temperature, low temperature sensitivity, and flexibility even at a temperature lower than the glass transition temperature of the polymer. In order to form a film, its use is multi-functional, but paints, primer treatment agents, adhesives, film coating agents, fiber processing resins (woven fabrics and non-woven fabric binders / coating agents, flocking processing binders, etc.) It can be used as a resin for paper processing (impregnation, coating), a resin for glass fiber processing (glass fiber sizing agent, binder for glass paper, glass fiber coating agent, etc.), a resin for modifying mortar, and the like. In particular, in applications that are used in application fields such as paints, inks, varnishes, film coatings, adhesions, fiber processing resins, paper processing resins, etc., extremely excellent effects are exhibited as described.

以下、本発明を実施例と比較例により、一層、具体的に説明するが、本発明の範囲はこれら実施例に限定されるものではない。以下において、特に断らない限り、「%」は重量%、「部」は重量部をそれぞれ示すものとする。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, the scope of the present invention is not limited to these Examples. In the following, unless otherwise specified, “%” represents “% by weight”, and “part” represents “part by weight”.

本発明で用いた評価方法について以下に述べる。
[酸価の測定方法]
酸価は、重合体に含まれるカルボキシル基の量を表す数値で、重合体1g中に含まれる遊離カルボキシル基を中和するために要する水酸化カリウムのmg数である。ガラス板上に3milアプリケーターで試料を塗工し、常温で1時間乾燥して半乾きの被膜を作成後、得られた被膜をガラス板から剥がし、この被膜1gを精秤してテトラヒドロフラン(THF)100gに溶解したものを測定試料とした。測定方法は、水酸化カリウム水溶液による中和滴定法で行った。
尚、THFに不溶の試料については、本方法での測定が不可能であるので、重合体製造時に使用したカルボキシル基含有単量体の仕込量から求めた計算値を重合体の酸価として算出した。
The evaluation method used in the present invention will be described below.
[Measurement method of acid value]
The acid value is a numerical value representing the amount of carboxyl groups contained in the polymer, and is the number of mg of potassium hydroxide required to neutralize free carboxyl groups contained in 1 g of the polymer. A sample was coated on a glass plate with a 3 mil applicator, dried at room temperature for 1 hour to form a semi-dry film, and the obtained film was peeled off from the glass plate, and 1 g of this film was precisely weighed and tetrahydrofuran (THF) A sample dissolved in 100 g was used as a measurement sample. The measuring method was a neutralization titration method using an aqueous potassium hydroxide solution.
For samples insoluble in THF, measurement by this method is impossible, so the calculated value calculated from the charged amount of the carboxyl group-containing monomer used in the production of the polymer was calculated as the acid value of the polymer. did.

[重量平均分子量の測定方法]
重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフ(GPC法)により測定した。測定装置として東洋曹達(株)製高速液体クロマトグラフHLC−8120GPC型を用い、カラムは東洋曹達(株)製パックドカラムTSKガードカラムとTSKgelGMH−HRカラムを使用した。標準試料として昭和電工(株)製及び東洋曹達(株)製の標準ポリスチレンを用いて検量線を作成した。溶離液、及び試料溶解液としてTHFを用い、RI検出器を用いて重量平均分子量を測定した。測定試料の調整は、重合体[A]が含まれる重合体水性分散液を固形分として80mg秤取し、これにTHF20mlを加え、12時間攪拌して溶解させ、その後1μmのメンブランフィルターで濾過したものを測定試料とした。
[Method for measuring weight average molecular weight]
The weight average molecular weight was measured by gel permeation chromatograph (GPC method). A high performance liquid chromatograph HLC-8120GPC type manufactured by Toyo Soda Co., Ltd. was used as a measuring device, and a packed column TSK guard column and TSKgelGMH-HR column manufactured by Toyo Soda Co., Ltd. were used as columns. A calibration curve was prepared using standard polystyrenes manufactured by Showa Denko KK and Toyo Soda Co., Ltd. as standard samples. The weight average molecular weight was measured using an RI detector using THF as an eluent and a sample solution. The measurement sample was prepared by weighing 80 mg of the polymer aqueous dispersion containing the polymer [A] as a solid content, adding 20 ml of THF thereto, stirring and dissolving for 12 hours, and then filtering through a 1 μm membrane filter. A sample was used as a measurement sample.

[ゲル分率の測定方法]
ゲル分率はアセトン不溶解分率として測定した。ガラス板上に乾燥後の膜厚が0.5mmとなるように試料を塗工し、40℃で8時間乾燥した後、ガラス板から剥離し、更に140℃で5分間乾燥したものを50mm角に切り取り、試料とした。次に、予め試料のアセトン浸漬前の重量(G1)を測定しておき、アセトン溶液中に常温で24時間浸漬した後の試料のアセトン不溶解分を300メッシュ金網で濾過することにより分離し、110℃で1時間乾燥した後の残さの重量(G2)を測定し、以下の式に従ってゲル分率を求めた。
[Measurement method of gel fraction]
The gel fraction was measured as an acetone insoluble fraction. A sample was coated on a glass plate so that the film thickness after drying was 0.5 mm, dried at 40 ° C. for 8 hours, then peeled off from the glass plate, and further dried at 140 ° C. for 5 minutes. A sample was cut out. Next, the weight (G1) before the acetone immersion of the sample is measured in advance, and the acetone insoluble matter of the sample after being immersed in an acetone solution at room temperature for 24 hours is separated by filtering with a 300 mesh wire net, The weight (G2) of the residue after drying at 110 degreeC for 1 hour was measured, and the gel fraction was calculated | required according to the following formula | equation.

