JP5380967B2 - Water dispersion manufacturing apparatus and polyester resin water dispersion manufacturing method - Google Patents

Water dispersion manufacturing apparatus and polyester resin water dispersion manufacturing method Download PDF

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Description

本発明は、水分散体製造装置およびポリエステル樹脂水分散体の製造方法に関する。   The present invention relates to a water dispersion manufacturing apparatus and a method for manufacturing a polyester resin water dispersion.

例えば、ポリエステル樹脂水分散体の製造方法として、水分散性ポリエステル樹脂を有機溶剤に溶解させた後、撹拌しながら水を添加させてポリエステル樹脂水分散体を得る方法、また、有機溶剤と水との混合物に、水分散性のポリエステル樹脂を分散させてポリエステル樹脂水分散体を得る方法、さらに、有機溶剤を使用して一旦有機溶剤を含有するポリエステル樹脂水分散体を製造した後に、該水分散体より、常温または減圧下で、有機溶剤を留去させ、実質的に溶剤を含有しないポリエステル樹脂水分散体を得る方法などが知られている。   For example, as a method for producing a polyester resin aqueous dispersion, after dissolving a water-dispersible polyester resin in an organic solvent, water is added while stirring to obtain a polyester resin aqueous dispersion. A method of obtaining a polyester resin aqueous dispersion by dispersing a water-dispersible polyester resin in a mixture of the above, and further, after producing a polyester resin aqueous dispersion containing an organic solvent once using an organic solvent, the aqueous dispersion A method is known in which an organic solvent is distilled off from a body at room temperature or under reduced pressure to obtain a polyester resin aqueous dispersion containing substantially no solvent.

一方、特許文献1には、分子中に極性基を有するポリポリエステル樹脂を、溶媒と水との混合溶液に溶解させ、さらに水を添加しながら、転相点を経過させて自己乳化させることにより、ポリエステル樹脂水分散体を製造することが提案されている。   On the other hand, Patent Document 1 discloses that a polyester resin having a polar group in a molecule is dissolved in a mixed solution of a solvent and water, and further self-emulsified by passing the phase inversion point while adding water. It has been proposed to produce polyester resin water dispersions.

特開2006−290963号公報JP 2006-290963 A

本発明は、水分散体の製造時に発生する廃棄物排出量を削減し、且つ新規使用有機溶剤の量を削減する水分散体製造装置およびポリエステル樹脂水分散体の製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an apparatus for producing an aqueous dispersion and a method for producing an aqueous dispersion of a polyester resin that reduce the amount of waste generated during the production of an aqueous dispersion and reduce the amount of a newly used organic solvent. And

本発明は、以下の通りである。   The present invention is as follows.

(1)水分散体を製造する水分散体製造槽と、前記水分散体製造槽から脱溶剤する過程で回収される留液の組成を検出する留液組成検出手段と、留液組成に応じて留液を分離回収するための少なくとも2つ以上の留液回収槽と、前記留液回収槽の少なくとも一槽に貯留された留液を前記水分散体製造槽に供給する供給手段と、を有する水分散体製造装置である。   (1) An aqueous dispersion production tank for producing an aqueous dispersion, a distillate composition detecting means for detecting the composition of a distillate recovered in the process of removing the solvent from the aqueous dispersion production tank, and depending on the distillate composition And at least two or more distillate collection tanks for separating and collecting the distillate, and a supply means for supplying the distillate stored in at least one of the distillate collection tanks to the water dispersion production tank. It is the water dispersion manufacturing apparatus which has.

(2)分子内に極性基を有するポリエステル樹脂を、有機溶媒と水と塩基性成分とを用い、転相、自己乳化させてポリエステル樹脂水分散体を製造する水分散体製造槽と、前記水分散体製造槽から脱溶剤する過程で回収される留液の組成を検出する留液組成検出手段と、留液組成に応じて留液を分離回収するための少なくとも2つ以上の留液回収槽と、前記留液回収槽の少なくとも一槽に貯留された留液を前記水分散体製造槽に供給する供給手段と、を有し、前記ポリエステル樹脂水分散体の製造初回時には、前記水分散体製造槽にて、分子内に極性基を有するポリエステル樹脂を、有機溶媒を主体とした水および/または塩基性成分とを含む混合溶液に溶解された後、塩基性成分を添加して中和し、さらに水を添加して、転相、自己乳化させてポリエステル樹脂水分散体が製造され、前記ポリエステル樹脂水分散体の製造初回以降は、前記水分散体製造槽にて、前記供給手段により供給された留液を前記混合溶液の少なくとも一部として用い、分子内に極性基を有するポリエステル樹脂を溶解させ、次いで塩基性成分を添加し中和して、さらに水を添加して、転相、自己乳化させてポリエステル樹脂水分散体が製造される水分散体製造装置である。   (2) A water dispersion production tank for producing a polyester resin aqueous dispersion by phase inversion and self-emulsification of a polyester resin having a polar group in the molecule using an organic solvent, water and a basic component, and the water A distillate composition detecting means for detecting the composition of the distillate recovered in the process of removing the solvent from the dispersion production tank, and at least two or more distillate recovery tanks for separating and collecting the distillate according to the distillate composition And a supply means for supplying the distillate stored in at least one of the distillate collection tanks to the water dispersion production tank, and at the first production of the polyester resin water dispersion, the water dispersion In a production tank, a polyester resin having a polar group in the molecule is dissolved in a mixed solution containing water and / or a basic component mainly composed of an organic solvent, and then neutralized by adding the basic component. Add more water, phase inversion, self-emulsification The polyester resin aqueous dispersion is manufactured, and after the first production of the polyester resin aqueous dispersion, the distillate supplied by the supply means is used as at least a part of the mixed solution in the aqueous dispersion production tank. Water in which a polyester resin aqueous dispersion is produced by dissolving a polyester resin having a polar group in the molecule, then adding and neutralizing a basic component, adding water, phase inversion and self-emulsification It is a dispersion manufacturing apparatus.

(3)前記留液組成検出手段は、超音波を主体とする検出原理を用いた検出手段である上記(1)または(2)に記載の水分散体製造装置である。   (3) The distillate composition detection means is the water dispersion production apparatus according to (1) or (2) above, which is a detection means using a detection principle mainly composed of ultrasonic waves.

(4)分子内に極性基を有するポリエステル樹脂を、有機溶媒と水と塩基性成分とを用い、転相、自己乳化させてポリエステル樹脂水分散体を製造する水分散体製造工程と、前記水分散体から脱溶剤する過程で回収される留液の組成を検出する留液組成検出工程と、留液組成に応じて留液を分離回収するための少なくとも2つ以上の留液回収槽の少なくとも一槽に貯留された留液を前記水分散体製造工程に供給する供給工程と、を含み、前記ポリエステル樹脂水分散体の製造初回時には、前記水分散体製造工程にて、分子内に極性基を有するポリエステル樹脂を、有機溶媒を主体とした水および/または塩基性成分とを含む混合溶液に溶解させた後、塩基性成分を添加して中和し、さらに水を添加して、転相、自己乳化させてポリエステル樹脂水分散体を製造し、前記ポリエステル樹脂水分散体の製造初回以降は、前記水分散体製造工程にて、前記供給工程により供給された留液を前記混合溶液の少なくとも一部として用い、分子内に極性基を有するポリエステル樹脂を溶解させ、次いで塩基性成分をさらに添加して中和し、さらに水を添加して、転相、自己乳化させてポリエステル樹脂水分散体を製造するポリエステル樹脂水分散体の製造方法である。 (4) A water dispersion production process for producing a polyester resin aqueous dispersion by phase inversion and self-emulsification of a polyester resin having a polar group in the molecule, using an organic solvent, water and a basic component, and the water A distillate composition detection step for detecting the composition of the distillate recovered in the process of removing the solvent from the dispersion, and at least two or more distillate collection tanks for separating and collecting the distillate according to the distillate composition; Supplying the distillate stored in one tank to the aqueous dispersion production process, and at the first production of the polyester resin aqueous dispersion, in the aqueous dispersion production process, polar groups in the molecule After dissolving the polyester resin having water in a mixed solution mainly containing an organic solvent and water and / or a basic component, the basic component is added to neutralize, and water is further added to perform phase inversion. Self-emulsified polyester tree An aqueous dispersion is produced, and after the initial production of the polyester resin aqueous dispersion, in the aqueous dispersion production process, the distillate supplied by the supply process is used as at least part of the mixed solution, to dissolve the polyester resin having a polar group, then the basic component further added to neutralize, and further addition of water, phase inversion, polyester resin aqueous and self emulsified you produce a polyester resin aqueous dispersion It is a manufacturing method of a dispersion.

(5)前記混合溶液は、ケトン系溶剤、エステル系溶剤からなる群から選択される少なくとも1種類とアルコール系溶剤と塩基性水溶液とからなる混合溶液である上記(4)に記載のポリエステル樹脂水分散体の製造方法である。   (5) The polyester resin water according to (4), wherein the mixed solution is a mixed solution composed of at least one selected from the group consisting of a ketone solvent and an ester solvent, an alcohol solvent, and a basic aqueous solution. It is a manufacturing method of a dispersion.

本願請求項1に記載発明によれば、脱溶剤の過程で回収される留液の組成に応じて分離回収した留液を水分散体の製造に供するため、最終的に、従来のように製造毎に留液を排出する場合に比べ、廃棄物の排出量が削減され、また新規使用の有機溶剤の量が削減される。   According to the invention described in claim 1 of the present application, since the distillate separated and recovered in accordance with the composition of the distillate recovered in the process of solvent removal is used for the production of an aqueous dispersion, it is finally manufactured in the conventional manner. Compared to the case where the distillate is discharged every time, the amount of waste discharged is reduced, and the amount of newly used organic solvent is reduced.

