JP6539463B2 - Active energy ray curable aqueous resin composition - Google Patents
Active energy ray curable aqueous resin composition Download PDFInfo
- Publication number
- JP6539463B2 JP6539463B2 JP2015049880A JP2015049880A JP6539463B2 JP 6539463 B2 JP6539463 B2 JP 6539463B2 JP 2015049880 A JP2015049880 A JP 2015049880A JP 2015049880 A JP2015049880 A JP 2015049880A JP 6539463 B2 JP6539463 B2 JP 6539463B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- meth
- resin composition
- active energy
- emulsion
- energy ray
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
本発明は、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、例えば、塗料などのコーティング剤、印刷インク、接着剤、レジスト剤、成形材料などの原料として有用な活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物に関する。 The present invention relates to an active energy ray-curable aqueous resin composition. More specifically, the present invention relates to an active energy ray-curable aqueous resin composition useful as a raw material of, for example, a coating agent such as a paint, a printing ink, an adhesive, a resist agent, a molding material and the like.
活性エネルギー線による硬化性に優れ、着色および臭気を生じず、硬度、耐溶剤性および耐水性に優れた硬化膜を形成する水性エマルジョンとして、エチレン性不飽和基と環状イミド基とを有する化合物を構成単位とする重合体と2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物が水性媒体中で分散しているエマルジョンが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 A compound having an ethylenically unsaturated group and a cyclic imide group as an aqueous emulsion which is excellent in curability by active energy rays, does not produce coloring and odor, and forms a cured film excellent in hardness, solvent resistance and water resistance There is proposed an emulsion in which a polymer as a constituent unit and a compound having two or more (meth) acryloyl groups are dispersed in an aqueous medium (see, for example, Patent Document 1).
しかし、前記エマルジョンは、水性であるがゆえに臭気を発生し難いが、分散安定性に劣り、さらに造膜性にも劣るという欠点がある。 However, the emulsion is less likely to generate an odor because it is aqueous, but has the disadvantage of being inferior in dispersion stability and also inferior in film forming property.
近年、分散安定性および造膜性に優れ、さらに被膜を形成させる際に基材の樹脂フィルムを湾曲させがたい性質(カール防止性)に優れ、耐擦傷性および耐水性に優れた被膜を形成する活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の開発が望まれている。 In recent years, it is excellent in dispersion stability and film-forming property, and further, it is excellent in the property (curling prevention property) which is hard to bend the resin film of a substrate when forming a film, and forms a film excellent in abrasion resistance and water resistance. It is desired to develop an active energy ray-curable aqueous resin composition.
本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、分散安定性、造膜性および被膜を形成させる際に基材の樹脂フィルムを湾曲させがたい性質(以下、カール防止性という)に優れ、耐擦傷性および耐水性に優れた被膜を形成する活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned prior art, and is characterized by dispersion stability, film forming property, and a property (hereinafter referred to as anti-curling property) that makes it difficult to bend a resin film of a substrate when forming a film. It is an object of the present invention to provide an active energy ray-curable aqueous resin composition which forms a film excellent in abrasion resistance and water resistance.
本発明は、イミド環を有する(メタ)アクリル系ポリマーからなるエマルション粒子および水性媒体を含有する活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物であって、前記エマルション粒子が非水溶性硬化性モノマーを含有するエマルション粒子であることを特徴とする活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物に関する。 The present invention is an active energy ray-curable aqueous resin composition containing an emulsion particle comprising an (meth) acrylic polymer having an imide ring and an aqueous medium, wherein the emulsion particle contains a water-insoluble curable monomer. The present invention relates to an active energy ray-curable aqueous resin composition characterized by being emulsion particles.
本発明の活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物は、分散安定性、造膜性およびカール防止性に優れ、耐擦傷性および耐水性に優れた被膜を形成するという優れた効果を奏する。 The active energy ray-curable aqueous resin composition of the present invention is excellent in dispersion stability, film-forming property and anti-curling property, and exhibits an excellent effect of forming a film excellent in abrasion resistance and water resistance.
本発明の活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物は、前記したように、イミド環を有する(メタ)アクリル系ポリマーからなるエマルション粒子および水性媒体を含有する活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物であり、前記エマルション粒子が非水溶性硬化性モノマーを含有するエマルション粒子であることを特徴とする。 The active energy ray-curable aqueous resin composition of the present invention is, as described above, an active energy ray-curable aqueous resin composition containing an emulsion particle comprising an (meth) acrylic polymer having an imide ring and an aqueous medium. The emulsion particles are emulsion particles containing a water-insoluble curable monomer.
本発明の活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物は、エマルション粒子と非水溶性硬化性モノマーとがただ単に水性媒体中で分散しているのではなく、非水溶性硬化性モノマーがエマルション粒子に含有されていることから、分散安定性、造膜性およびカール防止性に優れ、耐擦傷性および耐水性に優れた被膜を形成するという優れた効果を発現する。 In the active energy ray-curable aqueous resin composition of the present invention, the emulsion particles and the water-insoluble curable monomer are not merely dispersed in the aqueous medium, but the water-insoluble curable monomer is contained in the emulsion particles. Thus, it exhibits the excellent effect of forming a film excellent in dispersion stability, film-forming property and anti-curl property, and excellent in scratch resistance and water resistance.
なお、本発明において、「(メタ)アクリル」は、アクリルまたはメタクリルを意味する。「(メタ)アクリレート」は、アクリレートまたはメタクリレートを意味する。「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイルまたはメタクリロイルを意味する。また、「(メタ)アクリロイルオキシ」は、アクリロイルオキシまたはメタクリロイルオキシを意味する。 In the present invention, "(meth) acrylic" means acrylic or methacrylic. "(Meth) acrylate" means acrylate or methacrylate. "(Meth) acryloyl" means acryloyl or methacryloyl. Also, "(meth) acryloyloxy" means acryloyloxy or methacryloyloxy.
エマルション粒子は、イミド環を有する(メタ)アクリル系ポリマーで構成される。なお、以下において、便宜上、イミド環を有する(メタ)アクリル系ポリマーを単に(メタ)アクリル系ポリマーとも称する。 The emulsion particles are composed of (meth) acrylic polymers having an imide ring. In the following, for convenience, a (meth) acrylic polymer having an imide ring is also simply referred to as a (meth) acrylic polymer.
エマルション粒子は、例えば、イミド環を有するモノマーおよび(メタ)アクリル系モノマーを含有するモノマー成分を乳化重合などの重合方法によって重合させることにより、得ることができるが、本発明は、かかる重合方法のみに限定されるものではない。 The emulsion particles can be obtained, for example, by polymerizing a monomer component having an imide ring and a monomer component containing a (meth) acrylic monomer by a polymerization method such as emulsion polymerization, but the present invention is only applicable to such a polymerization method. It is not limited to
イミド環を有するモノマーが有するイミド環基としては、例えば、式(Ia): As an imide ring group which the monomer which has an imide ring has, for example, a formula (Ia):
(式中、R1は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基、R2は炭素数1〜4のアルキル基を示し、R1とR2とは結合して環を形成していてもよい。R3は直接結合または炭素数1〜4のアルキレン基を示す)
で表わされる環状イミド基、式(Ib):
(Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 1 and R 2 may combine to form a ring) R 3 represents a direct bond or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms)
Cyclic imide group represented by formula (Ib):
(式中、R1〜R3は前記と同じ。R4およびR5は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を示す)
で表わされる環状イミド基などが挙げられる。
(Wherein, R 1 to R 3 are the same as above. R 4 and R 5 each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms)
And a cyclic imide group represented by
式(Ia)および式(Ib)において、R1とR2とは結合して環を形成している場合、当該R1とR2とは結合した基としては、例えば、炭素数が2〜4のアルキレン基などが挙げられる。アルキレン基のなかでは、イミド環を有するモノマーの安定性の観点から、プロピレン基およびブチレン基が好ましい。R3は、直接結合または炭素数1〜4のアルキレン基であるが、好ましくは直接結合、エチレン基またはプロピレン基である。 In Formula (Ia) and Formula (Ib), when R 1 and R 2 are combined to form a ring, the group in which R 1 and R 2 are combined has, for example, 2 to 2 carbon atoms. 4 alkylene groups and the like. Among the alkylene groups, a propylene group and a butylene group are preferable from the viewpoint of the stability of the monomer having an imide ring. R 3 is a direct bond or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a direct bond, an ethylene group or a propylene group.
イミド環を有するモノマーの重合性基としては、例えば、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基などのエチレン性不飽和基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものでない。これらの重合性基のなかでは、(メタ)アクリロイル基および(メタ)アクリロイルオキシ基が好ましく、(メタ)アクリロイルオキシ基がより好ましい。 Examples of the polymerizable group of the monomer having an imide ring include, for example, ethylenic unsaturated groups such as vinyl group, allyl group, (meth) acryloyl group, (meth) acryloyloxy group, etc. It is not limited to the example only. Among these polymerizable groups, (meth) acryloyl group and (meth) acryloyloxy group are preferable, and (meth) acryloyloxy group is more preferable.
イミド環を有するモノマーのなかでは、分散安定性、造膜性およびカール防止性に優れ、耐擦傷性および耐水性に優れた被膜を形成する活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を得る観点から、式(Ia)で表わされる環状イミド基と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有するモノマーおよび式(Ib)で表わされる環状イミド基と(メタ)アクリロイルオキシ基とを有するモノマーが好ましく、式(IIa): Among monomers having an imide ring, from the viewpoint of obtaining an active energy ray-curable aqueous resin composition which forms a film excellent in dispersion stability, film-forming property and anti-curl property and excellent in scratch resistance and water resistance, A monomer having a cyclic imide group represented by the formula (Ia) and a (meth) acryloyloxy group, and a monomer having a cyclic imide group represented by the formula (Ib) and a (meth) acryloyloxy group are preferred, and the formula (IIa) :
(式中、R3は前記と同じ。R6は水素原子またはメチル基を示す)
で表わされるマレイミド(メタ)アクリレートおよび式(IIb):
(Wherein, R 3 is the same as above. R 6 is a hydrogen atom or a methyl group)
Maleimido (meth) acrylate represented by and Formula (IIb):
(式中、R3およびR6は前記と同じ)
で表わされるヘキサヒドロフタルイミド(メタ)アクリレートがより好ましく、式(IIa)および式(IIb)において、R3がエチレン基であり、R6が水素原子またはメチル基であるマレイミド(メタ)アクリレートおよびN−(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミドがさらに好ましい。
(Wherein, R 3 and R 6 are as defined above)
And maleimide (meth) acrylates of the formula (IIa) and the formula (IIb) in which R 3 is an ethylene group and R 6 is a hydrogen atom or a methyl group, and N is more preferably hexahydrophthalimide (meth) acrylate Further preferred is-(meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalimide.
モノマー成分におけるイミド環を有するモノマーの含有率は、分散安定性、造膜性およびカール防止性に優れ、耐擦傷性および耐水性に優れた被膜を形成する活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を得る観点から、好ましくは3〜95質量%、より好ましくは5〜90質量%、さらに好ましくは5〜80質量%である。 The content ratio of the monomer having an imide ring in the monomer component is an active energy ray-curable aqueous resin composition which forms a film excellent in dispersion stability, film forming property and anti-curling property and excellent in scratch resistance and water resistance. From the viewpoint of obtaining, it is preferably 3 to 95% by mass, more preferably 5 to 90% by mass, and still more preferably 5 to 80% by mass.