ゲル分率(重量%)=G2/G1×100
[粒子径の測定方法]
粒子径は動的光散乱法により測定したものであり、日機装(株)製マイクロトラックUPA型粒度分布測定装置にて測定した体積基準での粒子径(50%メジアン径)の値を求めた。
Gel fraction (% by weight) = G2 / G1 × 100
[Measurement method of particle size]
The particle diameter was measured by a dynamic light scattering method, and the value of the particle diameter (50% median diameter) on a volume basis measured with a Microtrac UPA type particle size distribution measuring device manufactured by Nikkiso Co., Ltd. was obtained.

[ガラス転移温度の測定方法]
アクリル系重合体水性分散液を乾燥後の膜厚が0.5mmとなるようにガラス板に塗工し、40℃で8時間乾燥した後、ガラス板から剥離し、更に140℃で5分間乾燥したものを試料とし、直径5mm、深さ2mmのアルミニウム製円筒型セルに試料約10mgを秤取し、TAインスツルメント社製のDSC−2920モジュレイテッド型示差走査型熱量計を用い、予め転移温度より約100℃低い温度で装置が安定するまで保持した後、加熱速度毎分20℃で転移温度終了時よりも約50℃高い温度まで加熱し、DSC曲線を描かせて測定した。ガラス転移開始温度、ガラス転移終了温度は、日本工業規格JIS「プラスチックの転移温度測定方法」K7121に記載の方法に準じて決定した。
[Measurement method of glass transition temperature]
The acrylic polymer aqueous dispersion was coated on a glass plate so that the film thickness after drying was 0.5 mm, dried at 40 ° C. for 8 hours, then peeled off from the glass plate, and further dried at 140 ° C. for 5 minutes. 10 mg of the sample was weighed into an aluminum cylindrical cell having a diameter of 5 mm and a depth of 2 mm, and transferred in advance using a DSC-2920 modulated differential scanning calorimeter manufactured by TA Instruments. After maintaining the apparatus at a temperature about 100 ° C. lower than the temperature until it was stabilized, it was heated at a heating rate of 20 ° C. per minute to a temperature about 50 ° C. higher than the end of the transition temperature, and a DSC curve was drawn for measurement. The glass transition start temperature and the glass transition end temperature were determined according to the method described in Japanese Industrial Standard JIS “Plastic Transition Temperature Measurement Method” K7121.

[測定温度−30℃での引張試験での伸び率の測定方法]
アクリル系重合体水性分散液の膜厚が0.5mmとなるようにガラス板に塗工し、40℃で8時間乾燥した後、ガラス板から剥離し、更に140℃で5分間乾燥したものを2号ダンベルで打ち抜き試料とした。この試料を用いて、オリエンテック社製テンシロンRTM−100型引張試験機にて、−30℃の雰囲気下で、クロスヘッドスピード200mm/分で引張試験を実施した時の最大伸度を測定して決定した。
[Measurement Method of Elongation Ratio in Tensile Test at Measurement Temperature-30 ° C.]
What was coated on a glass plate so that the film thickness of the acrylic polymer aqueous dispersion was 0.5 mm, dried at 40 ° C. for 8 hours, then peeled off from the glass plate, and further dried at 140 ° C. for 5 minutes. A sample was punched with a No. 2 dumbbell. Using this sample, the maximum elongation when a tensile test was carried out at a crosshead speed of 200 mm / min in an atmosphere of −30 ° C. using a Tensilon RTM-100 type tensile tester manufactured by Orientec Co., Ltd. Were determined.

[測定温度25℃での引張試験でのヤング率の測定方法]
アクリル系重合体水性分散液を乾燥後の膜厚が0.5mmとなるようにガラス板に塗工し、40℃で8時間乾燥した後、ガラス板から剥離し、更に140℃で5分間乾燥したものを2号ダンベルで打ち抜き試料とした。この試料を用いて、オリエンテック社製テンシロンRTM−100型引張試験機にて、25℃の雰囲気下で、クロスヘッドスピード200mm/分で引張試験を実施した時のチャートの原点と、伸び率が2.5%時の応力から概算したヤング率を測定して決定した。
[Measurement method of Young's modulus in tensile test at a measurement temperature of 25 ° C.]
The acrylic polymer aqueous dispersion was coated on a glass plate so that the film thickness after drying was 0.5 mm, dried at 40 ° C. for 8 hours, then peeled off from the glass plate, and further dried at 140 ° C. for 5 minutes. This was punched out with a No. 2 dumbbell and used as a sample. Using this sample, the origin of the chart and the elongation when the tensile test was conducted at a crosshead speed of 200 mm / min in an atmosphere of 25 ° C. in a Tensilon RTM-100 type tensile tester manufactured by Orientec Co., Ltd. It was determined by measuring the Young's modulus estimated from the stress at 2.5%.

[測定温度−30℃での屈曲性の測定方法]
重合体水性分散液を乾燥後の膜厚が0.5mmとなるようにガラス板に塗工し、40℃で8時間乾燥した後、ガラス板から剥離し、更に140℃で5分間乾燥したものを20mm×100mmに切り出したものを試料とし、−30℃の雰囲気下で、一端を固定して90度折り曲げ、試料の外観変化を観察して評価を行った。評価結果は、破断もしくは亀裂が生じた場合を×、応力白化や皺等の欠点が発生した場合を△、これらの欠点が発生しない場合を○の記号で表した。
[Measurement method of flexibility at measurement temperature -30 ° C]
The polymer aqueous dispersion was coated on a glass plate so that the film thickness after drying was 0.5 mm, dried at 40 ° C. for 8 hours, then peeled off from the glass plate, and further dried at 140 ° C. for 5 minutes. The sample was cut into 20 mm × 100 mm, and one end was fixed and bent 90 degrees in an atmosphere of −30 ° C., and the appearance change of the sample was observed and evaluated. The evaluation results are indicated by a symbol X when a fracture or crack occurs, a symbol Δ when stress whitening or wrinkles or other defects occur, and a symbol O when these defects do not occur.

