JP7415802B2 - Primer and laminate - Google Patents

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Description

本発明は、コロイド結晶層を基材に固定するためのプライマー及び積層体に関する。 The present invention relates to a primer and a laminate for fixing a colloidal crystal layer to a substrate.

フォトニック結晶は、屈折率が異なる物質を光の波長と同程度の間隔で並べたナノ周期構造を持つ人工結晶であり、ブラッグ反射で知られる特定波長の光の反射やフォトニックバンドギャップによる光閉じ込め効果や光増幅効果等、様々な興味深い光学特性を有することから、近年、活発に検討されている。中でもコロイドサイズの粒子が規則的に配列されたコロイド結晶は、比較的簡便に作製できるフォトニック結晶の一つであるが、コロイド結晶の配列を乱すことなくコロイド結晶を含有する層(コロイド結晶層)を基材に固定化し、さらにコロイド結晶層を紫外光や大気中の水分及び衝撃等から保護して長期間安定的に保持するのが難しいという技術的な課題により、大量生産されるまでには至っていない。 A photonic crystal is an artificial crystal with a nano-periodic structure in which materials with different refractive indexes are arranged at intervals similar to the wavelength of light. It has been actively studied in recent years because it has various interesting optical properties such as confinement effect and optical amplification effect. Among them, a colloidal crystal in which colloid-sized particles are arranged regularly is one of the photonic crystals that can be produced relatively easily.However, a layer containing colloidal crystals (a colloidal crystal layer ) to the base material, protect the colloidal crystal layer from ultraviolet light, atmospheric moisture, shock, etc., and maintain it stably for a long period of time. has not yet been reached.

特許文献1では、バインダー成分である水性樹脂を予め添加したコロイド結晶用樹脂組成物を塗布及び乾燥して固定化したコロイド結晶の塗膜が開示されている。しかしながら、この固定化方法では、バインダー成分が粒子の規則配列を阻害するため、塗膜の発色が著しく悪化するという問題がある。また、プライマー層を特段に設けていないために基材との界面にムラが生じやすく、基材との接着性と塗膜耐久性が不足する(接着性不足)。 Patent Document 1 discloses a coating film of colloidal crystals in which a resin composition for colloidal crystals to which an aqueous resin as a binder component is added in advance is applied and fixed by drying. However, this fixing method has a problem in that the binder component inhibits the regular arrangement of the particles, which significantly deteriorates the color development of the coating film. Furthermore, since a primer layer is not specially provided, unevenness tends to occur at the interface with the base material, resulting in insufficient adhesion to the base material and coating film durability (insufficient adhesion).

特許文献2では、粘着剤成分をプライマー層として塗工した基材上に、コロイド結晶層を結着、固定化させたコロイド結晶の塗膜が開示されている。しかしながら、特許文献2に記載のプライマーは、塗膜の強度が低く、傷や圧痕が付きやすいという問題がある。また、特許文献2に記載のプライマーは、プライマー成分がコロイド結晶の空隙に徐々に侵入して空隙を埋めてしまうため、塗膜の発色性が経時で悪化するという課題がある。さらに、特許文献2に記載のプライマーによって形成されるプライマー層は、耐水性や耐溶剤性が低く実用レベルには至っていない(空隙への侵入・強度不足)。 Patent Document 2 discloses a colloidal crystal coating film in which a colloidal crystal layer is bound and fixed on a base material coated with an adhesive component as a primer layer. However, the primer described in Patent Document 2 has a problem in that the strength of the coating film is low and scratches and impressions are easily formed. Furthermore, the primer described in Patent Document 2 has a problem in that the color development of the coating film deteriorates over time because the primer component gradually invades and fills the voids in the colloidal crystals. Furthermore, the primer layer formed by the primer described in Patent Document 2 has low water resistance and solvent resistance and has not reached a practical level (intrusion into voids and insufficient strength).

特許文献3では、ポリビニルアルコールをプライマー層として塗工した基材上に、コロイド結晶を結着、固定化させたコロイド結晶の塗膜が開示されている。しかしながら、特許文献3に記載のプライマーは、耐水性や耐溶剤性が低く、プライマー上にコロイド結晶用組成物を塗布した際、プライマー成分が溶出してコロイド結晶層用組成物に混入し、コロイド結晶の規則配列を乱して発色性を悪化させるという課題がある。また、ポリビニルアルコールからなるプライマー層では、長期間の屋外暴露によるコロイド結晶層の劣化を抑制することはできない。(屋外暴露性の不足) Patent Document 3 discloses a coating film of colloidal crystals in which colloidal crystals are bound and fixed on a base material coated with polyvinyl alcohol as a primer layer. However, the primer described in Patent Document 3 has low water resistance and solvent resistance, and when the composition for colloidal crystal layer is applied on the primer, the primer component is eluted and mixed into the composition for colloidal crystal layer. There is a problem in that it disrupts the regular arrangement of crystals and deteriorates color development. Furthermore, a primer layer made of polyvinyl alcohol cannot suppress deterioration of the colloidal crystal layer due to long-term outdoor exposure. (Lack of outdoor exposure)

以上のことから、コロイド結晶の配列を乱すことなく、経時でのコロイド結晶の発色性を維持することができ、さらに、コロイド結晶層を基材に固定化して、優れた屋外暴露性、耐擦性、耐水性、耐溶剤性を付与できるプライマーが求められている。 From the above, it is possible to maintain the color development of colloidal crystals over time without disturbing the arrangement of colloidal crystals, and furthermore, by fixing the colloidal crystal layer to the base material, it has excellent outdoor exposure properties and scratch resistance. There is a need for a primer that can provide durability, water resistance, and solvent resistance.

特開2007-126646号公報Japanese Patent Application Publication No. 2007-126646 特開2008-246846号公報Japanese Patent Application Publication No. 2008-246846 特開2006-116781号公報Japanese Patent Application Publication No. 2006-116781

本発明が解決しようとする課題は、コロイド結晶の長期間経時での発色性を維持することができ、さらに、屋外暴露性、塗膜の基材追従性、基材密着性、耐水性、耐溶剤性に優れる、コロイド結晶層を基材に固定するためのプライマー、及び該プライマーを用いてなる積層体を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to be able to maintain the coloring properties of colloidal crystals over a long period of time, and to also maintain outdoor exposure resistance, substrate followability of the coating film, substrate adhesion, water resistance, and resistance. The object of the present invention is to provide a primer for fixing a colloidal crystal layer to a base material, which has excellent solvent properties, and a laminate using the primer.

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。
すなわち本発明は、コロイド結晶層を基材に固定するためのプライマーであって、前記プライマーは、水性樹脂(A)及び水を含有し、前記水性樹脂(A)が、下記一般式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体(a-1)及び下記一般式(2)で表されるエチレン性不飽和単量体(a-2)からなる群から選ばれる少なくとも1種のエチレン性不飽和単量体由来の構成単位を含む、プライマーに関する。
The present inventors have conducted extensive research to solve the above problems, and as a result, have arrived at the present invention.
That is, the present invention provides a primer for fixing a colloidal crystal layer to a base material, wherein the primer contains an aqueous resin (A) and water, and the aqueous resin (A) is represented by the following general formula (1). At least one type of ethylene selected from the group consisting of the ethylenically unsaturated monomer (a-1) represented by the following general formula (2) and the ethylenically unsaturated monomer (a-2) represented by the following general formula (2) The present invention relates to a primer containing a structural unit derived from a sexually unsaturated monomer.

一般式(1):エチレン性不飽和単量体(a-1)

Figure 0007415802000001
(一般式(1)中、Xは水素原子又はメチル基を表す。) General formula (1): Ethylenically unsaturated monomer (a-1)
Figure 0007415802000001
(In general formula (1), X represents a hydrogen atom or a methyl group.)

一般式(2):エチレン性不飽和単量体(a-2)
(一般式(2)中、Y及びZは各々独立して水素原子又はメチル基を表す。)
General formula (2): Ethylenically unsaturated monomer (a-2)
(In general formula (2), Y and Z each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.)

本発明は、前記エチレン性不飽和単量体(a-1)及び前記エチレン性不飽和単量体(a-2)の合計の含有量が、水性樹脂(A)の全質量を基準として、2~40質量%である、上記プライマーに関する。 The present invention provides that the total content of the ethylenically unsaturated monomer (a-1) and the ethylenically unsaturated monomer (a-2) is based on the total mass of the aqueous resin (A), 2 to 40% by mass of the above primer.

本発明は、前記水性樹脂(A)のガラス転移点が、-60℃~100℃である、上記プライマーに関する。 The present invention relates to the above primer, wherein the aqueous resin (A) has a glass transition point of -60°C to 100°C.

本発明は、基材上に、上記プライマーから形成されてなるプライマー層及びコロイド結晶層をこの順に備える積層体に関する。 The present invention relates to a laminate comprising a primer layer formed from the above primer and a colloidal crystal layer in this order on a base material.

本発明は、前記コロイド結晶層が、コアシェル型樹脂微粒子を含有する、上記積層体に関する。 The present invention relates to the above laminate, wherein the colloidal crystal layer contains core-shell resin fine particles.

本発明は、上記プライマー層とコロイド結晶層とが架橋を形成している、上記積層体に関する。 The present invention relates to the above laminate, in which the primer layer and the colloidal crystal layer form a crosslink.

本発明により、コロイド結晶の長期間経時での発色性を維持することができ、さらに、屋外暴露性、基材追従性、基材密着性、耐水性、耐溶剤性に優れる、コロイド結晶層を基材に固定するためのプライマー、及び該プライマーを用いてなる積層体を提供することができる。 According to the present invention, a colloidal crystal layer that can maintain the coloring properties of colloidal crystals over a long period of time and has excellent outdoor exposure properties, substrate followability, substrate adhesion, water resistance, and solvent resistance. A primer for fixing to a base material and a laminate using the primer can be provided.

<プライマー>
本発明は、コロイド結晶層を基材に固定するためのプライマーであって、前記プライマーが、水性樹脂(A)を含有し、前記水性樹脂(A)が、下記一般式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体(a-1)及び下記一般式(2)で表されるエチレン性不飽和単量体(a-2)からなる群から選ばれる少なくとも1種のエチレン性不飽和単量体由来の構成単位を含むことを特徴とする。
プライマーが、上記特定のエチレン性不飽和単量体由来の構成単位を有することで、コロイド結晶層とプライマー層との間がより強固に結着され、透明性に優れ、さらに、水や溶剤への耐性に優れたものとなる。
また、上記プライマー層によって、コロイド結晶層側から入光し基材で反射した太陽光の紫外線から、コロイド結晶層を保護することができる。さらに、基材が透明基材である場合、透明基材側から入光した太陽光の紫外線からコロイド結晶層を保護することができる。上記により、コロイド結晶層は、屋外で長期間暴露しても、良好な発色性を維持することができる。そして、屋外で長期間暴露しても良好な屋外暴露性、塗膜の基材追従性、基材密着性、耐水性、耐溶剤性を維持可能な、コロイド結晶層を有する積層体を得ることができる。
<Primer>
The present invention provides a primer for fixing a colloidal crystal layer to a base material, wherein the primer contains an aqueous resin (A), and the aqueous resin (A) is represented by the following general formula (1). At least one ethylenically unsaturated monomer selected from the group consisting of the ethylenically unsaturated monomer (a-1) represented by the following general formula (2) and the ethylenically unsaturated monomer (a-2) represented by the following general formula (2). It is characterized by containing a monomer-derived structural unit.
Since the primer has a structural unit derived from the above-mentioned specific ethylenically unsaturated monomer, the colloidal crystal layer and the primer layer are bonded more firmly, and the primer layer has excellent transparency, and is also resistant to water and solvents. It has excellent durability.
Furthermore, the primer layer can protect the colloidal crystal layer from ultraviolet rays of sunlight that enter from the colloidal crystal layer side and are reflected by the base material. Furthermore, when the base material is a transparent base material, the colloidal crystal layer can be protected from ultraviolet rays of sunlight entering from the side of the transparent base material. As a result of the above, the colloidal crystal layer can maintain good color development even when exposed outdoors for a long period of time. And to obtain a laminate having a colloidal crystal layer that can maintain good outdoor exposure properties, substrate followability of the coating film, substrate adhesion, water resistance, and solvent resistance even when exposed outdoors for a long period of time. I can do it.

<水性樹脂(A)>
まず、本発明に用いる水性樹脂(A)について説明する。
本明細書でいう水性樹脂(A)とは、水性媒体中に分散又は溶解し得る樹脂を指す。ここで水性媒体とは、水性の分散媒又は水性の溶媒を指し、水の他に、水と混和し得る分散媒又は溶媒も含まれる。
水性樹脂(A)は、プライマー中において、分散又は溶解した形態をとり、基材等に塗布された後、乾燥していく過程で造膜して、水に不溶なプライマー層を形成する。更に、このプライマー層上にコロイド結晶層が形成される。本明細書においては、プライマー層とコロイド結晶層との積層物を「コロイド結晶塗膜」という。
<Aqueous resin (A)>
First, the aqueous resin (A) used in the present invention will be explained.
The aqueous resin (A) as used herein refers to a resin that can be dispersed or dissolved in an aqueous medium. The aqueous medium herein refers to an aqueous dispersion medium or an aqueous solvent, and includes not only water but also a dispersion medium or a solvent that is miscible with water.
The aqueous resin (A) takes a dispersed or dissolved form in the primer, and after being applied to a substrate or the like, forms a film during the drying process to form a water-insoluble primer layer. Furthermore, a colloidal crystal layer is formed on this primer layer. In this specification, a laminate of a primer layer and a colloidal crystal layer is referred to as a "colloidal crystal coating film."

[エチレン性不飽和単量体(a-1)、(a-2)]
水性樹脂(A)は、下記一般式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体(a-1)及び下記一般式(2)で表されるエチレン性不飽和単量体(a-2)からなる群から選ばれる少なくとも1種のエチレン性不飽和単量体由来の構成単位を含むものであれば特に制限されず、好ましくは、一般式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体(a-1)又は一般式(2)で表されるエチレン性不飽和単量体(a-2)の少なくともいずれかを含むエチレン性不飽和単量体(a)の重合体、又は、該重合体ユニットを有する複合樹脂である。
[Ethylenically unsaturated monomer (a-1), (a-2)]
The aqueous resin (A) consists of an ethylenically unsaturated monomer (a-1) represented by the following general formula (1) and an ethylenically unsaturated monomer (a-1) represented by the following general formula (2). There is no particular restriction as long as it contains a structural unit derived from at least one ethylenically unsaturated monomer selected from the group consisting of 2), and preferably an ethylenically unsaturated monomer represented by general formula (1). A polymer of ethylenically unsaturated monomer (a) containing at least either monomer (a-1) or ethylenically unsaturated monomer (a-2) represented by general formula (2), Alternatively, it is a composite resin having the polymer unit.

一般式(1):エチレン性不飽和単量体(a-1)
(一般式(1)中、Xは水素原子又はメチル基を表す。)
General formula (1): Ethylenically unsaturated monomer (a-1)
(In general formula (1), X represents a hydrogen atom or a methyl group.)

一般式(2):エチレン性不飽和単量体(a-2)
(一般式(2)中、Y及びZは各々独立して水素原子又はメチル基を表す。)
General formula (2): Ethylenically unsaturated monomer (a-2)
(In general formula (2), Y and Z each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.)

前記一般式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体(a-1)としては、例えば、2-[2-ヒドロキシ-5-[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール)、2-[2-ヒドロキシ-5-[2-(アクリロイルオキシ)エチル]フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール)が挙げられる。 As the ethylenically unsaturated monomer (a-1) represented by the general formula (1), for example, 2-[2-hydroxy-5-[2-(methacryloyloxy)ethyl]phenyl]-2H- benzotriazole), 2-[2-hydroxy-5-[2-(acryloyloxy)ethyl]phenyl]-2H-benzotriazole).

前記一般式(2)で表されるエチレン性不飽和単量体(a-2)としては、例えば、メタクリル酸1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル、アクリル酸1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル、メタクリル酸2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル、アクリル酸2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルが挙げられる。 Examples of the ethylenically unsaturated monomer (a-2) represented by the general formula (2) include 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl methacrylate, and 1,2 acrylic acid. , 2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl methacrylate, and 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl acrylate.

水性樹脂(A)は、一般式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体(a-1)及び一般式(2)で表されるエチレン性不飽和単量体(a-2)に由来する構成単位を両方含むことが好ましい。すなわち、水性樹脂(A)を構成するエチレン性不飽和単量体(a)は、エチレン性不飽和単量体(a-1)及びエチレン性不飽和単量体(a-2)を両方含有することが好ましい。両単量体を含有することで、紫外線吸収骨格であるエチレン性不飽和単量体(a-1)由来のベンゾトリアゾール骨格と、光安定化骨格であるエチレン性不飽和単量体(a-2)由来のヒンダードアミン骨格との相互作用により、プライマー層の劣化抑制に相乗効果が発揮される。したがって長期間、屋外で暴露しても、発色性や、追従性及び基材密着性の劣化がより少ないコロイド結晶塗膜を得ることができる。 The aqueous resin (A) is an ethylenically unsaturated monomer (a-1) represented by general formula (1) and an ethylenically unsaturated monomer (a-2) represented by general formula (2). It is preferable to include both structural units derived from. That is, the ethylenically unsaturated monomer (a) constituting the aqueous resin (A) contains both the ethylenically unsaturated monomer (a-1) and the ethylenically unsaturated monomer (a-2). It is preferable to do so. By containing both monomers, the benzotriazole skeleton derived from the ethylenically unsaturated monomer (a-1), which is an ultraviolet absorbing skeleton, and the ethylenically unsaturated monomer (a-1), which is a photostabilizing skeleton, are combined. 2) Due to the interaction with the derived hindered amine skeleton, a synergistic effect is exerted in suppressing the deterioration of the primer layer. Therefore, it is possible to obtain a colloidal crystal coating film with less deterioration in color development, followability, and substrate adhesion even when exposed outdoors for a long period of time.