(メタ)アクリル系モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、アルキル(メタ)アクリレート、水酸基含有(メタ)アクリレート、オキソ基含有(メタ)アクリレート、フッ素原子含有(メタ)アクリレート、エポキシ基含有(メタ)アクリレート、アルコキシアルキル(メタ)アクリレート、アラルキル(メタ)アクリレート、カルボニル基含有(メタ)アクリレート、アジリジニル基含有(メタ)アクリレート、窒素原子含有(メタ)アクリレート、ジエン構造含有(メタ)アクリル酸化合物、カルボキシル基末端カプロラクトン変性(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの(メタ)アクリル系モノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of (meth) acrylic monomers include (meth) acrylic acid, alkyl (meth) acrylates, hydroxyl group-containing (meth) acrylates, oxo group-containing (meth) acrylates, fluorine atom-containing (meth) acrylates, and epoxy group-containing Meta) acrylate, alkoxyalkyl (meth) acrylate, aralkyl (meth) acrylate, carbonyl group-containing (meth) acrylate, aziridinyl group-containing (meth) acrylate, nitrogen atom-containing (meth) acrylate, diene structure-containing (meth) acrylic acid compound And carboxyl group-terminated caprolactone modified (meth) acrylate and the like, but the present invention is not limited to such exemplification. These (meth) acrylic monomers may be used alone or in combination of two or more.
アルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、n−ラウリル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−メチルシクロへキシルメチル(メタ)アクリレート、tert−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロドデシル(メタ)アクリレートなどのエステル基の炭素数が1〜18であり、脂環構造を有していてもよいアルキル(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of the alkyl (meth) acrylates include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tert-Butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, n-lauryl (meth) acrylate, dodecyl (meth) Acrylate, stearyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 4-methylcyclohexyl methyl (meth) acrylate, tert-butylcyclohexyl And C) an ester group such as acrylate and cyclododecyl (meth) acrylate having 1 to 18 carbon atoms, and alkyl (meth) acrylate which may have an alicyclic structure, and the like. It is not limited to only. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
水酸基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、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、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(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、カプロラクトン変性ヒドロキシ(メタ)アクリレートなどのエステル基の炭素数が1〜18の水酸基含有(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 As the hydroxyl group-containing (meth) acrylate, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxy The hydroxyl group-containing (meth) acrylate having 1 to 18 carbon atoms of an ester group such as butyl (meth) acrylate, caprolactone modified hydroxy (meth) acrylate, etc. may be mentioned, but the present invention is limited to only such an example. Absent. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
オキソ基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、エチレングリコール(メタ)アクリレート、エチレングリコールメトキシ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールメトキシ(メタ)アクリレートなどの(ジ)エチレングリコール(メトキシ)(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 As the oxo group-containing (meth) acrylate, for example, (di) ethylene glycol (methoxy) (ethylene glycol (meth) acrylate such as ethylene glycol (meth) acrylate, ethylene glycol methoxy (meth) acrylate, diethylene glycol (meth) acrylate, diethylene glycol methoxy (meth) acrylate) Although a meta) acrylate etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
フッ素原子含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロイソノニルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレートなどのエステル基にフッ素原子を有するフッ素原子含有アルキル(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 As the fluorine atom-containing (meth) acrylate, for example, trifluoroethyl (meth) acrylate, tetrafluoropropyl (meth) acrylate, octafluoropentyl (meth) acrylate, perfluorobutylethyl (meth) acrylate, perfluoroisononylethyl Although fluorine atom containing alkyl (meth) acrylate etc. which have a fluorine atom in ester groups, such as (meth) acrylate and perfluoro octyl ethyl (meth) acrylate, etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration . These monomers may be used alone or in combination of two or more.
エポキシ基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、α−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of epoxy group-containing (meth) acrylates include glycidyl (meth) acrylate, α-methyl glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate and the like, but the present invention is not limited thereto. It is not limited to only. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
アルコキシアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、2−(2−ビニルオキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシブチル(メタ)アクリレート、エトキシブチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリプロポキシ(メタ)アクリレート、2−エチルへキシルカルビトール(メタ)アクリレート、α−アリルオキシメチルアクリル酸メチルなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of the alkoxyalkyl (meth) acrylate include 2- (2-vinyloxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, methoxybutyl (meth) acrylate, ethoxybutyl (meth) acrylate and trimethylolpropane Although tripropoxy (meth) acrylate, 2-ethylhexyl carbitol (meth) acrylate, methyl (alpha) -allyloxy methyl acrylate etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
アラルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニルエチル(メタ)アクリレート、メチルベンジル(メタ)アクリレート、ナフチルメチル(メタ)アクリレートなどの炭素数が7〜18のアラルキル基を有するアラルキル(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 As the aralkyl (meth) acrylate, for example, an aralkyl having an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, such as benzyl (meth) acrylate, phenylethyl (meth) acrylate, methyl benzyl (meth) acrylate and naphthylmethyl (meth) acrylate Although (meth) acrylate etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
カルボニル基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、アセトニル(メタ)アクリレート、ジアセトン(メタ)アクリレート、2−(アセトアセトキシ)エチル(メタ)アクリレート、オキソシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of the carbonyl group-containing (meth) acrylate include, but are not limited to, acetonyl (meth) acrylate, diacetone (meth) acrylate, 2- (acetoacetoxy) ethyl (meth) acrylate, oxocyclohexylmethyl (meth) acrylate and the like. The invention is not limited to such examples. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
アジリジニル基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、2−アジリジニルエチル(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 As an aziridinyl group containing (meth) acrylate, although 2-aziridinyl ethyl (meth) acrylate etc. are mentioned, for example, this invention is not limited only to this illustration.
窒素原子含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、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、モルホリンのエチレンオキサイド付加(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of nitrogen atom-containing (meth) acrylates include dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, ethylene oxide addition (meth) acrylate of morpholine, and the like. It is not limited. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
ジエン構造含有(メタ)アクリル酸化合物としては、例えば、ヘテロ原子を含む1,5−ジエン構造含有(メタ)アクリル酸化合物、ヘテロ原子を含む1,6−ジエン構造含有(メタ)アクリル酸化合物などが挙げられ、これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、併用してもよい。ヘテロ原子を含む1,6−ジエン構造含有(メタ)アクリル酸化合物としては、例えば、α−アリルオキシメチル(メタ)アクリル酸、α−アリルオキシメチル(メタ)アクリル酸メチル、α−アリルオキシメチル(メタ)アクリル酸エチル、α−アリルオキシメチル(メタ)アクリル酸n−プロピル、α−アリルオキシメチル(メタ)アクリル酸イソプロピル、α−アリルオキシメチル(メタ)アクリル酸n−ブチル、α−アリルオキシメチル(メタ)アクリル酸tert−ブチル、α−アリルオキシメチル(メタ)アクリル酸フェノキシエチル、α−アリルオキシメチル(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、α−アリルオキシメチル(メタ)アクリル酸ジシクロペンタジエニル、α−アリルオキシメチル(メタ)アクリル酸イソボルニル、α−アリルオキシメチル(メタ)アクリル酸アダマンチル、α−アリルオキシメチル(メタ)アクリル酸ベンジル、α−アリルオキシメチル(メタ)アクリル酸テトラフルフリルなどのアリルオキシメチル(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのジエン構造含有(メタ)アクリレートは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of diene structure-containing (meth) acrylic acid compounds include 1,5-diene structure-containing (meth) acrylic acid compounds containing hetero atoms, and 1,6-diene structure-containing (meth) acrylic acid compounds containing hetero atoms These monomers may be used alone or in combination. Examples of 1,6-diene structure-containing (meth) acrylic acid compounds containing a hetero atom include α-allyloxymethyl (meth) acrylic acid, methyl α-allyloxymethyl (meth) acrylate, α-allyloxymethyl Ethyl (meth) acrylate, n-propyl α-allyloxymethyl (meth) acrylate, isopropyl α-allyloxymethyl (meth) acrylate, n-butyl α-allyloxymethyl (meth) acrylate, α-allyl Oxymethyl (meth) acrylate tert-butyl, α-allyloxymethyl (meth) acrylate phenoxyethyl, α-allyloxymethyl (meth) acrylate cyclohexyl, α-allyloxymethyl (meth) acrylate dicyclopentadi Enyl, α-allyloxymethyl (meth) acrylate isobornyl, α-α Examples include allyloxymethyl (meth) acrylates such as adamantyl oxymethyl (meth) acrylate, benzyl α-allyloxymethyl (meth) acrylate and tetrafurfuryl α-allyloxymethyl (meth) acrylate. The present invention is not limited to such examples. These diene structure-containing (meth) acrylates may be used alone or in combination of two or more.
前記モノマー成分における(メタ)アクリル系モノマーの含有率は、分散安定性、造膜性およびカール防止性に優れ、耐擦傷性および耐水性に優れた被膜を形成する活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を得る観点から、好ましくは5〜97質量%、より好ましくは10〜95質量%、さらに好ましくは20〜95質量%である。 The content of the (meth) acrylic monomer in the monomer component is an active energy ray-curable aqueous resin composition which forms a film excellent in dispersion stability, film-forming property and anti-curl property and excellent in scratch resistance and water resistance. From a viewpoint of obtaining a thing, Preferably it is 5-97 mass%, More preferably, it is 10-95 mass%, More preferably, it is 20-95 mass%.
モノマー成分には、本発明の目的を阻害しない範囲内でイミド環を有するモノマーおよび(メタ)アクリル系モノマー以外の他のモノマーが適量で含まれていてもよい。 The monomer component may contain an appropriate amount of a monomer having an imide ring and a monomer other than a (meth) acrylic monomer within a range not to impair the object of the present invention.
前記他のモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル系モノマー以外の芳香族系モノマー、(メタ)アクリレート系モノマー以外のカルボキシル基含有脂肪族系モノマー、(メタ)アクリレート系モノマー以外の窒素原子含有脂肪族系モノマー、シラン基含有脂肪族系モノマー、(メタ)アクリレート系モノマー以外のカルボニル基含有脂肪族系モノマー、(メタ)アクリレート系モノマー以外のアジリジニル基含有脂肪族系モノマー、オレフィン系モノマーなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of the other monomer include aromatic monomers other than (meth) acrylic monomers, carboxyl group-containing aliphatic monomers other than (meth) acrylate monomers, nitrogen atom containing fats other than (meth) acrylate monomers Group monomers, silane group-containing aliphatic monomers, carbonyl group-containing aliphatic monomers other than (meth) acrylate monomers, aziridinyl group-containing aliphatic monomers other than (meth) acrylate monomers, olefin monomers, etc. However, the present invention is not limited to such examples. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
(メタ)アクリル系モノマー以外の芳香族系モノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−エチルスチレン、o−メトキシスチレン、m−メトキシスチレン、p−メトキシスチレン、o−エトキシスチレン、m−エトキシスチレン、p−エトキシスチレン、o−フルオロスチレン、m−フルオロスチレン、p−フルオロスチレン、o−クロロスチレン、m−クロロスチレン、p−クロロスチレン、o−ブロモスチレン、m−ブロモスチレン、p−ブロモスチレン、o−アセトキシスチレン、m−アセトキシスチレン、p−アセトキシスチレン、o−tert−ブトキシスチレン、m−tert−ブトキシスチレン、p−tert−ブトキシスチレン、o−tert−ブチルスチレン、m−tert−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、ビニルトルエンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of aromatic monomers other than (meth) acrylic monomers include styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, o-ethylstyrene, m-ethylstyrene, p -Ethylstyrene, o-methoxystyrene, m-methoxystyrene, p-methoxystyrene, o-ethoxystyrene, m-ethoxystyrene, p-ethoxystyrene, o-fluorostyrene, m-fluorostyrene, p-fluorostyrene, o -Chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, o-bromostyrene, m-bromostyrene, p-bromostyrene, o-acetoxystyrene, m-acetoxystyrene, p-acetoxystyrene, o-tert-butoxystyrene , M-tert-Butoxystyrene And p-tert-butoxystyrene, o-tert-butylstyrene, m-tert-butylstyrene, p-tert-butylstyrene, vinyl toluene and the like, but the present invention is not limited to such examples. Absent. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
(メタ)アクリレート系モノマー以外のカルボキシル基含有脂肪族系モノマーとしては、例えば、イタコン酸などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 Examples of the carboxyl group-containing aliphatic monomer other than the (meth) acrylate monomer include, for example, itaconic acid and the like, but the present invention is not limited to only this example.