本願請求項2,4に記載の発明によれば、脱溶剤の過程で回収される留液の組成に応じて分離回収した留液をポリエステル樹脂水分散体の製造に供するため、最終的に、従来のように製造毎に留液を排出する場合に比べ、廃棄物の排出量が削減され、また新規使用の有機溶剤の量が削減される。 According to the inventions described in claims 2 and 4 of the present invention, in order to use the distillate separated and recovered according to the composition of the distillate recovered in the process of solvent removal for the production of the polyester resin water dispersion, finally, Compared to the case where the distillate is discharged for each production as in the prior art, the amount of waste discharged is reduced, and the amount of newly used organic solvent is reduced.

本願請求項3に記載の発明によれば、超音波を主体とする検出原理を用いた留液組成検出手段は、他の検出手段に比べ、例えば、リアルタイムにおける留液組成の検出精度が高い。   According to the third aspect of the present invention, for example, the liquid composition detection means using the detection principle mainly composed of ultrasonic waves has higher detection accuracy of the liquid composition in real time than the other detection means.

本願請求項4に記載の発明によれば、分子内に極性基を有するポリエステル樹脂を溶解する混合溶液を、さらに塩基性成分を用いて中和した後、さらに水を添加して、転相、自己乳化させるので、塩基性成分を用いて中和しない場合に比べ、上記ポリエステル樹脂の溶解性が高くなる。   According to the invention described in claim 4 of the present application, after neutralizing the mixed solution for dissolving the polyester resin having a polar group in the molecule with a basic component, water is further added, and phase inversion is performed. Since self-emulsification is performed, the solubility of the polyester resin is higher than when neutralization is not performed using a basic component.

本願請求項5に記載の発明によれば、ケトン系溶剤、エステル系溶剤からなる群から選択される少なくとも1種類とアルコール系溶剤と塩基性水溶液とからなる混合溶液を用いることによって、他の混合溶液、特に塩基性水溶液を含まない混合溶液に比べ、分子内に極性基を有するポリエステル樹脂の溶解性が高くなる。   According to the invention described in claim 5 of the present application, by using a mixed solution consisting of at least one kind selected from the group consisting of a ketone solvent and an ester solvent, an alcohol solvent and a basic aqueous solution, other mixing can be performed. Compared with a solution, particularly a mixed solution not containing a basic aqueous solution, the solubility of the polyester resin having a polar group in the molecule is increased.

本実施の形態における水分散体製造装置の一例の構成を図1に示す。図1に示されるように、本実施の形態における水分散体製造装置は、水分散体を製造する水分散体製造槽10と、水分散体製造槽10から脱溶剤する過程で回収される留液の組成を検出する留液組成検出手段である組成検出器19と、留液組成に応じて留液を分離回収するための少なくとも2つ以上の留液回収槽30,31と、分離回収された一方の留液を貯留する留液回収槽30から水分散体製造槽10に留液を供給する供給手段である留液送液ライン33と、を有する。   FIG. 1 shows the configuration of an example of the water dispersion manufacturing apparatus in the present embodiment. As shown in FIG. 1, the water dispersion manufacturing apparatus in the present embodiment includes a water dispersion manufacturing tank 10 that manufactures an aqueous dispersion, and a distillation that is recovered in the process of removing the solvent from the water dispersion manufacturing tank 10. A composition detector 19 that is a liquid composition detection means for detecting the composition of the liquid, at least two or more liquid collection tanks 30 and 31 for separating and collecting the liquid according to the liquid composition, and separated and recovered. And a distillate liquid feed line 33 which is a supply means for supplying the distillate from the distillate collecting tank 30 for storing the other distillate to the aqueous dispersion production tank 10.

さらに、詳細に説明すると、本実施の形態における水分散体製造装置は、図1に示すように、さらに、水分散体中の樹脂が貯留された樹脂貯留槽22と、樹脂貯留槽22から水分散体製造槽10に樹脂を供給する樹脂供給ライン12と、塩基性成分が貯留された塩基性成分貯留槽23と、塩基性成分貯留槽23から塩基性成分を水分散体製造槽10に供給する塩基性成分供給ライン13と、樹脂を分散させるための水(特に純水)が貯留された純水貯留槽24と、純水貯留槽24から純水を水分散体製造槽10に供給する純水供給ライン14と、樹脂を溶解するための有機溶剤が貯留されている溶剤貯留槽25と、溶剤貯留槽25から有機溶剤を水分散体製造槽10に供給する溶剤供給ライン15とが設けられている。なお、図1では、溶剤貯留槽25と溶剤供給ライン15は1つずつであるが、これに限定されるものではなく、複数の溶剤を用いて混合溶液を作製する場合、本実施の形態における水分散体製造槽装置は、複数の溶剤貯留槽と溶剤供給ラインとを有することは言うまでもない。   More specifically, as shown in FIG. 1, the water dispersion manufacturing apparatus in the present embodiment further includes a resin storage tank 22 in which the resin in the water dispersion is stored, and water from the resin storage tank 22. A resin supply line 12 for supplying resin to the dispersion production tank 10, a basic component storage tank 23 in which basic components are stored, and a basic component from the basic component storage tank 23 are supplied to the water dispersion production tank 10. A basic component supply line 13, a pure water storage tank 24 in which water (especially pure water) for dispersing the resin is stored, and pure water is supplied from the pure water storage tank 24 to the water dispersion manufacturing tank 10. A pure water supply line 14, a solvent storage tank 25 in which an organic solvent for dissolving the resin is stored, and a solvent supply line 15 for supplying the organic solvent from the solvent storage tank 25 to the water dispersion manufacturing tank 10 are provided. It has been. In addition, in FIG. 1, although the solvent storage tank 25 and the solvent supply line 15 are one each, it is not limited to this, When producing a mixed solution using a some solvent, in this Embodiment It goes without saying that the water dispersion production tank apparatus has a plurality of solvent storage tanks and a solvent supply line.

また、本実施の形態における水分散体製造槽10には、撹拌機16が設けられ、撹拌機16が駆動源17に接続され、駆動源17により撹拌駆動される。   Further, the water dispersion production tank 10 in the present embodiment is provided with a stirrer 16, and the stirrer 16 is connected to the drive source 17 and is stirred by the drive source 17.

また、本実施の形態における水分散体製造装置は、水分散体製造槽10から脱溶剤する過程で回収される留液の蒸気を冷却するための凝集機18と、凝集機18により冷却された留液の組成を検出する組成検出器19と、組成検出器19により検出された組成に応じて留液を分別して回収するための留液回収槽30,31とが設けられ、水分散体製造槽10に再利用可能な組成の留液が貯留された留液回収槽30から、送液ポンプ32を介して留液送液ライン33を経て、留液の一部が水分散体製造槽10に供給される。図1では、留液回収槽は、留液回収槽30,31の2槽で構成されているが、これに限るものではなく、留液回収槽を3槽以上構成し、さらに細かく組成に応じて留液を分離回収し、再利用してもよい。   Moreover, the water dispersion manufacturing apparatus in the present embodiment is cooled by the aggregator 18 for cooling the vapor of the distillate collected in the process of removing the solvent from the water dispersion production tank 10, and the aggregator 18. A composition detector 19 for detecting the composition of the distillate, and distillate collection tanks 30 and 31 for separating and collecting the distillate according to the composition detected by the composition detector 19 are provided to produce an aqueous dispersion. From the distillate collection tank 30 in which a reusable composition having a reusable composition is stored in the tank 10, a distillate liquid feed line 33 is passed through a liquid feed pump 32, and a part of the distillate is the water dispersion production tank 10. To be supplied. In FIG. 1, the distillate collection tank is composed of two tanks of the distillate collection tanks 30 and 31, but is not limited to this. The distillate may be separated and recovered and reused.

本実施の形態における組成検出器19は、例えば、超音波を主体とする検出原理を用いた検出器や、電気抵抗を主体とする検出原理を用いた検出器が用いられる。上述した水分散体製造装置において、脱溶剤の過程で留去された留液が連続的または断続的に送液されることから、リアルタイムで留液組成の検出精度が高い超音波を主体とする検出原理を用いた組成検出器が好ましい。但し、本実施の形態では、上記組成検出器に限るものではなく、例えば、凝集機18と組成検出器19との間に、一時貯留槽を設け、一時貯留された留液の成分分析を行った後、断続的に留液回収槽30,31に留液を分別回収する方法を採用してもよい。かかる場合、例えば、ガスクロマトグラフィーや液体クロマトグラフィーを用いて、予め各成分の検量線を作成しておくことにより、一時貯留された留液の組成を判定し、一時貯留の留液を留液回収槽30または留液回収槽31に振り分けてもよい。また、組成検出器19は、図示しないCPUと電気的に接続され、該CPUには、予め、水分散体製造槽10における脱溶剤条件と、その脱溶剤条件により生成する留液の時間に対する組成変化との関係をマップとして記憶させ、このマップに基づき、組成検出器19にて、留液を留液回収槽30または留液回収槽31に振り分けてもよい。   As the composition detector 19 in the present embodiment, for example, a detector using a detection principle mainly composed of ultrasonic waves or a detector using a detection principle mainly composed of electrical resistance is used. In the water dispersion manufacturing apparatus described above, since the distillate distilled off in the process of solvent removal is continuously or intermittently sent, mainly ultrasonic waves with high detection accuracy of the distillate composition in real time are mainly used. A composition detector using the detection principle is preferred. However, in the present embodiment, the present invention is not limited to the composition detector. For example, a temporary storage tank is provided between the aggregator 18 and the composition detector 19, and component analysis of the temporarily stored liquid is performed. After that, a method of intermittently collecting and collecting the distillate in the distillate collection tanks 30 and 31 may be employed. In such a case, for example, by preparing a calibration curve for each component in advance using gas chromatography or liquid chromatography, the composition of the temporarily stored distillate is determined, and the temporarily stored distillate is used as the distillate. You may distribute to the collection tank 30 or the distillate collection tank 31. In addition, the composition detector 19 is electrically connected to a CPU (not shown), and the CPU is preliminarily configured with the solvent removal conditions in the water dispersion production tank 10 and the composition with respect to the time of the distillate produced by the solvent removal conditions. The relationship with the change may be stored as a map, and the distillate may be distributed to the distillate collection tank 30 or the distillate collection tank 31 by the composition detector 19 based on this map.