前記エチレン性不飽和単量体(a-1)及び前記エチレン性不飽和単量体(a-2)の合計の含有量は、水性樹脂(A)の全質量を基準として、好ましくは2~40質量%である。含有量が2質量%以上であると、十分な耐光性を発現するため、屋外で長期間暴露しても発色性や追従性、基材密着性が良好なコロイド結晶塗膜を得ることができる。含有量が40質量%以下であると、水性樹脂(A)の造膜性が良好となり、基材とプライマー層との接着性がより向上する。これにより、塗膜の追従性、基材密着性に優れたコロイド結晶塗膜が得られる。 The total content of the ethylenically unsaturated monomer (a-1) and the ethylenically unsaturated monomer (a-2) is preferably 2 to 2, based on the total mass of the aqueous resin (A). It is 40% by mass. When the content is 2% by mass or more, sufficient light resistance is exhibited, so that a colloidal crystal coating film with good color development, followability, and substrate adhesion even when exposed outdoors for a long time can be obtained. . When the content is 40% by mass or less, the film-forming properties of the aqueous resin (A) will be good, and the adhesiveness between the base material and the primer layer will be further improved. As a result, a colloidal crystal coating film having excellent followability and adhesion to the substrate can be obtained.

[エチレン性不飽和単量体(a-3)]
重合体を形成するエチレン性不飽和単量体(a)は、エチレン性不飽和単量体(a-1)又はエチレン性不飽和単量体(a-2)と共重合可能な、その他のエチレン性不飽和単量体(a-3)を含むことができる。
このようなその他のエチレン性不飽和単量体(a-3)としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、o-メチルスチレン、p-メチルスチレン、m-メチルスチレン、ビニルナフタレン、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート等の芳香族系エチレン性不飽和体;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、tーブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート等の直鎖又は分岐アルキル基含有エチレン性不飽和単量体;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート等の脂環式アルキル基含有エチレン性不飽和単量体;トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ヘプタデカフルオロデシル(メタ)アクリレート等のフッ素化アルキル基含有エチレン性不飽和単量体;(無水)マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、又は、これらのアルキル若しくはアルケニルモノエステル、コハク酸β-(メタ)アクリロキシエチルモノエステル、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、けい皮酸等のカルボキシ基含有エチレン性不飽和単量体;2-アクリルアミド2-メチルプロパンスルホン酸ナトリウム、メタリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、メタリルスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸、アリルスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸アンモニウム、ビニルスルホン酸等のスルホ基含有エチレン性不飽和単量体;(メタ)アクリルアミド、N-メトキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N-エトキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N-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-ペントキシメチル-(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ(メトキシメチル)アクリルアミド、N-エトキシメチル-N-メトキシメチルメタアクリルアミド、N,N-ジ(エトキシメチル)アクリルアミド、N-エトキシメチル-N-プロポキシメチルメタアクリルアミド、N,N-ジ(プロポキシメチル)アクリルアミド、N-ブトキシメチル-N-(プロポキシメチル)メタアクリルアミド、N,N-ジ(ブトキシメチル)アクリルアミド、N-ブトキシメチル-N-(メトキシメチル)メタアクリルアミド、N,N-ジ(ペントキシメチル)アクリルアミド、N-メトキシメチル-N-(ペントキシメチル)メタアクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N-ジエチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等のアミド基含有エチレン性不飽和単量体;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、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシビニルベンゼン、1-エチニル-1-シクロヘキサノール、アリルアルコール等の水酸基含有エチレン性不飽和単量体;メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のポリオキシエチレン基含有エチレン性不飽和単量体;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、メチルエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノスチレン、ジエチルアミノスチレン等が挙げられ、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、メチルエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有エチレン性不飽和単量体;グリシジル(メタ)アクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有エチレン性不飽和単量体;ジアセトン(メタ)アクリルアミド、アセトアセトキシ(メタ)アクリレート等のケトン基含有エチレン性不飽和単量体;アリル(メタ)アクリレート、1-メチルアリル(メタ)アクリレート、2-メチルアリル(メタ)アクリレート、1-ブテニル(メタ)アクリレート、2-ブテニル(メタ)アクリレート、3-ブテニル(メタ)アクリレート、1,3-メチル-3-ブテニル(メタ)アクリレート、2-クロルアリル(メタ)アクリレート、3-クロルアリル(メタ)アクリレート、o-アリルフェニル(メタ)アクリレート、2-(アリルオキシ)エチル(メタ)アクリレート、アリルラクチル(メタ)アクリレート、シトロネリル(メタ)アクリレート、ゲラニル(メタ)アクリレート、ロジニル(メタ)アクリレート、シンナミル(メタ)アクリレート、ジアリルマレエート、ジアリルイタコン酸、ビニル(メタ)アクリレート、クロトン酸ビニル、オレイン酸ビニル,リノレン酸ビニル、2-(2’-ビニロキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコール(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、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、1,1,1-トリスヒドロキシメチルエタンジアクリレート、1,1,1-トリスヒドロキシメチルエタントリアクリレート、1,1,1-トリスヒドロキシメチルプロパントリアクリレート、ジビニルベンゼン、アジピン酸ジビニル、イソフタル酸ジアリル、フタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル等の2個以上のエチレン性不飽和基を有するエチレン性不飽和単量体;γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリブトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ-アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、γ-アクリロキシメチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン等のアルコキシシリル基含有エチレン性不飽和単量体;N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチロール(メタ)アクリルアミド、アルキルエーテル化N-メチロール(メタ)アクリルアミド等のメチロール基含有エチレン性不飽和単量体;が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
これらの単量体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。
[Ethylenically unsaturated monomer (a-3)]
The ethylenically unsaturated monomer (a) forming the polymer may be any other copolymerizable ethylenically unsaturated monomer (a-1) or ethylenically unsaturated monomer (a-2). It may contain an ethylenically unsaturated monomer (a-3).
Examples of such other ethylenically unsaturated monomers (a-3) include styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, p-methylstyrene, m-methylstyrene, vinylnaphthalene, benzyl (meth) ) acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, phenoxydiethylene glycol (meth)acrylate, phenoxytetraethylene glycol (meth)acrylate, phenoxyhexaethylene glycol (meth)acrylate, phenoxyhexaethylene glycol (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, etc. Aromatic ethylenically unsaturated bodies of (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, undecyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, tridecyl (meth)acrylate, tetradecyl (meth)acrylate, pentadecyl (meth)acrylate, hexadecyl (meth)acrylate, heptadecyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, isostearyl (meth)acrylate, behenyl (meth)acrylate, etc. Ethylenically unsaturated monomers containing chain or branched alkyl groups; ethylenically unsaturated monomers containing alicyclic alkyl groups such as cyclohexyl (meth)acrylate and isobonyl (meth)acrylate; trifluoroethyl (meth)acrylate, hepta Ethylenically unsaturated monomers containing fluorinated alkyl groups such as decafluorodecyl (meth)acrylate; (anhydrous) maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, or alkyl or alkenyl monoesters thereof, succinic acid β - Carboxy group-containing ethylenically unsaturated monomers such as (meth)acryloxyethyl monoester, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid; sodium 2-acrylamide 2-methylpropanesulfonate, methallylsulfonic acid , sulfo group-containing ethylenically unsaturated monomers such as methallylsulfonic acid, sodium methallylsulfonate, allylsulfonic acid, sodium allylsulfonate, ammonium allylsulfonate, vinylsulfonic acid; (meth)acrylamide, N-methoxy Methyl-(meth)acrylamide, N-ethoxymethyl-(meth)acrylamide, N-propoxymethyl-(meth)acrylamide, N-butoxymethyl-(meth)acrylamide, N-pentoxymethyl-(meth)acrylamide, N, N-di(methoxymethyl)acrylamide, N-ethoxymethyl-N-methoxymethylmethacrylamide, N,N-di(ethoxymethyl)acrylamide, N-ethoxymethyl-N-propoxymethylmethacrylamide, N,N-di( propoxymethyl)acrylamide, N-butoxymethyl-N-(propoxymethyl)methacrylamide, N,N-di(butoxymethyl)acrylamide, N-butoxymethyl-N-(methoxymethyl)methacrylamide, N,N-di( pentoxymethyl)acrylamide, N-methoxymethyl-N-(pentoxymethyl)methacrylamide, N,N-dimethylaminopropylacrylamide, N,N-diethylaminopropylacrylamide, N,N-dimethylacrylamide, N,N-diethyl Ethylenically unsaturated monomers containing amide groups such as acrylamide and diacetone acrylamide; 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, glycerol mono(meth)acrylate Hydroxyl group-containing ethylenically unsaturated monomers such as acrylate, 4-hydroxyvinylbenzene, 1-ethynyl-1-cyclohexanol, and allyl alcohol; polyoxyethylenes such as methoxypolyethylene glycol (meth)acrylate and polyethylene glycol (meth)acrylate group-containing ethylenically unsaturated monomer; examples include dimethylaminoethyl (meth)acrylate, diethylaminoethyl (meth)acrylate, methylethylaminoethyl (meth)acrylate, dimethylaminostyrene, diethylaminostyrene, etc. ) acrylate, diethylaminoethyl (meth)acrylate, methylethylaminoethyl (meth)acrylate, and other amino group-containing ethylenically unsaturated monomers; glycidyl (meth)acrylate, 3,4-epoxycyclohexyl (meth)acrylate, and other epoxies Group-containing ethylenically unsaturated monomer; ketone group-containing ethylenically unsaturated monomer such as diacetone (meth)acrylamide, acetoacetoxy (meth)acrylate; allyl (meth)acrylate, 1-methylallyl (meth)acrylate, 2 - Methylallyl (meth)acrylate, 1-butenyl (meth)acrylate, 2-butenyl (meth)acrylate, 3-butenyl (meth)acrylate, 1,3-methyl-3-butenyl (meth)acrylate, 2-chloroallyl (meth)acrylate ) acrylate, 3-chloroallyl (meth)acrylate, o-allylphenyl (meth)acrylate, 2-(allyloxy)ethyl (meth)acrylate, allyl lactyl (meth)acrylate, citronellyl (meth)acrylate, geranyl (meth)acrylate, rhodinyl (meth)acrylate, cinnamyl (meth)acrylate, diallyl maleate, diallylitaconic acid, vinyl (meth)acrylate, vinyl crotonate, vinyl oleate, vinyl linolenate, 2-(2'-vinyloxyethoxy)ethyl (meth) ) acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol (meth)acrylate, tetraethylene glycol (meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, 1,1,1- Trishydroxymethylethane diacrylate, 1,1,1-trishydroxymethylethane triacrylate, 1,1,1-trishydroxymethylpropane triacrylate, divinylbenzene, divinyl adipate, diallyl isophthalate, diallyl phthalate, maleic acid Ethylenically unsaturated monomers having two or more ethylenically unsaturated groups such as diallyl; γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltributoxysilane, γ -Methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloxypropyltriethoxysilane, γ-acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxymethyl Ethylenically unsaturated monomers containing alkoxysilyl groups such as trimethoxysilane, γ-acryloxymethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltributoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane; N-methylol ( Methylol group-containing ethylenically unsaturated monomers such as meth)acrylamide, N,N-dimethylol(meth)acrylamide, and alkyl etherified N-methylol(meth)acrylamide; but are not particularly limited to these. do not have.
These monomers may be used alone or in combination of two or more.

中でも、エチレン性不飽和単量体(a-3)は、カルボキシ基含有エチレン性不飽和単量体を含むことが好ましい。すなわち、水性樹脂(A)がカルボキシ基を有することが好ましく、より好ましくは水性樹脂(A)の酸価が、5~40mgKOH/gの範囲であり、より好ましくは5~20mgKOH/gの範囲である。酸価が上記の範囲であると、プライマーの濡れ性が向上し、容易にムラが少なく均質なプライマー層を形成することができる。また、カルボキシ基由来の水素結合が、プライマー層とコロイド結晶層との間の結着性をより向上させるため好ましい。これらにより、コロイド結晶塗膜の基材追従性、基材密着性がより向上し、屋外に暴露した場合にプライマー層の剥離や劣化が抑制され、コロイド結晶塗膜の発色性の悪化を抑制することができる。 Among these, the ethylenically unsaturated monomer (a-3) preferably contains a carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer. That is, it is preferable that the aqueous resin (A) has a carboxyl group, more preferably the acid value of the aqueous resin (A) is in the range of 5 to 40 mgKOH/g, and more preferably in the range of 5 to 20 mgKOH/g. be. When the acid value is within the above range, the wettability of the primer is improved, and a homogeneous primer layer with little unevenness can be easily formed. Further, hydrogen bonds derived from carboxyl groups are preferable because they further improve the binding property between the primer layer and the colloidal crystal layer. These improve the substrate followability and substrate adhesion of the colloidal crystal coating, suppress peeling and deterioration of the primer layer when exposed outdoors, and suppress deterioration of color development of the colloidal crystal coating. be able to.

また、エチレン性不飽和単量体(a-3)は、プライマー層内に架橋を形成する目的、及び/又は、コロイド結晶を形成する微粒子(B)と架橋を形成する目的で、反応性基を有していてもよい。プライマー層内に架橋を形成することで、プライマー層の成分が水に再溶解してコロイド結晶に影響を及ぼすことをさらに抑制することができる。また、プライマー層とコロイド結晶層との間に架橋を形成することにより、プライマー層とコロイド結晶層との結着がより強化され、コロイド結晶塗膜の追従性、基材密着性が更に向上する。さらに、屋外暴露に晒された際においても、プライマー層の剥離や劣化が生じ難くなるため、長期間、屋外に暴露されても、良好な発色性、追従性、基材密着性の悪化がより少ないコロイド結晶塗膜が得られる。
このような、プライマー層内の架橋、及び、プライマー層とコロイド結晶層との架橋は、水性樹脂(A)の反応性基同士を反応させる方法、水性樹脂(A)及び微粒子(B)の反応性基同士を反応させる方法、多官能の架橋剤を介して水性樹脂(A)の反応性基同士を反応させる方法、多官能の架橋剤を介して水性樹脂(A)及び微粒子(B)の反応性基同士を反応させる方法、により導入することができる。
In addition, the ethylenically unsaturated monomer (a-3) has a reactive group for the purpose of forming a crosslink in the primer layer and/or for the purpose of forming a crosslink with the fine particles (B) forming colloidal crystals. It may have. By forming a crosslink in the primer layer, it is possible to further suppress the components of the primer layer from being redissolved in water and affecting the colloidal crystals. In addition, by forming a crosslink between the primer layer and the colloidal crystal layer, the bond between the primer layer and the colloidal crystal layer is further strengthened, and the followability and substrate adhesion of the colloidal crystal coating film are further improved. . Furthermore, even when exposed outdoors, the primer layer is less likely to peel off or deteriorate, so even if exposed outdoors for a long time, good color development, trackability, and deterioration of substrate adhesion are more likely to occur. A coating film with fewer colloidal crystals is obtained.
Such crosslinking within the primer layer and between the primer layer and the colloidal crystal layer can be achieved by a method in which the reactive groups of the aqueous resin (A) are reacted with each other, or by a reaction between the aqueous resin (A) and the fine particles (B). a method of reacting the reactive groups of the aqueous resin (A) with each other via a polyfunctional crosslinking agent, a method of reacting the reactive groups of the aqueous resin (A) and the fine particles (B) with each other via a polyfunctional crosslinking agent, It can be introduced by a method of reacting reactive groups with each other.

エチレン性不飽和単量体(a-3)が有していてもよい反応性基としては、エポキシ基、カルボキシ基、水酸基、ケトン基、ヒドラジド基等が挙げられ、より好ましくはケトン基である。特に、反応性基がケトン基であり、架橋剤がヒドラジド架橋剤である場合、ケトン・ヒドラジド架橋を形成することができる。ケトン・ヒドラジド架橋は、コロイド結晶の諸物性に悪影響を及ぼさず、水の揮発により低温且つ短時間で架橋を形成できる点から好適に用いられ、加熱によりダメージを受けやすいフィルム基材を用いる場合に有効である。
また、水性樹脂(A)が、水性媒体中に分散可能な樹脂微粒子である場合、親水性が高いケトン基を有するエチレン性不飽和単量体を共重合組成に用いると、ケトン基は樹脂微粒子の外側、すなわち水媒体との界面付近に導入され、ヒドラジド架橋剤と効率的に架橋を形成できると考えられる。
Examples of the reactive group that the ethylenically unsaturated monomer (a-3) may have include an epoxy group, a carboxy group, a hydroxyl group, a ketone group, a hydrazide group, and more preferably a ketone group. . In particular, when the reactive group is a ketone group and the crosslinker is a hydrazide crosslinker, a ketone-hydrazide crosslink can be formed. Ketone hydrazide crosslinking is preferably used because it does not have a negative effect on the physical properties of colloidal crystals and can form crosslinks at low temperatures and in a short time due to water volatilization, and is useful when using film substrates that are easily damaged by heating. It is valid.
In addition, when the aqueous resin (A) is resin fine particles that can be dispersed in an aqueous medium, if an ethylenically unsaturated monomer having a highly hydrophilic ketone group is used in the copolymerization composition, the ketone group can be dispersed in the resin fine particles. It is thought that the hydrazide crosslinking agent is introduced outside the hydrazide crosslinking agent, that is, near the interface with the aqueous medium, and can efficiently form crosslinks with the hydrazide crosslinking agent.