(メタ)アクリレート系モノマー以外の窒素原子含有脂肪族系モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N−モノメチル(メタ)アクリルアミド、N−モノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−n−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(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、ジメチルアミノエチル(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、ジアセトンアクリルアミドなどのアクリルアミド化合物、N−ビニルピロリドン、N−ビニルピリジン、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルピロール、N−ビニルオキサゾリドン、N−ビニルサクシンイミド、N−ビニルメチルカルバメート、N,N−メチルビニルアセトアミド、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−2−オキサゾリン、(メタ)アクリロニトリル、マレイミドなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of nitrogen atom-containing aliphatic monomers other than (meth) acrylate monomers include (meth) acrylamide, N-monomethyl (meth) acrylamide, N-monoethyl (meth) acrylamide, and N, N-dimethyl (meth) acrylamide. N-n-propyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, methylenebis (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, Acrylamide compounds such as N, N-dimethylaminopropyl acrylamide, diacetone acrylamide, N-vinyl pyrrolidone, N-vinyl pyridine, N-vinyl imidazole, N-vinyl pyrrole, N-vinyl oxazolate N-vinylsuccinimide, N-vinylmethylcarbamate, N, N-methylvinylacetamide, (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, 2-isopropenyl-2-oxazoline, 2-vinyl-2-oxazoline, Although meta) acrylonitrile, maleimide etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
シラン基含有脂肪族系モノマーとしては、例えば、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(メトキシエトキシ)シラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、2−スチリルエチルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルヒドロキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルヒドロキシシランなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of silane group-containing aliphatic monomers include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltri (methoxyethoxy) silane, γ- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 2-styrylethyltrimethoxysilane, vinyl Although trichlorosilane, (gamma)-(meth) acryloyl oxypropyl hydroxysilane, (gamma)-(meth) acryloyl oxypropyl methyl hydroxysilane etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
(メタ)アクリレート系モノマー以外のカルボニル基含有脂肪族系モノマーとしては、例えば、アクロレイン、ホウミルスチロール、ビニルエチルケトン、(メタ)アクリロイルオキシアルキルプロペナール、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートアセチルアセテート、ブタンジオール−1,4−アクリレートアセチルアセテートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of carbonyl group-containing aliphatic monomers other than (meth) acrylate monomers include, for example, acrolein, boromystylol, vinyl ethyl ketone, (meth) acryloyloxyalkylpropenal, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate acetyl acetate, Although butanediol-1,4-acrylate acetyl acetate etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
(メタ)アクリレート系モノマー以外のアジリジニル基含有脂肪族系モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリロイルアジリジンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 Examples of the aziridinyl group-containing aliphatic monomer other than the (meth) acrylate monomer include, for example, (meth) acryloyl aziridine, but the present invention is not limited to such examples.
オレフィン系モノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、4−メチル−1−ペンテンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 As an olefin type monomer, although ethylene, propylene, 4-methyl- 1-pentene etc. are mentioned, for example, the present invention is not limited only to this illustration. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
また、本発明においては、形成される被膜に紫外線安定性や紫外線吸収性を付与する観点から、本発明の目的が阻害されない範囲内で、紫外線安定性モノマー、紫外線吸収性モノマーなどを適量でモノマー成分に含有させてもよい。 Further, in the present invention, from the viewpoint of imparting UV stability and UV absorbability to the film to be formed, an appropriate amount of UV-stable monomer, UV-absorbing monomer, etc. as long as the object of the present invention is not inhibited. You may make it contain in a component.
紫外線安定性モノマーとしては、例えば、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイル−1−メトキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルアミノ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−クロトノイル−4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of UV-stable monomers include 4- (meth) acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4 -(Meth) acryloyloxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, 4- (meth) acryloyl-1-methoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-cyano-4- 4- (Meth) acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1- (meth) acryloyl-4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-crotonoylamino -2,2,6,6-Tetramethylpiperidine, 4- (meth) acryloylamino-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, 4- No-4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-crotonoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1- (meth) acryloyl-4-cyano -4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1-crotonoyl-4-crotonoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, etc. may be mentioned, but the present invention Is not limited to such an example. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
紫外線吸収性モノマーとしては、例えば、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収性モノマー、ベンゾフェノン系紫外線吸収性モノマーなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of the ultraviolet absorbing monomer include benzotriazole ultraviolet absorbing monomers and benzophenone ultraviolet absorbing monomers, but the present invention is not limited to such examples. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収性モノマーとしては、例えば、2−[2’−ヒドロキシ−5’−(メタ)アクリロイルオキシメチルフェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−5’−(メタ)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、2−[2’−ヒドロキシ−5’−(メタ)アクリロイルオキシメチルフェニル]−5−tert−ブチル−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−5’−(メタ)アクリロイルアミノメチル−5’−tert−オクチルフェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−5’−(メタ)アクリロイルオキシプロピルフェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−5’−(メタ)アクリロイルオキシヘキシルフェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−(メタ)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、2−[2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニル]−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−5’−tert−ブチル−3’−(メタ)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、2−[2’−ヒドロキシ−5’−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニル]−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−5’−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニル]−5−シアノ−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−5’−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニル]−5−tert−ブチル−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−5’−(β−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)−3’−tert−ブチルフェニル]−4−tert−ブチル−2H−ベンゾトリアゾールなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 As a benzotriazole type ultraviolet-ray absorbing monomer, for example, 2- [2'-hydroxy-5 '-(meth) acryloyloxymethylphenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5'-(meth) ) Acryloyloxyethylphenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5 '-(meth) acryloyloxymethylphenyl] -5-tert-butyl-2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy -5 '-(Meth) acryloylaminomethyl-5'-tert-octylphenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5'-(meth) acryloyloxypropylphenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-5 ′-(meth) acryloyloxy Cylphenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-3'-tert-butyl-5 '-(meth) acryloyloxyethylphenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-3' -Tert-Butyl-5 '-(meth) acryloyloxyethylphenyl] -5-chloro-2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5'-tert-butyl-3'-(meth) acryloyloxyethyl Phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5 '-(meth) acryloyloxyethylphenyl] -5-chloro-2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5'-(meth) ) Acryloyloxyethylphenyl] -5-cyano-2H-benzotriazole, 2- [2′-amino] Roxy-5 '-(meth) acryloyloxyethylphenyl] -5-tert-butyl-2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5'-(β- (meth) acryloyloxyethoxy) -3'- Although tert-butylphenyl] -4-tert-butyl-2H-benzotriazole and the like can be mentioned, the present invention is not limited to such examples. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
ベンゾフェノン系紫外線吸収性モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシ−4−(メタ)アクリロイルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−[2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイルオキシ]プロポキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−[2−(メタ)アクリロイルオキシ]エトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−[3−(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ]ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−3−tert−ブチル−4−[2−(メタ)アクリロイルオキシ]ブトキシベンゾフェノンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのモノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of benzophenone-based UV-absorbing monomers include 2-hydroxy-4- (meth) acryloyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4- [2-hydroxy-3- (meth) acryloyloxy] propoxybenzophenone, 2-hydroxy- 4- [2- (Meth) acryloyloxy] ethoxybenzophenone, 2-hydroxy-4- [3- (meth) acryloyloxy-2-hydroxypropoxy] benzophenone, 2-hydroxy-3-tert-butyl-4- [2 Although-(meth) acryloyloxy] butoxy benzophenone etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
モノマー成分の重合方法としては、例えば、乳化重合法などの重合方法が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。モノマー成分の重合方法として乳化重合法を採用した場合には、エマルション粒子および当該モノマー成分を乳化重合させる際に使用した水性媒体を含有するエマルションを得ることができる。当該エマルションは、揮発性有機溶媒(VOC)を必要としないので、環境に優しいという利点がある。 Examples of the polymerization method of the monomer component include a polymerization method such as an emulsion polymerization method, but the present invention is not limited to such an example. When the emulsion polymerization method is adopted as a polymerization method of the monomer component, an emulsion containing the emulsion particles and the aqueous medium used in the emulsion polymerization of the monomer component can be obtained. The emulsion has the advantage of being environmentally friendly as it does not require volatile organic solvents (VOCs).
以下においては、モノマー成分を乳化重合させることによってエマルション粒子を調製する場合の実施態様について詳細に説明する。 Below, the embodiment in the case of preparing an emulsion particle by emulsion-polymerizing a monomer component is described in detail.
モノマー成分を乳化重合させる際には、水性媒体を用いることができる。水性媒体は、水または含水率が50質量%以上である水と親水性有機溶媒との混合溶媒を意味する。親水性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、アリルアルコールなどの1価アルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、ジプロピレングリコールなどの多価アルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトンなどのケトン、ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸メチル、アセト酢酸メチルなどの脂肪族有機酸アルキルエステル、ジ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エチルエーテル、ジ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エチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルなどの多価アルコールのアルキルエーテルなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの親水性有機溶媒は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。水性媒体の中では、水が好ましい。 An aqueous medium can be used when the monomer component is emulsion polymerized. The aqueous medium means water or a mixed solvent of water and a hydrophilic organic solvent having a water content of 50% by mass or more. Examples of hydrophilic organic solvents include monohydric alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol and allyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, heptanediol, dipropylene glycol Aliphatic organic acid alkyl esters such as polyhydric alcohols such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl propyl ketone, methyl formate, ethyl formate, methyl acetate and methyl acetoacetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, Diethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Chirueteru, although such polyhydric alkyl ethers of alcohols, such as dipropylene glycol monomethyl ether, the present invention is not limited those exemplified only. These hydrophilic organic solvents may be used alone or in combination of two or more. Among the aqueous media, water is preferred.
モノマー成分を乳化重合させる方法としては、例えば、メタノールなどの低級アルコールなどの水溶性有機溶媒と水とを含む水性媒体、水などの水性媒体中に界面活性剤を溶解させ、撹拌下でモノマー成分および重合開始剤を滴下させる方法、界面活性剤および水を用いてあらかじめ乳化させておいたモノマー成分を水などの水性媒体中に滴下させる方法などが挙げられるが、本発明は、かかる方法のみに限定されるものではない。なお、水性媒体の量は、得られるエマルションに含まれる不揮発分量を考慮して適宜設定すればよい。水性媒体は、あらかじめ反応容器に仕込んでおいてもよく、あるいはプレエマルションとして使用してもよい。また、水性媒体は、必要により、モノマー成分を乳化重合させ、エマルションを製造しているときに用いてもよい。 As a method of emulsion-polymerizing a monomer component, for example, a surfactant is dissolved in an aqueous medium containing water and a water-soluble organic solvent such as a lower alcohol such as methanol and water, and the monomer component is stirred under stirring. And a method of dropping a polymerization initiator, a method of dropping a monomer component which has been emulsified in advance using a surfactant and water into an aqueous medium such as water, and the like. It is not limited. The amount of the aqueous medium may be appropriately set in consideration of the amount of non-volatile components contained in the obtained emulsion. The aqueous medium may be pre-charged to the reaction vessel or may be used as a pre-emulsion. In addition, the aqueous medium may be used when emulsion polymerization is carried out by emulsion polymerization of the monomer component, if necessary.