[測定温度25℃でのショアーD硬度の測定方法]
重合体水性分散液を乾燥後の膜厚が1.0mmとなるようにガラス板に塗工し、40℃で8時間乾燥した後、ガラス板から剥離し、更に140℃で5分間乾燥したものを50mm×100mmに切り出して6枚重ね合わせたものを試料とし、25℃の雰囲気下で、高分子計器(株)製タイプDデュロメーター(ASTM D2240)にてショアーD硬度を測定した。
[Measurement method of Shore D hardness at a measurement temperature of 25 ° C.]
The polymer aqueous dispersion was coated on a glass plate so that the film thickness after drying was 1.0 mm, dried at 40 ° C. for 8 hours, then peeled off from the glass plate, and further dried at 140 ° C. for 5 minutes. Samples were cut into 50 mm × 100 mm and 6 sheets were stacked, and the Shore D hardness was measured with a type D durometer (ASTM D2240) manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd. in an atmosphere at 25 ° C.

実施例1
(1)重合体[A](水性分散液)の製造
攪拌機、加圧が可能な窒素導入管、減圧管(減圧ポンプ)、原料仕込口、温度計を備えた内容積が2Lの密閉型圧力反応容器(容器内の材質:グラスライニング製)に、25℃の脱イオン水320部を仕込み、攪拌下、窒素導入管から窒素ガスを反応容器に導入し、1分間かけて反応容器内圧力が0.3MPaになるように加圧した。その後、減圧管から減圧ポンプを使用して、5分間かけて反応容器内圧力が−0.08MPaになるように減圧した。この操作を3回繰り返した後、反応容器内の脱イオン水の溶存酸素濃度を測定したところ、0.5ppmであった。反応容器内を攪拌下、アクアロンKH−10[第一工業製薬(株)製:有効成分100%]1部、ブチルアクリレート168部、メチルメタクリレート20部、メタクリル酸12部を仕込んだ。引き続き、重亜硫酸ナトリウムの2.4%水溶液8.2部を仕込み、窒素導入管から窒素ガスを反応容器に導入し、1分間かけて反応容器内圧が0.3MPaになるように加圧した。その後、減圧管から減圧ポンプを使用して、5分間かけて反応容器内圧力が−0.08MPaになるように減圧し、この操作を3回繰り返し、その後、反応容器圧力を0.05MPaに加圧した。この間に反応容器内温度を30℃に調整した。
Example 1
(1) Production of Polymer [A] (Aqueous Dispersion) Sealed pressure with internal volume of 2L equipped with stirrer, pressurizable nitrogen inlet tube, pressure reducing tube (pressure reducing pump), raw material charging port, thermometer In a reaction vessel (material in the vessel: made of glass lining), 320 parts of deionized water at 25 ° C. was charged, and under stirring, nitrogen gas was introduced into the reaction vessel through a nitrogen introduction tube, and the pressure in the reaction vessel was maintained over 1 minute. Pressurization was performed so that the pressure became 0.3 MPa. Thereafter, the pressure in the reaction vessel was reduced to −0.08 MPa over 5 minutes using a vacuum pump from the vacuum tube. After repeating this operation three times, the dissolved oxygen concentration in the deionized water in the reaction vessel was measured and found to be 0.5 ppm. While stirring the reaction vessel, 1 part of Aqualon KH-10 [Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: active ingredient 100%], 168 parts of butyl acrylate, 20 parts of methyl methacrylate and 12 parts of methacrylic acid were charged. Subsequently, 8.2 parts of a 2.4% aqueous solution of sodium bisulfite was charged, nitrogen gas was introduced into the reaction vessel from a nitrogen introduction tube, and the pressure in the reaction vessel was increased to 0.3 MPa over 1 minute. Thereafter, the pressure in the reaction vessel is reduced from the pressure reducing tube to −0.08 MPa over 5 minutes, and this operation is repeated three times, and then the reaction vessel pressure is increased to 0.05 MPa. Pressed. During this time, the temperature in the reaction vessel was adjusted to 30 ° C.

次に、内容積が0.2Lの別の密閉型圧力容器に、過硫酸アンモニウムの4.8%水溶液8.4部を仕込み、10秒間かけて容器内圧力が0.3MPaになるように加圧した。その後、減圧管から減圧ポンプを使用して、20秒間かけて容器内圧力が−0.08MPaになるように減圧し、この操作を3回繰り返し、その後、容器内圧力を0.15MPaに加圧した。   Next, 8.4 parts of a 4.8% aqueous solution of ammonium persulfate was charged into another sealed pressure vessel having an internal volume of 0.2 L and pressurized so that the internal pressure of the vessel became 0.3 MPa over 10 seconds. did. Then, using a vacuum pump from the vacuum tube, the pressure in the container is reduced to -0.08 MPa over 20 seconds, this operation is repeated three times, and then the pressure in the container is increased to 0.15 MPa. did.