水性樹脂(A)がケトン基を含む場合、ケトン基の好ましい含有量は、水性樹脂(A)の質量を基準として、0.05~0.3mmol/gの範囲である。0.05~0.3mmol/gの範囲で導入することにより、水性樹脂(A)の融着が阻害されない状態で架橋が形成されるため、形成されるプライマー層の膜強度がより向上する。更にコロイド結晶層との結着に優れるため、コロイド結晶塗膜の追従性、基材密着性がより向上し、屋外暴露時における塗膜の劣化もより生じ難くなる。 When the aqueous resin (A) contains a ketone group, the preferred content of the ketone group is in the range of 0.05 to 0.3 mmol/g based on the mass of the aqueous resin (A). By introducing in the range of 0.05 to 0.3 mmol/g, crosslinking is formed without inhibiting the fusion of the aqueous resin (A), thereby further improving the film strength of the primer layer formed. Furthermore, since it has excellent binding with the colloidal crystal layer, the followability and adhesion of the colloidal crystal coating film to the substrate are further improved, and the coating film is less likely to deteriorate when exposed outdoors.

[水性樹脂(A)の製造]
このような水性樹脂(A)としては、例えば、アクリル重合体若しくはスチレンアクリル重合体のようなアクリル樹脂;アクリル/ウレタン複合樹脂若しくはアクリル/オレフィン複合樹脂のようなアクリル骨格とその他の骨格とを有する複合樹脂;が挙げられ、それらの製造方法は特に制限されない。
本発明における水性樹脂(A)は、耐水性、耐アルコール性の観点から、好ましくはアクリル樹脂であり、より好ましくはアクリル樹脂微粒子である。
[Manufacture of water-based resin (A)]
Such aqueous resins (A) include, for example, acrylic resins such as acrylic polymers or styrene acrylic polymers; those having an acrylic skeleton and other skeletons such as acrylic/urethane composite resins or acrylic/olefin composite resins; Composite resins; and the method for producing them is not particularly limited.
The aqueous resin (A) in the present invention is preferably an acrylic resin, more preferably acrylic resin fine particles, from the viewpoint of water resistance and alcohol resistance.

(アクリル樹脂微粒子)
水性樹脂(A)がアクリル樹脂微粒子である場合、例えば、乳化重合のように水性媒体中でエチレン性不飽和単量体(a)を重合する方法や、非水系で重合を行った後に脱溶剤しながら水相に転相する転相乳化が挙げられるが、高分子量、低粘度、且つ高固形分濃度化が可能である点から、乳化重合を用いることが好ましい。また、乳化重合では、単量体の混合物を一段で滴下する一段重合、一段目と二段目とで単量体の組成を変えて滴下する二段重合、又は、三段以上の多段で単量体の組成を変えて滴下する多段重合のいずれを用いてもよい。
(Acrylic resin fine particles)
When the aqueous resin (A) is acrylic resin fine particles, for example, a method of polymerizing the ethylenically unsaturated monomer (a) in an aqueous medium such as emulsion polymerization, or a method of polymerizing in a non-aqueous system and then removing the solvent. Although phase inversion emulsification in which the phase is inverted to an aqueous phase can be mentioned, it is preferable to use emulsion polymerization because it is possible to achieve high molecular weight, low viscosity, and high solid content concentration. In emulsion polymerization, a mixture of monomers is added dropwise in one step, a two-step polymerization in which the monomer composition is changed between the first and second steps, or a monomer mixture is added dropwise in three or more steps. Any multi-stage polymerization in which polymers are added dropwise while changing their composition may be used.

エチレン性不飽和単量体(a)の重合反応に用いられるラジカル重合開始剤としては、公知の油溶性重合開始剤や水溶性重合開始剤を使用することができ、これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して使用してもよい。 As the radical polymerization initiator used in the polymerization reaction of the ethylenically unsaturated monomer (a), known oil-soluble polymerization initiators and water-soluble polymerization initiators can be used, and these can be used singly. It may be used or a mixture of two or more types may be used.

油溶性重合開始剤としては特に限定されず、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、tert-ブチルハイドロパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシ(2-エチルヘキサノエート)、tert-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、ジ-tert-ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物;2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)、1,1’-アゾビス-シクロヘキサン-1-カルボニトリル等のアゾビス化合物;を挙げることができる。 The oil-soluble polymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include benzoyl peroxide, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butyl hydroperoxide, tert-butyl peroxy (2-ethylhexanoate), and tert-butyl peroxide. Organic peroxides such as oxy-3,5,5-trimethylhexanoate and di-tert-butyl peroxide; 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis-2,4- Examples include azobis compounds such as dimethylvaleronitrile, 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), and 1,1'-azobis-cyclohexane-1-carbonitrile.

乳化重合においては水溶性重合開始剤を使用することが好ましく、水溶性重合開始剤としては、例えば、過硫酸アンモニウム(APS)、過硫酸カリウム(KPS)、過酸化水素、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジハイドロクロライドのような従来既知のものを好適に使用することができる。 In emulsion polymerization, it is preferable to use a water-soluble polymerization initiator, and examples of the water-soluble polymerization initiator include ammonium persulfate (APS), potassium persulfate (KPS), hydrogen peroxide, and 2,2'-azobis( Conventionally known compounds such as 2-methylpropionamidine) dihydrochloride can be suitably used.

また、乳化重合では、重合開始剤とともに還元剤を併用してもよい。還元剤を併用することにより、乳化重合速度の促進や、低温での乳化重合が容易になる。還元剤としては、例えば、アスコルビン酸、エルソルビン酸、酒石酸、クエン酸、ブドウ糖、ホルムアルデヒドスルホキシラート等の金属塩等の還元性有機化合物;チオ硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム等の還元性無機化合物;塩化第一鉄、ロンガリット、二酸化チオ尿素が挙げられる。
これら還元剤は、エチレン性不飽和単量体(a)を基準として、0.05~5質量%の量を用いることが好ましい。
Furthermore, in emulsion polymerization, a reducing agent may be used in combination with a polymerization initiator. By using a reducing agent in combination, the rate of emulsion polymerization can be accelerated and emulsion polymerization can be easily carried out at low temperatures. Examples of reducing agents include reducing organic compounds such as ascorbic acid, ersorbic acid, tartaric acid, citric acid, glucose, and metal salts such as formaldehyde sulfoxylate; sodium thiosulfate, sodium sulfite, sodium bisulfite, and sodium metabisulfite. Reducing inorganic compounds such as ferrous chloride, rongalite, and thiourea dioxide may be mentioned.
These reducing agents are preferably used in an amount of 0.05 to 5% by mass based on the ethylenically unsaturated monomer (a).

重合温度は、重合開始剤の重合開始温度以上であればよく、例えば、過酸化物系重合開始剤では、通常80℃程度である。重合時間は特に制限されないが、通常2~24時間である。なお、エチレン性不飽和単量体(a)は、前記した重合開始剤によらずとも、光化学反応や放射線照射によって重合してもよい。 The polymerization temperature may be at least the polymerization initiation temperature of the polymerization initiator, and for example, in the case of a peroxide-based polymerization initiator, it is usually about 80°C. The polymerization time is not particularly limited, but is usually 2 to 24 hours. Note that the ethylenically unsaturated monomer (a) may be polymerized by photochemical reaction or radiation irradiation without using the above-mentioned polymerization initiator.

エチレン性不飽和単量体(a)の重合においては、必要に応じて、さらに緩衝剤又は連鎖移動剤を用いてもよい。緩衝剤としては、例えば、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、重炭酸ナトリウムが挙げられる。連鎖移動剤としては、例えば、オクチルメルカプタン、チオグリコール酸2-エチルヘキシル、チオグリコール酸オクチル、ステアリルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタンのようなメルカプタン類が挙げられる。 In the polymerization of the ethylenically unsaturated monomer (a), a buffer or a chain transfer agent may be further used as necessary. Buffers include, for example, sodium acetate, sodium citrate, and sodium bicarbonate. Examples of the chain transfer agent include mercaptans such as octyl mercaptan, 2-ethylhexyl thioglycolate, octyl thioglycolate, stearyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, and t-dodecyl mercaptan.

エチレン性不飽和単量体(a)の重合においては、水性樹脂(A)の水分散安定性を高めるために、中和剤として塩基性化合物を使用してもよい。塩基性化合物としては、例えば、アンモニア水、ジメチルアミノエタノール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の各種有機アミン;水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウムといったアルカリ金属の水酸化物等の無機アルカリ剤;有機酸や鉱酸等が挙げられる。 In the polymerization of the ethylenically unsaturated monomer (a), a basic compound may be used as a neutralizing agent in order to improve the water dispersion stability of the aqueous resin (A). Examples of basic compounds include various organic amines such as aqueous ammonia, dimethylaminoethanol, diethanolamine, and triethanolamine; inorganic alkaline agents such as alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, lithium hydroxide, and potassium hydroxide; Examples include organic acids and mineral acids.

水性樹脂(A)を得る際、粒子の分散安定性を向上させる目的で、調製時に低分子乳化剤や高分子乳化剤を使用することができ、これらは、1種を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
低分子乳化剤としては、例えば、アニオン性の反応性乳化剤、アニオン性の非反応性乳化剤、ノニオン系反応性乳化剤、ノニオン性非反応性乳化剤が挙げられ、プライマー層からの遊離成分を低減し塗膜耐性を向上させる観点から、低分子乳化剤には、重合後に残留しにくい反応性乳化剤を使用することが好ましい。
When obtaining the aqueous resin (A), a low molecular emulsifier or a polymer emulsifier can be used during preparation for the purpose of improving the dispersion stability of the particles, and these may be used alone or Two or more types may be used in combination.
Examples of low-molecular emulsifiers include anionic reactive emulsifiers, anionic non-reactive emulsifiers, nonionic reactive emulsifiers, and nonionic non-reactive emulsifiers, which reduce free components from the primer layer and improve the coating film. From the viewpoint of improving resistance, it is preferable to use a reactive emulsifier that does not easily remain after polymerization as the low-molecular emulsifier.

アニオン性の反応性乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩系(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製アクアロンKH-05、KH-10、KH-20、株式会社ADEKA製アデカリアソープSR-10N、SR-20N、花王製ラテムルPD-104等);ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル硫酸エステル塩系(市販品としては、第一工業製薬株式会社製アクアロンAR-10、AR-20);スルフォコハク酸エステル系(市販品としては、例えば、花王株式会社製ラテムルS-120、S-120A、S-180P、S-180A、三洋化成株式会社製エレミノールJS-2等);ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩系若しくはポリオキシエチレンアルキルフェニルエステル硫酸塩系(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製アクアロンHS-10、HS-20、HS-30、BC-10、BC-20、株式会社ADEKA製アデカリアソープSDX-222、SDX-223、SDX-232、SDX-233、SDX-259、SE-10N、SE-20N、等);(メタ)アクリレート硫酸エステル系(市販品としては、例えば、日本乳化剤株式会社製アントックスMS-60、MS-2N、三洋化成工業株式会社製エレミノールRS-30等);リン酸エステル系(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製H-3330PL、株式会社ADEKA製アデカリアソープPP-70等)が挙げられる。 Examples of anionic reactive emulsifiers include polyoxyethylene alkyl ether sulfate (commercially available products include Aqualon KH-05, KH-10, KH-20 manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., and ADEKA Co., Ltd.). Adekaria Soap SR-10N, SR-20N, Kao Latemul PD-104, etc.); polyoxyalkylene styrenated phenyl ether sulfate salts (commercially available products include Aqualon AR-10, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.); AR-20); sulfosuccinic acid ester type (commercially available products include Latemul S-120, S-120A, S-180P, S-180A manufactured by Kao Corporation, Eleminor JS-2 manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.); Polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate type or polyoxyethylene alkyl phenyl ester sulfate type (commercially available products include Aqualon HS-10, HS-20, HS-30, BC-10 manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) , BC-20, ADEKA Co., Ltd. Adekaria Soap SDX-222, SDX-223, SDX-232, SDX-233, SDX-259, SE-10N, SE-20N, etc.); (meth)acrylate sulfate ester type (Commercial products include, for example, Antox MS-60, MS-2N manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd., and Eleminol RS-30 manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.); Phosphate ester-based (commercial products such as Daiichi Examples include H-3330PL manufactured by Kogyo Seiyaku Co., Ltd. and Adekaria Soap PP-70 manufactured by ADEKA Co., Ltd.).

アニオン性の非反応性乳化剤としては、例えば、オレイン酸ナトリウム等の高級脂肪酸塩類;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルアリールスルホン酸塩類;ラウリル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸エステル塩類;ポリエキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム等のポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩類(市販品としては、例えば、第一工業製薬製ハイテノールLA-10、LA-12、LA-16等);が挙げられる。 Examples of anionic non-reactive emulsifiers include higher fatty acid salts such as sodium oleate; alkylaryl sulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate; alkyl sulfate ester salts such as sodium lauryl sulfate; polyexyethylene lauryl ether sulfate. Polyoxyethylene alkyl ether sulfates such as sodium (commercially available products include, for example, Hitenol LA-10, LA-12, and LA-16 manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.);

ノニオン系反応性乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系(市販品としては、例えば、株式会社ADEKA製アデカリアソープER-10、ER-20、ER-30、ER-40、花王株式会社製ラテムルPD-420、PD-430、PD-450等);ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル系(市販品としては、第一工業製薬株式会社製アクアロンAN-10、AN-20等);ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系若しくはアルキルフェニルエステル系(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製アクアロンRN-10、RN-20、RN-30、RN-50、株式会社ADEKA製アデカリアソープNE-10、NE-20、NE-30、NE-40等);(メタ)アクリレート硫酸エステル系(市販品としては、例えば、日本乳化剤株式会社製RMA-564、RMA-568、RMA-1114)が挙げられる。 Nonionic reactive emulsifiers include, for example, polyoxyethylene alkyl ethers (commercially available products include ADEKA Co., Ltd.'s Adekaria Soap ER-10, ER-20, ER-30, ER-40, Kao Corporation) Latemul PD-420, PD-430, PD-450, etc.); Polyoxyalkylene styrenated phenyl ether type (commercially available products include Aqualon AN-10, AN-20, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.); Polyoxy Ethylene alkyl phenyl ether type or alkyl phenyl ester type (commercially available products include Aqualon RN-10, RN-20, RN-30, RN-50 manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., and Adekaria Soap NE manufactured by ADEKA Co., Ltd. -10, NE-20, NE-30, NE-40, etc.); (meth)acrylate sulfate ester type (commercially available products include, for example, RMA-564, RMA-568, RMA-1114 manufactured by Nippon Nyukazai Co., Ltd.); Can be mentioned.

ノニオン性非反応性乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(市販品としては、第一工業製薬株式会社製ノイゲンTDS-120等)等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等のポリオキシエチレンソルビタン高級脂肪酸エステル類;ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル類;が挙げられる。 Examples of nonionic non-reactive emulsifiers include polyoxyethylene alkylphenyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether (commercially available products include Neugen TDS-120 manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.); polyoxyethylene sorbitan monomers; Examples include polyoxyethylene sorbitan higher fatty acid esters such as laurate; polyoxyethylene monolaurate, polyoxyethylene higher fatty acid esters;

高分子乳化剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、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、(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン-(メタ)アクリル酸-(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン-(メタ)アクリル酸共重合体、マレイン酸-(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-マレイン酸-(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン-マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン-(メタ)アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン-マレイン酸共重合体、ビニルピロリドン-(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体、ビニルピロリドン-スチレン共重合体、ビニルピロリドン-酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル-クロトン酸共重合体、酢酸ビニル-(メタ)アクリル酸共重合体、酢酸ビニル-クロトン酸共重合体、ポリビニルスルホン酸、ポリビニルスルホン酸ナトリウム、ポリスチレンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム(東ソー株式会社製 ポリナスPS-1、ポリナスPS-5等)、スチレンスルホン酸-マレイン酸共重合体、ポリイタコン酸、ポリヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリ(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミド-(メタ)アクリル酸共重合体、ポリビニルメチルエーテル、メチルビニルエステル、カルボキシビニルポリマー等の水溶性のビニル系共重合体;ポリイソシアネートとポリオールの重付加反応により得られるウレタン樹脂であり、親水基の導入により樹脂全体が水溶化された水溶性ポリウレタン樹脂;多価カルボン酸とポリオールの重縮合反応により得られるポリエステル樹脂であり、親水基の導入により樹脂全体が水溶化された水溶性ポリエステル樹脂;が挙げられる。 Examples of the polymer emulsifier include polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyoxyethylene/polyoxypropylene block copolymer, (meth)acrylic acid-(meth)acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-(meth)acrylic acid -(meth)acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-(meth)acrylic acid copolymer, maleic acid-(meth)acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid- (meth)acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-maleic acid half ester copolymer, vinylnaphthalene-(meth)acrylic acid copolymer, vinylnaphthalene-maleic acid copolymer, vinylpyrrolidone-(meth)acrylic acid Alkyl ester copolymer, vinylpyrrolidone-styrene copolymer, vinylpyrrolidone-vinyl acetate copolymer, vinyl acetate-crotonic acid copolymer, vinyl acetate-(meth)acrylic acid copolymer, vinyl acetate-crotonic acid copolymer Polymer, polyvinyl sulfonic acid, sodium polyvinyl sulfonate, polystyrene sulfonic acid, sodium polystyrene sulfonate (Polinus PS-1, Polinus PS-5, etc. manufactured by Tosoh Corporation), styrene sulfonic acid-maleic acid copolymer, polyitaconic acid, Water-soluble vinyl copolymers such as polyhydroxyethyl (meth)acrylate, poly(meth)acrylamide, (meth)acrylamide-(meth)acrylic acid copolymer, polyvinyl methyl ether, methyl vinyl ester, carboxyvinyl polymer; It is a urethane resin obtained by the polyaddition reaction of polyisocyanate and polyol, and is a water-soluble polyurethane resin in which the entire resin is made water-soluble by the introduction of hydrophilic groups; It is a polyester resin obtained by the polycondensation reaction of polyhydric carboxylic acid and polyol. , a water-soluble polyester resin in which the entire resin is made water-soluble by introducing a hydrophilic group.