次に、本実施の形態における他の水分散体製造装置の動作について、ポリエステル樹脂分散体の製造方法を例に取り、以下に説明する。   Next, the operation of another water dispersion production apparatus in the present embodiment will be described below by taking a production method of a polyester resin dispersion as an example.

まず、ポリエステル樹脂水分散体の製造初回時には、水分散体製造槽10に、溶剤貯留槽25から溶剤供給ライン15を介して有機溶剤を供給し、純水貯留槽24から純水供給ライン14を介して純水を供給し、塩基性成分貯留槽23から塩基性成分供給ライン13を介して塩基性成分を供給し、有機溶媒を主体とした水および/または塩基性成分との混合溶液を作製し、次いで、樹脂貯留槽22から樹脂供給ライン12を介して分子内に極性基を有するポリエステル樹脂を供給して、駆動源17を用いて撹拌機16を駆動させ、上記混合溶液に上記ポリエステル樹脂が溶解される。その後、水分散体製造槽10に設けられたpH検出器(図示せず)の出力に基づき、塩基性成分貯留槽23から塩基性成分供給ライン13を介して水分散体製造槽10に塩基性成分を供給し、上記混合溶液と上記ポリエステル樹脂とを含む溶解液を中和し、さらに、純水貯留槽24から純水供給ライン14を介して適量の純水を徐々に供給していき、転相、自己乳化させて溶剤含有乳化液を作製する。   First, at the initial production of the polyester resin water dispersion, the organic solvent is supplied from the solvent storage tank 25 to the water dispersion manufacturing tank 10 via the solvent supply line 15, and the pure water supply line 14 is supplied from the pure water storage tank 24. Pure water is supplied through the basic component storage tank 23 through the basic component supply line 13 to produce a mixed solution of water and / or basic components mainly composed of an organic solvent. Then, a polyester resin having a polar group in the molecule is supplied from the resin storage tank 22 through the resin supply line 12, and the stirrer 16 is driven using the drive source 17, and the polyester resin is added to the mixed solution. Is dissolved. Then, based on the output of a pH detector (not shown) provided in the water dispersion production tank 10, the basic composition is transferred from the basic component storage tank 23 to the water dispersion production tank 10 through the basic component supply line 13. Supplying components, neutralizing the solution containing the mixed solution and the polyester resin, and gradually supplying an appropriate amount of pure water from the pure water storage tank 24 via the pure water supply line 14; Phase inversion and self-emulsification are performed to prepare a solvent-containing emulsion.

次いで、水分散体製造槽10を減圧手段、加熱手段(いずれも図示せず)の少なくとも一方を用いて、溶剤含有乳化液から有機溶剤を蒸発除去する。蒸発した有機溶剤含有蒸気は、凝集機18において冷却され、組成検出器19にて組成検出され、留液の組成に応じて、樹脂溶解に適し再利用可能な留液は留液回収槽30へ、再利用不可能な留液は留液回収槽31へ、それぞれ分離回収される。したがって、再利用不可能な留液のみ分別して廃棄物とすることができ、従来のように製造毎に留液を排出する場合に比べ、廃棄物の排出量が削減される。   Next, the organic solvent is removed from the solvent-containing emulsion by evaporating the aqueous dispersion production tank 10 using at least one of a decompression unit and a heating unit (both not shown). The evaporated organic solvent-containing vapor is cooled in the agglomerator 18 and the composition is detected by the composition detector 19. The distillate suitable for resin dissolution and reusable according to the composition of the distillate is sent to the distillate collection tank 30. The distillate that cannot be reused is separated and collected in the distillate collection tank 31. Therefore, only the distillate that cannot be reused can be separated into waste, and the amount of waste discharged is reduced compared to the case where the distillate is discharged every time of production as in the prior art.

また、ポリエステル樹脂水分散体の製造初回以降は、留液回収槽30に貯留された留液の組成を、上述したいずれかの形態の組成検出器19と同じ構成の組成検出器(図示せず)を用いて検出し、その組成に応じて送液ポンプ32を制御し、留液回収槽30から留液送液ライン33を介して、留液の一部を水分散体製造槽10に供給する。供給された留液の量に応じて、初回製造時に比べ少ない量の純水と有機溶剤が、それぞれ純水供給ライン14及び溶剤供給ライン15を介して水分散体製造槽10に供給され、混合溶液が作製される。次いで、樹脂貯留槽22から樹脂供給ライン12を介して分子内に極性基を有するポリエステル樹脂を供給して、駆動源17を用いて撹拌機16を駆動させ、上記混合溶液に上記ポリエステル樹脂が溶解される。ここで、本実施の形態で用いる塩基性成分については、後述するが、例えば揮発性の高いアミン化合物を用いる場合、作製された混合溶媒には、留液中に含有された揮発性の高いアミン化合物からなる塩基性成分も含有されることとなる。一方、分子内に極性基を有するポリエステル樹脂は、極性基同士の会合により、見かけの分子量が高くなり、溶剤溶解性が悪く、場合によっては有機溶剤の添加量を多くしなければならないことが知られている。したがって、混合溶液に塩基性成分が含まれることにより、塩基性成分を含まない場合に比べ、上記ポリエステル樹脂の溶解性が高くなり、その結果、溶解時間も、塩基性成分を含まない混合溶媒に比べ、短縮される。また、塩基性成分を含まない場合に比べ、混合溶液中の有機溶媒量が削減され、さらに、留液の一部を混合溶液に使用することにより、新規に添加される有機溶媒量も削減される。また、場合によっては、塩基性成分を含まない場合に比べ、分子内に極性基を有するポリエステル樹脂の分散性も向上するため、最終的に得られるポリエステル樹脂水分散体における粒度分布が狭くなる。   In addition, after the initial production of the polyester resin aqueous dispersion, the composition of the distillate stored in the distillate collection tank 30 is the same as the composition detector 19 of any form described above (not shown). ) And the liquid feed pump 32 is controlled according to the composition, and a part of the distillate is supplied from the distillate collection tank 30 to the water dispersion production tank 10 via the distillate liquid feed line 33. To do. A small amount of pure water and an organic solvent are supplied to the water dispersion production tank 10 via the pure water supply line 14 and the solvent supply line 15, respectively, according to the amount of the supplied distillate, and mixed. A solution is made. Next, a polyester resin having a polar group in the molecule is supplied from the resin storage tank 22 through the resin supply line 12, and the stirrer 16 is driven using the driving source 17, so that the polyester resin is dissolved in the mixed solution. Is done. Here, although the basic component used in the present embodiment will be described later, for example, in the case of using a highly volatile amine compound, the prepared mixed solvent includes a highly volatile amine contained in the distillate. The basic component which consists of a compound will also be contained. On the other hand, a polyester resin having a polar group in the molecule has a high apparent molecular weight due to the association between the polar groups, poor solvent solubility, and in some cases, the addition amount of the organic solvent must be increased. It has been. Therefore, when the basic component is included in the mixed solution, the solubility of the polyester resin is higher than when the basic component is not included. As a result, the dissolution time is also reduced in the mixed solvent not including the basic component. Compared with, it is shortened. In addition, the amount of organic solvent in the mixed solution is reduced compared to the case where no basic component is contained, and furthermore, the amount of newly added organic solvent is reduced by using a part of the distillate in the mixed solution. The Further, in some cases, the dispersibility of the polyester resin having a polar group in the molecule is improved as compared with the case where no basic component is contained, so that the particle size distribution in the finally obtained polyester resin aqueous dispersion becomes narrow.

本実施の形態では、2回目以降のポリエステル樹脂水分散体の製造時における混合溶液中の留液の割合は、30/100以上95/100以下であり、廃棄物量削減の観点からは、50/100以上95/100である。但し、水分散体の製造に用いる有機溶剤の種類や塩基性成分の種類に応じて、適宜選択される。   In the present embodiment, the ratio of the distillate in the mixed solution at the time of producing the polyester resin aqueous dispersion for the second and subsequent times is 30/100 or more and 95/100 or less. From the viewpoint of reducing the amount of waste, 50 / 100 or more and 95/100. However, it is appropriately selected according to the type of organic solvent used for the production of the aqueous dispersion and the type of basic component.

上述したポリエステル樹脂としては、ポリカルボン酸成分およびポリオール成分からなるポリエステル原料を縮重合して得られるポリエステル樹脂が使用できる。ポリエステル樹脂の原料としては、酸(あるいはそのエステル化物)とグリコール成分が使用される。   As the polyester resin described above, a polyester resin obtained by condensation polymerization of a polyester raw material composed of a polycarboxylic acid component and a polyol component can be used. As a raw material for the polyester resin, an acid (or an esterified product thereof) and a glycol component are used.

2価のカルボン酸は、芳香族ジカルボン酸としてテレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等が挙げられる。脂肪族カルボン酸は、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、アゼライン酸等が挙げられる。脂環族ポリカルボン酸は、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、ダイマー酸等の脂環族ジカルボン酸が挙げられる。これらは1種または2種以上任意に使用できる。   Examples of the divalent carboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid as aromatic dicarboxylic acids. Examples of the aliphatic carboxylic acid include succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, and azelaic acid. Examples of the alicyclic polycarboxylic acid include alicyclic dicarboxylic acids such as 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, and dimer acid. These may be used alone or in combination of two or more.