モノマー成分を乳化重合させる際には、モノマー成分、界面活性剤および水性媒体を混合した後に乳化重合を行なってもよく、モノマー成分、界面活性剤および水性媒体を撹拌することによって乳化させ、プレエマルションを調製した後に乳化重合を行なってもよく、あるいはモノマー成分、界面活性剤および水性媒体のうちの少なくとも1種類とその残部のプレエマルションとを混合して乳化重合を行なってもよい。モノマー成分、界面活性剤および水性媒体は、それぞれ一括添加してもよく、分割添加してもよく、あるいは連続滴下してもよい。 In the emulsion polymerization of the monomer component, the emulsion polymerization may be carried out after mixing the monomer component, the surfactant and the aqueous medium, and the monomer component, the surfactant and the aqueous medium are emulsified by stirring and pre-emulsion The emulsion polymerization may be carried out after preparing the emulsion, or may be carried out by mixing at least one of the monomer component, the surfactant and the aqueous medium with the remaining pre-emulsion. The monomer component, the surfactant and the aqueous medium may be added all at once, may be added in portions, or may be dropped continuously.
界面活性剤としては、例えば、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、高分子界面活性剤などが挙げられる。これらの界面活性剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 As surfactant, anionic surfactant, nonionic surfactant, cationic surfactant, amphoteric surfactant, polymeric surfactant etc. are mentioned, for example. These surfactants may be used alone or in combination of two or more.
アニオン性界面活性剤としては、例えば、アンモニウムドデシルサルフェート、ナトリウムドデシルサルフェートなどのアルキルサルフェート塩;アンモニウムドデシルスルホネート、ナトリウムドデシルスルホネート、ナトリウムアルキルジフェニルエーテルジスルホネートなどのアルキルスルホネート塩;アンモニウムドデシルベンゼンスルホネート、ナトリウムドデシルナフタレンスルホネートなどのアルキルアリールスルホネート塩;ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩;ポリオキシエチレンアルキルスルホネート塩;ポリオキシエチレンアルキルサルフェート塩;ポリオキシエチレンアルキルアリールサルフェート塩;ジアルキルスルホコハク酸塩;アリールスルホン酸−ホルマリン縮合物;アンモニウムラウリレート、ナトリウムステアリレートなどの脂肪酸塩;ビス(ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル)メタクリレートスルホネート塩、プロペニル−アルキルスルホコハク酸エステル塩、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレンスルホネート塩、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレンホスフォネート塩、アリルオキシメチルアルキルオキシポリオキシエチレンのスルホネート塩などのアリル基を有する硫酸エステルまたはその塩;アリルオキシメチルアルコキシエチルポリオキシエチレンの硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸アンモニウム塩などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 As an anionic surfactant, for example, alkyl sulfate salts such as ammonium dodecyl sulfate, sodium dodecyl sulfate; alkyl sulfonate salts such as ammonium dodecyl sulfonate, sodium dodecyl sulfonate, sodium alkyl diphenyl ether disulfonate; ammonium dodecyl benzene sulfonate, sodium dodecyl naphthalene Alkyl aryl sulfonate salt such as sulfonate; polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate ester salt; polyoxyethylene alkyl sulfonate salt; polyoxyethylene alkyl sulfate salt; polyoxyethylene alkyl aryl sulfate salt; dialkyl sulfosuccinate salt; aryl sulfonic acid-formalin Condensate; Ammonium Fatty acid salts such as laurate, sodium stearylate; bis (polyoxyethylene polycyclic phenyl ether) methacrylate sulfonate salt, propenyl-alkyl sulfosuccinic acid ester salt, (meth) acrylic acid polyoxyethylene sulfonate, poly (meth) acrylic acid polyoxy acid Sulfuric acid ester having allyl group such as ethylene phosphate salt, sulfonate salt of allyloxymethyl alkyl oxypolyoxyethylene, or a salt thereof; sulfuric acid ester salt of allyloxymethyl alkoxyethyl polyoxyethylene, polyoxyalkylene alkenyl ether ammonium salt and the like However, the present invention is not limited to such examples.
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールとの縮合物、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセライド、エチレンオキサイドと脂肪族アミンとの縮合体、アリルオキシメチルアルコキシエチルヒドロキシポリオキシエチレン、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl aryl ether, condensate of polyethylene glycol and polypropylene glycol, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, fatty acid monoglyceride, ethylene oxide and the like Examples thereof include condensates with aliphatic amines, allyloxymethylalkoxyethylhydroxypolyoxyethylene, polyoxyalkylene alkenyl ether and the like, but the present invention is not limited to such examples.
カチオン性界面活性剤としては、例えば、ドデシルアンモニウムクロライドなどのアルキルアンモニウム塩などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 Examples of the cationic surfactant include alkyl ammonium salts such as dodecyl ammonium chloride and the like, but the present invention is not limited to such examples.
両性界面活性剤としては、例えば、ベタインエステル型界面活性剤などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 Examples of amphoteric surfactants include betaine ester surfactants and the like, but the present invention is not limited to such examples.
高分子界面活性剤としては、例えば、ポリアクリル酸ナトリウムなどのポリ(メタ)アクリル酸塩;ポリビニルアルコール;ポリビニルピロリドン;ポリヒドロキシエチルアクリレートなどのポリヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;これらのポリマーを構成するモノマーのうちの1種以上を共重合成分とするコポリマーなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 Examples of the polymer surfactant include poly (meth) acrylates such as sodium polyacrylate; polyvinyl alcohol; polyvinyl pyrrolidone; polyhydroxy alkyl (meth) acrylates such as polyhydroxyethyl acrylate; and these polymers Although the copolymer etc. which make 1 or more types of monomers a copolymerization component are mentioned, this invention is not limited only to this illustration.
界面活性剤のなかでは、被膜の耐水性を向上させる観点から、重合性基を有する界面活性剤、すなわち、いわゆる反応性界面活性剤が好ましく、環境保護の観点から、非ノニルフェニル型の界面活性剤が好ましい。 Among surfactants, surfactants having a polymerizable group, that is, so-called reactive surfactants are preferable from the viewpoint of improving the water resistance of the film, and non-nonylphenyl type surfactants from the viewpoint of environmental protection. Agents are preferred.
反応性界面活性剤としては、例えば、プロペニル−アルキルスルホコハク酸エステル塩、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレンスルホネート塩、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレンホスフォネート塩、ポリオキシエチレンアルキルプロペニルフェニルエーテルスルホネート塩、アリルオキシメチルアルキルオキシポリオキシエチレンのスルホネート塩、アリルオキシメチルノニルフェノキシエチルヒドロキシポリオキシエチレンのスルホネート塩、アリルオキシメチルアルコキシエチルヒドロキシポリオキシエチレン硫酸エステル塩、ビス(ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル)メタクリレート化スルホネート塩、アリルオキシメチルアルコキシエチルヒドロキシポリオキシエチレン、ポリオキシエチレンアルキルプロペニルフェニルエーテル、アリルオキシメチルノニルフェノキシエチルヒドロキシポリオキシエチレンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 As a reactive surfactant, for example, propenyl-alkyl sulfosuccinic acid ester salt, (meth) acrylic acid polyoxyethylene sulfonate salt, (meth) acrylic acid polyoxyethylene phosphonate salt, polyoxyethylene alkyl propenyl phenyl ether sulfonate Salts, sulfonate salts of allyloxymethylalkyloxypolyoxyethylene, sulfonate salts of allyloxymethylnonylphenoxyethylhydroxypolyoxyethylene, allyloxymethylalkoxyethyl hydroxypolyoxyethylene sulfate, bis (polyoxyethylene polycyclic phenyl ether ) Methacrylated sulfonate salt, allyloxymethylalkoxyethylhydroxypolyoxyethylene, polyoxyethylene alkyl propenyl group Vinyl ether, although such allyloxymethyl nonyl phenoxyethyl hydroxy polyoxyethylene and the like, and the present invention is not limited those exemplified only.
モノマー成分100質量部あたりの界面活性剤の量は、重合安定性を向上させる観点から、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、さらに好ましくは1質量部以上であり、被膜の耐水性を向上させる観点から、好ましくは10質量部以下、より好ましくは7質量部以下、さらに好ましくは5質量部以下である。 The amount of surfactant per 100 parts by mass of the monomer component is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, still more preferably 1 part by mass or more from the viewpoint of improving the polymerization stability. From the viewpoint of improving the water resistance of the film, it is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 7 parts by mass or less, and still more preferably 5 parts by mass or less.
重合開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、2,2−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2−アゾビス(2―ジアミノプロパン)ハイドロクロライド、4,4−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、2,2−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)などのアゾ化合物;過硫酸カリウムなどの過硫酸塩;過酸化水素、ベンゾイルパーオキサイド、パラクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、過酸化アンモニウムなどの過酸化物などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの重合開始剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 As the polymerization initiator, for example, azobisisobutyronitrile, 2,2-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2-azobis ( Azo compounds such as 2-diaminopropane) hydrochloride, 4, 4-azobis (4-cyanovaleric acid), 2, 2-azobis (2-methylpropionamidine); persulfates such as potassium persulfate; hydrogen peroxide And peroxides such as benzoyl peroxide, parachlorobenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, ammonium peroxide and the like, but the present invention is not limited to such examples. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
モノマー成分100質量部あたりの重合開始剤の量は、重合速度を高め、未反応のモノマー成分の残存量を低減させる観点から、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.05質量部以上、さらに好ましくは0.1質量部以上であり、被膜の耐水性を向上させる観点から、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、さらに好ましくは10質量部以下である。 The amount of the polymerization initiator per 100 parts by mass of the monomer component is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.05 parts by mass from the viewpoint of increasing the polymerization rate and reducing the residual amount of the unreacted monomer component. The amount is more preferably 0.1 parts by mass or more, and preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, still more preferably 10 parts by mass or less from the viewpoint of improving the water resistance of the film.
重合開始剤の添加方法は、特に限定されない。重合開始剤の添加方法の添加方法としては、例えば、一括仕込み、分割仕込み、連続滴下などが挙げられる。また、重合反応の終了時期を早める観点から、モノマー成分を反応系内に添加する終了前またはその終了後に、重合開始剤の一部を添加してもよい。 The addition method of the polymerization initiator is not particularly limited. As an addition method of the addition method of a polymerization initiator, for example, batch charging, division charging, continuous dropping, etc. may be mentioned. Further, from the viewpoint of advancing the termination time of the polymerization reaction, a part of the polymerization initiator may be added before or after the termination of the addition of the monomer component into the reaction system.
なお、重合開始剤の分解を促進するために、例えば、亜硫酸水素ナトリウムなどの還元剤、硫酸第一鉄などの遷移金属塩などの重合開始剤の分解剤を反応系内に適量で添加してもよい。 In order to accelerate the decomposition of the polymerization initiator, for example, a reducing agent such as sodium bisulfite, a decomposition agent of a polymerization initiator such as a transition metal salt such as ferrous sulfate, etc. It is also good.