高分子乳化剤の市販品としては、例えば、BASF社製JONCRYL67、JONCRYL678、JONCRYL586、JONCRYL611JONCRYL683、JONCRYL690、JONCRYL57J、JONCRYL60JJONCRYL61J、 JONCRYL62J、JONCRYL63J、JONCRYLHPD-96J、JONCRYL501J、JONCRYLPDX-6102B、ビックケミー社製DISPERBYK180、DISPERBYK187、DISPERBYK190、DISPERBYK191、DISPERBYK194、DISPERBYK2010、DISPERBYK2015、DISPERBYK2090、DISPERBYK2091、DISPERBYK2095、DISPERBYK2155、サートマー社製、SMA1000H、SMA1440H、SMA2000H、SMA3000H、SMA17352Hが挙げられる。 Commercially available polymer emulsifiers include, for example, BASF JONCRYL67, JONCRYL678, JONCRYL586, JONCRYL611JONCRYL683, JONCRYL690, JONCRYL57J, JONCRYL60JJONCRYL61J, and JONCRYL6. 2J, JONCRYL63J, JONCRYLHPD-96J, JONCRYL501J, JONCRYLPDX-6102B, BYK Chemie DISPERBYK180, DISPERBYK187, DISPERBYK190 , DISPERBYK191, DISPERBYK194, DISPERBYK2010, DISPERBYK2015, DISPERBYK2090, DISPERBYK2091, DISPERBYK2095, DISPERBYK2155, Sartomer, SMA100 Examples include 0H, SMA1440H, SMA2000H, SMA3000H, and SMA17352H.

アクリル樹脂微粒子の平均粒子径は、好ましくは30~300nmの範囲である。本明細書における平均粒子径は、動的光散乱測定法を用いて測定した体積粒子径分布データのピークである。 The average particle diameter of the acrylic resin fine particles is preferably in the range of 30 to 300 nm. The average particle size in this specification is the peak of volume particle size distribution data measured using a dynamic light scattering measurement method.

(アクリル/ウレタン複合樹脂)
水性樹脂(A)がアクリル/ウレタン複合樹脂である場合、アクリル/ウレタン複合樹脂としては、エチレン性不飽和単量体(a)の重合体であるアクリル重合部位とポリウレタン部位とを有するものであれば特に制限されず、例えば、末端に連鎖移動剤残基であるスルファニル基を有するウレタン樹脂を分散した水分散体中で、上述の一般式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体(a-1)又は一般式(2)で表されるエチレン性不飽和単量体(a-2)の少なくともいずれかを含むエチレン性不飽和単量体(a)を重合して得られる複合樹脂が挙げられる。
(Acrylic/urethane composite resin)
When the aqueous resin (A) is an acrylic/urethane composite resin, the acrylic/urethane composite resin may be one having an acrylic polymerization site and a polyurethane site that are a polymer of the ethylenically unsaturated monomer (a). For example, the ethylenically unsaturated monomer represented by the above general formula (1) may be used in an aqueous dispersion in which a urethane resin having a sulfanyl group as a chain transfer agent residue is dispersed at the end. A composite obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer (a) containing at least either (a-1) or an ethylenically unsaturated monomer (a-2) represented by general formula (2) Examples include resin.

ウレタン樹脂の合成に使用できるポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ(エチレン/プロピレン)グリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオール;エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ブチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、ペンタンジオール、1,4-ブチレンジオール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、3,3’-ジメチロールヘプタン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、オクタンジオール、ブチルエチルペンタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、ビスフェノールA、ジヒドロキシプロピオン酸、ジヒドロキシ安息香酸、ジヒドロキシコハク酸、ソルビトール、のほか、N,N-ビス(2-ヒドロキシプロピル)アニリン、ジメチロール酢酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、2,2-ジメチロール酪酸、2,2-ジメチロールペンタン酸のようなジメチロールアルカン酸等の二官能ジオール、及び/又は、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、1,2,6-ブタントリオール等の三官能ジオールと、テレフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸、無水フタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸等の二塩基酸と、を反応させてなるポリエステルポリオール;前述の二官能ジオールと、ジアルキルカーボネート、アルキレンカーボネート、又はジアリールカーボネートと、を反応させてなるポリカーボネートポリオール;水酸基含有ポリブタジエン、酸基含有水添ポリブタジエン、水酸基含有ポリイソプレン、水酸基含有水添ポリイソプレン、水酸基含有塩素化ポリプロピレン、水酸基含有塩素化ポリエチレン等のポリオレフィンポリオール;植物由来の油を原料としたひまし油ポリオール;が挙げられる。 Examples of polyols that can be used in the synthesis of urethane resins include polyether polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, poly(ethylene/propylene) glycol, and polytetramethylene glycol; Ethylene glycol, butylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, pentanediol, 1,4-butylene diol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2- Butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 3,3'-dimethylolheptane, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, Octanediol, butylethylpentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, cyclohexanediol, bisphenol A, dihydroxypropionic acid, dihydroxybenzoic acid, dihydroxysuccinic acid, sorbitol, and N,N-bis(2- difunctional diols such as dimethylolalkanoic acids such as hydroxypropyl)aniline, dimethylolacetic acid, dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid, 2,2-dimethylolbutyric acid, 2,2-dimethylolpentanoic acid, and/or Trifunctional diols such as glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, and 1,2,6-butanetriol, and terephthalic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dimer acid, hydrogenated dimer acid, and phthalic anhydride. A polyester polyol obtained by reacting an acid, a dibasic acid such as isophthalic acid or trimellitic acid; A polycarbonate polyol obtained by reacting the aforementioned difunctional diol with a dialkyl carbonate, an alkylene carbonate, or a diaryl carbonate; A hydroxyl group Polyolefin polyols such as polybutadiene containing acid groups, hydrogenated polybutadiene containing acid groups, polyisoprene containing hydroxyl groups, hydrogenated polyisoprene containing hydroxyl groups, chlorinated polypropylene containing hydroxyl groups, and chlorinated polyethylene containing hydroxyl groups; Castor oil polyols made from vegetable-derived oil; Can be mentioned.

ウレタン樹脂の合成に使用できるポリイソシアネートといえば、例えば、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート、3,3’-ジクロロ-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、1,5-テトラヒドロナフタレンジイソシアネート等の芳香族系ポリイソシアネート;テトラメチ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、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族系ポリイソシアネート;イソホロンジイソシアネート、1,4-シクロヘキシレンジイソシアネート、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂環族系ポリイソシアネート;が挙げられる。 Examples of polyisocyanates that can be used to synthesize urethane resins include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and xylylene diisocyanate. Isocyanate, lysine diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-biphenylene diisocyanate, 3,3'-dimethoxy-4,4'-biphenylene diisocyanate, 3,3'-dichloro-4,4'-biphenylene diisocyanate, Aromatic polyisocyanates such as 1,5-naphthalene diisocyanate and 1,5-tetrahydronaphthalene diisocyanate; Aliphatic polyisocyanates such as tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and trimethylhexamethylene diisocyanate; isophorone diisocyanate, 1,4-cyclohexocyanate Examples include alicyclic polyisocyanates such as silane diisocyanate and 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate.

ポリオールとしては、ウレタン結合濃度調節や各種官能基導入を目的として、分子量500以下の低分子ジオールを用いてもよい。
分子量500以下の低分子ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、1,4-ブチレンジオール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、1,2,6-ブタントリオール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、N,N-ビス(2-ヒドロキシプロピル)アニリン、ジメチロール酢酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、2,2-ジメチロール酪酸、2,2-ジメチロールペンタン酸等のジメチロールアルカン酸や、ジヒドロキシコハク酸、ジヒドロキシプロピオン酸、ジヒドロキシ安息香酸が挙げられる。
As the polyol, a low molecular weight diol having a molecular weight of 500 or less may be used for the purpose of adjusting the urethane bond concentration and introducing various functional groups.
Examples of low-molecular diols with a molecular weight of 500 or less include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, pentanediol, Hexanediol, octanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 1,4-butylene diol, dipropylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, 1,2,6-butanetriol , pentaerythritol, sorbitol, N,N-bis(2-hydroxypropyl)aniline, dimethylolacetic acid, dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid, 2,2-dimethylolbutyric acid, 2,2-dimethylolpentanoic acid, etc. Examples include methylolalkanoic acid, dihydroxysuccinic acid, dihydroxypropionic acid, and dihydroxybenzoic acid.

またウレタン樹脂は、末端変性されていてもよいし、鎖延長されていてもよい。
末端変性や鎖延長反応に使用できる化合物としては、例えば、ヒドラジン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、キシリレンジアミン、イソホロンジアミン、ピペラジン及びその誘導体、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレンジアミン、N-(β-アミノエチル)エタノールアミン等のジアミン類;アジピン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド等のジヒドラジド類;が挙げられる。
Further, the urethane resin may be terminal-modified or chain-extended.
Examples of compounds that can be used in terminal modification and chain extension reactions include hydrazine, ethylenediamine, propylene diamine, hexamethylene diamine, nonamethylene diamine, xylylene diamine, isophorone diamine, piperazine and its derivatives, phenylene diamine, tolylene diamine, and xylene diamine. Diamines such as diamine and N-(β-aminoethyl)ethanolamine; dihydrazides such as adipic acid dihydrazide and isophthalic acid dihydrazide;

ウレタン樹脂の合成において、分子量調整及び末端変性のために連鎖移動剤を使用してもよい。連鎖移動剤としては、スルファニル基を有する化合物が好適に用いられ、例えば、2-ヒドロキシエタンチオール、3-ヒドロキシプロピル-1-チオール、1-ヒドロキシプロピル-2-チオール、4-ヒドロキシ-1-ブタンチオール等のヒドロキシアルカンチオール類;1,2-エタンジチオール、1,3-プロパンジチオール、1,4-ブタンジチオール、1,5-ペンタンジチオール、1,6-ヘキサンジチオール等のジチオール類、2-アミノエタンチオール、3-アミノプロピル-1-チオール、1-アミノプロピル-2-チオール、4-アミノ-1-ブタンチオール等のアミノアルカンチオール類;2-アミノチオフェノール、3-アミノチオフェノール、4-アミノチオフェノール等のアミノベンゼンチオール類;が挙げられる。 In the synthesis of urethane resins, a chain transfer agent may be used for molecular weight adjustment and terminal modification. As the chain transfer agent, a compound having a sulfanyl group is preferably used, such as 2-hydroxyethanethiol, 3-hydroxypropyl-1-thiol, 1-hydroxypropyl-2-thiol, 4-hydroxy-1-butane. Hydroxy alkanethiols such as thiol; dithiols such as 1,2-ethanedithiol, 1,3-propanedithiol, 1,4-butanedithiol, 1,5-pentanedithiol, 1,6-hexanedithiol, 2-amino Aminoalkanethiols such as ethanethiol, 3-aminopropyl-1-thiol, 1-aminopropyl-2-thiol, 4-amino-1-butanethiol; 2-aminothiophenol, 3-aminothiophenol, 4-aminothiophenol; Examples include aminobenzenethiols such as aminothiophenol.

ウレタン樹脂の水分散体として市販品を用いてもよく、該市販品としては、例えば、第一工業製薬製スーパーフレックスシリーズ(SF-170、SF-210等)、三洋化成社製ユーコート、パーマリンシリーズ(UX-310、UX-3945等)、荒川化学製ユリアーノシリーズ(W-600やW-321等)、ADEKA製アデカポンタイターシリーズ(HUX-420A、HUX-386)、宇部興産製UWシリーズ(UW-5002、UW-5020等)、大成ファインケミカル社製アクリットシリーズ(WBR2000U、WBR2101、WEM-200U等)が挙げられる。 Commercially available products may be used as the water dispersion of urethane resin, and examples of the commercially available products include Superflex series (SF-170, SF-210, etc.) manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku, Ucoat manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd., and Permarin. series (UX-310, UX-3945, etc.), Arakawa Chemical's Yuriano series (W-600, W-321, etc.), ADEKA's ADEKA Pont titer series (HUX-420A, HUX-386), Ube Industries' UW series ( UW-5002, UW-5020, etc.) and Taisei Fine Chemical's Akrit series (WBR2000U, WBR2101, WEM-200U, etc.).

(アクリル/オレフィン複合樹脂)
水性樹脂(A)がアクリル/オレフィン複合樹脂である場合、アクリル/オレフィン複合樹脂としては、エチレン性不飽和単量体(a)の重合体であるアクリル重合部位とポリオレフィン部位とを有するものであれば特に制限されず、例えば、マレイン酸変性エチレン-プロピレン共重合体、マレイン酸変性プロピレン-1-ブテン共重合体、又はマレイン酸変性エチレン-プロピレン-1-ブテン共重合体のような酸変性ポリオレフィンに、一般式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体(a-1)又は一般式(2)で表されるエチレン性不飽和単量体(a-2)の少なくともいずれかを含むエチレン性不飽和単量体(a)の重合体であるアクリル重合体をグラフトした複合樹脂が挙げられる。
(Acrylic/olefin composite resin)
When the aqueous resin (A) is an acrylic/olefin composite resin, the acrylic/olefin composite resin may be one having an acrylic polymerization site and a polyolefin site, which are polymers of the ethylenically unsaturated monomer (a). For example, acid-modified polyolefins such as maleic acid-modified ethylene-propylene copolymer, maleic acid-modified propylene-1-butene copolymer, or maleic acid-modified ethylene-propylene-1-butene copolymer are not particularly limited. At least one of the ethylenically unsaturated monomer (a-1) represented by general formula (1) or the ethylenically unsaturated monomer (a-2) represented by general formula (2) is added to Examples include composite resins grafted with an acrylic polymer, which is a polymer of ethylenically unsaturated monomer (a).

水性樹脂(A)のガラス転移点(Tg)は、好ましくは-60~100℃の範囲であり、より好ましくは-30~70℃の範囲であり、さらに好ましくは-25~45℃の範囲であり、特に好ましくは-20~20℃の範囲である。Tgが-60℃以上であると、プライマー層の樹脂成分が過剰に流動してコロイド結晶層の空隙部へ侵入することを防ぐことができ、経時でコロイド塗膜の発色が悪化するのを抑制できる。また、結着部分の強度も確保できるため、塗膜の基材追従性、基材密着性、耐水性、耐溶剤性も良化する。一方、Tgが100℃以下であると、水性樹脂(A)の造膜性が十分に確保され、基材追従性、基材密着性、耐水性、耐溶剤性に優れるコロイド結晶塗膜が得られる。
上記のガラス転移点は、DSC(示差走査熱量計)を用いて求めることができる。
The glass transition point (Tg) of the aqueous resin (A) is preferably in the range of -60 to 100°C, more preferably in the range of -30 to 70°C, even more preferably in the range of -25 to 45°C. The temperature is particularly preferably in the range of -20 to 20°C. When the Tg is -60°C or higher, it is possible to prevent the resin component of the primer layer from flowing excessively and entering the voids of the colloidal crystal layer, thereby suppressing deterioration of color development of the colloidal coating film over time. can. Furthermore, since the strength of the bonded portion can be ensured, the substrate followability, substrate adhesion, water resistance, and solvent resistance of the coating film are also improved. On the other hand, when Tg is 100°C or less, the film-forming properties of the aqueous resin (A) are sufficiently ensured, and a colloidal crystal coating film with excellent substrate followability, substrate adhesion, water resistance, and solvent resistance can be obtained. It will be done.
The above glass transition point can be determined using DSC (differential scanning calorimeter).

<その他の成分>
本発明のプライマーは、水性樹脂(A)及び水を含有するものであり、基材上に塗布、乾燥することで造膜し、プライマー層を形成する。プライマーは、コロイド結晶の諸物性に悪影響を及ぼさない範囲であれば、プライマーの造膜性やプライマー層の各種耐性を向上させる目的で、親水性溶剤や架橋剤等の添加剤を含有してもよい。
<Other ingredients>
The primer of the present invention contains an aqueous resin (A) and water, and is coated onto a base material and dried to form a film to form a primer layer. The primer may contain additives such as hydrophilic solvents and crosslinking agents for the purpose of improving the film-forming properties of the primer and the various resistances of the primer layer, as long as they do not adversely affect the physical properties of the colloidal crystals. good.

(親水性溶剤)
親水性溶剤としては、例えば、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-メチル-1-プロパノール、2-ブタノール、2-メチル-2-プロパノール等の一価のアルコール溶剤;エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、プロピレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ペンチレングリコール、1,2-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等のグリコール系溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤;N-メチル-2-ピロリドン、N-ヒドロキシエチル-2-ピロリドン、2-ピロリドン、ε-カプロラクタム等のラクタム系溶剤;ホルムアミド、N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、出光製エクアミドM-100、エクアミドB-100等のアミド系溶剤等が挙げられる。これらは1種類又は2種以上を併用して用いることができる。
(hydrophilic solvent)
Examples of hydrophilic solvents include monohydric alcohol solvents such as ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-butanol, and 2-methyl-2-propanol; ethylene Glycol, 1,3-propanediol, propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,4-butanediol, pentylene glycol, 1,2-hexanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, Glycol solvents such as tetraethylene glycol; ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol Monoisopropyl ether, triethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol monoisobutyl ether, triethylene glycol monoisobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, Glycol ether solvents such as diethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether; Lactam solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, and ε-caprolactam; formamide, N-methylformamide, N,N-dimethylformamide, Equamide M-100 manufactured by Idemitsu , amide solvents such as Equamid B-100, etc. These can be used alone or in combination of two or more.

(架橋剤)
本発明のプライマーは、上述のとおり、プライマー層内、又はプライマー層及びコロイド結晶層の間で架橋を形成してもよく、架橋剤を含有してもよい。架橋剤としては、後述のコロイド結晶層のおける架橋剤の記載を援用することができる。
(Crosslinking agent)
As described above, the primer of the present invention may form a crosslink within the primer layer or between the primer layer and the colloidal crystal layer, and may contain a crosslinking agent. As the crosslinking agent, the description of the crosslinking agent in the colloidal crystal layer described below can be referred to.