密閉型圧力反応容器内の温度が30℃であることを確認後、原料仕込口に過硫酸アンモニウムが入った圧力容器を設置し、過硫酸アンモニウム水溶液を密閉型圧力反応容器内に圧入した。過硫酸アンモニウム水溶液の圧入直後から、反応容器内温度の上昇が始まり、乳化重合が開始したことを確認した。乳化重合開始から20分後に反応容器内温度の上昇が93℃で停止した。この間、反応容器の温度調整操作は行わなかった。その後、反応容器内温度を85℃に調整して60分間保持し、前述の方法により酸価、重量平均分子量、ゲル分率、粒子径を測定するために試料を採取した。採取した試料から、この重合体水性分散液に含まれる重合体の酸価、重量平均分子量、ゲル分率を測定すると、酸価39、ゲル分率38%、重量平均分子量は重合体がGPCの溶離液および試料溶解液として使用するTHFに完全に溶解せず、ゲル分が多いため全体としての分子量が測定できなかった。
その後、反応容器内温度を85℃に保ちながら、内容積が0.2Lの別の密閉型圧力容器にアンモニア水(有効成分5%)10部を仕込み、容器内圧力を0.40MPaに加圧したものを反応容器に圧入し、重合体中のカルボキシル基を中和した。その後、反応容器内温度を85℃で30分間保持した後、内容物を冷却し、反応容器内圧力を常圧に戻した後、200メッシュ金網で濾過し、本発明の重合体[A]を得た。ここで得られた重合体[A]は、固形分濃度37.5%、粘度50mPa・s、平均粒子径180nmであった。
After confirming that the temperature in the sealed pressure reaction vessel was 30 ° C., a pressure vessel containing ammonium persulfate was placed in the raw material charging port, and an aqueous ammonium persulfate solution was pressed into the sealed pressure reaction vessel. Immediately after the injection of the ammonium persulfate aqueous solution, the temperature inside the reaction vessel started to rise, and it was confirmed that emulsion polymerization was started. After 20 minutes from the start of the emulsion polymerization, the temperature rise in the reaction vessel stopped at 93 ° C. During this time, the temperature adjustment operation of the reaction vessel was not performed. Thereafter, the temperature in the reaction vessel was adjusted to 85 ° C. and held for 60 minutes, and a sample was taken to measure the acid value, the weight average molecular weight, the gel fraction, and the particle size by the method described above. When the acid value, weight average molecular weight, and gel fraction of the polymer contained in this polymer aqueous dispersion were measured from the collected sample, the acid value was 39, the gel fraction was 38%, and the weight average molecular weight was that the polymer was GPC. The molecular weight as a whole could not be measured because it was not completely dissolved in the eluent and THF used as the sample solution and the gel content was large.
Thereafter, while maintaining the reaction vessel temperature at 85 ° C., 10 parts of ammonia water (active ingredient 5%) was charged into another sealed pressure vessel with an internal volume of 0.2 L, and the vessel internal pressure was increased to 0.40 MPa. The product was pressed into a reaction vessel to neutralize the carboxyl groups in the polymer. Thereafter, the temperature in the reaction vessel was kept at 85 ° C. for 30 minutes, the contents were cooled, the pressure in the reaction vessel was returned to normal pressure, and then filtered through a 200-mesh wire mesh to obtain the polymer [A] of the present invention. Obtained. The polymer [A] obtained here had a solid content concentration of 37.5%, a viscosity of 50 mPa · s, and an average particle size of 180 nm.

(2)重合体[B]の製造(重合体粒子[X]の製造)
攪拌機、加圧が可能な窒素導入管、減圧管(減圧ポンプ)、原料仕込口、温度計を備えた内容積が2Lの密閉型圧力反応容器(容器内の材質:グラスライニング製)に、25℃の前記重合体[A]の水性分散液548部を仕込み、攪拌下、窒素導入管から窒素ガスを反応容器に導入し、1分間かけて反応容器内圧力が0.3MPaになるように加圧した。その後、減圧管から減圧ポンプを使用して、5分間かけて反応容器内圧力が−0.08MPaになるように減圧した。この操作を3回繰り返した後、反応容器内の重合体[A]水性分散液の溶存酸素濃度を測定したところ、0.5ppmであった。反応容器内を攪拌下、ブチルアクリレート60部、メチルメタクリレート132部、グリシジルメタクリレート8部を仕込んだ。引き続き、重亜硫酸ナトリウムの2.4%水溶液8.2部を仕込み、窒素導入管から窒素ガスを反応容器に導入し、1分間かけて反応容器内圧力が0.3MPaになるように加圧した。その後、減圧管から減圧ポンプを使用して、5分間かけて反応容器内圧力が−0.08MPaになるように減圧し、この操作を3回繰り返し、その後、反応容器内圧力を0.30MPaに加圧した。この間に反応容器内温度を40℃に調整した。
(2) Production of polymer [B] (Production of polymer particles [X])
A sealed pressure reaction vessel having a volume of 2 L equipped with a stirrer, a nitrogen inlet pipe capable of pressurization, a pressure reduction pipe (pressure reduction pump), a raw material charging port, and a thermometer (material in the container: made of glass lining), 25 548 parts of the aqueous dispersion of the polymer [A] at 0 ° C. was charged, and under stirring, nitrogen gas was introduced into the reaction vessel through a nitrogen introduction tube, and the pressure inside the reaction vessel was increased to 0.3 MPa over 1 minute. Pressed. Thereafter, the pressure in the reaction vessel was reduced to −0.08 MPa over 5 minutes using a vacuum pump from the vacuum tube. After repeating this operation three times, the dissolved oxygen concentration of the polymer [A] aqueous dispersion in the reaction vessel was measured and found to be 0.5 ppm. While stirring the reaction vessel, 60 parts of butyl acrylate, 132 parts of methyl methacrylate, and 8 parts of glycidyl methacrylate were charged. Subsequently, 8.2 parts of a 2.4% aqueous solution of sodium bisulfite was charged, nitrogen gas was introduced into the reaction vessel from the nitrogen introduction tube, and the pressure in the reaction vessel was increased to 0.3 MPa over 1 minute. . Thereafter, the pressure in the reaction vessel is reduced from the pressure reducing pipe to a pressure of -0.08 MPa over 5 minutes by using a pressure reduction pump, this operation is repeated three times, and then the pressure in the reaction vessel is reduced to 0.30 MPa. Pressurized. During this time, the temperature in the reaction vessel was adjusted to 40 ° C.