上記ポリカルボン酸成分の合計量を100モル%とした時、そのうち芳香族ジカルボン酸の量は80モル%以上であることが好ましい。好ましくは、85モル%以上であり、さらに好ましくは90モル%である。上記芳香族ジカルボン酸の合計が80モル%未満では得られるポリエステル樹脂の耐加水分解性や、得られる塗膜の硬度が不充分になる場合がある。   When the total amount of the polycarboxylic acid component is 100 mol%, the amount of aromatic dicarboxylic acid is preferably 80 mol% or more. Preferably, it is 85 mol% or more, and more preferably 90 mol%. If the total of the above aromatic dicarboxylic acids is less than 80 mol%, the hydrolysis resistance of the resulting polyester resin and the hardness of the resulting coating film may be insufficient.

また、得られる塗膜の耐衝撃性と硬度との両立の観点から、テレフタル酸とイソフタル酸を併用して使用することが特に好ましく、水分散体作製時の分散性および安定性に優れる。   Moreover, it is particularly preferable to use terephthalic acid and isophthalic acid in combination from the viewpoint of achieving both impact resistance and hardness of the resulting coating film, and the dispersibility and stability during the preparation of the aqueous dispersion are excellent.

上記ポリカルボン酸のうち芳香族ジカルボン酸以外の脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸は、得られるポリエステル樹脂の耐加水分解性および得られる塗膜の耐候性の観点から、セバシン酸、シクロヘキサンジカルボン酸類が好ましい。また、本発明の効果を損なわない範囲で、多価カルボン酸を併用しても良い。3価以上のカルボン酸、その酸無水物又はその低級アルキルエステルとしては、例えば1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸等、又はこれらの酸の無水物もしくは低級アルキルエステル等が挙げられる。   Among the above polycarboxylic acids, aliphatic dicarboxylic acids other than aromatic dicarboxylic acids and alicyclic dicarboxylic acids are sebacic acid and cyclohexanedicarboxylic acid from the viewpoint of hydrolysis resistance of the resulting polyester resin and weather resistance of the resulting coating film. Acids are preferred. Moreover, you may use polyvalent carboxylic acid together in the range which does not impair the effect of this invention. Examples of the trivalent or higher carboxylic acid, its acid anhydride or its lower alkyl ester include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, tetra (methylene Carboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, empole trimer acid and the like, and anhydrides or lower alkyl esters of these acids.

また、上記ポリオールとしては、具体的には2価の脂肪族グリコールとして、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−プロパンジオール、トリエチレングリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,4−ブタンジオール、2−メチル−3−メチル−1,4−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなどである。また、2価の芳香族グリコールとしてビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、p−キシレン−α,α’−ジオール、m−キシレン−α,α’−ジオールなどである。   In addition, as the polyol, specifically, as divalent aliphatic glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-propanediol, triethylene glycol, 2-methyl-1,3- Propanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 2-methyl-1,4-butanediol, 2 -Methyl-3-methyl-1,4-butanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, etc. It is. Examples of the divalent aromatic glycol include an ethylene oxide adduct of bisphenol A, a propylene oxide adduct of bisphenol A, p-xylene-α, α'-diol, m-xylene-α, α'-diol.

また、2価の脂環族グリコールとしては、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールA、ダイマージオールなどが挙げられる。   Examples of the divalent alicyclic glycol include 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,2-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, and dimer diol.

3価以上の多価アルコールとしては、例えばソルビトール、1,2,3,6,−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4,−ブタントリオール、1,2,5,−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4,−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5,−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。   Examples of the trihydric or higher polyhydric alcohol include sorbitol, 1,2,3,6, -hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4,- Butanetriol, 1,2,5, -pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4, -butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5,- And trihydroxymethylbenzene.

上記ポリエステル樹脂には水分散を可能とするために極性基を分子内に有する必要がある。極性基は、カルボキシル基やその塩以外の極性基でもよい。例えば、スルホン酸基、リン酸基やそれらの塩等が挙げられるが、これらは1種又は2種以上有することができる。スルホン酸金属塩基を導入する方法としては、5−スルホイソフタル酸、4−スルホナフタレン−2,7−ジカルボン酸、5〔4−スルホフェノキシ〕イソフタル酸等の金属塩又は2−スルホ−1,4−ブタンジオ−ル、2,5−ジメチル−3−スルホ−2,5−ヘキサンジオ−ル等の金属塩等のスルホン酸金属塩基を含有するジカルボン酸又はグリコ−ルを使用する方法が挙げられる。   The polyester resin needs to have a polar group in the molecule to enable water dispersion. The polar group may be a polar group other than a carboxyl group or a salt thereof. For example, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, or a salt thereof can be used, and these can be used alone or in combination of two or more. As a method of introducing a sulfonic acid metal base, metal salts such as 5-sulfoisophthalic acid, 4-sulfonaphthalene-2,7-dicarboxylic acid, 5 [4-sulfophenoxy] isophthalic acid, or 2-sulfo-1,4 Examples thereof include a method using a dicarboxylic acid or glycol containing a sulfonate metal base such as a metal salt such as butanediol or 2,5-dimethyl-3-sulfo-2,5-hexanediol.

上記ポリエステル樹脂へのカルボキシル基の導入方法は、樹脂を重合した後に常圧、窒素雰囲気下、無水トリメリット酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水コハク酸、無水1,8−ナフタル酸、無水1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキサン−1,2,3,4−テトラカルボン酸−3,4−無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、ナフタレン1,8:4,5−テトラカルボン酸二無水物などから1種または2種以上を選択し、重縮合終了後に前記した酸無水物を添加する方法や樹脂を高分子量化する前のオリゴマー状態のものにこれらの酸無水物を投入し、次いで減圧下の重縮合により高分子量化することで、樹脂にカルボキシル基を導入する方法などがある。これらのうち、前者の方法が目標とする酸価が得られやすく好ましい。   The method for introducing a carboxyl group into the polyester resin is, after polymerizing the resin, under normal pressure and nitrogen atmosphere, trimellitic anhydride, phthalic anhydride, pyromellitic anhydride, succinic anhydride, 1,8-naphthalic anhydride, 1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride, cyclohexane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid-3,4-anhydride, ethylene glycol bisanhydro trimellitate, 5- (2,5-dioxotetrahydro- 3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, naphthalene 1,8: 4,5-tetracarboxylic dianhydride, etc. After the condensation is completed, these acid anhydrides are put into the oligomer state before the method of adding the acid anhydrides described above or before the resin is made high molecular weight, and then under reduced pressure. By high molecular weight by condensation, and a method of introducing a carboxyl group into the resin. Of these, the acid value targeted by the former method is easily obtained, which is preferable.

上記ポリエステル樹脂は、水分散体の安定性、耐溶剤性の観点から、親水性極性基濃度が40〜500当量/106gであることが好ましく、80〜400当量/106gであることがより好ましく、120〜350当量/106gであることがさらに好ましい。上記極性基濃度が40当量/106g未満では水分散体の保存安定性が低下する場合がある。また、500当量/106gを超えると、得られる塗膜の耐水性が劣る恐れがある。 The polyester resin preferably has a hydrophilic polar group concentration of 40 to 500 equivalents / 10 6 g, preferably 80 to 400 equivalents / 10 6 g, from the viewpoint of the stability of the aqueous dispersion and the solvent resistance. Is more preferable, and it is further more preferable that it is 120-350 equivalent / 10 < 6 > g. If the polar group concentration is less than 40 equivalents / 10 6 g, the storage stability of the aqueous dispersion may decrease. Moreover, when it exceeds 500 equivalent / 10 < 6 > g, there exists a possibility that the water resistance of the coating film obtained may be inferior.

また、本発明に用いられるポリエステル樹脂は、数種のモノマーを共縮重合して得られるものであり、重合の方法としては、特に限定されることなく公知の方法が用いられる。   The polyester resin used in the present invention is obtained by co-condensation polymerization of several types of monomers, and the polymerization method is not particularly limited, and a known method is used.

上記ポリエステル樹脂の縮重合を行う場合、重合触媒を用いても良い。重合触媒としては、例えば、チタン化合物(テトラ−n−ブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、チタンオキシアセチルアセトネートなど)、アンチモン化合物(トリブトキシアンチモン、三酸化アンチモンなど)、ゲルマニウム化合物(テトラ−n−ブトキシゲルマニウム、酸化ゲルマニウムなど)、亜鉛化合物(酢酸亜鉛など)、アルミニウム化合物(酢酸アルミニウム、アルミニウムアセチルアセテートなど)、錫化合物(ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オキサイド)などを挙げることができる。上記重合触媒は1種又は2種以上使用してもよい。重合の反応性の面からチタン化合物が好ましい。   When performing condensation polymerization of the polyester resin, a polymerization catalyst may be used. Examples of the polymerization catalyst include titanium compounds (tetra-n-butyl titanate, tetraisopropyl titanate, titanium oxyacetylacetonate, etc.), antimony compounds (tributoxyantimony, antimony trioxide, etc.), germanium compounds (tetra-n-butoxy, etc.). Examples thereof include germanium and germanium oxide), zinc compounds (such as zinc acetate), aluminum compounds (such as aluminum acetate and aluminum acetyl acetate), and tin compounds (dibutyltin dilaurate, dibutyltin oxide). You may use the said polymerization catalyst 1 type (s) or 2 or more types. Titanium compounds are preferred from the viewpoint of polymerization reactivity.

上記ポリエステル樹脂は数平均分子量2000以上であり、3000以上であることが更に好ましい。上記数平均分子量の上限は特に限定されないが、溶剤溶解性の観点から、実質的には100000以下であることが好ましい。上記数平均分子量が3000未満では、得られる塗膜の加工性、耐衝撃性および耐食性、分散安定性が低下することがある。上記数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定によるポリスチレン換算値によって決定することができる。   The polyester resin has a number average molecular weight of 2000 or more, and more preferably 3000 or more. The upper limit of the number average molecular weight is not particularly limited, but is preferably substantially 100,000 or less from the viewpoint of solvent solubility. When the number average molecular weight is less than 3000, the processability, impact resistance and corrosion resistance, and dispersion stability of the resulting coating film may be lowered. The said number average molecular weight can be determined by the polystyrene conversion value by a gel permeation chromatography measurement.