<コロイド結晶層>
コロイド結晶層は、ブラッグ反射由来の構造色を発現する層であればよく特に制限されない。コロイド結晶層は、含有する微粒子(B)の粒子径を制御することにより、周期間隔を制御し様々な色を発色させることができる。微粒子(B)の平均粒子径は、好ましくは180~330nmの範囲である。上記の範囲であると、コロイド結晶層の可視光領域での発色が明瞭となり、より発色に優れたコロイド結晶塗膜を得ることができるため好ましい。
コロイド結晶層の形成方法は特に制限されないが、例えば、単分散な微粒子(B)と水とを含有するコロイド結晶層用組成物を、プライマー層上に塗布した後、水の揮発によって粒子を移流集積させ、規則的に配列させることで形成することができる。
<Colloid crystal layer>
The colloidal crystal layer is not particularly limited as long as it is a layer that expresses structural color derived from Bragg reflection. The colloidal crystal layer can develop various colors by controlling the periodic interval by controlling the particle diameter of the fine particles (B) contained therein. The average particle diameter of the fine particles (B) is preferably in the range of 180 to 330 nm. The above range is preferable because the colloidal crystal layer develops clear color in the visible light region and a colloidal crystal coating film with better coloring can be obtained.
The method for forming the colloidal crystal layer is not particularly limited, but for example, after applying a colloidal crystal layer composition containing monodisperse fine particles (B) and water onto the primer layer, the particles are advected by volatilization of the water. It can be formed by accumulating and regularly arranging.

(微粒子(B))
微粒子(B)としては、シリカのような無機微粒子、又は樹脂微粒子のような有機微粒子が挙げられ、合成品又は市販品のいずれを用いてもよい。単分散シリカ微粒子の市販品としては、例えば、富士化学製ハウトフォームSilbol 210、Silbol Ex260、Silbol S260、Silbol 300が挙げられる。
微粒子(B)としては、プライマーとの接着性が良好で、コロイド結晶塗膜の追従性や耐摩擦性等に優れる点、コロイド結晶塗膜の発色性が良好な点から、樹脂微粒子が好ましく、より好ましくはアクリル樹脂又はスチレンアクリル樹脂からなる樹脂微粒子である。
(Fine particles (B))
Examples of the fine particles (B) include inorganic fine particles such as silica, and organic fine particles such as resin fine particles, and either synthetic products or commercially available products may be used. Commercially available monodispersed silica particles include, for example, Houtform Silbol 210, Silbol Ex260, Silbol S260, and Silbol 300 manufactured by Fuji Chemical.
As the fine particles (B), resin fine particles are preferable because they have good adhesion with the primer, are excellent in followability and abrasion resistance of the colloidal crystal coating, and have good coloring properties of the colloidal crystal coating. More preferred are resin particles made of acrylic resin or styrene acrylic resin.

微粒子(B)の平均粒子径は、好ましくは150~350nmである。平均粒子径が150nm以上であると、コロイド結晶の可視光領域での発色性が良好になるため好ましい。平均粒子径が400nm以下であると、コロイド結晶の可視光領域での発色性が良好になるとともに、粒子による散乱が抑えられ、発色性が良好となる。
該平均粒子径は、動的光散乱法(測定装置はナノトラックUPA(株)マイクロトラックベル社製)により測定することができ、得られた体積粒子径分布データ(ヒストグラム)のピークを平均粒子径とする。
The average particle diameter of the fine particles (B) is preferably 150 to 350 nm. It is preferable that the average particle diameter is 150 nm or more because the color development of the colloidal crystal in the visible light region becomes good. When the average particle diameter is 400 nm or less, the colloidal crystal will have good color development in the visible light region, and scattering by the particles will be suppressed, resulting in good color development.
The average particle size can be measured by a dynamic light scattering method (the measuring device is manufactured by Nanotrac UPA Co., Ltd. and Microtrac Bell Co., Ltd.), and the peak of the obtained volumetric particle size distribution data (histogram) is calculated as the average particle size. The diameter shall be the diameter.

また、微粒子(B)における平均粒子径の変動係数(Cv値)は、30%以下であることが好ましい。変動係数は、粒子径の均斉度を表す数値であり、下記式により算出することができる。
式: 変動係数Cv値(%)=粒子径の標準偏差/平均粒子径×100
[式において、標準偏差と平均粒子径の単位は同一である]
変動係数が30%以下であることにより、粒子配列の規則性が良化し、コロイド結晶の発色性がより良好になる。
Further, the coefficient of variation (Cv value) of the average particle diameter of the fine particles (B) is preferably 30% or less. The coefficient of variation is a numerical value representing the degree of uniformity of particle diameters, and can be calculated using the following formula.
Formula: Coefficient of variation Cv value (%) = standard deviation of particle diameter/average particle diameter x 100
[In the formula, the units of standard deviation and average particle diameter are the same]
When the coefficient of variation is 30% or less, the regularity of the particle arrangement is improved and the coloring properties of the colloidal crystals are improved.

微粒子(B)が、アクリル樹脂又はスチレンアクリル樹脂からなる樹脂微粒子である場合、樹脂微粒子の製造方法は特に制限されないが、例えば、下記の乳化重合により製造することができる。
まず、反応槽に水性媒体と乳化剤を仕込み、所定の温度まで昇温する。一方、滴下槽には水と乳化剤とエチレン性不飽和単量体(b)を仕込み、撹拌してエチレン性不飽和単量体(b)の乳化液を調製する。その後、窒素雰囲気下、反応槽に調製した乳化液を滴下しながら、ラジカル重合開始剤を添加する。反応開始後、ポリマーの粒子核が生成し、粒子は徐々に成長して、目的の微粒子(B)を得ることができる。
When the fine particles (B) are resin fine particles made of an acrylic resin or a styrene acrylic resin, the method for producing the resin fine particles is not particularly limited, but can be produced, for example, by the emulsion polymerization described below.
First, an aqueous medium and an emulsifier are charged into a reaction tank, and the temperature is raised to a predetermined temperature. On the other hand, water, an emulsifier, and an ethylenically unsaturated monomer (b) are placed in a dropping tank and stirred to prepare an emulsion of the ethylenically unsaturated monomer (b). Thereafter, a radical polymerization initiator is added while dropping the prepared emulsion into the reaction tank under a nitrogen atmosphere. After the reaction starts, polymer particle nuclei are generated, the particles gradually grow, and the desired fine particles (B) can be obtained.

微粒子(B)に使用できるエチレン性不飽和単量体(b)としては、水性樹脂(A)で例示したエチレン性不飽和単量体(a)の記載を援用することができる。また、コロイド結晶層は、前述のとおりプライマー層との間に架橋を形成していることが好ましく、微粒子(B)が、プライマー層と架橋を形成する反応性基を有していることが好ましい。 As the ethylenically unsaturated monomer (b) that can be used in the fine particles (B), the description of the ethylenically unsaturated monomer (a) exemplified in the aqueous resin (A) can be cited. Further, the colloidal crystal layer preferably forms a crosslink with the primer layer as described above, and it is preferable that the fine particles (B) have a reactive group that forms a crosslink with the primer layer. .

微粒子(B)に導入可能な反応性基としては、水性樹脂(A)で例示した反応性基が挙げられるが、コロイド結晶の規則的配列に悪影響を及さず、比較的低温で架橋を形成する点からケトン・ヒドラジド架橋を形成するケトン基であることが好ましい。微粒子(B)へのケトン基の導入方法としては、先述した水性樹脂(A)と同様の方法で導入することができる。 Examples of reactive groups that can be introduced into the fine particles (B) include the reactive groups exemplified for the aqueous resin (A), but these groups do not adversely affect the regular arrangement of colloidal crystals and form crosslinks at relatively low temperatures. From this point of view, a ketone group that forms a ketone-hydrazide crosslink is preferable. The ketone group can be introduced into the fine particles (B) in the same manner as in the aqueous resin (A) described above.

微粒子(B)に含まれるケトン基の含有量は、微粒子(B)の質量を基準として、好ましくは0.05~0.3mmol/gの範囲である。上記の範囲であると、耐水性を悪化させることなく、微粒子(B)間、プライマー層とコロイド結晶層との間の結着を強化することができ、コロイド結晶塗膜の追従性、基材密着性がより向上するため好ましい。 The content of ketone groups contained in the fine particles (B) is preferably in the range of 0.05 to 0.3 mmol/g based on the mass of the fine particles (B). Within the above range, the bonding between the fine particles (B) and between the primer layer and the colloidal crystal layer can be strengthened without deteriorating the water resistance, and the followability of the colloidal crystal coating film can be improved. This is preferable because it further improves adhesion.

微粒子(B)として好ましくは、コアシェル型構造の樹脂微粒子である。コアシェル型樹脂微粒子は、コア及びシェルが水に不溶なポリマーであり、互いに相溶しないコア部(内層)とシェル部(外層)の構造からなる。
コア部は球状形状の維持、シェル部は流動性を有して結着部位として機能する。コアシェル型の微粒子(B)は、プライマー層上に塗布され、乾燥が進むにつれて、規則的に配列して積層してコロイド結晶を形成する。その際、コアシェル粒子間の接触部分でシェル部同士が融着し、空隙が水媒体から空気に置換されたコロイド結晶層を形成する。更にシェル部は、プライマー層の樹脂とも融着するため、より強固にコロイド結晶が固定化されたコロイド結晶層が形成される。またコロイド結晶中に、後述の無彩黒色微粒子を含有する場合、シェル部が無彩黒色微粒子を結着し、欠落を抑制することができる。したがって、コロイド結晶塗膜の追従性、基材密着性がより向上する。また屋外に長期間暴露しても、プライマー層の剥がれや劣化が生じにくく、コロイド結晶塗膜の発色性や追従性、基材密着性の悪化を抑制することができる。
Preferably, the fine particles (B) are resin fine particles having a core-shell structure. Core-shell type resin particles have a core and a shell made of a water-insoluble polymer, and have a structure of a core part (inner layer) and a shell part (outer layer) that are incompatible with each other.
The core part maintains a spherical shape, and the shell part has fluidity and functions as a binding site. The core-shell type fine particles (B) are applied onto the primer layer, and as drying progresses, they are regularly arranged and stacked to form colloidal crystals. At this time, the shell portions are fused together at the contact portions between the core-shell particles, forming a colloidal crystal layer in which the aqueous medium is replaced by air in the voids. Furthermore, since the shell portion is also fused to the resin of the primer layer, a colloidal crystal layer in which colloidal crystals are more firmly fixed is formed. Further, when the colloidal crystal contains achromatic black fine particles described below, the shell portion binds the achromatic black fine particles and can suppress chipping. Therefore, the followability of the colloidal crystal coating film and the adhesion to the substrate are further improved. Furthermore, even if exposed outdoors for a long period of time, the primer layer is unlikely to peel off or deteriorate, and deterioration of the color development, followability, and substrate adhesion of the colloidal crystal coating film can be suppressed.

コアシェル型樹脂微粒子において、シェルの含有量は、コアの質量を基準として10~50質量%であることが好ましい。上記の範囲であることにより、コロイド結晶層の空隙部分がシェル部の融着で埋まることが抑制される。さらに、シェルの融着は十分に進み、コアシェル微粒子間、及び、プライマー層とコアシェル微粒子間との結着がより強固なものとなる。したがって、発色性、追従性、基材密着性に優れるコロイド結晶塗膜を得ることができる。 In the core-shell type resin fine particles, the content of the shell is preferably 10 to 50% by mass based on the mass of the core. By being within the above range, filling of voids in the colloidal crystal layer due to fusion of the shell portion is suppressed. Furthermore, the fusion of the shells progresses sufficiently, and the bonds between the core-shell fine particles and between the primer layer and the core-shell fine particles become stronger. Therefore, it is possible to obtain a colloidal crystal coating film that is excellent in color development, followability, and adhesion to substrates.

コアシェル型樹脂微粒子のコア部のTgは、好ましくは60℃以上であり、より好ましくは60℃~150℃の範囲である。Tgが60℃以上であると、コア部形状が熱や溶剤の影響で変形することが抑制される。よって、発色性や耐ラビング性により優れるコロイド結晶塗膜を得ることができる。
コアシェル型樹脂微粒子のシェル部のTgは、好ましくは-50~20℃の範囲である。上記の範囲であることにより、コロイド結晶層の空隙部分がシェル部の融着で埋まることが抑制される。さらに、シェルの融着が十分に進み、コアシェル微粒子間、及びコアシェル微粒子とプライマー層との間結着がより強固なものとなる。したがって、追従性、基材密着性に優れる塗膜を得ることができる。
The Tg of the core portion of the core-shell resin fine particles is preferably 60°C or higher, more preferably in the range of 60°C to 150°C. When Tg is 60° C. or higher, deformation of the core shape due to the influence of heat or solvent is suppressed. Therefore, it is possible to obtain a colloidal crystal coating film that is superior in color development and rubbing resistance.
The Tg of the shell portion of the core-shell type resin fine particles is preferably in the range of -50 to 20°C. By being within the above range, filling of voids in the colloidal crystal layer due to fusion of the shell portion is suppressed. Further, the fusion of the shells progresses sufficiently, and the bonding between the core-shell fine particles and between the core-shell fine particles and the primer layer becomes stronger. Therefore, a coating film having excellent followability and adhesion to the substrate can be obtained.

更にコアシェル型樹脂微粒子のシェルには水性樹脂(A)と架橋を形成する反応性基を有していることが好ましい。導入できる反応性基としては水性樹脂(A)で例示した反応性基が挙げられる。シェル部の架橋の形成と、先述したシェル部の融着の相乗効果により、プライマー層とコロイド結晶層との結着がより強化され、コロイド結晶塗膜の追従性、基材密着性がより向上する。屋外暴露時における塗膜物性悪化もより抑制できる。 Furthermore, it is preferable that the shell of the core-shell type resin fine particles has a reactive group that forms a crosslink with the aqueous resin (A). Examples of the reactive groups that can be introduced include the reactive groups exemplified in the aqueous resin (A). Due to the synergistic effect of the formation of crosslinks in the shell part and the above-mentioned fusion of the shell part, the bond between the primer layer and the colloidal crystal layer is further strengthened, and the followability of the colloidal crystal coating film and the adhesion to the substrate are further improved. do. Deterioration of the physical properties of the coating film during outdoor exposure can also be further suppressed.

コロイド結晶層用組成物は、乾燥時の粒子配列やコロイド結晶塗膜の諸物性に悪影響を及ぼさない範囲であれば、発色性や塗工性、塗膜耐性を向上させる目的で、無彩黒色微粒子、親水性溶剤や架橋剤等の添加剤を使用することができる。
無彩黒色微粒子としては、カーボンブラックや黒色染料で着色した樹脂微粒子など任意の黒色微粒子を使用することができる。着色成分が水や溶剤に溶出しにくい点、着色剤の耐久性に優れる点から、好ましくはカーボンブラックである。カーボンブラックは、分散剤を用いて水中に分散した分散タイプ、又は自己分散タイプのいずれを用いてもよいが、分散剤による微粒子配列への影響が発生しない観点から自己分散タイプのカーボンブラックを用いることが好ましい。カーボンブラック水分散体の市販品としては、例えば、ライオン社製ライオンペーストシリーズ(W-310A等)、オリエント化学製CWシリーズ(CW-1、CW-2、CW-3等)が挙げられる。
親水性溶剤及び架橋剤としては、プライマーで例示したものを援用することができる。
The composition for the colloidal crystal layer is an achromatic black color for the purpose of improving color development, coating properties, and coating film resistance, as long as it does not adversely affect the particle arrangement during drying or the physical properties of the colloidal crystal coating film. Additives such as fine particles, hydrophilic solvents and crosslinking agents can be used.
As the achromatic black particles, any black particles such as carbon black or resin particles colored with black dye can be used. Carbon black is preferred because the coloring component is difficult to dissolve into water or solvents and the colorant has excellent durability. Carbon black may be either a dispersion type that is dispersed in water using a dispersant, or a self-dispersion type, but a self-dispersion type carbon black is used from the viewpoint that the dispersant does not affect the arrangement of fine particles. It is preferable. Commercially available carbon black water dispersions include, for example, the Lion Paste series (W-310A, etc.) manufactured by Lion Corporation, and the CW series (CW-1, CW-2, CW-3, etc.) manufactured by Orient Chemical.
As the hydrophilic solvent and crosslinking agent, those exemplified for the primer can be used.

コロイド結晶層用組成物は、プライマー層及びコロイド結晶層の間で架橋を形成するために、架橋剤を含有してもよい。架橋剤としては、特に制限されず、プライマー層及びコロイド結晶層が有する反応性基に応じて適宜選択でき、例えば、エポキシ架橋剤、ポリイソシアネート架橋剤、ヒドラジド架橋剤が挙げられる。
より詳細には、例えば、水性樹脂(A)や微粒子(B)がカルボキシ基、水酸基又はアミノ基を有する場合は、エポキシ架橋剤を介して架橋を形成することができる。
また、例えば、水性樹脂(A)や微粒子(B)が水酸基を有する場合は、ポリイソシアネート架橋剤を介して架橋を形成することができる。また、例えば、水性樹脂(A)や微粒子(B)がケトン基を有する場合、ヒドラジド架橋剤を介して架橋することができる。
架橋剤としては、上述のとおり、ケトン・ヒドラジド架橋を形成するために、ヒドラジド架橋剤を用いることが好ましい。ヒドラジド架橋剤としては、例えば、アジピン酸ジヒドラジド、多官能のヒドラジド基が変性された水溶性樹脂が挙げられる。
The composition for a colloidal crystal layer may contain a crosslinking agent in order to form a crosslink between the primer layer and the colloidal crystalline layer. The crosslinking agent is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the reactive groups possessed by the primer layer and the colloidal crystal layer, and includes, for example, an epoxy crosslinking agent, a polyisocyanate crosslinking agent, and a hydrazide crosslinking agent.
More specifically, for example, when the aqueous resin (A) or the fine particles (B) have a carboxyl group, a hydroxyl group, or an amino group, crosslinking can be formed via an epoxy crosslinking agent.
Further, for example, when the aqueous resin (A) or the fine particles (B) have a hydroxyl group, crosslinking can be formed via a polyisocyanate crosslinking agent. Further, for example, when the aqueous resin (A) or the fine particles (B) have a ketone group, they can be crosslinked via a hydrazide crosslinking agent.
As the crosslinking agent, it is preferable to use a hydrazide crosslinking agent in order to form a ketone hydrazide crosslinking as described above. Examples of the hydrazide crosslinking agent include adipic acid dihydrazide and water-soluble resins modified with polyfunctional hydrazide groups.