次に、内容積が0.2Lの別の密閉型圧力容器に、過硫酸アンモニウムの4.8%水溶液8.4部を仕込み、10秒間かけて容器内圧力が0.3MPaになるように加圧した。その後、減圧管から減圧ポンプを使用して、20秒間かけて容器内圧力が−0.08MPaになるように減圧し、この操作を3回繰り返し、その後、容器内圧力を0.40MPaに加圧した。   Next, 8.4 parts of a 4.8% aqueous solution of ammonium persulfate was charged into another sealed pressure vessel having an internal volume of 0.2 L and pressurized so that the internal pressure of the vessel became 0.3 MPa over 10 seconds. did. After that, the pressure inside the container is reduced to -0.08 MPa over 20 seconds using a pressure reducing pump, and this operation is repeated three times, and then the pressure inside the container is increased to 0.40 MPa. did.

密閉型圧力反応容器内の温度が40℃であることを確認後、原料仕込口に過硫酸アンモニウムが入った圧力容器を設置し、過硫酸アンモニウム水溶液を密閉型圧力反応容器内に圧入した。過硫酸アンモニウム水溶液の圧入直後から35分後、反応容器内温度の上昇が始まり、乳化重合が開始したことを確認した。乳化重合開始から105分後に反応容器内温度の上昇が83℃で停止した。この間、反応容器の温度調整操作は行わなかった。その後、反応容器内温度を85℃に調整して120分間保持した。その後、内容物を冷却し、pHが7.5になるようにアンモニア水(有効成分5%)で調整した後、200メッシュ金網で濾過し、本発明のアクリル系重合体水性分散液を得た。ここで得られたアクリル系重合体水性分散液は、固形分濃度52.1%、粘度430mPa・s、平均粒子径230nmであった。   After confirming that the temperature in the sealed pressure reaction vessel was 40 ° C., a pressure vessel containing ammonium persulfate was placed in the raw material charging port, and an aqueous ammonium persulfate solution was pressed into the sealed pressure reaction vessel. After 35 minutes from immediately after the injection of the ammonium persulfate aqueous solution, the temperature inside the reaction vessel started to increase, and it was confirmed that emulsion polymerization was started. After 105 minutes from the start of the emulsion polymerization, the temperature rise in the reaction vessel stopped at 83 ° C. During this time, the temperature adjustment operation of the reaction vessel was not performed. Thereafter, the temperature in the reaction vessel was adjusted to 85 ° C. and held for 120 minutes. Thereafter, the contents were cooled, adjusted with aqueous ammonia (active ingredient 5%) so that the pH was 7.5, and then filtered through a 200 mesh wire mesh to obtain an aqueous acrylic polymer dispersion of the present invention. . The aqueous acrylic polymer dispersion obtained here had a solid content concentration of 52.1%, a viscosity of 430 mPa · s, and an average particle size of 230 nm.

この本発明のアクリル系重合体水性分散液を用いて得た被膜の評価結果を第1表に示したが、測定温度−30℃での引張試験での伸び率は320%であり、測定温度25℃での引張試験でのヤング率は70MPaであり、また、ガラス転移温度(実測Tg)は−25℃と52℃であった。また、この重合体水性分散液から得られた被膜の低温特性として、−30℃での屈曲性は、破断や亀裂の発生が無く良好であり、被膜の25℃でのショアーD硬度は87であった。
実施例2及び実施例3
単量体混合物として第1表に示したものを用い、重合開始時の温度を第1表に示す温度にした以外は、実施例1と全く同様にして本発明の重合体水性分散液を得た。この重合体水性分散液中に含まれる重合体[A]の酸価、重量平均分子量、ゲル分率、粒子径、および重合体水性分散液の粒子径、固形分濃度は第1表に記載した通りであった。また、この重合体水性分散液から得られた被膜の測定温度−30℃での引張試験での伸び率、および測定温度25℃での引張試験でのヤング率、ガラス転移温度(実測Tg)、−30℃での屈曲性、25℃での硬度は第1表に記載した通りであった。
The evaluation results of the coating obtained using the acrylic polymer aqueous dispersion of the present invention are shown in Table 1, and the elongation rate in the tensile test at a measurement temperature of −30 ° C. is 320%. The Young's modulus in the tensile test at 25 ° C. was 70 MPa, and the glass transition temperatures (actually measured Tg) were −25 ° C. and 52 ° C. Moreover, as a low temperature characteristic of the coating obtained from this polymer aqueous dispersion, the flexibility at −30 ° C. is good without causing breakage and cracking, and the Shore D hardness of the coating at 25 ° C. is 87. there were.
Example 2 and Example 3
A polymer aqueous dispersion of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that the monomer mixture shown in Table 1 was used and the temperature at the start of polymerization was changed to the temperature shown in Table 1. It was. The acid value, weight average molecular weight, gel fraction, particle size, and particle size and solid content concentration of the polymer aqueous dispersion contained in this polymer aqueous dispersion are shown in Table 1. It was street. Moreover, the elongation rate in the tensile test at the measurement temperature of −30 ° C., the Young's modulus in the tensile test at the measurement temperature of 25 ° C., the glass transition temperature (measured Tg), The flexibility at −30 ° C. and the hardness at 25 ° C. were as described in Table 1.