また、エマルション粒子を構成する(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量を調整するために、連鎖移動剤を用いることができる。連鎖移動剤としては、例えば、チオグリコール酸2−エチルヘキシル、tert−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、2−メルカプトエタノール、α−メチルスチレン、α−メチルスチレンダイマーなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの連鎖移動剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。モノマー成分100質量部あたりの連鎖移動剤の量は、エマルション粒子の重量平均分子量を適切に調整する観点から、0.01〜10質量部であることが好ましい。 Moreover, in order to adjust the weight average molecular weight of the (meth) acrylic-type polymer which comprises emulsion particle | grains, a chain transfer agent can be used. As a chain transfer agent, for example, 2-ethylhexyl thioglycolate, tert-dodecyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, mercaptoacetic acid, mercaptopropionic acid, 2-mercaptoethanol, α-methylstyrene, α-methyl Although a styrene dimer etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration. These chain transfer agents may be used alone or in combination of two or more. The amount of the chain transfer agent per 100 parts by mass of the monomer component is preferably 0.01 to 10 parts by mass from the viewpoint of appropriately adjusting the weight average molecular weight of the emulsion particles.
反応系内には、必要により、pH緩衝剤、キレート剤、造膜助剤などの添加剤を添加してもよい。添加剤の量は、その種類によって異なるので一概には決定することができない。通常、モノマー成分100質量部あたりの添加剤の量は、好ましくは0.01〜5質量部程度、より好ましくは0.1〜3質量部程度である。 If necessary, additives such as a pH buffer, a chelating agent and a coalescent may be added to the reaction system. The amount of additive can not be determined indiscriminately because it varies depending on the type. Usually, the amount of the additive per 100 parts by mass of the monomer component is preferably about 0.01 to 5 parts by mass, more preferably about 0.1 to 3 parts by mass.
モノマー成分を重合させる際の雰囲気は、特に限定されないが、重合反応の効率を高める観点から、窒素ガスなどの不活性ガスであることが好ましい。 The atmosphere at which the monomer component is polymerized is not particularly limited, but is preferably an inert gas such as nitrogen gas from the viewpoint of enhancing the efficiency of the polymerization reaction.
モノマー成分を重合させる際の重合温度は、特に限定がないが、通常、好ましくは0〜100℃、より好ましくは40〜95℃である。重合温度は、一定であってもよく、重合反応の途中で変化させてもよい。 The polymerization temperature at the time of polymerizing the monomer component is not particularly limited, but is usually preferably 0 to 100 ° C, more preferably 40 to 95 ° C. The polymerization temperature may be constant or may be changed during the polymerization reaction.
モノマー成分を重合させる重合時間は、特に限定がなく、重合反応の進行状況に応じて適宜設定すればよいが、通常、2〜8時間程度である。 The polymerization time for polymerizing the monomer component is not particularly limited and may be appropriately set depending on the progress of the polymerization reaction, but is usually about 2 to 8 hours.
なお、モノマー成分を乳化重合させるとき、得られる(メタ)アクリル系ポリマーが有する酸性基の一部または全部が中和剤で中和されるようにしてもよい。中和剤は、最終段でモノマー成分を添加した後に使用してもよく、例えば、1段目の重合反応と2段目の重合反応との間に使用してもよく、初期の乳化重合反応の終了時に使用してもよい。 When the monomer component is emulsion-polymerized, a part or all of the acidic groups of the (meth) acrylic polymer to be obtained may be neutralized by the neutralizing agent. The neutralizing agent may be used after adding the monomer component in the final stage, for example, it may be used between the first stage polymerization reaction and the second stage polymerization reaction, and the initial emulsion polymerization reaction May be used at the end of the
中和剤としては、例えば、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物;炭酸カルシウムなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属の炭酸化物;アンモニア、モノメチルアミンなどの有機アミンなどのアルカリ性物質が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの中和剤のなかでは、被膜の耐水性を向上させる観点から、アンモニアなどの揮発性を有するアルカリ性物質が好ましい。 As the neutralizing agent, for example, hydroxides of alkali metals or alkaline earth metals such as sodium hydroxide; carbonates of alkali metals such as calcium carbonate or alkaline earth metals; organic amines such as ammonia, monomethylamine etc. Although an alkaline substance is mentioned, this invention is not limited only to this illustration. Among these neutralizing agents, from the viewpoint of improving the water resistance of the film, an alkaline substance having volatility such as ammonia is preferable.
エマルション粒子を構成する(メタ)アクリル系ポリマーのガラス転移温度は、当該(メタ)アクリル系ポリマーの原料として用いられるモノマー成分に含まれているモノマーからなるホモポリマーのガラス転移温度(Tg)(絶対温度:K)とモノマーの質量分率から、式:
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+W3/Tg3+・・・・+Wn/Tgn
〔式中、Tgは、求めようとしているポリマーのガラス転移温度(K)、W1、W2、W3・・・・Wnは、それぞれ各モノマーの質量分率、Tg1、Tg2、Tg3・・・・Tgnは、それぞれ各モノマーの質量分率に対応するモノマーからなるホモポリマーのガラス転移温度(K)を示す〕
で表されるフォックス(Fox)の式に基づいて求めることができる。なお、ポリマーのガラス転移温度は、DSC(示差走査熱量測定装置)、DTA(示差熱分析装置)、TMA(熱機械測定装置)などによって測定することもできる。
The glass transition temperature of the (meth) acrylic polymer constituting the emulsion particles is the glass transition temperature (Tg) of the homopolymer comprising the monomer contained in the monomer component used as the raw material of the (meth) acrylic polymer From the temperature: K) and the mass fraction of the monomer, the formula:
1 / Tg = W 1 / Tg 1 + W 2 / Tg 2 + W 3 / Tg 3 +... + W n / Tg n
[Wherein, Tg is the glass transition temperature (K) of the polymer to be determined, W 1 , W 2 , W 3 ... W n is the mass fraction of each monomer, Tg 1 , Tg 2 , Tg 3 ... Tg n represents the glass transition temperature (K) of a homopolymer comprising a monomer corresponding to the mass fraction of each monomer.
It can be determined based on the expression of Fox. The glass transition temperature of the polymer can also be measured by DSC (differential scanning calorimetry device), DTA (differential thermal analysis device), TMA (thermomechanical measurement device) or the like.
本発明においては、(メタ)アクリル系ポリマーのガラス転移温度は、前記フォックス(Fox)の式に基づいて求められたガラス転移温度を意味する。 In the present invention, the glass transition temperature of the (meth) acrylic polymer means the glass transition temperature determined based on the equation of Fox.
なお、特殊モノマー、多官能モノマーなどのようにガラス転移温度が不明のモノマーについては、ガラス転移温度が判明しているモノマーのみを用いて(メタ)アクリル系ポリマーのガラス転移温度が求められる。 In addition, about the monomer whose glass transition temperature is unknown, such as a special monomer and a polyfunctional monomer, the glass transition temperature of a (meth) acrylic-type polymer is calculated | required using only the monomer in which the glass transition temperature is known.
このエマルション粒子を構成する(メタ)アクリル系ポリマーのガラス転移温度を考慮して、当該エマルション粒子を構成している(メタ)アクリル系ポリマーの原料として用いられるモノマー成分の組成を決定することができる。 In view of the glass transition temperature of the (meth) acrylic polymer constituting the emulsion particle, the composition of the monomer component used as a raw material of the (meth) acrylic polymer constituting the emulsion particle can be determined .
ホモポリマーのガラス転移温度は、例えば、メチルメタクリレートのホモポリマーでは105℃、シクロヘキシルメタクリレートのホモポリマーでは83℃、スチレンのホモポリマーでは100℃、α−アリルオキシメチルアクリル酸メチルのホモポリマーでは84℃、2−(2−ビニルオキシエトキシ)エチルアクリレート(VEEA)のホモポリマーでは−40℃、アクリル酸のホモポリマーでは95℃、2−ヒドロキシエチルメタクリレートのホモポリマーでは55℃である。 The glass transition temperatures of homopolymers are, for example, 105 ° C. for homopolymers of methyl methacrylate, 83 ° C. for homopolymers of cyclohexyl methacrylate, 100 ° C. for homopolymers of styrene, 84 ° C. for homopolymers of methyl α-allyloxymethyl acrylate. The homopolymer of 2- (2-vinyloxyethoxy) ethyl acrylate (VEEA) is -40 ° C, the homopolymer of acrylic acid is 95 ° C, and the homopolymer of 2-hydroxyethyl methacrylate is 55 ° C.
エマルション粒子を構成する(メタ)アクリル系ポリマーのガラス転移温度は、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の分散安定性を向上させ、カール防止性、耐擦傷性および耐水性に優れた被膜を形成する観点から、好ましくは30℃以上、より好ましくは40℃以上、さらに好ましくは50℃以上であり、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の分散安定性を向上させ、カール防止性、耐擦傷性および耐水性に優れた被膜を形成する観点から、好ましくは120℃以下である。 The glass transition temperature of the (meth) acrylic polymer constituting the emulsion particles improves the dispersion stability of the active energy ray-curable aqueous resin composition, and forms a film excellent in anti-curling property, scratch resistance and water resistance. From the viewpoint of adhesion, preferably 30.degree. C. or higher, more preferably 40.degree. C. or higher, still more preferably 50.degree. C. or higher to improve the dispersion stability of the active energy ray-curable aqueous resin composition, to prevent curling and scratch resistance. And from the viewpoint of forming a film excellent in water resistance, preferably 120 ° C. or less.
エマルション粒子を構成する(メタ)アクリル系ポリマーは、耐水性および貯蔵安定性を向上させる観点から、架橋構造を有していてもよい。(メタ)アクリル系ポリマーに架橋構造を付与する方法としては、例えば、モノマー成分にシランカップリング剤、多官能モノマーを含有させる方法などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。シランカップリング剤としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基などの重合性不飽和結合を有するシランカップリング剤などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 The (meth) acrylic polymer constituting the emulsion particles may have a crosslinked structure from the viewpoint of improving water resistance and storage stability. Examples of a method for providing a cross-linked structure to a (meth) acrylic polymer include a method in which a silane coupling agent and a polyfunctional monomer are contained in a monomer component, but the present invention is limited to only such an example. It is not a thing. Examples of the silane coupling agent include, for example, silane coupling agents having a polymerizable unsaturated bond such as (meth) acryloyl group, vinyl group, allyl group, propenyl group and the like, but the present invention is not limited thereto. It is not limited.
エマルション粒子の平均粒子径は、エマルション粒子の分散安定性を向上させる観点から、好ましくは50nm以上、より好ましくは60nm以上、さらに好ましくは70nm以上であり、被膜の表面平滑性を向上させる観点から、好ましくは450nm以下、より好ましくは400nm以下、さらに好ましくは350nm以下である。 The average particle diameter of the emulsion particles is preferably 50 nm or more, more preferably 60 nm or more, still more preferably 70 nm or more from the viewpoint of improving the dispersion stability of the emulsion particles, and from the viewpoint of improving the surface smoothness of the film. Preferably it is 450 nm or less, More preferably, it is 400 nm or less, More preferably, it is 350 nm or less.
エマルション粒子の平均粒子径は、エマルションを蒸留水で希釈し、得られた希釈液約10mLをガラスセルに採取し、これを動的光散法による粒度分布測定器〔パーティクル サイジング システムズ(Particle Sizing Systems)社製、商品名:NICOM P Model 380〕を用い、ウインドウズベースのソフトウェア〔Windows(登録商標) Based Software〕を用いて測定された体積平均粒子径を意味する。 The average particle size of the emulsion particles is as follows: Dilute the emulsion with distilled water, collect about 10 mL of the obtained diluted solution in a glass cell, and use this as a particle size distribution measuring device by dynamic light scattering method (Particle Sizing Systems (Particle Sizing Systems (Trade name: NICOM P Model 380) means volume average particle diameter measured using Windows based software [Windows (registered trademark) Based Software].