上記ポリエステル樹脂は、ガラス転移温度が下限20℃、上限100℃であることが好ましい。好ましくは、下限は30℃であることが好ましく、40℃であることがさらに好ましい。上限は90℃であることが好ましく、80℃であることがさらに好ましい。上記ガラス転移温度は、示差走査熱量計の測定によって決定することができる。   The polyester resin preferably has a glass transition temperature of a lower limit of 20 ° C. and an upper limit of 100 ° C. Preferably, the lower limit is preferably 30 ° C, more preferably 40 ° C. The upper limit is preferably 90 ° C, and more preferably 80 ° C. The glass transition temperature can be determined by measurement with a differential scanning calorimeter.

上記ポリエステル樹脂は水分散体の製造効率を考慮すると示差操作熱量計にて結晶融点が認められない非晶性であることが望ましい。   In view of the production efficiency of the aqueous dispersion, the polyester resin is desirably amorphous so that no crystalline melting point is observed by a differential operation calorimeter.

製造において、ポリエステル樹脂を溶解するにあたり、有機溶剤/水/塩基性成分の割合は質量比で、980/19/1〜500/490/10、好ましくは970/29/1〜600/391/9、より好ましくは960/38/2〜700/292/8、さらに好ましくは、950/48/2〜800/192/8である。水の濃度が2%未満、塩基性成分0.1%未満では、溶解性が有機溶剤単独との差異がなく、水及び塩基性成分を添加する効果がみられないことがある。また水の濃度が50%以上、塩基性成分1%以上では、却って溶解性を減じてしまうおそれがある。   In the production of the polyester resin, the ratio of organic solvent / water / basic component is 980/19/1 to 500/490/10, preferably 970/29/1 to 600/391/9. More preferably, it is 960/38/2 to 700/292/8, and further preferably 950/48/2 to 800/192/8. When the water concentration is less than 2% and the basic component is less than 0.1%, the solubility is not different from that of the organic solvent alone, and the effect of adding water and the basic component may not be observed. On the other hand, if the water concentration is 50% or more and the basic component is 1% or more, the solubility may be reduced.

有機溶剤としては、メチルエチルケトン、アセトン等のケトン系溶剤、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキサン、ジオキソラン等の環状エーテル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル系溶剤、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−ブロパノール、n−ブタノール、ジアセトンアルコール、2−エチルヘキサノール等のアルコール系溶剤を使用できる。その他、アセトニトリル、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、n−メチルピロリドン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルなども用いることができる。このうち、系からの溜去のしやすから、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキサン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールの使用が好ましい。   Examples of organic solvents include ketone solvents such as methyl ethyl ketone and acetone, cyclic ether solvents such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,3-dioxane, and dioxolane, ester solvents such as methyl acetate and ethyl acetate, methanol, and ethanol. Alcohol solvents such as isopropyl alcohol, n-propanol, n-butanol, diacetone alcohol, and 2-ethylhexanol can be used. In addition, acetonitrile, dimethylacetamide, dimethylformamide, n-methylpyrrolidone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethyl carbitol, butyl carbitol, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, and the like can also be used. Among these, use of methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,3-dioxane, ethyl acetate, methanol, ethanol, isopropyl alcohol is preferable because of easy removal from the system.

本実施の形態における有機溶剤としては、ケトン系溶剤、エステル系溶剤からなる群から選択される少なくとも1種類とアルコール系溶剤とを併用することが、分子内に極性基を有するポリエステル樹脂の溶解性を高くし、かつ、系内の親疎水性のバランスが適度に調整され、水分散体の粒度分布がより狭く出来るという観点から好ましい。   As the organic solvent in the present embodiment, it is possible to use at least one kind selected from the group consisting of a ketone solvent and an ester solvent and an alcohol solvent in combination with the solubility of the polyester resin having a polar group in the molecule. From the viewpoint that the balance of hydrophilicity / hydrophobicity in the system is moderately adjusted and the particle size distribution of the aqueous dispersion can be made narrower.

本実施の形態においては上記のポリエステル樹脂を有機溶剤と水からなる混合溶液に溶解した後、系に水を添加して転相、自己乳化させる工程が必要である。水は一度に多量に添加すると、ポリエステル樹脂の凝集が起こることがあり得るので、少量ずつ添加するのが好ましい。また、加温した水(お湯)を添加するのも好ましい処方である。   In the present embodiment, it is necessary to dissolve the polyester resin in a mixed solution composed of an organic solvent and water, and then add water to the system to perform phase inversion and self-emulsification. If water is added in a large amount at once, the polyester resin may be aggregated. Therefore, it is preferable to add water little by little. It is also a preferable prescription to add warm water (hot water).

本実施の形態では、カルボキシル基を導入したポリエステル樹脂の水分散体を作製する場合、分散体の安定化のために、分散体表面のカルボキシル基などの極性基の一部、あるいは全部を、上述したように、塩基性成分で中和する。   In this embodiment, when preparing an aqueous dispersion of a polyester resin into which a carboxyl group has been introduced, in order to stabilize the dispersion, a part or all of polar groups such as carboxyl groups on the surface of the dispersion is used as described above. Neutralize with basic components as described.

上記中和に使用できる塩基性成分としては、例えば、アンモニアやトリエチルアミンに代表されるアミン化合物、あるいは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどの代表される無機塩基類を挙げることが出来るが、例えば、最終的に得られるポリエステル樹脂水分散体中に、実質的に塩基性成分を含まないためには、揮発性の高いアミン化合物であることが好ましい。   Examples of basic components that can be used for the neutralization include amine compounds typified by ammonia and triethylamine, and inorganic bases typified by sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide. For example, in order to contain substantially no basic component in the finally obtained polyester resin aqueous dispersion, an amine compound having high volatility is preferable.

上記揮発性の高いアミン化合物としては、具体的には、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−n−プロピルアミン、ジメチル−n−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、またはトリエタノールアミンをはじめ、N−メタノールアミン、N−アミノエチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、モノイソプロパノールアモン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、またはN,N−ジメチルプロパノールアミンなどを挙げることができる。特に好ましいのは、トリエチルアミン、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、N,N−ジメチルエタノールアミン、またはN,N−ジメチルプロパノールアミンなどである。また、これらの揮発性の高いアミン化合物を2種以上併用しても良い。   Specific examples of the highly volatile amine compound include ammonia, monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, mono-n-propylamine, dimethyl-n-propylamine, monoethanolamine, Diethanolamine or triethanolamine, N-methanolamine, N-aminoethylethanolamine, N-methyldiethanolamine, monoisopropanolamon, diisopropanolamine, triisopropanolamine, N, N-dimethylethanolamine, or N, N -Dimethylpropanolamine etc. can be mentioned. Particularly preferred are triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, N, N-dimethylpropanolamine and the like. Two or more of these highly volatile amine compounds may be used in combination.

さらに、本実施の形態におけるポリエステル樹脂水分散体では、ポリエステル樹脂は、一種以上から構成されてもよく、さらに、アクリル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等が含まれていてもよい。   Furthermore, in the polyester resin aqueous dispersion in the present embodiment, the polyester resin may be composed of one or more kinds, and may further include an acrylic resin, an alkyd resin, an epoxy resin, a urethane resin, and the like.

本実施の形態における水分散体には、硬化剤が含まれてもよい。硬化剤としては、一般的に用いられているものを使用することができ、このようなものとしては、メラミン系化合物、ブロックイソシアネート、水分散型イソシアネート硬化剤、エポキシ化合物、アジリジン化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物、金属イオン等が挙げられる。得られた塗膜の諸性能、コストの点からメラミン系化合物樹脂及び/又はブロックイソシアネートが一般的に用いられる。   The aqueous dispersion in the present embodiment may contain a curing agent. As the curing agent, commonly used ones can be used, such as melamine compounds, block isocyanates, water-dispersed isocyanate curing agents, epoxy compounds, aziridine compounds, carbodiimide compounds, Examples include oxazoline compounds and metal ions. Melamine-based compound resins and / or blocked isocyanates are generally used from the viewpoints of various performances and costs of the obtained coating films.

上記硬化剤としてのメラミン系硬化剤は、特に限定されるものではなく、水溶性あるいは非水溶性のいずれであってもよく、例えば、アルキルエーテル化したアルキルエーテル化メラミン樹脂が好ましく、メトキシ基及び/又はブトキシ基で置換されたメラミン樹脂がより好ましい。このようなメラミン樹脂としては、メトキシ基を単独で有するものとして、スミマールM−30W、スミマールM−40W、スミマールM−50W、スミマールMC−1(いずれも住友化学社製)、サイメル325、サイメル327、サイメル370、マイコート723;メトキシ基とブトキシ基との両方を有するものとして、サイメル202、サイメル204、サイメル232、サイメル235、サイメル236、サイメル238、サイメル254、サイメル266、サイメル267(いずれも商品名、三井サイテック社製);ブトキシ基を単独で有するものとして、マイコート506(商品名、三井サイテック社製)、ユーバン20N60、ユーバン20SE(いずれも商品名、三井化学社製)、スーパーベッカミン(大日本インキ化学工業社製)等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのうち、スミマールM−40W、スミマールMC−1がより好ましい。   The melamine-based curing agent as the curing agent is not particularly limited, and may be either water-soluble or water-insoluble. For example, alkyl etherified melamine resin is preferable, and methoxy group and A melamine resin substituted with a butoxy group is more preferred. As such a melamine resin, those having a methoxy group alone, Sumimar M-30W, Sumimar M-40W, Sumimar M-50W, Sumimar MC-1 (all manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), Cymel 325, Cymel 327 Cymel 370, My Coat 723; Cymel 202, Cymel 204, Cymel 232, Cymel 235, Cymel 236, Cymel 238, Cymel 254, Cymel 266, Cymel 267 (all of which have both a methoxy group and a butoxy group) Product name, manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd.); Mycoat 506 (trade name, manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd.), Uban 20N60, Uban 20SE (both trade names, manufactured by Mitsui Chemicals Co., Ltd.), Super Bekka Min (Dai Nippon Ink Chemical) Gosha, Ltd.), and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, Sumimar M-40W and Sumimar MC-1 are more preferable.