<積層体>
本発明の積層体は、基材上に上記コロイド結晶塗膜を備えるものであり、基材上に、プライマー層及びコロイド結晶層をこの順に備えるものである。
<Laminated body>
The laminate of the present invention includes the above colloidal crystal coating film on a base material, and includes a primer layer and a colloidal crystal layer in this order on the base material.

(基材)
基材は特に制限されず、用途に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリ塩化ビニルシート、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ナイロンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリビニルアルコールフィルムのような熱可塑性樹脂基材;アルミニウム箔のような金属基材;ガラス基材、コート紙基材が挙げられる。
基材は、塗布面が平滑であってもよく、凹凸のついたものであってもよい。また基材は、透明、半透明、不透明のいずれであってもよく、コロイド結晶塗膜の発色をより明瞭にするため、あらかじめ黒色等に着色された基材を用いてもよい。また、基材は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上の基材を貼り合わせた積層体であってもよい。
(Base material)
The base material is not particularly limited and can be selected as appropriate depending on the application, such as polyvinyl chloride sheet, polyethylene terephthalate (PET) film, polypropylene film, polyethylene film, nylon film, polystyrene film, polyvinyl alcohol film, etc. Examples include thermoplastic resin base materials; metal base materials such as aluminum foil; glass base materials, and coated paper base materials.
The coated surface of the base material may be smooth or may have an uneven surface. Further, the base material may be transparent, translucent, or opaque, and in order to make the coloring of the colloidal crystal coating film more clear, a base material that has been previously colored black or the like may be used. Moreover, the base material may be used alone or may be a laminate made by bonding two or more base materials together.

(プライマー層の形成)
プライマー層は、コロイド結晶の塗膜耐性向上を目的として、基材とコロイド結晶層との間に設けられるものであり、水と水性樹脂(A)を含有するプライマーを、基材上に塗布、乾燥して形成することができる。プライマーの塗布方法は特に制限されず、例えば、インクジェットやスプレー、ディッピングやスピンコートのような版を使用しない印刷方式、又はオフセットグラビアコーター、グラビアコーター、ドクターコーター、バーコーター、ブレードコーター、フレキソコーター、ロールコーターのような有版の印刷方式が挙げられる。プライマーの乾燥方法は、基材へのダメージを軽減し、効率的に乾燥を行う観点から、熱風乾燥法が好ましく、乾燥温度は50~120℃の範囲であることが好ましい。
基材追従性、基材密着性、耐水性、耐溶剤性等の性能面と、生産性の観点から、プライマー層の厚みは、好ましくは0.5~20μmの範囲である。
(Formation of primer layer)
The primer layer is provided between the base material and the colloidal crystal layer for the purpose of improving the coating film resistance of the colloidal crystal, and a primer containing water and a water-based resin (A) is applied onto the base material. Can be dried and formed. The method of applying the primer is not particularly limited, and examples include printing methods that do not use a plate such as inkjet, spray, dipping, and spin coating, or offset gravure coater, gravure coater, doctor coater, bar coater, blade coater, flexo coater, Examples include plate printing methods such as a roll coater. The method for drying the primer is preferably a hot air drying method from the viewpoint of reducing damage to the base material and drying efficiently, and the drying temperature is preferably in the range of 50 to 120°C.
From the viewpoint of performance such as substrate followability, substrate adhesion, water resistance, and solvent resistance, and productivity, the thickness of the primer layer is preferably in the range of 0.5 to 20 μm.

(コロイド結晶層の形成)
コロイド結晶層は、前述のとおり、プライマー層上に、微粒子(B)と水とを含有するコロイド結晶層用組成物を塗布して形成することができる。塗布方法は特に制限されず、例えば、プライマー層の形成の項の記載を援用することができる。
コロイド結晶層用組成物を基材上に付与した後、塗布物を乾燥してコロイド結晶層を形成させる。乾燥方法は特に制限されず、例えば、加熱乾燥法、熱風乾燥法、赤外線乾燥法、マイクロ波乾燥法、ドラム乾燥法が挙げられる。規則配列への影響と生産性の観点から、乾燥温度は25~80℃の範囲であることが好ましい。
コロイド結晶層の発色性と、生産性の観点から、コロイド結晶層の厚みは、好ましくは5~20μmの範囲である。
(Formation of colloidal crystal layer)
As described above, the colloidal crystal layer can be formed by applying a composition for a colloidal crystal layer containing fine particles (B) and water onto the primer layer. The coating method is not particularly limited, and for example, the description in the section on forming the primer layer can be used.
After applying the composition for a colloidal crystal layer onto a substrate, the applied product is dried to form a colloidal crystal layer. The drying method is not particularly limited, and examples thereof include a heat drying method, a hot air drying method, an infrared drying method, a microwave drying method, and a drum drying method. From the viewpoint of influence on regular arrangement and productivity, the drying temperature is preferably in the range of 25 to 80°C.
From the viewpoint of color development and productivity of the colloidal crystal layer, the thickness of the colloidal crystal layer is preferably in the range of 5 to 20 μm.

本発明の積層体は、コロイド結晶の塗膜耐性向上を目的として、コロイド結晶層上にオーバーコート層を有していてもよい。オーバーコート層としては特に制限されず、公知の材料から用途に応じて適宜選択することができ、本発明のプライマーをオーバーコート用樹脂組成物として用いてもよい。
オーバーコート用樹脂組成物の塗布方法及び乾燥方法は特に制限されず、プライマー及びコロイド結晶層の形成の項の記載を援用することができる。オーバーコート層の厚みは、好ましくは2~20μmの範囲である。
The laminate of the present invention may have an overcoat layer on the colloidal crystal layer for the purpose of improving the coating film resistance of the colloidal crystal. The overcoat layer is not particularly limited and can be appropriately selected from known materials depending on the intended use, and the primer of the present invention may be used as the overcoat resin composition.
The method of applying and drying the resin composition for overcoat is not particularly limited, and the description in the section on formation of primer and colloidal crystal layer can be referred to. The thickness of the overcoat layer is preferably in the range of 2 to 20 μm.

以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、以下の実施例は本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。なお、特に断りのない限り実施例における「部」及び「%」は、各々「質量部」及び「質量%」を表す。 EXAMPLES The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but the following Examples do not limit the scope of the present invention in any way. In addition, unless otherwise specified, "parts" and "%" in the examples represent "parts by mass" and "% by mass", respectively.

[ガラス転移点(Tg)]
ガラス転移点は、DSC(示差走査熱量計TAインスツルメント社製)により測定した。樹脂微粒子分散体を乾固したサンプル約2mgをアルミニウムパン上で秤量し、該アルミニウムパンをDSC測定ホルダーにセットし、5℃/分の昇温条件にて得られるチャートの吸熱ピークを読み取り、ガラス転移点を得た。
[Glass transition point (Tg)]
The glass transition point was measured by DSC (differential scanning calorimeter manufactured by TA Instruments). Approximately 2 mg of a sample obtained by drying the resin fine particle dispersion was weighed on an aluminum pan, the aluminum pan was set in a DSC measurement holder, and the endothermic peak on the chart obtained under the temperature increase condition of 5°C/min was read. Obtained a transition point.

[平均粒子径、Cv値]
平均粒子径は、微粒子分散体を500倍に水希釈し、該希釈液約5mlを動的光散乱測定法(測定装置はナノトラックUPA(株)マイクロトラックベル社製)により測定を行った。この時得られた体積粒子径分布データ(ヒストグラム)のピークを平均粒子径とした。また、下記式により、粒子径の均斉度を表す変動係数Cv値を算出した。
Cv値%=粒子径の標準偏差/平均粒子径×100
[Average particle diameter, Cv value]
The average particle diameter was determined by diluting the fine particle dispersion 500 times with water, and measuring about 5 ml of the diluted solution using a dynamic light scattering measurement method (measuring device manufactured by Nanotrac UPA Corporation, Microtrac Bell Co., Ltd.). The peak of the volume particle size distribution data (histogram) obtained at this time was taken as the average particle size. Further, the coefficient of variation Cv value representing the degree of uniformity of particle diameter was calculated using the following formula.
Cv value % = standard deviation of particle diameter / average particle diameter × 100

[重量平均分子量(Mw)]
重量平均分子量は、GPC(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の値であり、乾燥させた樹脂をテトラヒドロフランに溶解させて0.1%溶液を調製し、以下の装置並びに測定条件により測定した。
装置:HLC-8320-GPCシステム(東ソー社製)
カラム;TSKgel-Super Multipore HZ-M0021488
4.6mmI.D×15cm×3本(分子量測定範囲2,000~約200万)
溶出溶媒;テトラヒドロフラン
標準物質;ポリスチレン(東ソー社製)
流速;0.6mL/分、試料溶液使用量;10μL、カラム温度;40℃
[Weight average molecular weight (Mw)]
The weight average molecular weight is a polystyrene equivalent value measured by GPC (gel permeation chromatography), and was measured by dissolving the dried resin in tetrahydrofuran to prepare a 0.1% solution and using the following equipment and measurement conditions. .
Equipment: HLC-8320-GPC system (manufactured by Tosoh Corporation)
Column; TSKgel-Super Multipore HZ-M0021488
4.6mmI. D x 15cm x 3 (molecular weight measurement range 2,000 to approximately 2 million)
Elution solvent; Tetrahydrofuran standard substance; Polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation)
Flow rate: 0.6 mL/min, sample solution usage: 10 μL, column temperature: 40°C

[酸価(AV)]
酸価は、樹脂1g中に含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのmg数であり、乾燥させた樹脂を用いて、JISK2501に記載の方法に準拠し、水酸化カリウム・エタノール溶液で電位差滴定を行い算出した。
[Acid value (AV)]
The acid value is the number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize the acidic component contained in 1 g of resin. It was calculated by performing potentiometric titration with the solution.

<プライマーの調製>
[実施例1]アクリル樹脂微粒子プライマー(P1)
撹拌器、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器に、水68.9部を仕込んだ。
別途、メチルメタクリレート19.0部、n-ブチルメタクリレート2.0部、2-エチルヘキシルアクリレート3.0部、n-ブチルアクリレート18.5部、メタクリル酸1.0部、アクリル酸1.0部、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン0.5部、RUVA-093(大塚化学製 2-[2-ヒドロキシ-5-[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール)5.0部、KH-10(第一工業製薬製 アニオン性反応性乳化剤 アクアロンKH-10)の20%水溶液2.5部、水20.2部をあらかじめ混合、撹拌して一段目に滴下するエチレン性不飽和単量体の乳化液を調製した。
この乳化液の7.0%を反応容器に添加し、反応容器の内温を70℃に昇温して窒素置換を十分行った後、開始剤として過硫酸カリウムの5%水溶液2.0部を添加して乳化重合を開始した。内温を80℃に上げて温度を保ちながら一段目に滴下するエチレン性不飽和単量体乳化液の残りと過硫酸カリウムの5%水溶液1.0部を2時間かけて滴下した。
一段目のエチレン性不飽和単量体乳化液の滴下完了後、連続して、メチルメタクリレート19.0部、n-ブチルメタクリレート2.0部、2-エチルヘキシルアクリレート3.0部、n-ブチルアクリレート18.5部、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン0.5部、RUVA-093を5.0部、アデカスタブLA-82(ADEKA製 メタクリル酸1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)2.0部、KH-10の20%水溶液2.5部、水20.2部をあらかじめ混合、撹拌して調製した二段目のエチレン性不飽和単量体の乳化液と、過硫酸カリウムの5%水溶液1.0部とを2時間かけて滴下した。
滴下完了後、更に4時間反応させ、水性樹脂(A1)の水分散体を得た。
得られた水分散体に、25%のアンモニア水を樹脂中のカルボキシ基に対して、当モルになるように添加して中和した後、更に水を加えて固形分濃度を45.0%に調整した。
次いで、イソプロピルアルコールを4.0部添加して、プライマー(P1)を調製した。
水性樹脂(A1)の平均粒子径は160nm、Tgは8.5℃、酸価は14.3mgKOH/gであった。
<Preparation of primer>
[Example 1] Acrylic resin fine particle primer (P1)
68.9 parts of water was charged into a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, and a reflux device.
Separately, 19.0 parts of methyl methacrylate, 2.0 parts of n-butyl methacrylate, 3.0 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 18.5 parts of n-butyl acrylate, 1.0 part of methacrylic acid, 1.0 part of acrylic acid, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane 0.5 parts, RUVA-093 (manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd. 2-[2-hydroxy-5-[2-(methacryloyloxy)ethyl]phenyl]-2H-benzotriazole) 5.0 parts , 2.5 parts of a 20% aqueous solution of KH-10 ( anionic reactive emulsifier Aquaron KH-10 manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and 20.2 parts of water are mixed in advance, stirred, and ethylenically unsaturated is added dropwise to the first stage. A monomer emulsion was prepared.
7.0% of this emulsion was added to the reaction vessel, the internal temperature of the reaction vessel was raised to 70°C, and after sufficient nitrogen substitution, 2.0 parts of a 5% aqueous solution of potassium persulfate was used as an initiator. was added to start emulsion polymerization. The internal temperature was raised to 80° C., and while the temperature was maintained, the remainder of the ethylenically unsaturated monomer emulsion dropwise added in the first stage and 1.0 part of a 5% aqueous solution of potassium persulfate were added dropwise over 2 hours.
After completing the dropping of the first stage ethylenically unsaturated monomer emulsion, 19.0 parts of methyl methacrylate, 2.0 parts of n-butyl methacrylate, 3.0 parts of 2-ethylhexyl acrylate, and n-butyl acrylate were added continuously. 18.5 parts, 0.5 parts of 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 5.0 parts of RUVA-093, ADEKA STAB LA-82 (manufactured by ADEKA 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-methacrylate) piperidyl), 2.5 parts of a 20% aqueous solution of KH-10, and 20.2 parts of water. 1.0 part of a 5% aqueous solution of potassium sulfate was added dropwise over 2 hours.
After completion of the dropping, the reaction was further carried out for 4 hours to obtain an aqueous dispersion of aqueous resin (A1).
After neutralizing the obtained aqueous dispersion by adding 25% ammonia water to the equivalent molar amount to the carboxyl group in the resin, water was further added to make the solid content concentration 45.0%. Adjusted to.
Next, 4.0 parts of isopropyl alcohol was added to prepare a primer (P1).
The aqueous resin (A1) had an average particle diameter of 160 nm, a Tg of 8.5°C, and an acid value of 14.3 mgKOH/g.

[実施例2~14、比較例1、2]アクリル樹脂微粒子プライマー(P2~14、P17、P18)
表1~3に示す配合組成で、プライマー(P1)と同様の方法により、水性樹脂(A2~A14、A17、A18)の水分散体を調製した。
得られた水分散体に、25%のアンモニア水を樹脂中のカルボキシ基に対して、当モルになるように添加して中和し、更に水を加えて固形分濃度を45.0%に調整した。
次いで、イソプロピルアルコールを4.0部、アジピン酸ジヒドラジドを1.0部添加して、プライマー(P2~14、P17、P18)を調製した。
得られた水性樹脂(A2~A14、A17、A18)について、実施例1と同様にして、Tg、酸価、及び平均粒子径を測定した。
[Examples 2 to 14, Comparative Examples 1 and 2] Acrylic resin fine particle primer (P2 to 14, P17, P18)
Aqueous dispersions of aqueous resins (A2 to A14, A17, A18) were prepared using the formulations shown in Tables 1 to 3 in the same manner as the primer (P1).
To the obtained aqueous dispersion, 25% ammonia water was added to make the molar equivalent to the carboxyl group in the resin to neutralize it, and water was further added to bring the solid content concentration to 45.0%. It was adjusted.
Next, 4.0 parts of isopropyl alcohol and 1.0 part of adipic acid dihydrazide were added to prepare primers (P2-14, P17, P18).
Regarding the obtained aqueous resins (A2 to A14, A17, A18), Tg, acid value, and average particle diameter were measured in the same manner as in Example 1.

得られたプライマーについて表1~表3に示す。表1~表3中の数値は、特に断りがない限り「部」を表し、空欄は配合していないことを意味する。 The obtained primers are shown in Tables 1 to 3. The numerical values in Tables 1 to 3 represent "parts" unless otherwise specified, and a blank column means that it is not blended.