比較例1
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下漏斗を備えた反応容器に脱イオン水280部、アクアロンKH−10[第一工業製薬(株)製:有効成分100%]0.5部を入れ、窒素を吹き込みながら85℃まで昇温した。撹拌下、過硫酸アンモニウム0.02部を添加し、続いてn−ブチルアクリレート168部、メチルメタクリレート20部、メタクリル酸12部からなる単量体混合物に、アクアロンKH−10[第一工業製薬(株)製:有効成分100%]1.5部と脱イオン水60部を加えて乳化させたモノマープレエマルジョン(前記モノマーと乳化剤と水でモノマーを乳化状態にしたものを云う)の一部(5部)を添加し、反応容器内温度を85℃に保ちながら60分間で重合させた。引き続き、反応容器内温度を85℃に保ちながら、残りのモノマープレエマルジョン(258部)と、過硫酸アンモニウムの1.0%水溶液20部を、各々別の滴下漏斗を使用して、反応容器内温度を85℃に保ちながら180分間かけて滴下して重合せしめた。滴下終了後、同温度にて120分間撹拌し、その後、反応容器内温度を85℃に保ちながら、アンモニア水(有効成分5%)20部を30分間かけて滴下した。
引き続き、反応容器内温度を85℃に保ちながら、n−ブチルアクリレート60部、メチルメタクレート132部、グリシジルメタクリレート8部からなる単量体混合物と、過硫酸アンモニウムの1.0%水溶液20部を、各々別の滴下漏斗を使用して、反応容器内温度を85℃に保ちながら180分間かけて滴下して重合せしめた。滴下終了後、同温度にて120分間撹拌し、内容物を冷却した後、pHが7.5になるようにアンモニア水(有効成分5%)で調整し、200メッシュ金網で濾過して、本発明のアクリル系重合体水性分散液を得た。ここで得られたアクリル系重合体水性分散液は、固形分濃度50.8%、粘度380mPa・s、平均粒子径230nmであった。
Comparative Example 1
280 parts deionized water, Aqualon KH-10 [Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: active ingredient 100%] 0.5 in a reaction vessel equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet tube, thermometer, and dropping funnel The temperature was raised to 85 ° C. while blowing nitrogen. Under stirring, 0.02 part of ammonium persulfate was added, and then a monomer mixture composed of 168 parts of n-butyl acrylate, 20 parts of methyl methacrylate and 12 parts of methacrylic acid was added to Aqualon KH-10 [Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Product: 100% active ingredient] A part of a monomer pre-emulsion (referred to that the monomer is emulsified with the above-mentioned monomer, emulsifier and water) added with 1.5 parts and 60 parts of deionized water (5) Part) was added, and polymerization was carried out in 60 minutes while maintaining the temperature in the reaction vessel at 85 ° C. Subsequently, while maintaining the temperature in the reaction vessel at 85 ° C., the remaining monomer pre-emulsion (258 parts) and 20 parts of 1.0% aqueous solution of ammonium persulfate were separately added to the reaction vessel temperature using a separate dropping funnel. Was polymerized by dropping over 180 minutes while maintaining at 85 ° C. After completion of dropping, the mixture was stirred at the same temperature for 120 minutes, and then 20 parts of aqueous ammonia (active ingredient 5%) was added dropwise over 30 minutes while maintaining the temperature in the reaction vessel at 85 ° C.
Subsequently, while maintaining the temperature in the reaction vessel at 85 ° C., a monomer mixture consisting of 60 parts of n-butyl acrylate, 132 parts of methyl methacrylate and 8 parts of glycidyl methacrylate, and 20 parts of a 1.0% aqueous solution of ammonium persulfate, Using separate dropping funnels, polymerization was carried out by dropping over 180 minutes while maintaining the temperature in the reaction vessel at 85 ° C. After completion of the dropwise addition, the mixture is stirred for 120 minutes at the same temperature, the contents are cooled, adjusted to pH 7.5 with aqueous ammonia (active ingredient 5%), filtered through a 200 mesh wire net, An aqueous acrylic polymer dispersion of the invention was obtained. The aqueous acrylic polymer dispersion obtained here had a solid content concentration of 50.8%, a viscosity of 380 mPa · s, and an average particle size of 230 nm.

ここで得られた重合体水性分散液を用いて得た被膜の評価結果を第1表に示したが、測定温度−30℃での引張試験での伸び率は20%であり、測定温度25℃での引張試験でのヤング率は53MPaであり、また、ガラス転移温度(実測Tg)は−23℃と45℃であった。また、この重合体水性分散液から得られた被膜の低温特性として、−30℃での屈曲性は、屈曲部で応力白化が見られ、一部に亀裂が生じていた。被膜の25℃でのショアーD硬度は85であった。   The evaluation results of the coating obtained using the polymer aqueous dispersion obtained here are shown in Table 1, and the elongation rate in the tensile test at a measurement temperature of −30 ° C. is 20%, and the measurement temperature is 25 The Young's modulus in a tensile test at ° C was 53 MPa, and the glass transition temperatures (measured Tg) were -23 ° C and 45 ° C. Moreover, as a low temperature characteristic of the coating film obtained from this polymer aqueous dispersion, as for the flexibility at −30 ° C., stress whitening was observed at the bent portion, and cracks were partially formed. The Shore D hardness of the coating at 25 ° C. was 85.