また、上記ブロックイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等のポリイソシアネートに活性水素を有するブロック剤を付加させることによって得ることができるものであって、加熱によりブロック剤が解離してイソシアネート基が発生し、上記樹脂成分中の官能基と反応し硬化するものが挙げられる。   The blocked isocyanate can be obtained by adding a blocking agent having active hydrogen to a polyisocyanate such as tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and is blocked by heating. Examples include agents that dissociate to generate isocyanate groups that react with the functional groups in the resin component and cure.

以下、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、これらにより本発明は限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these.

[分子内に極性基を有するポリエステル樹脂の調製]
撹拌機、温度計、コンデンサー、窒素ガス導入管を備えた反応容器中に、テレフタル酸ジメチル23mol%、イソフタル酸10mol%、ドデセニルコハク酸無水物15mol%、トリメリット酸無水物3mol%、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物5mol%、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物45mol%の割合で投入し、反応容器中を乾燥窒素ガスで置換した後、触媒としてジブチルスズオキシド0.06mol%の割合で加え、窒素ガス気流下約190℃で約7時間撹拌反応させ、さらに温度を約250℃に上げて約5.0時間撹拌反応させた後、反応容器内を10.0mmHgまで減圧し、減圧下で約0.5時間攪拌反応させて、分子内に極性基を有するポリエステル樹脂の一種の非晶性ポリエステル樹脂を得た。得られた非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移点(Tg)は55℃であった。また重量平均分子量(Mw)は21200、樹脂の酸価は15.2mgKOH/gであった。
[Preparation of polyester resin having polar group in molecule]
In a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, condenser and nitrogen gas inlet tube, dimethyl terephthalate 23 mol%, isophthalic acid 10 mol%, dodecenyl succinic anhydride 15 mol%, trimellitic anhydride 3 mol%, bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct 5 mol% and bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct 45 mol% were charged and the reaction vessel was purged with dry nitrogen gas, and then added as a catalyst at a rate of 0.06 mol% dibutyltin oxide and nitrogen gas. The reaction was stirred for about 7 hours at about 190 ° C. under a stream of air, and the temperature was further raised to about 250 ° C. for about 5.0 hours. After that, the reaction vessel was depressurized to 10.0 mmHg and about 0.0. A kind of non-crystalline polyester polyester resin having a polar group in the molecule after stirring for 5 hours. To give an ester resin. The obtained amorphous polyester resin had a glass transition point (Tg) of 55 ° C. The weight average molecular weight (Mw) was 21,200, and the acid value of the resin was 15.2 mgKOH / g.

上記非晶性ポリエステル樹脂の各特性値は次のように測定された。   Each characteristic value of the amorphous polyester resin was measured as follows.

−ガラス転移温度の測定方法−
トナーのガラス転移温度は、DSC(示差走査型熱量計)測定法により決定し、ASTMD3418−8に準拠して測定された主体極大ピークより求めた。
-Measuring method of glass transition temperature-
The glass transition temperature of the toner was determined by DSC (Differential Scanning Calorimetry) measurement method, and was determined from the main maximum peak measured according to ASTM D3418-8.

主体極大ピークの測定には、パーキンエルマー社製のDSC−7を用いることができる。この装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛との融点を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いる。サンプルは、アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行った。   DSC-7 manufactured by Perkin Elmer Co. can be used for measurement of the main maximum peak. The temperature correction of the detection part of this apparatus uses the melting point of indium and zinc, and the correction of heat quantity uses the heat of fusion of indium. As the sample, an aluminum pan was used, an empty pan was set as a control, and the measurement was performed at a heating rate of 10 ° C./min.

−樹脂粒子の分子量測定方法−
分子量分布は、以下の条件で行ったものである。GPCは「HLC−8120GPC、SC−8020(東ソー(株)社製)装置」を用い、カラムは「TSKgel、SuperHM−H(東ソー(株)社製、6.0mmID×15cm)」を2本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。実験条件としては、試料濃度0.5%、流速0.6ml/min、サンプル注入量10μl、測定温度40℃、IR検出器を用いて実験を行った。また、検量線は東ソー社製「polystylene標準試料TSK standard」:「A−500」、「F−1」、「F−10」、「F−80」、「F−380」、「A−2500」、「F−4」、「F−40」、「F−128」、「F−700」の10サンプルから作製した。
-Molecular weight measurement method for resin particles-
The molecular weight distribution is performed under the following conditions. GPC uses “HLC-8120GPC, SC-8020 (manufactured by Tosoh Corporation)” apparatus, and two columns use “TSKgel, SuperHM-H (manufactured by Tosoh Corporation, 6.0 mm ID × 15 cm)”. , THF (tetrahydrofuran) was used as an eluent. As experimental conditions, an experiment was performed using a sample concentration of 0.5%, a flow rate of 0.6 ml / min, a sample injection amount of 10 μl, a measurement temperature of 40 ° C., and an IR detector. The calibration curve is “polystylen standard sample TSK standard” manufactured by Tosoh Corporation: “A-500”, “F-1”, “F-10”, “F-80”, “F-380”, “A-2500”. ”,“ F-4 ”,“ F-40 ”,“ F-128 ”, and“ F-700 ”.

(樹脂酸価)
樹脂酸価は以下の様にして測定を行った。樹脂約1gを精秤し、テトラヒドロフラン80mlに溶解する。指示薬としてフェノールフタレインを加え、0.1N KOH エタノール溶液を用いて滴定し、30秒間色が持続したところを終点とし、使用した0.1N KOH エタノール溶液量より、酸価(樹脂1gに含有する遊離脂肪酸を中和するのに必要なKOHのmg数 JIS K0070:92記載に準ずる)を算出した。
(Resin acid value)
The resin acid value was measured as follows. About 1 g of resin is precisely weighed and dissolved in 80 ml of tetrahydrofuran. Phenolphthalein was added as an indicator, titrated with a 0.1N KOH ethanol solution, and the end point was when the color lasted for 30 seconds. From the amount of 0.1N KOH ethanol solution used, the acid value (contained in 1 g of resin) The number of mg of KOH necessary to neutralize free fatty acids was calculated according to JIS K0070: 92).

<比較例1>
[ポリエステル樹脂水分散体Aの調製]
撹拌機、コンデンサー、温度計を具備した水分散体製造槽10(図1)に、樹脂供給ライン12を介して供給された上記調製の非晶性ポリエステル樹脂100部を、溶剤供給ライン15、純水供給ライン14(いずれも図1)を介して供給された酢酸エチル60部とイソプロパノール60部とイオン交換水4部の混合溶液に溶解し、撹拌速度40rpmで70℃で撹拌したところ、2時間で樹脂は溶解した。溶解後、28%アンモニア水を添加して、溶解液のpHを7.0に調整した。その後、65℃のイオン交換水(純水ともいう)を380部添加し、転相、自己乳化させ、溶剤含有ポリエステル樹脂水分散体(以下「溶剤含有乳化液」ともいう)を得た。水分散体製造槽10(図1)内を10.0mmHgまで減圧し、減圧下で蒸発した蒸気有機溶剤及びアンモニアを含む蒸気が凝集機18(図1)にて冷却され、組成検出器19にて組成検出されることなく、留液回収槽31に回収された。上記製造工程を5バッチ繰り返し行った。
<Comparative Example 1>
[Preparation of polyester resin aqueous dispersion A]
100 parts of the prepared amorphous polyester resin supplied via the resin supply line 12 to the water dispersion production tank 10 (FIG. 1) equipped with a stirrer, a condenser, and a thermometer, the solvent supply line 15, When dissolved in a mixed solution of 60 parts of ethyl acetate, 60 parts of isopropanol and 4 parts of ion-exchanged water supplied via the water supply line 14 (both in FIG. 1), the mixture was stirred at 70 ° C. at a stirring speed of 40 rpm for 2 hours. The resin was dissolved. After dissolution, 28% aqueous ammonia was added to adjust the pH of the solution to 7.0. Thereafter, 380 parts of ion-exchanged water (also referred to as pure water) at 65 ° C. was added, phase-inverted and self-emulsified to obtain a solvent-containing polyester resin aqueous dispersion (hereinafter also referred to as “solvent-containing emulsion”). The water dispersion production tank 10 (FIG. 1) is depressurized to 10.0 mmHg, and the vapor containing the vapor organic solvent and ammonia evaporated under the reduced pressure is cooled by the aggregator 18 (FIG. 1). The composition was recovered in the distillate recovery tank 31 without being detected. The above production process was repeated 5 batches.