Figure 0007415802000005
Figure 0007415802000005

Figure 0007415802000006
Figure 0007415802000006

Figure 0007415802000007
Figure 0007415802000007

表1~3の略称を以下に示す。
RUVA-093:大塚化学製 2-[2-ヒドロキシ-5-[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール
アデカスタブLA-82:ADEKA製 メタクリル酸1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル
アデカスタブLA-87:ADEKA製 メタクリル酸2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル
The abbreviations in Tables 1 to 3 are shown below.
RUVA-093: Otsuka Chemical 2-[2-hydroxy-5-[2-(methacryloyloxy)ethyl]phenyl]-2H-benzotriazole ADEKA STAB LA-82: ADEKA methacrylic acid 1,2,2,6, 6-Pentamethyl-4-piperidyl Adekastab LA-87: ADEKA 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl methacrylate

[実施例15]アクリル/ウレタン複合樹脂プライマー(P15)
(ウレタン樹脂 U1の製造)
まず、撹拌器、温度計、還流器を備えた反応容器に、ポリオールとしてポリテトラメチレングリコール(保土谷化学製PTG-2000SN 官能基数2、水酸基価57.0mgKOH/g)14.6部、ポリエステルポリオール(クラレ製P-2011 官能基数2、水酸基価56.0mgKOH/g)20.2部、ポリカーボネートポリオール(クラレ製C-2090 官能基数2、水酸基価56.3mgKOH/g)48.6部、ジメチロールブタン酸4.3部、ネオペンチルグリコール0.1部、ポリイソシアネートとしてイソホロンジイソシアネート9.7部を仕込み、窒素雰囲気下で撹拌しながら80℃まで昇温させた。次いで、チタンジイソプロポキシビズ(エチルアセトアセテート)を0.02部添加し、110℃に昇温して5時間反応させた後、80℃まで温度を下げた。この時、生成したウレタンプレポリマーの重量平均分子量は32,100であった。
次いで、メチルエチルケトン40.0部、2-アミノエタンチオール2.4部を加え、75℃で2時間反応させた。反応の終点は、FT-IRによりイソシアナト基由来のピーク(2270cm-1付近)の消失により確認した。さらにメチルエチルケトンを添加して、固形分濃度を70%に調製し、両末端にスルファニル基を有するウレタン樹脂U1の溶液を得た。
[Example 15] Acrylic/urethane composite resin primer (P15)
(Manufacture of urethane resin U1)
First, in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux device, 14.6 parts of polytetramethylene glycol (PTG-2000SN manufactured by Hodogaya Chemical, functional group number 2, hydroxyl value 57.0 mgKOH/g) as a polyol, and polyester polyol. (P-2011 manufactured by Kuraray, number of functional groups 2, hydroxyl value 56.0 mgKOH/g) 20.2 parts, polycarbonate polyol (C-2090 manufactured by Kuraray, number of functional groups 2, hydroxyl value 56.3 mgKOH/g) 48.6 parts, dimethylol 4.3 parts of butanoic acid, 0.1 part of neopentyl glycol, and 9.7 parts of isophorone diisocyanate as a polyisocyanate were charged, and the temperature was raised to 80° C. with stirring under a nitrogen atmosphere. Next, 0.02 part of titanium diisopropoxy bis(ethyl acetoacetate) was added, the temperature was raised to 110°C, the mixture was reacted for 5 hours, and then the temperature was lowered to 80°C. At this time, the weight average molecular weight of the urethane prepolymer produced was 32,100.
Next, 40.0 parts of methyl ethyl ketone and 2.4 parts of 2-aminoethanethiol were added and reacted at 75°C for 2 hours. The end point of the reaction was confirmed by FT-IR by the disappearance of the peak derived from the isocyanate group (around 2270 cm -1 ). Furthermore, methyl ethyl ketone was added to adjust the solid content concentration to 70% to obtain a solution of urethane resin U1 having sulfanyl groups at both ends.

(アクリル/ウレタン複合樹脂プライマーの製造)
撹拌器、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器に、上記得られたウレタン樹脂U1の溶液 50部、スチレン5.0部、メチルメタクリレート13.0部、n-ブチルアクリレート9.0部、メタクリル酸2.0部、ジアセトンアクリルアミド1.0部、RUVA-093を18.0部、アデカスタブLA-82を2.0部、n-プロパノール35.0部を加え、窒素雰囲気下で撹拌しながら75℃まで昇温させた。滴下ロートに、メチルエチルケトン20.0部、開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)を0.35部仕込み、5時間かけて反応槽に滴下した。78℃で8時間反応させ、アクリル樹脂部分のグラフト反応を終了した。反応後、水10部を加え、25%のアンモニア水を樹脂中のカルボキシ基に対して、当モルになるように添加して中和し、脱溶剤処理して、水性樹脂(A15)の水分散体を得た。得られた水分散体にイオン交換水を加えて、固形分濃度を25.0%に調製した。
次いで、イソプロピルアルコールを4.0部添加して、プライマー(P15)を調製した。
水性樹脂(A15)のTgは44.8℃、酸価は18.3mgKOH/gであった
(Manufacture of acrylic/urethane composite resin primer)
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, and a reflux device, 50 parts of the solution of the urethane resin U1 obtained above, 5.0 parts of styrene, 13.0 parts of methyl methacrylate, and 9.0 parts of n-butyl acrylate were added. 1 part, 2.0 parts of methacrylic acid, 1.0 parts of diacetone acrylamide, 18.0 parts of RUVA-093, 2.0 parts of Adekastab LA-82, and 35.0 parts of n-propanol, and in a nitrogen atmosphere. The temperature was raised to 75° C. while stirring. A dropping funnel was charged with 20.0 parts of methyl ethyl ketone and 0.35 parts of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) as an initiator, and the mixture was dropped into the reaction tank over 5 hours. The reaction was carried out at 78° C. for 8 hours to complete the grafting reaction of the acrylic resin portion. After the reaction, 10 parts of water was added, and 25% ammonia water was added to the equivalent molar ratio to the carboxyl groups in the resin to neutralize it, and the solvent was removed to remove water from the aqueous resin (A15). A dispersion was obtained. Ion-exchanged water was added to the obtained water dispersion to adjust the solid content concentration to 25.0%.
Next, 4.0 parts of isopropyl alcohol was added to prepare a primer (P15).
The water-based resin (A15) had a Tg of 44.8°C and an acid value of 18.3mgKOH/g.

表4及び表5中の数値は、特に断りがない限り「部」を表し、空欄は配合していないことを意味する。 The numerical values in Tables 4 and 5 represent "parts" unless otherwise specified, and a blank column means that it is not blended.

Figure 0007415802000008
Figure 0007415802000008

Figure 0007415802000009
Figure 0007415802000009

[実施例16]アクリル/オレフィン複合樹脂プライマー(P16)
撹拌器、温度計、還流器を備えた反応容器に、固形のオレフィン樹脂として、アウローレン350S(日本製紙製 無水マレイン酸変性ポリプロピレン-ポリエチレン共重合体)20.0部、トルエン54.7部、イソプロピルアルコール20.0部を仕込み、窒素雰囲気下で撹拌しながら70℃まで昇温し、樹脂を溶解させた。
1つ目の滴下ロートにt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート6.4部を仕込み、1時間かけて滴下し、別の滴下ロートにメチルメタクリレート31.0部、n-ブチルメタクリレート25.9部、n-ブチルアクリレート10.5部、アクリル酸5.6部、RUVA-093を5.0部、アデカスタブLA-82を1.0部仕込み1時間かけて滴下した。
滴下完了後、更に80℃で2時間反応させ、オレフィン骨格にアクリルがグラフトされたアクリル/オレフィン複合樹脂を得た。反応終了後、イオン交換水20部、25%のアンモニア水を樹脂中のカルボキシ基に対して当モルになるように添加して中和し、脱溶剤処理して水性樹脂(A16)の水分散体を得た。得られた水分散体にイオン交換水を加えて、固形分濃度を25.0%に調製した。
次いで、イソプロピルアルコールを4.0部添加して、プライマー(P16)を調製した。
水性樹脂(A16)のTgは30.5℃であった。
[Example 16] Acrylic/olefin composite resin primer (P16)
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux device, 20.0 parts of Auroren 350S (maleic anhydride-modified polypropylene-polyethylene copolymer manufactured by Nippon Paper Industries), 54.7 parts of toluene, and 20.0 parts of solid olefin resin were added. 20.0 parts of isopropyl alcohol was charged, and the temperature was raised to 70°C while stirring under a nitrogen atmosphere to dissolve the resin.
6.4 parts of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate was charged into the first dropping funnel and dropped over 1 hour, and 31.0 parts of methyl methacrylate and 25 parts of n-butyl methacrylate were added to the other dropping funnel. .9 parts of n-butyl acrylate, 10.5 parts of acrylic acid, 5.0 parts of RUVA-093, and 1.0 part of Adekastab LA-82 were added dropwise over 1 hour.
After the addition was completed, the reaction was further carried out at 80° C. for 2 hours to obtain an acrylic/olefin composite resin in which acrylic was grafted onto the olefin skeleton. After the reaction is complete, 20 parts of ion-exchanged water and 25% ammonia water are added to the equivalent molar ratio to the carboxyl groups in the resin to neutralize it, and the solvent is removed to form an aqueous dispersion of the aqueous resin (A16). I got a body. Ion-exchanged water was added to the obtained water dispersion to adjust the solid content concentration to 25.0%.
Next, 4.0 parts of isopropyl alcohol was added to prepare a primer (P16).
The Tg of the aqueous resin (A16) was 30.5°C.

表6中の数値は、特に断りがない限り「部」を表し、空欄は配合していないことを意味する。 The numerical values in Table 6 represent "parts" unless otherwise specified, and a blank column means that it is not blended.

Figure 0007415802000010
Figure 0007415802000010

<コロイド結晶層用の微粒子(B)分散体の調製>
[製造例1]微粒子(B1)
撹拌器、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器に、水68.9部を仕込み、別途、スチレン85.0部、ベンジルメタクリレート5.0部、2-エチルヘキシルアクリレート7.0部、アクリル酸2.0部、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン1.0部、KH-10の20%水溶液5.0部、水40.4部をあらかじめ混合、撹拌して調製したエチレン性不飽和単量体の乳化液のうちの3%を更に加えた。
内温を70℃に昇温して十分に窒素置換した後、開始剤として過硫酸カリウムの5%水溶液2.0部を添加して乳化重合を開始した。内温を80℃に上げて温度を保ちながらエチレン性不飽和単量体の乳化液の残りと、過硫酸カリウムの5%水溶液2.0部を3時間かけて滴下し、更に4時間反応させて固形分濃度45.0%の微粒子(B1)の水分散体を得た。
得られた微粒子(B1)のTgは76.9℃、平均粒子径は201nm、変動係数Cvは25.8%であった。
<Preparation of fine particle (B) dispersion for colloidal crystal layer>
[Production Example 1] Fine particles (B1)
Into a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, and a reflux device, 68.9 parts of water were charged, and separately 85.0 parts of styrene, 5.0 parts of benzyl methacrylate, 7.0 parts of 2-ethylhexyl acrylate, Ethylenically unsaturated product prepared by premixing and stirring 2.0 parts of acrylic acid, 1.0 part of 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 5.0 parts of a 20% aqueous solution of KH-10, and 40.4 parts of water. An additional 3% of the monomer emulsion was added.
After raising the internal temperature to 70°C and thoroughly purging with nitrogen, 2.0 parts of a 5% aqueous solution of potassium persulfate was added as an initiator to initiate emulsion polymerization. The internal temperature was raised to 80°C, and while maintaining the temperature, the remainder of the ethylenically unsaturated monomer emulsion and 2.0 parts of a 5% aqueous solution of potassium persulfate were added dropwise over 3 hours, and the mixture was allowed to react for an additional 4 hours. An aqueous dispersion of fine particles (B1) with a solid content concentration of 45.0% was obtained.
The obtained fine particles (B1) had a Tg of 76.9°C, an average particle diameter of 201 nm, and a coefficient of variation Cv of 25.8%.

[製造例2]微粒子(B2)
表7に示す配合組成に変更した以外は、微粒子(B1)と同様の方法により、固形分濃度45.0%の微粒子(B2)の水分散体を調製した。得られた微粒子について、製造例1と同様に、Tg、平均粒子径、Cv値を測定した。
[Production Example 2] Fine particles (B2)
An aqueous dispersion of fine particles (B2) having a solid content concentration of 45.0% was prepared in the same manner as fine particles (B1) except that the formulation shown in Table 7 was changed. Regarding the obtained fine particles, Tg, average particle diameter, and Cv value were measured in the same manner as in Production Example 1.

[製造例3]微粒子(B3)
撹拌器、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器に、水95.0部と別途、スチレン97.0部、アクリル酸2.0部、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン1.0部、第一工業製薬製アクアロンKH-10の20%水溶液を5.0部、水39.1部を混合、撹拌して調製した一段目のエチレン性不飽和単量体の乳化液のうちの1.5%を更に加えた。反応容器の内温を70℃に昇温して十分に窒素置換した後、開始剤として、過硫酸カリウムの2.5%水溶液5.7部を添加して重合を開始した。内温を80℃に上げて温度を維持しながら一段目のエチレン性不飽和単量体の乳化液の残りと過硫酸カリウムの2.5%水溶液4.0部を2時間かけて滴下しながら反応させ、コア粒子を合成した。生成したコア粒子の平均粒子径は205nmであった。
一段目の滴下完了から20分後、別途、メチルメタクリレート15.0部、n-ブチルアクリレート26.1部、アクリル酸0.9部、アクアロンKH-10の20%水溶液2.1部、水16.8部を混合、撹拌して調製した二段目のエチレン性不飽和単量体の乳化液の滴下を開始した。内温を80℃に保ちながら二段目のエチレン性不飽和単量体の乳化液と過硫酸カリウムの2.5%水溶液2.1部を2時間かけて滴下しながら反応を更に進め、固形分濃度45.0%のコアシェル型の微粒子(B3)の水分散体を得た。
得られたコアシェル型樹脂微粒子の平均粒子径は253nm、Cv値は25.7%、コア部のTgは100.1℃、シェル部のTgは-12.5℃であった。
[Production Example 3] Fine particles (B3)
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, and a reflux device, add 95.0 parts of water and separately 97.0 parts of styrene, 2.0 parts of acrylic acid, and 1.0 parts of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane. of the first-stage ethylenically unsaturated monomer emulsion prepared by mixing and stirring 5.0 parts of a 20% aqueous solution of Aqualon KH-10 manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. and 39.1 parts of water. An additional 1.5% was added. After raising the internal temperature of the reaction vessel to 70°C and thoroughly purging with nitrogen, 5.7 parts of a 2.5% aqueous solution of potassium persulfate was added as an initiator to initiate polymerization. The internal temperature was raised to 80°C, and while the temperature was maintained, the remainder of the emulsion of the ethylenically unsaturated monomer from the first stage and 4.0 parts of a 2.5% aqueous solution of potassium persulfate were added dropwise over 2 hours. A reaction was performed to synthesize core particles. The average particle diameter of the generated core particles was 205 nm.
20 minutes after the completion of the first drop, add 15.0 parts of methyl methacrylate, 26.1 parts of n-butyl acrylate, 0.9 parts of acrylic acid, 2.1 parts of a 20% aqueous solution of Aqualon KH-10, and 16 parts of water. Dropwise addition of the second emulsion of ethylenically unsaturated monomer prepared by mixing and stirring .8 parts was started. While maintaining the internal temperature at 80°C, the second stage emulsion of ethylenically unsaturated monomer and 2.1 parts of a 2.5% aqueous solution of potassium persulfate were added dropwise over 2 hours to further advance the reaction and form a solid. An aqueous dispersion of core-shell type fine particles (B3) with a concentration of 45.0% was obtained.
The obtained core-shell resin fine particles had an average particle diameter of 253 nm, a Cv value of 25.7%, a Tg of the core part of 100.1°C, and a Tg of -12.5°C of the shell part.

[製造例4]微粒子(B4)
表8に示す配合組成に変更した以外は、微粒子(B3)と同様の方法により、コアシェル型の微粒子(B4)の水分散体を調製した。合成の際、エチレン性不飽和単量体の乳化液は、乳化液中のエチレン性不飽和単量体の濃度が69.0%、乳化剤の濃度が0.69%になるよう、水を添加して調製した。合成後、水の添加や減圧ストリッピングによる脱水等により、樹脂微粒子の水分散体の固形分濃度を45.0%に調整した。
得られたコアシェル型樹脂微粒子について、製造例3と同様に、平均粒子径、Cv値、Tgの測定を行った。
[Production Example 4] Fine particles (B4)
An aqueous dispersion of core-shell type fine particles (B4) was prepared in the same manner as for fine particles (B3) except that the formulation shown in Table 8 was changed. During synthesis, water is added to the ethylenically unsaturated monomer emulsion so that the concentration of the ethylenically unsaturated monomer in the emulsion becomes 69.0% and the concentration of the emulsifier becomes 0.69%. It was prepared by After the synthesis, the solid content concentration of the aqueous dispersion of resin particles was adjusted to 45.0% by adding water or dehydrating by vacuum stripping.
Regarding the obtained core-shell resin fine particles, the average particle diameter, Cv value, and Tg were measured in the same manner as in Production Example 3.

得られた微粒子(B)分散体について表7及び表8に示す。表7及び表8中の数値は、特に断りがない限り「部」を表し、空欄は配合していないことを意味する。 The obtained fine particle (B) dispersion is shown in Tables 7 and 8. The numerical values in Tables 7 and 8 represent "parts" unless otherwise specified, and a blank column means that it is not blended.

Figure 0007415802000011
Figure 0007415802000011

Figure 0007415802000012
Figure 0007415802000012

<コロイド結晶層用組成物の調整>
[製造例5]コロイド結晶層用組成物(C1)
微粒子(B1)の水分散体100部に、無彩黒色微粒子としてオリエント化学工業社製BONJET BLACK CW-1(表面変性カーボンブラック 平均粒子径62nm 顔料分20.0%)2.3部を添加して撹拌し、コロイド結晶層用組成物(C1)を調製した。
<Preparation of composition for colloidal crystal layer>
[Production Example 5] Composition for colloidal crystal layer (C1)
To 100 parts of an aqueous dispersion of fine particles (B1), 2.3 parts of BONJET BLACK CW-1 (surface-modified carbon black, average particle diameter 62 nm, pigment content 20.0%) manufactured by Orient Kagaku Kogyo Co., Ltd. was added as achromatic black fine particles. The mixture was stirred to prepare a composition for colloidal crystal layer (C1).

[製造例6~9]コロイド結晶層用組成物(C2~C5)
表9に示す配合組成に変更した以外は、(C1)と同様の方法により、コロイド結晶層用組成物(C2~C5)をそれぞれ調製した。
[Production Examples 6-9] Composition for colloidal crystal layer (C2-C5)
Colloidal crystal layer compositions (C2 to C5) were prepared in the same manner as in (C1) except that the compositions shown in Table 9 were changed.

得られたコロイド結晶層用組成物について表9に示す。表9中の数値は、特に断りがない限り「部」を表し、空欄は配合していないことを意味する。 Table 9 shows the resulting colloidal crystal layer composition. The numerical values in Table 9 represent "parts" unless otherwise specified, and a blank column means that it is not blended.