比較例2
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下漏斗を備えた反応容器に脱イオン水280部、アクアロンKH−10[第一工業製薬(株)製:有効成分100%]0.5部を入れ、窒素を吹き込みながら85℃まで昇温した。撹拌下、過硫酸アンモニウム0.02部を添加し、続いてn−ブチルアクリレート228部、メチルメタクリレート152部、グリシジルメタクリレート8部、メタクリル酸12部からなる単量体混合物に、アクアロンKH−10[第一工業製薬(株)製:有効成分100%]1.5部と脱イオン水80部を加えて乳化させたモノマープレエマルジョンの一部(10部)を添加し、反応容器内温度を85℃に保ちながら60分間で重合させた。引き続き、反応容器内温度を85℃に保ちながら、残りのモノマープレエマルジョン(473部)と、過硫酸アンモニウムの1.0%水溶液40部を、各々別の滴下漏斗を使用して、反応容器内温度を85℃に保ちながら240分間かけて滴下して重合せしめた。滴下終了後、同温度にて120分間撹拌し、内容物を冷却した後、アンモニア水(有効成分5%)でpHを7.5に調整し、200メッシュ金網で濾過して、本発明のアクリル系重合体水性分散液を得た。ここで得られたアクリル系重合体水性分散液は、固形分濃度48.8%、粘度200mPa・s、平均粒子径280nmであった。
Comparative Example 2
280 parts deionized water, Aqualon KH-10 [Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: active ingredient 100%] 0.5 in a reaction vessel equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet tube, thermometer, and dropping funnel The temperature was raised to 85 ° C. while blowing nitrogen. Under stirring, 0.02 part of ammonium persulfate was added, and then a monomer mixture consisting of 228 parts of n-butyl acrylate, 152 parts of methyl methacrylate, 8 parts of glycidyl methacrylate and 12 parts of methacrylic acid was added to Aqualon KH-10 [No. Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: 100% active ingredient] A part (10 parts) of a monomer pre-emulsion emulsified by adding 1.5 parts and 80 parts of deionized water was added, and the temperature in the reaction vessel was 85 ° C. The polymerization was carried out for 60 minutes while maintaining the temperature. Subsequently, while maintaining the temperature in the reaction vessel at 85 ° C., the remaining monomer pre-emulsion (473 parts) and 40 parts of a 1.0% aqueous solution of ammonium persulfate were added to the reaction vessel temperature using separate dropping funnels. Was polymerized dropwise over 240 minutes while maintaining at 85 ° C. After completion of dropping, the mixture is stirred for 120 minutes at the same temperature, and the contents are cooled. Then, the pH is adjusted to 7.5 with aqueous ammonia (active ingredient 5%), and the mixture is filtered through a 200 mesh wire net. An aqueous polymer dispersion was obtained. The aqueous acrylic polymer dispersion obtained here had a solid content concentration of 48.8%, a viscosity of 200 mPa · s, and an average particle size of 280 nm.

ここで得られた重合体水性分散液を用いて得た被膜の評価結果を第1表に示したが、測定温度−30℃での引張試験での伸び率は1%であり、測定温度25℃での引張試験でのヤング率は8MPaであり、また、ガラス転移温度(実測Tg)は5℃であった。また、この重合体水性分散液から得られた被膜の低温特性として、−30℃での屈曲性は、屈曲部に多くの亀裂が生じていた。被膜の25℃でのショアーD硬度は12であった。なお、第1表中の略号の正式名称を下記に示す。
n−BA(n−ブチルアクリレート)、MMA(メチルメタクリレート)、MAA(メタクリル酸)、AA(アクリル酸)、GMA(グリシジルメタクリレート)、MAPTMS(γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン)、L−SH(ラウリルメルカプタン)、2−EHA(2−エチルヘキシルアクリレート)
The evaluation results of the coating obtained using the polymer aqueous dispersion obtained here are shown in Table 1. The elongation rate in the tensile test at a measurement temperature of −30 ° C. is 1%, and the measurement temperature is 25 The Young's modulus in the tensile test at 0 ° C. was 8 MPa, and the glass transition temperature (measured Tg) was 5 ° C. Moreover, as a low temperature characteristic of the film obtained from this polymer aqueous dispersion, the flexibility at −30 ° C. caused many cracks at the bent part. The Shore D hardness of the coating at 25 ° C. was 12. The official names of the abbreviations in Table 1 are shown below.
n-BA (n-butyl acrylate), MMA (methyl methacrylate), MAA (methacrylic acid), AA (acrylic acid), GMA (glycidyl methacrylate), MAPTMS (γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane), L-SH ( Lauryl mercaptan), 2-EHA (2-ethylhexyl acrylate)

Figure 0004691894
Figure 0004691894

Claims (13)