<実施例1>
[ポリエステル樹脂水分散体Bの調製]
初回製造の溶剤含有ポリエステル樹脂水分散体は、比較例1に準じて製造した。次いで、水分散体製造槽10(図1)内を10.0mmHgまで減圧し、減圧下で蒸発した蒸気有機溶剤及びアンモニアを含む蒸気が凝集機18(図1)にて冷却され、組成検出器19として超音波を主体として検出原理を用いた「FUD−1改」(西華産業社製)にて留液の組成を検出し、含有水分率50%以下を基準として、樹脂溶解に適し再利用可能な留液は留液回収槽30(図1)へ、再利用不可能な留液は留液回収槽31(図1)へ、それぞれ分離回収した。このとき、総留液の90質量%の留液が留液回収槽30に貯留された。この留液回収槽30に貯留された留液を、送液ポンプ32、留液送液ライン33を介して水分散体製造槽10(図1)に供給し、2回目のポリエステル樹脂水分散体の調製に供した。
<Example 1>
[Preparation of polyester resin aqueous dispersion B]
The solvent-containing polyester resin aqueous dispersion produced for the first time was produced according to Comparative Example 1. Next, the inside of the aqueous dispersion production tank 10 (FIG. 1) is depressurized to 10.0 mmHg, and the vapor containing the vapor organic solvent and ammonia evaporated under reduced pressure is cooled by the aggregator 18 (FIG. 1), and the composition detector 19, the composition of the distillate is detected by “FUD-1 Kai” (manufactured by Seika Sangyo Co., Ltd.) using ultrasonic detection as the main component, and suitable for resin dissolution based on a moisture content of 50% or less. The distillate that can be used was separated and collected in the distillate collection tank 30 (FIG. 1), and the non-reusable distillate was separated and collected in the distillate collection tank 31 (FIG. 1). At this time, 90 mass% of the total distillate was stored in the distillate collection tank 30. The distillate stored in the distillate collection tank 30 is supplied to the water dispersion production tank 10 (FIG. 1) via the liquid feed pump 32 and the distillate liquid feed line 33, and the polyester resin water dispersion for the second time. It was used for the preparation of

2回目のポリエステル樹脂水分散体の調製では、留液回収槽30に貯留された留液90部と、新たに水分散体製造槽10(図1)に供給された酢酸エチル6部とイソプロパノール6部とイオン交換水0.4部の混合溶液に非晶性ポリエステル樹脂100部を溶解し、撹拌速度40rpmで70℃で撹拌したところ、1時間で樹脂は溶解した。溶解後、28%アンモニア水を添加して、溶解液のpHを7.0に調整した。その後、65℃のイオン交換水(純水ともいう)を380部添加し、転相、自己乳化させ、溶剤含有ポリエステル樹脂水分散体を得た。水分散体製造槽10(図1)内を10.0mmHgまで減圧し、減圧下で蒸発した蒸気有機溶剤及びアンモニアを含む蒸気が凝集機18(図1)にて冷却され、組成検出器19として超音波を主体として検出原理を用いた「FUD−1改」(西華産業社製)を用いて組成検出し、含有水分率50%以下を基準として、樹脂溶解に適し再利用可能な留液は留液回収槽30(図1)へ、再利用不可能な留液は留液回収槽31(図1)へ、それぞれ分離回収した。このとき、総留液の90質量%の留液が留液回収槽30に貯留された。この留液回収槽30に貯留された留液を、送液ポンプ32、留液送液ライン33を介して水分散体製造槽10(図1)に供給し、3回目のポリエステル樹脂水分散体の調製に供した。上記製造工程を5バッチ繰り返し行ったところ、実施例1において留液回収槽31に回収される留液量は、比較例1において留液回収槽31に回収される留液量の1/10であった。また、新規使用される有機溶媒量は、比較例1に比べ減少した。さらに、2回目以降の樹脂溶解時間が、2時間から1時間に短縮された。   In the second preparation of the polyester resin aqueous dispersion, 90 parts of the distillate stored in the distillate collection tank 30, 6 parts of ethyl acetate and isopropanol 6 newly supplied to the water dispersion production tank 10 (FIG. 1). 100 parts of an amorphous polyester resin was dissolved in a mixed solution of 0.4 parts of ion-exchanged water and stirred at 70 ° C. at a stirring speed of 40 rpm, and the resin dissolved in 1 hour. After dissolution, 28% aqueous ammonia was added to adjust the pH of the solution to 7.0. Thereafter, 380 parts of ion-exchanged water (also referred to as pure water) at 65 ° C. was added, and phase inversion and self-emulsification were carried out to obtain a solvent-containing polyester resin aqueous dispersion. The inside of the water dispersion production tank 10 (FIG. 1) is depressurized to 10.0 mmHg, and the vapor containing the vapor organic solvent and ammonia evaporated under the reduced pressure is cooled by the aggregator 18 (FIG. 1). The composition is detected using "FUD-1 Kai" (manufactured by Seika Sangyo Co., Ltd.) using ultrasonic detection as the main component, and is a reusable distillate suitable for resin dissolution based on a moisture content of 50% or less. Was collected in the distillate collection tank 30 (FIG. 1), and the non-reusable distillate was separated and collected in the distillate collection tank 31 (FIG. 1). At this time, 90 mass% of the total distillate was stored in the distillate collection tank 30. The distillate stored in the distillate collection tank 30 is supplied to the water dispersion production tank 10 (FIG. 1) via the liquid feed pump 32 and the distillate liquid feed line 33, and the polyester resin water dispersion for the third time. It was used for the preparation of When the above production process was repeated 5 batches, the amount of the distillate collected in the distillate collection tank 31 in Example 1 was 1/10 of the amount of the distillate collected in the distillate collection tank 31 in Comparative Example 1. there were. In addition, the amount of newly used organic solvent decreased compared to Comparative Example 1. Furthermore, the resin dissolution time for the second and subsequent times was shortened from 2 hours to 1 hour.

<実施例2>
[ポリエステル樹脂水分散体Cの調製]
組成検出器19として、電気抵抗を主体として検出原理を用いた「OM−11型改」(山本インスツルメント社製)を用いた以外は、実施例1に準じてポリエステル樹脂水分散体を作製した。上記「OM−11型改」(山本インスツルメント社製)にて留液の組成を検出し、含有水分率50%以下を基準として、樹脂溶解に適し再利用可能な留液は留液回収槽30(図1)へ、再利用不可能な留液は留液回収槽31(図1)へ、それぞれ分離回収した。このとき、総留液の80質量%の留液が留液回収槽30に貯留された。この留液回収槽30に貯留された留液を、送液ポンプ32、留液送液ライン33を介して水分散体製造槽10(図1)に供給し、2回目のポリエステル樹脂水分散体の調製に供した。
<Example 2>
[Preparation of polyester resin aqueous dispersion C]
A polyester resin aqueous dispersion was prepared in accordance with Example 1 except that “OM-11 type modified” (manufactured by Yamamoto Instruments Co., Ltd.) using a detection principle mainly composed of electrical resistance was used as the composition detector 19. did. The composition of the distillate is detected by the above-mentioned “OM-11 type modification” (manufactured by Yamamoto Instruments Co., Ltd.). The distillate that could not be reused was separated and collected into the distillate collection tank 31 (FIG. 1). At this time, 80% by mass of the total distillate was stored in the distillate collection tank 30. The distillate stored in the distillate collection tank 30 is supplied to the water dispersion production tank 10 (FIG. 1) via the liquid feed pump 32 and the distillate liquid feed line 33, and the polyester resin water dispersion for the second time. It was used for the preparation of

2回目のポリエステル樹脂水分散体の調製では、留液回収槽30に貯留された留液90部と、新たに水分散体製造槽10(図1)に供給された酢酸エチル6部とイソプロパノール6部とイオン交換水0.4部の混合溶液に非晶性ポリエステル樹脂100部を溶解し、撹拌速度40rpmで70℃で撹拌したところ、1時間で樹脂は溶解した。溶解後、28%アンモニア水を添加して、溶解液のpHを7.0に調整した。その後、65℃のイオン交換水(純水ともいう)を380部添加し、転相、自己乳化させ、溶剤含有ポリエステル樹脂水分散体を得た。水分散体製造槽10(図1)内を10.0mmHgまで減圧し、減圧下で蒸発した蒸気有機溶剤及びアンモニアを含む蒸気が凝集機18(図1)にて冷却され、組成検出器19として電気抵抗を主体として検出原理を用いた「OM−11型改」(山本インスツルメント社製)を用いて組成検出し、含有水分率50%以下を基準として、樹脂溶解に適し再利用可能な留液は留液回収槽30(図1)へ、再利用不可能な留液は留液回収槽31(図1)へ、それぞれ分離回収した。このとき、総留液の80質量%の留液が留液回収槽30に貯留された。この留液回収槽30に貯留された留液を、送液ポンプ32、留液送液ライン33を介して水分散体製造槽10(図1)に供給し、3回目のポリエステル樹脂水分散体の調製に供した。上記製造工程を5バッチ繰り返し行ったところ、実施例2において留液回収槽31に回収される留液量は、比較例1において留液回収槽31に回収される留液量の1/5であった。また、新規使用される有機溶媒量は、比較例1に比べ減少した。さらに、2回目以降の樹脂溶解時間が、2時間から1.2時間に短縮された。また、3回目以降の調製にて得られた溶剤含有ポリエステル樹脂水分散体中には、少量ではあるが溶解不良と思われる粗粉の含有が認められたが、品質には影響の無いレベルであった。   In the second preparation of the polyester resin aqueous dispersion, 90 parts of the distillate stored in the distillate collection tank 30, 6 parts of ethyl acetate and isopropanol 6 newly supplied to the water dispersion production tank 10 (FIG. 1). 100 parts of an amorphous polyester resin was dissolved in a mixed solution of 0.4 parts of ion-exchanged water and stirred at 70 ° C. at a stirring speed of 40 rpm, and the resin dissolved in 1 hour. After dissolution, 28% aqueous ammonia was added to adjust the pH of the solution to 7.0. Thereafter, 380 parts of ion-exchanged water (also referred to as pure water) at 65 ° C. was added, and phase inversion and self-emulsification were carried out to obtain a solvent-containing polyester resin aqueous dispersion. The inside of the water dispersion production tank 10 (FIG. 1) is depressurized to 10.0 mmHg, and the vapor containing the vapor organic solvent and ammonia evaporated under the reduced pressure is cooled by the aggregator 18 (FIG. 1). The composition is detected using “OM-11 Kai” (manufactured by Yamamoto Instruments Co., Ltd.) using the detection principle with electrical resistance as the main component, and it is suitable for resin dissolution and can be reused based on a moisture content of 50% or less. The distillate was separated and collected in the distillate collection tank 30 (FIG. 1), and the non-reusable distillate was separated and collected in the distillate collection tank 31 (FIG. 1). At this time, 80% by mass of the total distillate was stored in the distillate collection tank 30. The distillate stored in the distillate collection tank 30 is supplied to the water dispersion production tank 10 (FIG. 1) via the liquid feed pump 32 and the distillate liquid feed line 33, and the polyester resin water dispersion for the third time. It was used for the preparation of When the above production process was repeated 5 batches, the amount of the distillate collected in the distillate collection tank 31 in Example 2 was 1/5 of the amount of the distillate collected in the distillate collection tank 31 in Comparative Example 1. there were. In addition, the amount of newly used organic solvent decreased compared to Comparative Example 1. Furthermore, the resin dissolution time after the second time was shortened from 2 hours to 1.2 hours. In addition, in the solvent-containing polyester resin aqueous dispersion obtained in the third and subsequent preparations, a small amount of coarse powder, which seems to be poorly dissolved, was observed, but at a level that does not affect the quality. there were.