Figure 0007415802000013
Figure 0007415802000013

表9の略語を以下に示す。
Silbol 210:富士化学製単分散シリカ微粒子水分散体 平均粒子径218nm、Cv値20.8%、固形分濃度32.3%)
The abbreviations in Table 9 are shown below.
Silbol 210: Monodispersed silica fine particle aqueous dispersion manufactured by Fuji Chemical, average particle diameter 218 nm, Cv value 20.8%, solid content concentration 32.3%)

<積層体の作製>
[実施例17]
二軸延伸ポリプロピレン(OPP)フィルム(フタムラ製FOR 膜厚20.0μm)のコロナ処理面に、真空デバイス社製PIB-20を用いて、プラズマ処理を施した。処理条件を下記に示す。
雰囲気ガス:空気
雰囲気ガス圧:20Pa
放電電流:20mA
処理時間:1分間
プラズマ処理を施した基材表面上に、プライマー(P1)を、乾燥後の厚みが9μmになるようにバーコーターで塗工し、70℃3分間の条件で乾燥させて、プライマー層を形成した。次いで、プライマー層上に、コロイド結晶層用組成物(C1)を乾燥後の厚みが7μmになるようにバーコーターで塗工し、50℃3分間の条件で乾燥させて、コロイド結晶層を形成した。このようにして、基材上にコロイド結晶塗膜を備える積層体を得た。
<Preparation of laminate>
[Example 17]
Plasma treatment was performed on the corona-treated surface of a biaxially oriented polypropylene (OPP) film (FOR manufactured by Futamura, film thickness 20.0 μm) using PIB-20 manufactured by Vacuum Devices. The processing conditions are shown below.
Atmosphere gas: Air Atmosphere gas pressure: 20Pa
Discharge current: 20mA
Treatment time: 1 minute Primer (P1) was coated on the plasma-treated base material surface using a bar coater so that the thickness after drying was 9 μm, and dried at 70°C for 3 minutes. A primer layer was formed. Next, the colloidal crystal layer composition (C1) was applied onto the primer layer using a bar coater so that the thickness after drying was 7 μm, and dried at 50° C. for 3 minutes to form a colloidal crystal layer. did. In this way, a laminate having a colloidal crystal coating on the base material was obtained.

[実施例18~35、比較例3~6]
表10で示す組み合わせで、実施例17と同様にして、基材上にプライマー層とコロイド結晶層とを形成し、コロイド結晶塗膜を備える積層体を得た。
[Examples 18 to 35, Comparative Examples 3 to 6]
Using the combinations shown in Table 10, a primer layer and a colloidal crystal layer were formed on a base material in the same manner as in Example 17 to obtain a laminate having a colloidal crystal coating film.

<積層体の評価>
得られた積層体及びコロイド結晶塗膜について、以下の評価を行った。結果を表10に示す。
<Evaluation of laminate>
The obtained laminate and colloidal crystal coating film were evaluated as follows. The results are shown in Table 10.

[発色性(△R、変化率)]
コロイド結晶塗膜について、紫外可視近赤外分光光度計(日本分光社製V-770D、積分球ユニットISN-923)を用いて、波長250~850nmの範囲で反射スペクトルを測定した。各波長における反射率は、反射率が既知の標準白板(ラブスフェア社製SRS-99-010)をリファレンスとして用いて測定した相対反射率である。得られた反射スペクトルについて、構造色に由来する反射率の最大値と構造色によらないベースラインの反射率の差分(△R)を算出した。△Rが大きいほど発色性に優れている。
また、プライマー層を設けずにコロイド結晶層を形成した積層体を別途作製し、このコロイド結晶層についても同様に△Rを求め、プライマー層による△Rの変化率(低下率)を算出した。低下率が大きいほど、コロイド結晶塗膜が退色していることを表す。得られた△R及び△Rの低下率から、以下の基準で評価した。
◎;△Rが15%以上、且つ、△Rの低下率が2%未満(極めて良好)
○;△Rが15%以上、且つ、△Rの低下率が2%以上5%未満(良好)
△;△Rが15%以上、且つ、△Rの低下率が5%以上30%未満(不良)
×;△Rが15%以上、且つ、△Rの低下率が30%以上、
又は、△Rが15%未満(極めて不良)
[Color development (△R, rate of change)]
The reflection spectrum of the colloidal crystal coating film was measured in the wavelength range of 250 to 850 nm using an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer (V-770D, manufactured by JASCO Corporation, integrating sphere unit ISN-923). The reflectance at each wavelength is a relative reflectance measured using a standard white plate (SRS-99-010 manufactured by Labsphere) with a known reflectance as a reference. Regarding the obtained reflection spectrum, the difference (ΔR) between the maximum value of the reflectance derived from the structural color and the baseline reflectance independent of the structural color was calculated. The larger ΔR is, the better the color development is.
In addition, a laminate in which a colloidal crystal layer was formed without a primer layer was separately prepared, and ΔR was similarly determined for this colloidal crystal layer, and the rate of change (rate of decrease) in ΔR due to the primer layer was calculated. The larger the rate of decline, the more discolored the colloidal crystal coating is. The obtained ΔR and the rate of decrease in ΔR were evaluated based on the following criteria.
◎; △R is 15% or more, and the rate of decrease in △R is less than 2% (very good)
○; △R is 15% or more, and the rate of decrease in △R is 2% or more and less than 5% (good)
△; △R is 15% or more, and the rate of decrease in △R is 5% or more and less than 30% (defective)
×; △R is 15% or more, and the rate of decrease in △R is 30% or more,
Or △R is less than 15% (very poor)

[追従性]
積層体から、5cm×5cmの試験片を切り出し、180度・10回折り曲げを行った。折り曲げ後の状態を目視で観察し、以下の基準で評価した。
◎;剥がれや傷が無い(極めて良好)
○;剥がれや傷の面積が試験片の5%未満(良好)
△;剥がれや傷の面積が試験片の5%以上10%未満(不良)
×;剥がれや傷の面積が試験片の10%以上(極めて不良)
[Followability]
A 5 cm x 5 cm test piece was cut out from the laminate and bent 180 degrees 10 times. The state after bending was visually observed and evaluated based on the following criteria.
◎; No peeling or scratches (extremely good)
○: Area of peeling or scratches is less than 5% of the test piece (good)
△; Area of peeling or scratches is 5% or more and less than 10% of the test piece (defective)
×; Area of peeling and scratches is 10% or more of the test piece (extremely poor)

[基材密着性]
積層体から、5cm×5cmの試験片を切り出し、コロイド結晶塗膜にセロハンテープ(ニチバン社製18mm幅)を貼り付け、垂直方向にゆっくりと剥離して、テープをつけた部分全体に対して、剥がれた面積の割合から基材密着性を評価した。評価基準は以下の通りである。
◎;剥がれがない(極めて良好)
○;剥がれの面積が試験片の15%未満(良好)
△;剥がれの面積が試験片の15%以上25%未満(不良)
×;剥がれの面積が試験片の25%以上(極めて不良)
[Substrate adhesion]
A 5 cm x 5 cm test piece was cut out from the laminate, and cellophane tape (18 mm width, manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was pasted on the colloidal crystal coating film, and it was slowly peeled off in the vertical direction, and the whole area to which the tape was attached was peeled off. Base material adhesion was evaluated based on the ratio of peeled area. The evaluation criteria are as follows.
◎; No peeling (extremely good)
○: Peeling area is less than 15% of the test piece (good)
△; Peeling area is 15% or more and less than 25% of the test piece (defective)
×; Peeling area is 25% or more of the test piece (extremely poor)

[耐水性及び耐溶剤性]
コロイド結晶塗膜の上から水又はエタノールを垂らした後、50℃3分間で再乾燥した後、前述の発色性評価と同様に反射スペクトルを測定した。試験前後での反射光スペクトの比較から反射率の最大値の変化(低下率)を評価した。反射率の最大値が低下するほど、コロイド結晶塗膜が退色していることを示す。評価基準は以下の通りである。
◎;反射率の最大値が変化しない(極めて良好)
○;反射率の最大値の低下率が15%未満(良好)
△;反射率の最大値の低下率が15%以上30%未満(不良)
×;反射率の最大値の低下率が30%以上(極めて不良)
[Water resistance and solvent resistance]
After water or ethanol was dripped onto the colloidal crystal coating film, it was re-dried at 50° C. for 3 minutes, and then the reflection spectrum was measured in the same manner as in the color development evaluation described above. The change (decrease rate) in the maximum value of reflectance was evaluated by comparing the reflected light spectra before and after the test. The lower the maximum value of the reflectance, the more the colloidal crystal coating is discolored. The evaluation criteria are as follows.
◎; Maximum value of reflectance does not change (extremely good)
○: Decrease rate of maximum reflectance value is less than 15% (good)
△; Decrease rate of maximum value of reflectance is 15% or more and less than 30% (defective)
×; Decrease rate of maximum value of reflectance is 30% or more (very poor)

<屋外暴露後の積層体の評価>
得られた積層体を、コロイド結晶塗膜が外側に向くようにして板に固定した後、屋外にて6ヶ月間暴露した。屋外暴露後の積層体及びコロイド結晶塗膜について、以下の評価を行った。結果を表10に示す。
<Evaluation of laminate after outdoor exposure>
The resulting laminate was fixed to a board with the colloidal crystal coating facing outward, and then exposed outdoors for 6 months. The laminate and colloidal crystal coating film after outdoor exposure were evaluated as follows. The results are shown in Table 10.

[屋外暴露後の発色性]
暴露試験後のコロイド結晶塗膜について、発色性評価と同様にして、反射スペクトルを測定した。暴露前後での反射スペクトルを比較して、反射率の最大値の変化率(低下率)を算出した。低下率が大きいほど、コロイド結晶塗膜が退色していることを表す。得られた低下率から、以下の基準で評価した。
◎;反射率の最大値の変化率が2%未満(極めて良好)
○;反射率の最大値の変化率が2%以上10%未満(良好)
△;反射率の最大値の変化率が10%以上30%未満(不良)
×;反射率の最大値の変化率が30%以上(極めて不良)
[Color development after outdoor exposure]
After the exposure test, the reflection spectrum of the colloidal crystal coating film was measured in the same manner as the color development evaluation. The reflectance spectra before and after exposure were compared, and the rate of change (rate of decrease) in the maximum value of reflectance was calculated. The larger the rate of decline, the more discolored the colloidal crystal coating is. The obtained reduction rate was evaluated based on the following criteria.
◎; Rate of change in maximum reflectance value is less than 2% (extremely good)
○: Rate of change in maximum value of reflectance is 2% or more and less than 10% (good)
△; Rate of change in maximum value of reflectance is 10% or more and less than 30% (defective)
×; Rate of change in maximum value of reflectance is 30% or more (extremely poor)

[屋外暴露後の追従性]
暴露試験後の積層体を用いて、前述の[追従性]と同様にして以下の基準で評価した。
◎;剥がれや傷が無い(極めて良好)
○;剥がれや傷の面積が試験片の5%未満(良好)
△;剥がれや傷の面積が試験片の5%以上10%未満(不良)
×;剥がれや傷の面積が試験片の10%以上(極めて不良)
[Followability after outdoor exposure]
Using the laminate after the exposure test, it was evaluated according to the following criteria in the same manner as in the above-mentioned [Followability].
◎; No peeling or scratches (extremely good)
○: Area of peeling or scratches is less than 5% of the test piece (good)
△; Area of peeling or scratches is 5% or more and less than 10% of the test piece (defective)
×; Area of peeling and scratches is 10% or more of the test piece (extremely poor)

[屋外暴露後の基材密着性]
暴露後の積層体から、5cm×5cmの試験片を切り出し、前述の[基材密着性]と同様にして以下の基準で評価した。
◎;剥がれがない(極めて良好)
○;剥がれの面積が試験片の15%未満(良好)
△;剥がれの面積が試験片の15%以上25%未満(不良)
×;剥がれの面積が試験片の25%以上(極めて不良)
[Substrate adhesion after outdoor exposure]
A test piece of 5 cm x 5 cm was cut out from the exposed laminate and evaluated according to the following criteria in the same manner as in the above-mentioned [Substrate Adhesion].
◎; No peeling (extremely good)
○: Peeling area is less than 15% of the test piece (good)
△; Peeling area is 15% or more and less than 25% of the test piece (defective)
×; Peeling area is 25% or more of the test piece (extremely poor)

[屋外暴露後の耐水性及び耐溶剤性]
暴露後の積層体を用いて、前述の[耐水性及び耐溶剤性]と同様にして以下の基準で評価した。
◎;反射率の最大値が変化しない(極めて良好)
○;反射率の最大値の低下率が15%未満(良好)
△;反射率の最大値の低下率が15%以上30%未満(不良)
×;反射率の最大値の低下率が30%以上(極めて不良)
[Water resistance and solvent resistance after outdoor exposure]
Using the exposed laminate, it was evaluated using the following criteria in the same manner as in the above-mentioned [Water resistance and solvent resistance].
◎; Maximum value of reflectance does not change (extremely good)
○: Decrease rate of maximum reflectance value is less than 15% (good)
△; Decrease rate of maximum value of reflectance is 15% or more and less than 30% (defective)
×; Decrease rate of maximum value of reflectance is 30% or more (very poor)

Figure 0007415802000014
Figure 0007415802000014

表10の結果によれば、本発明のプライマーからなるプライマー層を有するコロイド結晶塗膜は、屋外暴露後においても、鮮やかな構造色由来の発色性を維持し、追従性、基材密着性といった塗膜耐性に優れていた。特に、エチレン性不飽和単量体(a-1)及びエチレン性不飽和単量体(a-2)を併用し、コロイド結晶層中のコアシェル型樹脂微粒子と架橋形成している実施例31は、エチレン性不飽和単量体(a-1)及びエチレン性不飽和単量体(a-2)を併用していない実施例19及び20と比較して、優れた屋外暴露後の密着性、耐水性及び耐溶剤性を示した。また、実施例31は、コロイド結晶層中の非コアシェル型樹脂微粒子と架橋形成していない実施例17と比較して、優れた屋外暴露後における追従性、基材密着性、耐水性、耐溶剤性を示した。
一方、比較例のプライマーを用いたコロイド結晶塗膜は、屋外暴露後において塗膜物性が大幅に低下した。
According to the results in Table 10, the colloidal crystal coating film having the primer layer made of the primer of the present invention maintains the color development derived from the vivid structural color even after outdoor exposure, and has excellent trackability and substrate adhesion. It had excellent paint film resistance. In particular, Example 31 used the ethylenically unsaturated monomer (a-1) and the ethylenically unsaturated monomer (a-2) in combination to form a crosslink with the core-shell type resin fine particles in the colloidal crystal layer. , excellent adhesion after outdoor exposure compared to Examples 19 and 20 in which the ethylenically unsaturated monomer (a-1) and the ethylenically unsaturated monomer (a-2) were not used together. It exhibited water resistance and solvent resistance. In addition, Example 31 had excellent followability after outdoor exposure, substrate adhesion, water resistance, and solvent resistance compared to Example 17, which did not form crosslinks with the non-core-shell type resin fine particles in the colloidal crystal layer. showed his sexuality.
On the other hand, in the colloidal crystal coating film using the primer of the comparative example, the physical properties of the coating film were significantly reduced after being exposed outdoors.

Claims (6)

コロイド結晶層を基材に固定するためのプライマーであって、
前記プライマーは、水性樹脂(A)及び水を含有し、
前記水性樹脂(A)が、下記一般式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体(a-1)及び下記一般式(2)で表されるエチレン性不飽和単量体(a-2)からなる群から選ばれる少なくとも1種のエチレン性不飽和単量体由来の構成単位を含む、プライマー。
一般式(1):エチレン性不飽和単量体(a-1)
(一般式(1)中、Xは水素原子又はメチル基を表す。)

一般式(2):エチレン性不飽和単量体(a-2)
(一般式(2)中、Y及びZは各々独立して水素原子又はメチル基を表す。)
A primer for fixing a colloidal crystal layer to a base material,
The primer contains an aqueous resin (A) and water,
The aqueous resin (A) contains an ethylenically unsaturated monomer (a-1) represented by the following general formula (1) and an ethylenically unsaturated monomer (a-1) represented by the following general formula (2). -2) A primer comprising a structural unit derived from at least one ethylenically unsaturated monomer selected from the group consisting of:
General formula (1): Ethylenically unsaturated monomer (a-1)
(In general formula (1), X represents a hydrogen atom or a methyl group.)

General formula (2): Ethylenically unsaturated monomer (a-2)
(In general formula (2), Y and Z each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.)
前記エチレン性不飽和単量体(a-1)及び前記エチレン性不飽和単量体(a-2)の合計の含有量が、水性樹脂(A)の全質量を基準として、2~40質量%である、請求項1に記載のプライマー。 The total content of the ethylenically unsaturated monomer (a-1) and the ethylenically unsaturated monomer (a-2) is 2 to 40 mass based on the total mass of the aqueous resin (A). %. 前記水性樹脂(A)のガラス転移点が、-60℃~100℃である、請求項1又は2に記載のプライマー。 The primer according to claim 1 or 2, wherein the aqueous resin (A) has a glass transition point of -60°C to 100°C. 基材上に、請求項1~3いずれか1項に記載のプライマーから形成されてなるプライマー層及びコロイド結晶層をこの順に備える積層体。 A laminate comprising a primer layer formed from the primer according to any one of claims 1 to 3 and a colloidal crystal layer on a base material in this order. 前記コロイド結晶層が、コアシェル型樹脂微粒子を含有する、請求項4に記載の積層体。 The laminate according to claim 4, wherein the colloidal crystal layer contains core-shell type resin particles. 上記プライマー層とコロイド結晶層とが架橋を形成している、請求項4又は5に記載の積層体。 The laminate according to claim 4 or 5, wherein the primer layer and the colloidal crystal layer form a crosslink.
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