カルボキシル基を含有するエチレン性不飽和単量体(a−1)を必須の成分とする単量体成分(a)を、水性媒体が存在する反応容器に一括して仕込んで重合して得られるカルボキシル基を含有するガラス転移温度(実測Tg)が−50〜−15℃であるエチレン性重合体[A]と、前記エチレン性重合体[A]が存在する水性媒体中で、メチル(メタ)アクリレート及びブチル(メタ)アクリレートを含む単量体成分(b)を一括して仕込んで重合させて得られる、カルボキシル基を有さずガラス転移温度(実測Tg)が30〜150℃であるエチレン性重合体[B]とを含有する重合体粒子[X]を含有するアクリル系重合体水性分散液であって、前記重合体粒子[X]の最外殻部に位置する構造が、前記エチレン性重合体[A]からなる層であることを特徴とするアクリル系重合体水性分散液。 A monomer component (a) having an ethylenically unsaturated monomer (a-1) containing a carboxyl group as an essential component is collectively charged into a reaction vessel in which an aqueous medium is present and polymerized. In an aqueous medium containing the ethylenic polymer [A] having a glass transition temperature (measured Tg) containing carboxy group of −50 to −15 ° C. and the ethylenic polymer [A], methyl (meth) Ethylene having no carboxyl group and glass transition temperature (measured Tg) of 30 to 150 ° C., obtained by batch charging and polymerizing monomer component (b) containing acrylate and butyl (meth) acrylate An acrylic polymer aqueous dispersion containing polymer particles [X] containing a polymer [B] , wherein the structure located in the outermost shell of the polymer particles [X] has the ethylenic structure. From the polymer [A] Acrylic polymer aqueous dispersion, characterized in that a layer. 前記重合体[A]が、酸価が10〜300mgKOH/g、重量平均分子量が100,000以上で、且つ、ゲル分率(アセトン不溶解分率)が95重量%以下である請求項1記載のアクリル系重合体水性分散液。 The polymer [A] has an acid value of 10 to 300 mgKOH / g, a weight average molecular weight of 100,000 or more, and a gel fraction (acetone insoluble fraction) of 95 wt% or less. Acrylic polymer aqueous dispersion. 前記重合体[A]と前記重合体[B]とが、相互に結合し得る反応性官能基を有する請求項1記載のアクリル系重合体水性分散液。 The acrylic polymer aqueous dispersion according to claim 1, wherein the polymer [A] and the polymer [B] have a reactive functional group capable of bonding to each other. 前記重合体[B]が、カルボキシル基と反応性を有する基を含有する請求項1記載のアクリル系重合体水性分散液。
The acrylic polymer aqueous dispersion according to claim 1, wherein the polymer [B] contains a group having reactivity with a carboxyl group.
前記重合体[A]と、前記重合体[B]の重量割合が、固形分比で[A]/[B]=7/3〜4/6である請求項1〜の何れか1つに記載のアクリル系重合体水性分散液。 The polymer and [A], the weight ratio of the polymer [B] is any one of claims 1-4 which is [A] / [B] = 7 / 3~4 / 6 in solid content ratio An acrylic polymer aqueous dispersion described in 1. カルボキシル基を含有するエチレン性不飽和単量体(a−1)を必須の成分とする単量体成分(a)を、水性媒体が存在する反応容器に一括して仕込んで重合し、酸価が10〜300mgKOH/g、重量平均分子量が100,000以上、ゲル分率が95重量%以下で、且つ、重合体の実測Tgが−50〜−15℃である重合体[A]を得、該重合体[A]の存在する水性媒体中で、メチル(メタ)アクリレート及びブチル(メタ)アクリレートを含む単量体成分(b)を一括して仕込んで重合させて得られるカルボキシル基を有さずガラス転移温度(実測Tg)が30〜150℃であるエチレン性重合体[B]とを含有する重合体粒子[X]を含有するアクリル系重合体水性分散液の製造方法であって、前記重合体粒子[X]の最外殻部に位置する構造が、前記エチレン性重合体[A]からなる層であることを特徴とするアクリル系重合体水性分散液の製造方法。 The monomer component (a) having the ethylenically unsaturated monomer (a-1) containing a carboxyl group as an essential component is charged all at once into a reaction vessel in which an aqueous medium is present, and polymerized. 10 to 300 mgKOH / g, a weight average molecular weight of 100,000 or more, a gel fraction of 95% by weight or less, and a measured polymer Tg of −50 to −15 ° C. is obtained [A], In the aqueous medium in which the polymer [A] is present, the monomer component (b) containing methyl (meth) acrylate and butyl (meth) acrylate is charged all at once and has a carboxyl group obtained by polymerization. A method for producing an aqueous acrylic polymer dispersion containing polymer particles [X] containing an ethylenic polymer [B] having a glass transition temperature (measured Tg) of 30 to 150 ° C. In the outermost shell of polymer particle [X] A method for producing an aqueous acrylic polymer dispersion , wherein the structure located is a layer composed of the ethylenic polymer [A] . 前記反応容器として密閉型圧力反応容器を用い、且つ、単量体成分(a)の反応開始時の密閉型圧力反応容器内の圧力を常圧以上に制御して反応する請求項に記載のアクリル系重合体水性分散液の製造方法。 7. The reaction according to claim 6 , wherein a closed pressure reaction vessel is used as the reaction vessel, and the reaction is carried out by controlling the pressure in the closed pressure reaction vessel at the start of the reaction of the monomer component (a) to a normal pressure or higher. A method for producing an aqueous acrylic polymer dispersion. 前記密閉型圧力反応容器内の圧力を水性媒体と前記重合性単量体成分の混合物の蒸気圧を超える状態に加圧して反応する請求項に記載のアクリル系重合体水性分散液の製造方法。 The method for producing an acrylic polymer aqueous dispersion according to claim 7 , wherein the reaction is performed by pressurizing the pressure in the sealed pressure reaction vessel to a state exceeding the vapor pressure of the mixture of the aqueous medium and the polymerizable monomer component. . 重合開始剤としてレドックス系重合開始剤を使用して重合する請求項に記載のアクリル系重合体水性分散液の製造方法。 The method for producing an aqueous acrylic polymer dispersion according to claim 6 , wherein polymerization is performed using a redox polymerization initiator as a polymerization initiator. 重合開始時の温度が10〜50℃の範囲内である請求項に記載のアクリル系重合体水性分散液の製造方法。 The method for producing an aqueous acrylic polymer dispersion according to claim 6 , wherein the temperature at the start of polymerization is in the range of 10 to 50 ° C. 重合体[A]中のカルボキシル基の10モル%以上が塩基性物質で中和されたものである請求項に記載のアクリル系重合体水性分散液の製造方法。 The method for producing an aqueous acrylic polymer dispersion according to claim 6 , wherein 10 mol% or more of the carboxyl groups in the polymer [A] are neutralized with a basic substance. エチレン性不飽和単量体成分(b)が、重合体[A]中の反応性官能基と反応性を有する官能基を含有するエチレン性不飽和単量体(b−1)を必須成分とするものである請求項に記載のアクリル系重合体水性分散液の製造方法。 The ethylenically unsaturated monomer component (b) is an essential component containing an ethylenically unsaturated monomer (b-1) containing a functional group having reactivity with the reactive functional group in the polymer [A]. The method for producing an aqueous acrylic polymer dispersion according to claim 6 . 重合体[A]中の反応性官能基と反応性を有する官能基を含有するエチレン性不飽和単量体(b−1)が、カルボキシル基と反応性を有する官能基を含有するエチレン性不飽和単量体である請求項12記載のアクリル系重合体水性分散液の製造方法。 The ethylenically unsaturated monomer (b-1) containing a functional group having reactivity with the reactive functional group in the polymer [A] is an ethylenically unsaturated monomer having a functional group reactive with a carboxyl group. The method for producing an aqueous acrylic polymer dispersion according to claim 12, which is a saturated monomer.
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