エマルション粒子を構成する(メタ)アクリル系ポリマーは、形成される被膜の耐擦傷性を向上させる観点から、反応性官能基を有することが好ましい。反応性官能基としては、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、グリシジル基、ビニル基、ビニルエーテル基、アリルエーテル基、アミノ基、ベンゾフェニル基、マレイミド基、オキサゾリン基などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの反応性官能基は、それぞれ単独で用いてもよく、併用してもよい。反応性官能基を(メタ)アクリル系ポリマーに導入する方法としては、例えば、所望の反応性官能基を有するアクリル系モノマーを、エマルション粒子を構成する他の(メタ)アクリル系モノマーおよびアクリル系以外のモノマーとともに重合させることによって所望の反応性官能基を(メタ)アクリル系ポリマーに導入する方法、あらかじめ適当な官能基を有する(メタ)アクリル系ポリマーを調製した後、当該(メタ)アクリル系ポリマーの官能基に所望の反応性官能基を有するアクリル系モノマーを反応させることによって所望の反応性官能基を(メタ)アクリル系ポリマーに導入する方法などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。反応性官能基を有する(メタ)アクリル系ポリマーを用いるとき、当該(メタ)アクリル系ポリマーが有する反応性官能基と反応し得る官能基を有する硬化性モノマーおよび/または硬化性オリゴマー、当該(メタ)アクリル系ポリマーが有する反応性官能基と反応し得る官能基を有する架橋剤などを用いることにより、形成される被膜の耐擦傷性を向上させることができる。 The (meth) acrylic polymer constituting the emulsion particles preferably has a reactive functional group from the viewpoint of improving the scratch resistance of the formed film. Examples of reactive functional groups include, for example, hydroxyl group, carboxyl group, glycidyl group, vinyl group, vinyl ether group, allyl ether group, amino group, benzophenyl group, maleimide group, oxazoline group, etc. It is not limited to only this example. These reactive functional groups may be used alone or in combination. As a method of introducing a reactive functional group into a (meth) acrylic polymer, for example, an acrylic monomer having a desired reactive functional group, other (meth) acrylic monomers constituting emulsion particles, and acrylic resins other than acrylic monomers A method for introducing a desired reactive functional group into a (meth) acrylic polymer by polymerizing with a monomer of (1), after preparing a (meth) acrylic polymer having an appropriate functional group in advance, the (meth) acrylic polymer There is a method of introducing a desired reactive functional group into a (meth) acrylic polymer by reacting an acrylic monomer having a desired reactive functional group with a functional group of It is not limited to When using a (meth) acrylic polymer having a reactive functional group, a curable monomer and / or a curable oligomer having a functional group capable of reacting with the reactive functional group of the (meth) acrylic polymer, The abrasion resistance of the formed film can be improved by using a crosslinking agent having a functional group capable of reacting with the reactive functional group possessed by the acrylic polymer.
(メタ)アクリル系ポリマー1分子が有する官能基数は、形成される被膜の耐擦傷性を向上させる観点から、好ましくは1個以上、より好ましくは2個以上である。 The number of functional groups possessed by one (meth) acrylic polymer is preferably one or more, and more preferably two or more from the viewpoint of improving the scratch resistance of the film to be formed.
水性媒体を用いてモノマー成分を乳化重合させることによってエマルション粒子を調製した場合、エマルション粒子が分散した水性媒体を得ることができる。 When emulsion particles are prepared by emulsion polymerization of monomer components using an aqueous medium, an aqueous medium in which the emulsion particles are dispersed can be obtained.
エマルション粒子が分散した水性媒体におけるエマルション粒子の含有率は、特に限定されないが、生産性を向上させる観点から、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上であり、取り扱い性を向上させる観点から、好ましくは65質量%以下、より好ましくは60質量%以下である。 The content of the emulsion particles in the aqueous medium in which the emulsion particles are dispersed is not particularly limited, but is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more from the viewpoint of improving the productivity. From the viewpoint, it is preferably 65% by mass or less, more preferably 60% by mass or less.
エマルション粒子には非水溶性硬化性モノマーが含有される。なお、本発明において、非水溶性硬化性モノマーは、便宜上、非水溶性硬化性オリゴマーを包含する概念のものである。また、モノマーは、分子量が1000未満である化合物を意味し、オリゴマーは、分子量が1000以上である化合物を意味する。 The emulsion particles contain a water insoluble curable monomer. In the present invention, the non-water-soluble curable monomer is a concept including the non-water-soluble curable oligomer for convenience. Also, a monomer means a compound having a molecular weight of less than 1000, and an oligomer means a compound having a molecular weight of 1000 or more.
本発明においては、エマルション粒子に、非水溶性硬化性モノマーが含有されているので、本発明の活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物は、分散安定性、造膜性およびカール防止性に優れ、耐擦傷性および耐水性に優れた被膜を形成するという優れた効果を発現する。 In the present invention, since the water-insoluble curable monomer is contained in the emulsion particles, the active energy ray-curable aqueous resin composition of the present invention is excellent in the dispersion stability, the film forming property and the anti-curl property, It exhibits an excellent effect of forming a film excellent in scratch resistance and water resistance.
非水溶性硬化性モノマーは、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、ビニルエーテル基などの不飽和二重結合を有する基、環状エーテル基、マレイミド基などの硬化性基を有する化合物である。これらの硬化性基は、それぞれ単独で用いられていてもよく、併用されていてもよい。 The water-insoluble curable monomer is a compound having a group having an unsaturated double bond such as a (meth) acryloyl group, a vinyl group or a vinyl ether group, or a curable group having a cyclic ether group or a maleimide group. These curable groups may be used alone or in combination.
非水溶性硬化性モノマーは、硬化性基を有するので、耐擦傷性に優れた被膜を形成させることができる。非水溶性硬化性モノマーが有する硬化性基の数は、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の分散安定性を向上させ、カール防止性、耐擦傷性および耐水性に優れた被膜を形成する観点から、好ましくは2個以上、より好ましくは3個以上である。 Since the water-insoluble curable monomer has a curable group, it can form a film having excellent scratch resistance. The number of curable groups possessed by the water-insoluble curable monomer improves the dispersion stability of the active energy ray-curable aqueous resin composition, and forms a film excellent in anti-curling property, scratch resistance and water resistance. Preferably, it is 2 or more, More preferably, it is 3 or more.
また、非水溶性硬化性モノマーの分子量/官能基数は、耐擦傷性に優れた被膜を形成させる観点から、好ましくは80以上、より好ましくは85以上であり、密着性に優れた被膜を形成させる観点から、好ましくは160以下、より好ましくは150以下、さらに好ましくは140以下である。なお、2種類以上の非水溶性硬化性モノマーを併用する場合、非水溶性硬化性モノマーの分子量/官能基数は、各非水溶性硬化性モノマーの質量分率と官能基数との積をそれぞれ加算した値である。 Further, the molecular weight / functional group number of the water-insoluble curable monomer is preferably 80 or more, more preferably 85 or more from the viewpoint of forming a film excellent in scratch resistance, and forms a film excellent in adhesion. From the viewpoint, it is preferably 160 or less, more preferably 150 or less, and still more preferably 140 or less. When two or more types of water-insoluble curable monomers are used in combination, the molecular weight / functional group number of the water-insoluble curable monomer is calculated by adding the product of the mass fraction of each water-insoluble curable monomer and the functional group number. Value.
非水溶性硬化性モノマーとしては、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート(分子量:298)〔例えば、新中村化学工業(株)製、品番:A−TMM−3LM−Nなど〕、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート(分子量:296)〔例えば、サートマー社製、品番:SR351など〕、トリメチロールプロパントリメタクリレート(分子量:338)〔例えば、サートマー社製、品番:SR350など〕、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート(分子量:330)〔例えば、サートマー社製、品番:SR209など〕、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(分子量:578)〔例えば、サートマー社製、品番:DPHAなど〕、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(分子量:525)〔例えば、サートマー社製、品番:SR399など〕、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、エトキシ化(4[エトキシ基の数を示す。以下同じ])ペンタエリスリトールテトラアクリレート(分子量:528)〔例えば、サートマー社製、品番:SR494など〕、エトキシ化(4)ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、キシリレンビスオキセタン、3−エチル−3−{[(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ]メチル}オキセタン、ジビニルベンゼン、(メタ)アクリル酸2−(2−ビニルオキシエトキシ)エチル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、1,4−ブタンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、分子量が290〜2000であり、分子量/官能基数が80〜160であり、(メタ)アクリロイル基を2個以上有するウレタン(メタ)アクリレート、分子量が10000未満のハイパーブランチオリゴマーなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの非水溶性硬化性モノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 As the water-insoluble curable monomer, for example, pentaerythritol triacrylate (molecular weight: 298) [for example, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. product, product number: A-TMM-3LM-N, etc.], pentaerythritol trimethacrylate, tri Methylolpropane triacrylate (molecular weight: 296) [for example, product made by Sartmar, product number: SR 351], trimethylolpropane trimethacrylate (molecular weight: 338) [for example, product made by Sartomer, product number: SR 350, etc.], tetraethylene glycol diacrylate Tetraethylene glycol dimethacrylate (molecular weight: 330) (eg, manufactured by Sartmar, product number: SR209 etc.), dipentaerythritol hexaacrylate (molecular weight: 578) [eg, manufactured by Sartomer, product number: DPHA, etc. ], Dipentaerythritol hexamethacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate (molecular weight: 525) (for example, Sartomer Co., product number: SR399 etc.), dipentaerythritol pentamethacrylate, ethoxylated (the number of ethoxy groups is shown below. The same]) pentaerythritol tetraacrylate (molecular weight: 528) [eg, Sartmar, product number: SR494, etc.], ethoxylated (4) pentaerythritol tetramethacrylate, xylylene bis oxetane, 3-ethyl-3-{[(3 -Ethyloxetan-3-yl) methoxy] methyl} oxetane, divinylbenzene, 2- (2-vinyloxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, diethylene glycol monovinyl ether, N, N'-methylenebisamine Rylamide, 1,4-butanediol divinyl ether, cyclohexane dimethanol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, molecular weight 290 to 2000, molecular weight / functional group number 80 to 160, (meth) acryloylyl Although urethane (meth) acrylate having two or more groups, a hyperbranched oligomer having a molecular weight of less than 10000, and the like can be mentioned, the present invention is not limited to such examples. These water-insoluble curable monomers may be used alone or in combination of two or more.
非水溶性硬化性モノマーのなかでは、カール防止性、分散安定性、耐擦傷性および耐水性に優れた被膜を形成させる観点から、ペンタエリスリトールトリ(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、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エトキシ化(4)ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートおよびジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートが好ましく、ペンタエリスリトールトリ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エトキシ化(4)ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートおよびジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートがより好ましい。これらの非水溶性硬化性モノマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Among the water-insoluble curable monomers, pentaerythritol tri (meth) acrylate and trimethylolpropane tri (meth) acrylate from the viewpoint of forming a film excellent in anti-curling property, dispersion stability, abrasion resistance and water resistance. Tetraethylene glycol di (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, ethoxylated (4) pentaerythritol tetra (meth) acrylate and dipentaerythritol penta (meth) acrylate are preferred, and pentaerythritol tri (meth) acrylate , Trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, ethoxylated (4) pentaerythritol tetra (meth) acrylate and dipentaerythritol Penta (meth) acrylate are more preferred. These water-insoluble curable monomers may be used alone or in combination of two or more.
分散安定性、造膜性およびカール防止性に優れ、耐擦傷性および耐水性に優れた被膜を形成する活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を得る観点から、非水溶性硬化性モノマーを含有するエマルション粒子における非水溶性硬化性モノマーの含有率の下限値は、好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上であり、またその上限値は、好ましくは90質量%以下、より好ましくは85質量%以下である。 A water-insoluble curable monomer is contained from the viewpoint of obtaining an active energy ray-curable aqueous resin composition which forms a film excellent in dispersion stability, film-forming property and anti-curl property and excellent in scratch resistance and water resistance. The lower limit of the content of the water-insoluble curable monomer in the emulsion particles is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and the upper limit thereof is preferably 90% by mass or less, more preferably It is 85 mass% or less.