<比較例2>
[ポリエステル樹脂水分散体Dの調製]
非晶性ポリエステル樹脂の溶解時に、28%アンモニア水を添加して中和せず、樹脂溶解攪拌時の撹拌速度を50rpmに上げた以外は、比較例1に準じてポリエステル樹脂水分散体を作製した。
<Comparative example 2>
[Preparation of polyester resin aqueous dispersion D]
A polyester resin aqueous dispersion was prepared in accordance with Comparative Example 1 except that 28% ammonia water was not neutralized when the amorphous polyester resin was dissolved, and the stirring speed during resin dissolution stirring was increased to 50 rpm. did.

樹脂撹拌溶解に1.2時間要し、転相、自己乳化させて、得られた溶剤含有ポリエステル樹脂水分散体中には、溶解不良と思われる粗粉の含有が認められた。さらに、水分散体製造槽10(図1)内を10.0mmHgまで減圧し、減圧下で蒸発した蒸気有機溶剤及びアンモニアを含む蒸気が凝集機18(図1)にて冷却され、組成検出器19にて組成検出されることなく、留液回収槽31に回収された。廃棄される留液量は、比較例1と同様であった。   It took 1.2 hours for the resin to stir and dissolve, and phase-inversion and self-emulsification were carried out. The resulting solvent-containing polyester resin aqueous dispersion contained coarse powder that was thought to be poorly dissolved. Further, the inside of the water dispersion production tank 10 (FIG. 1) is depressurized to 10.0 mmHg, and the vapor containing the vapor organic solvent and ammonia evaporated under the reduced pressure is cooled by the aggregator 18 (FIG. 1). The composition was recovered in the distillate collecting tank 31 without being detected in 19. The amount of the distillate discarded was the same as in Comparative Example 1.

本実施の形態における水分散体製造装置の構成の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a structure of the water dispersion manufacturing apparatus in this Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 水分散体製造槽、12 樹脂供給ライン、13 塩基性成分供給ライン、14 純水供給ライン、15 溶剤供給ライン、16 撹拌機、17 駆動源、18 凝集機、19 組成検出器、22 樹脂貯留槽、23 塩基性成分貯留槽、24 純水貯留槽、25 溶剤貯留槽、30,31 留液回収槽、32 送液ポンプ、33 留液送液ライン。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Water dispersion manufacturing tank, 12 Resin supply line, 13 Basic component supply line, 14 Pure water supply line, 15 Solvent supply line, 16 Stirrer, 17 Drive source, 18 Aggregator, 19 Composition detector, 22 Resin storage Tank, 23 Basic component storage tank, 24 Pure water storage tank, 25 Solvent storage tank, 30, 31 Distillate collection tank, 32 Liquid feed pump, 33 Distillate liquid feed line.

Claims (5)

水分散体を製造する水分散体製造槽と、
前記水分散体製造槽から脱溶剤する過程で回収される留液の組成を検出する留液組成検出手段と、
留液組成に応じて留液を分離回収するための少なくとも2つ以上の留液回収槽と、
前記留液回収槽の少なくとも一槽に貯留された留液を前記水分散体製造槽に供給する供給手段と、を有することを特徴とする水分散体製造装置。
An aqueous dispersion production tank for producing an aqueous dispersion;
A distillate composition detection means for detecting the composition of the distillate recovered in the process of removing the solvent from the aqueous dispersion production tank;
At least two or more distillate collection tanks for separating and collecting distillate according to the distillate composition;
A water dispersion production apparatus comprising: a supply unit configured to supply the liquid dispersion stored in at least one tank of the liquid collection tank to the water dispersion production tank.
分子内に極性基を有するポリエステル樹脂を、有機溶媒と水と塩基性成分とを用い、転相、自己乳化させてポリエステル樹脂水分散体を製造する水分散体製造槽と、
前記水分散体製造槽から脱溶剤する過程で回収される留液の組成を検出する留液組成検出手段と、
留液組成に応じて留液を分離回収するための少なくとも2つ以上の留液回収槽と、
前記留液回収槽の少なくとも一槽に貯留された留液を前記水分散体製造槽に供給する供給手段と、を有し、
前記ポリエステル樹脂水分散体の製造初回時には、前記水分散体製造槽にて、分子内に極性基を有するポリエステル樹脂を、有機溶媒を主体とした水および/または塩基性成分とを含む混合溶液に溶解された後、塩基性成分を添加して中和し、さらに水を添加して、転相、自己乳化させてポリエステル樹脂水分散体が製造され、
前記ポリエステル樹脂水分散体の製造初回以降は、前記水分散体製造槽にて、前記供給手段により供給された留液を前記混合溶液の少なくとも一部として用い、分子内に極性基を有するポリエステル樹脂を溶解させ、次いで塩基性成分を添加し中和して、さらに水を添加して、転相、自己乳化させてポリエステル樹脂水分散体が製造されることを特徴とする水分散体製造装置。
An aqueous dispersion production tank for producing a polyester resin aqueous dispersion by phase inversion and self-emulsification using an organic solvent, water and a basic component, a polyester resin having a polar group in the molecule,
A distillate composition detection means for detecting the composition of the distillate recovered in the process of removing the solvent from the aqueous dispersion production tank;
At least two or more distillate collection tanks for separating and collecting distillate according to the distillate composition;
A supply means for supplying a distillate stored in at least one of the distillate collection tanks to the water dispersion production tank,
In the first production of the polyester resin aqueous dispersion, in the aqueous dispersion production tank, the polyester resin having a polar group in the molecule is mixed with a mixed solution containing water and / or a basic component mainly composed of an organic solvent. After being dissolved, the basic component is added to neutralize, water is further added, phase inversion and self-emulsification are carried out to produce a polyester resin aqueous dispersion,
After the initial production of the polyester resin aqueous dispersion, the polyester resin having a polar group in the molecule, using the distillate supplied by the supply means as at least part of the mixed solution in the aqueous dispersion production tank. An aqueous dispersion production apparatus, wherein a polyester resin aqueous dispersion is produced by dissolving water, neutralizing by adding a basic component, further adding water, phase inversion and self-emulsification.
前記留液組成検出手段は、超音波を主体とする検出原理を用いた検出手段であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の水分散体製造装置。   The water dispersion manufacturing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the distillate composition detection means is detection means using a detection principle mainly composed of ultrasonic waves. 分子内に極性基を有するポリエステル樹脂を、有機溶媒と水と塩基性成分とを用い、転相、自己乳化させてポリエステル樹脂水分散体を製造する水分散体製造工程と、
前記水分散体から脱溶剤する過程で回収される留液の組成を検出する留液組成検出工程と、
留液組成に応じて留液を分離回収するための少なくとも2つ以上の留液回収槽の少なくとも一槽に貯留された留液を前記水分散体製造工程に供給する供給工程と、
を含み、
前記ポリエステル樹脂水分散体の製造初回時には、前記水分散体製造工程にて、分子内に極性基を有するポリエステル樹脂を、有機溶媒を主体とした水および/または塩基性成分とを含む混合溶液に溶解させた後、塩基性成分を添加して中和し、さらに水を添加して、転相、自己乳化させてポリエステル樹脂水分散体を製造し、
前記ポリエステル樹脂水分散体の製造初回以降は、前記水分散体製造工程にて、前記供給工程により供給された留液を前記混合溶液の少なくとも一部として用い、分子内に極性基を有するポリエステル樹脂を溶解させ、次いで塩基性成分をさらに添加して中和し、さらに水を添加して、転相、自己乳化させてポリエステル樹脂水分散体を製造することを特徴とするポリエステル樹脂水分散体の製造方法。
An aqueous dispersion production process for producing an aqueous polyester resin dispersion by phase inversion and self-emulsification of a polyester resin having a polar group in the molecule, using an organic solvent, water, and a basic component ;
A distillate composition detection step of detecting the composition of the distillate recovered in the process of removing the solvent from the aqueous dispersion;
A supplying step of supplying the water dispersion stored in at least one of the two or more distillate collection tanks for separating and collecting the distillate according to the distillate composition to the water dispersion production process;
Including
At the first production of the polyester resin aqueous dispersion, in the aqueous dispersion production process, the polyester resin having a polar group in the molecule is mixed with water and / or a basic component mainly composed of an organic solvent. After dissolving, neutralize by adding a basic component, add water further, phase inversion, self-emulsified to produce a polyester resin aqueous dispersion,
After the first production of the polyester resin aqueous dispersion, in the aqueous dispersion production process, the polyester resin having a polar group in the molecule, using the distillate supplied in the supply process as at least part of the mixed solution. dissolved, then the basic component further added to neutralize, and further addition of water, phase inversion, polyester resin aqueous dispersions and self-emulsifying characterized that you produce a polyester resin aqueous dispersion Manufacturing method.
前記混合溶液は、ケトン系溶剤、エステル系溶剤からなる群から選択される少なくとも1種類とアルコール系溶剤と塩基性水溶液とからなる混合溶液であることを特徴とする請求項4に記載のポリエステル樹脂水分散体の製造方法。   The polyester resin according to claim 4, wherein the mixed solution is a mixed solution composed of at least one selected from the group consisting of ketone solvents and ester solvents, an alcohol solvent, and a basic aqueous solution. A method for producing an aqueous dispersion.
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