なお、本発明において、エマルション粒子における非水溶性硬化性モノマーの含有率は、以下の実施例で非水溶性硬化性モノマーを含有させる前後のエマルション粒子の粒子径を測定し、その粒度分布を調べたところ、非水溶性硬化性モノマーを含有させる前のエマルション粒子に基づくピークおよび非水溶性硬化性モノマーに基づくピークが消失し、非水溶性硬化性モノマーが含まれているエマルション粒子に基づくピークのみがシングルピークで検出されたことから、エマルション粒子に添加した非水溶性硬化性モノマー全量が含まれていることを確認し、式:
[エマルション粒子における非水溶性硬化性モノマーの含有率(質量%)]
=[非水溶性硬化性モノマーの添加量(質量部)]
÷{[非水溶性硬化性モノマーの添加量(質量部)]+[エマルション粒子の添加量(質量部]}
×100
に基づいて求められた値である。
In the present invention, the content of the water-insoluble curable monomer in the emulsion particles is determined by measuring the particle diameter of the emulsion particles before and after the water-insoluble curable monomer is contained in the following examples, and examining the particle size distribution. As a result, the peak based on the emulsion particle before incorporating the water-insoluble curable monomer and the peak based on the water-insoluble curable monomer disappear, and only the peak based on the emulsion particle containing the water-insoluble curable monomer Was detected as a single peak, so it was confirmed that the total amount of the water-insoluble curable monomer added to the emulsion particles was included, and the formula:
[Content (% by mass) of water-insoluble curable monomer in emulsion particles]
= [Addition amount of water-insoluble curable monomer (parts by mass)]
{{Addition amount of water-insoluble curable monomer (parts by mass) + [addition amount of emulsion particles (parts by mass)}
× 100
Is a value determined based on
本発明の活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物における不揮発分含量は、生産性を向上させる観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上であり、取り扱い性を向上させる観点から、好ましくは65質量%以下、より好ましくは60質量%以下である。 The non-volatile content in the active energy ray-curable aqueous resin composition of the present invention is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more from the viewpoint of improving the productivity, and from the viewpoint of improving the handleability. Preferably it is 65 mass% or less, More preferably, it is 60 mass% or less.
なお、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物における不揮発分含量は、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物1gを秤量し、熱風乾燥機で110℃の温度で1時間乾燥させ、得られた残渣を不揮発分とし、式:
〔活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物における不揮発分含量(質量%)〕
=(〔残渣の質量〕÷〔活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物1g〕)×100
に基づいて求められた値を意味する。
The content of non-volatile components in the active energy ray-curable aqueous resin composition was determined by weighing 1 g of the active energy ray-curable aqueous resin composition and drying it with a hot air dryer at 110 ° C. for 1 hour. Nonvolatile content, formula:
[Non-volatile content (% by mass) in active energy ray-curable aqueous resin composition]
= ([Mass of residue] ÷ [active energy ray-curable aqueous resin composition 1 g]) x 100
It means the value determined based on.
本発明の活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物には、耐擦傷性を向上させる観点から架橋剤が適量で含まれていてもよい。本発明の活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物に架橋剤が含まれている場合には、室温下のみならず、高温下であっても樹脂フィルムに対する本発明の活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物で形成される被膜の耐擦傷性を向上させることができる。 The active energy ray-curable aqueous resin composition of the present invention may contain a suitable amount of a crosslinking agent from the viewpoint of improving the scratch resistance. When the active energy ray-curable aqueous resin composition of the present invention contains a crosslinking agent, the active energy ray-curable aqueous resin composition of the present invention for a resin film not only at room temperature but also at high temperatures. It is possible to improve the scratch resistance of a film formed of an object.
架橋剤としては、例えば、メラミン系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アクリルアミド系架橋剤、ポリアミド系架橋剤、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、チタネート系架橋剤、尿素系架橋剤、アルキルアルコール化尿素系架橋剤などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの架橋剤は、それぞれ単独で用いてもよく、併用してもよい。 As a crosslinking agent, for example, melamine type crosslinking agent, oxazoline type crosslinking agent, acrylamide type crosslinking agent, polyamide type crosslinking agent, epoxy type crosslinking agent, isocyanate type crosslinking agent, aziridine type crosslinking agent, titanate type crosslinking agent, urea type crosslinking agent Although an agent, an alkyl alcohol-ized urea type crosslinking agent, etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration. These crosslinking agents may be used alone or in combination.
架橋剤のなかでは、樹脂フィルムに対する本発明の活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物で形成される被膜の接着性を向上させる観点から、オキサゾリン系架橋剤およびメラミン系架橋剤が好ましい。 Among the crosslinking agents, oxazoline-based crosslinking agents and melamine-based crosslinking agents are preferable from the viewpoint of improving the adhesion of the film formed of the active energy ray-curable aqueous resin composition of the present invention to the resin film.
オキサゾリン系架橋剤としては、例えば、2,2’−ビス(2−オキサゾリン)、1,2−ビス(2−オキサゾリン−2−イル)エタン、1,4−ビス(2−オキサゾリン−2−イル)ブタン、1,8−ビス(2−オキサゾリン−2−イル)ブタン、1,4−ビス(2−オキサゾリン−2−イル)シクロヘキサン、1,2−ビス(2−オキサゾリン−2−イル)ベンゼン、1,3−ビス(2−オキサゾリン−2−イル)ベンゼン、2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−5−エチル−2−オキサゾリンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのオキサゾリン系架橋剤は、それぞれ単独で用いてもよく、併用してもよい。 As an oxazoline type crosslinking agent, for example, 2,2′-bis (2-oxazoline), 1,2-bis (2-oxazolin-2-yl) ethane, 1,4-bis (2-oxazolin-2-yl) ) Butane, 1,8-bis (2-oxazolin-2-yl) butane, 1,4-bis (2-oxazolin-2-yl) cyclohexane, 1,2-bis (2-oxazolin-2-yl) benzene 1,3-bis (2-oxazoline-2-yl) benzene, 2-vinyl-2-oxazoline, 2-vinyl-4-methyl-2-oxazoline, 2-vinyl-5-methyl-2-oxazoline, 2 -Isopropenyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl-4-methyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl-5-ethyl-2-oxazoline and the like can be mentioned, but the present invention It is not limited only to hunt illustration. Each of these oxazoline crosslinking agents may be used alone or in combination.
メラミン系架橋剤としては、例えば、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサプロポキシメチルメラミン、ヘキサブトキシメチルメラミン、ヘキサペンチルオキシメチルメラミンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのメラミン系架橋剤は、それぞれ単独で用いてもよく、併用してもよい。 Examples of the melamine-based crosslinking agent include hexamethoxymethylmelamine, hexaethoxymethylmelamine, hexapropoxymethylmelamine, hexabutoxymethylmelamine, hexapentyloxymethylmelamine and the like, but the present invention is limited to only such examples. It is not a thing. These melamine crosslinking agents may be used alone or in combination.
本発明の活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物には、必要により、反応速度を向上させる観点から、重合開始剤が適量で含まれていてもよい。 From the viewpoint of improving the reaction rate, the active energy ray-curable aqueous resin composition of the present invention may optionally contain a polymerization initiator in an appropriate amount.
重合開始剤としては、例えば、光重合開始剤、熱重合開始剤などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの重合開始剤は、それぞれ単独で用いてもよく、併用してもよい。なお、光重合開始剤のなかには熱重合開始剤として作用するものがあり、また、熱重合開始剤のなかには光重合開始剤として作用するものがあるので、両性質を有するものは、光照射または加熱により、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を硬化させることができる。重合開始剤のなかでは、形成された塗膜、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物が適用される基材などに熱履歴を与えないことから、光重合開始剤が好ましい。 As a polymerization initiator, although a photoinitiator, a thermal polymerization initiator, etc. are mentioned, for example, this invention is not limited only to this illustration. These polymerization initiators may be used alone or in combination. Some of the photopolymerization initiators act as a thermal polymerization initiator, and some of the thermal polymerization initiators act as a photopolymerization initiator, so those having both properties are irradiated with light or heated. Thus, the active energy ray curable aqueous resin composition can be cured. Among the polymerization initiators, a photopolymerization initiator is preferable because it does not give a heat history to a formed coating film, a substrate to which an active energy ray-curable aqueous resin composition is applied, and the like.
光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、オキシフェニル−アセチックアシッド2−[2−オキソ−2−フェニルアセトキシエトキシ]−エチルエステル、オキシフェニルアセチックアシッド2−[2−ヒドロキシエトキシ]−エチルエステル、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]2−モルホリノプロパン−1−オン、2−モルホリノプロパン−1−オン、ヨードニウム、スルホニウム塩、ジアゾニウム塩、(4−メチルフェニル[4−(2−メチルプロピル)フェニル])−ヘキサフルオロフォスフェート、ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの光重合開始剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 As a photopolymerization initiator, for example, benzophenone, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, oxyphenyl-acetic acid 2- [ 2-Oxo-2-phenylacetoxyethoxy] -ethyl ester, oxyphenylacetic acid 2- [2-hydroxyethoxy] -ethyl ester, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phos Fin oxide, bis (2,4,6-trimethyl benzoyl) -phenyl phosphine oxide, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) 2-hydroxy-2 -Methylpropan-1-one, 2-methyl- -[4- (Methylthio) phenyl] 2-morpholinopropan-1-one, 2-morpholinopropan-1-one, iodonium, sulfonium salt, diazonium salt, (4-methylphenyl [4- (2-methylpropyl) phenyl ]-Hexafluorophosphate, diethyl thioxanthone, isopropyl thioxanthone and the like, but the present invention is not limited to such examples. These photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
熱重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビス−(2−メチルブチロニトリル)、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)、ベンゾイルパーオキサイド、1、1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートなどの油溶性開始剤、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウムなどの過硫酸塩;過酸化水素などの水溶性過酸化物、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩などの水溶性アゾ化合物などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの熱重合開始剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 As a thermal polymerization initiator, for example, 2,2'-azobis- (2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis- (2,4'-) Oil-soluble initiators such as dimethylvaleronitrile), benzoyl peroxide, 1,1-bis (tert-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate, Persulfates such as potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate; water-soluble peroxides such as hydrogen peroxide; water-soluble azo compounds such as 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride; Although mentioned, the present invention is not limited to only this illustration. These thermal polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
重合開始剤は、例えば、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物に直接添加してもよく、あるいはエマルション粒子を含有するエマルションと混合してもよい。 The polymerization initiator may be added, for example, directly to the active energy ray-curable aqueous resin composition, or may be mixed with an emulsion containing emulsion particles.
非水溶性硬化性モノマー100質量部あたりの重合開始剤の量は、非水溶性硬化性モノマーの硬化を促進させる観点から、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上、さらに好ましくは2質量部以上であり、硬化物の着色を防止し、耐候性を向上させる観点から、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。 The amount of the polymerization initiator per 100 parts by mass of the water-insoluble curable monomer is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, from the viewpoint of promoting the curing of the water-insoluble curable monomer. The amount is preferably 2 parts by mass or more, and preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less from the viewpoint of preventing coloring of the cured product and improving weather resistance.
本発明の活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物は、非水溶性硬化性モノマーをエマルション粒子に含有させることによって調製することができる。 The active energy ray-curable aqueous resin composition of the present invention can be prepared by incorporating a water-insoluble curable monomer in emulsion particles.
非水溶性硬化性モノマーをエマルション粒子に含有させる方法としては、例えば、エマルション粒子を含有するエマルションと非水溶性硬化性モノマーとを混合することによって非水溶性硬化性モノマーをエマルション粒子に含有させる方法などが挙げられる。 As a method of incorporating the water-insoluble curable monomer into the emulsion particle, for example, a method of incorporating the water-insoluble curable monomer into the emulsion particle by mixing the emulsion containing the emulsion particle and the water-insoluble curable monomer Etc.
非水溶性硬化性モノマーをエマルション粒子に含有させる具体的な方法としては、例えば、ジャーナル・オブ・ディスバージョン・サイエンス・アンド・テクノロジー(Journal of Dispersion Science & Technology)、5巻、231頁(1984年)に記載されている方法に基づいてエマルション粒子と非水溶性硬化性モノマーとを混合することにより、非水溶性硬化性モノマーをエマルション粒子に含有させる方法、マクロモレキュール・ケミストリー(Makromolecule Chemistry)、180巻、737頁(1979年)に記載されている2段階膨潤法により、非水溶性硬化性モノマーをエマルション粒子に含有させる方法、分子拡散法、動的膨潤法、拡散膨潤法などにより、非水溶性硬化性モノマーをエマルション粒子に含有させる方法などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 As a specific method of incorporating the water-insoluble curable monomer into the emulsion particles, for example, Journal of Dispersion Science & Technology, Volume 5, page 231 (1984) Method in which the water-insoluble curable monomer is contained in the emulsion particle by mixing the emulsion particle and the water-insoluble curable monomer on the basis of the method described in 1.), Macromolecular Chemistry (Makromolecule Chemistry), In the method of incorporating water-insoluble curable monomers into emulsion particles by the two-step swelling method described in Volume 180, p. 737 (1979), molecular diffusion method, dynamic swelling method, diffusion swelling method, etc. Ri, a water-insoluble curing monomers but like method of containing the emulsion particles, the present invention is not limited only to those exemplified.
好適な非水溶性硬化性モノマーをエマルション粒子に含有させる方法としては、非水溶性硬化性モノマーの水分散液とエマルション粒子を含有するエマルションとを混合することにより、非水溶性硬化性モノマーをエマルション粒子に含有させる方法などが挙げられる。非水溶性硬化性モノマーの水分散液とエマルション粒子を含有するエマルションとを混合する方法としては、例えば、非水溶性硬化性モノマーの水分散液にエマルション粒子を含有するエマルションを一括添加法、連続的添加法、間欠的添加法またはこれらの方法の組合せなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。 As a method of incorporating a suitable non-water-soluble curable monomer into emulsion particles, the non-water-soluble curable monomer is emulsified by mixing an aqueous dispersion of the non-water-soluble curable monomer with an emulsion containing emulsion particles. The method of making it contained in particle | grains etc. are mentioned. As a method of mixing an aqueous dispersion of a water-insoluble curable monomer with an emulsion containing emulsion particles, for example, a batch addition method of continuous addition of an emulsion containing emulsion particles in an aqueous dispersion of a water-insoluble curable monomer, Although the additive method, the intermittent addition method, the combination of these methods, etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration.
非水溶性硬化性モノマーをエマルション粒子に含有させる際には、乳化剤などの分散剤で非水溶性硬化性モノマーをあらかじめ水中に分散させ、得られた水分散液をホモジナイザーなどで例えば粒子径が0.01〜1μm程度となるように微分散させ、得られた非水溶性硬化性モノマーの微分散液をエマルションに添加することが好ましい。非水溶性硬化性モノマーの微分散液を調製する際には、ホモジナイザーとして、例えば、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザーなどを用いることができる。 When the water-insoluble curable monomer is contained in the emulsion particles, the non-water-soluble curable monomer is dispersed in water beforehand with a dispersing agent such as an emulsifier, and the obtained aqueous dispersion is, for example, 0 in particle diameter with a homogenizer or the like. It is preferable to finely disperse the dispersion so as to be about 0.1 to 1 μm and add the obtained fine dispersion of the water-insoluble curable monomer to the emulsion. When preparing the fine dispersion liquid of the water-insoluble curable monomer, for example, a high-pressure homogenizer, an ultrasonic homogenizer, etc. can be used as a homogenizer.
また、エマルション粒子中に非水溶性硬化性モノマーを効率よく含有させるために、吸収促進剤を用いることができる。吸収促進剤は、あらかじめエマルションに含有させておいてもよく、あるいは非水溶性硬化性モノマーと併用してもよい。エマルション粒子の不揮発分100質量部あたりの吸収促進剤の量は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは50質量部以下である。なお、吸収促進剤として、吸収促進効果を発現するものであればよく、特に限定されない。吸収促進剤としては、例えば、トルエン、酢酸エチルなどの一般的な有機溶媒、2,2,2−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレートなどの成膜助剤などが挙げられる。吸収促進剤として、揮発性を有する化合物を用いた場合には、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を調製した後、必要により、当該揮発性を有する化合物を脱気工程などによって容易に除去することができる。 In addition, in order to efficiently contain the water-insoluble curable monomer in the emulsion particles, an absorption accelerator can be used. The absorption accelerator may be previously contained in the emulsion, or may be used in combination with the water-insoluble curable monomer. The amount of the absorption promoter per 100 parts by mass of the nonvolatile matter of the emulsion particles is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less. The absorption promoter is not particularly limited as long as it exhibits an absorption promoting effect. Examples of the absorption promoter include general organic solvents such as toluene and ethyl acetate, and film-forming assistants such as 2,2,2-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate. When a compound having volatility is used as the absorption accelerator, after preparation of the active energy ray-curable aqueous resin composition, the compound having volatility is easily removed by a degassing step or the like, if necessary. be able to.
以上のようにして得られる本発明の活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物は、エマルション粒子および水性媒体を含有し、前記エマルション粒子に非水溶性硬化性モノマーが含有されているものであるが、必要により、例えば、各種添加剤などが本発明の目的を阻害しない範囲内で含まれていてもよい。 The active energy ray-curable aqueous resin composition of the present invention obtained as described above contains emulsion particles and an aqueous medium, and the emulsion particles contain a water-insoluble curable monomer, If necessary, for example, various additives and the like may be contained within the scope of not inhibiting the object of the present invention.
本発明の活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物は、分散安定性、造膜性およびカール防止性に優れ、耐擦傷性および耐水性に優れた被膜を形成するので、例えば、塗料などのコーティング剤、印刷インク、接着剤、レジスト剤、成形材料などの原料として好適に使用することができる。 The active energy ray-curable aqueous resin composition of the present invention is excellent in dispersion stability, film-forming property and anti-curl property, and forms a film excellent in scratch resistance and water resistance. It can be suitably used as a raw material for printing inks, adhesives, resist agents, molding materials and the like.
なお、本発明の活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を硬化させる際には、当該活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射することができる。 When the active energy ray-curable aqueous resin composition of the present invention is cured, the active energy ray-curable aqueous resin composition can be irradiated with active energy rays.
前記活性エネルギー線としては、例えば、真空紫外線、紫外線、可視光線、熱線(近赤外線、赤外線、遠赤外線など)、マイクロ波、電子線、β線、γ線などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの活性エネルギー線のなかでは、例えば、硬化工程や熱乾燥工程において実際に広く利用されているため、制御方法が確立しており、設備負担が小さいことから、紫外線および熱線が好ましい。 Examples of the active energy ray include vacuum ultraviolet rays, ultraviolet rays, visible rays, heat rays (near infrared rays, infrared rays, far infrared rays and the like), microwaves, electron rays, β rays, γ rays and the like. It is not limited to only this example. Among these active energy rays, for example, ultraviolet rays and heat rays are preferable because they are widely used in the curing step and the heat drying step, and a control method has been established and the burden on equipment is small.
次に本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
実施例1
滴下ロート、撹拌機、窒素ガス導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコ内に脱イオン水1040部(質量部、以下同じ)を仕込んだ。また、滴下ロートに脱イオン水290部、乳化剤としてアニオン性界面活性剤〔ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)HS−10〕の25%水溶液120部、メチルメタクリレート680部、シクロヘキシルメタクリレート100部、式(IIa)において、R3がエチレン基、R6が水素原子であるマレイミドアクリレート200部およびアクリル酸20部からなる滴下用プレエマルションを調製し、そのうち全単量体成分の総量の6質量%にあたる85部をフラスコ内に添加した。その後、ゆるやかに窒素ガスをフラスコ内に吹き込みながら撹拌下で80℃まで昇温し、3.5%過硫酸アンモニウム水溶液43部をフラスコ内に添加し、重合反応を開始した。重合反応の終了後、滴下用プレエマルションの残部、3.5%過硫酸アンモニウム水溶液43部および2.5%亜硫酸水素ナトリウム水溶液40部を240分間にわたり均一にフラスコ内に滴下した。
Example 1
1040 parts (by mass, hereinafter the same) of deionized water was charged into a flask equipped with a dropping funnel, a stirrer, a nitrogen gas inlet tube, a thermometer and a reflux condenser. In addition, 290 parts of deionized water was added to the dropping funnel, and an anionic surfactant as an emulsifier (polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate ester salt, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aqualon (registered trademark) HS-10). Of 120 parts of a 25% aqueous solution of methyl methacrylate, 680 parts of methyl methacrylate, 100 parts of cyclohexyl methacrylate, 200 parts of a maleimido acrylate wherein R 3 is ethylene and R 6 is a hydrogen atom in formula (IIa) An emulsion was prepared, of which 85 parts, 6% by weight of the total of all monomer components, was added into the flask. Thereafter, the temperature was raised to 80 ° C. with stirring while gently bubbling nitrogen gas into the flask, and 43 parts of a 3.5% aqueous ammonium persulfate solution was added into the flask to start a polymerization reaction. After completion of the polymerization reaction, the remainder of the dropping pre-emulsion, 43 parts of a 3.5% aqueous ammonium persulfate solution and 40 parts of a 2.5% aqueous sodium bisulfite solution were dropped uniformly into the flask over 240 minutes.
滴下終了後、フラスコ内の温度を80℃に60分間維持し、25%アンモニア水をフラスコ内に添加し、pHを9に調整することにより、重合反応を終了した。得られた反応液を室温まで冷却することにより、エマルション粒子を含有し、不揮発分含量が40%である重合体分散液を得た。得られた重合体分散液に含まれているエマルション粒子を構成する樹脂のガラス転移温度を求めたところ、当該ガラス転移温度は88℃であった。 After completion of the dropwise addition, the temperature in the flask was maintained at 80 ° C. for 60 minutes, 25% ammonia water was added to the flask, and the pH was adjusted to 9 to complete the polymerization reaction. By cooling the obtained reaction liquid to room temperature, a polymer dispersion liquid containing emulsion particles and having a non-volatile content of 40% was obtained. When the glass transition temperature of the resin which comprises the emulsion particle | grains contained in the obtained polymer dispersion liquid was calculated | required, the said glass transition temperature was 88 degreeC.
次に、前記で得られた重合体分散液に含まれる不揮発分1000部に対し、硬化性モノマーとしてペンタエリスリトールトリアクリレート〔新中村化学工業(株)製、品番:A−TMM−3LM−N〕300部および光重合開始剤〔2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、BASF社製、商品名:Lucirin TPO〕30部の混合溶液を超音波ホモジナイザー〔(株)日本精機製作所製、品番:US−600S〕を用いて分散させた溶液を添加し、23℃にて24時間振とうし、ペンタエリスリトールトリアクリレートをエマルション粒子に含有させることにより、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を得た。 Next, pentaerythritol triacrylate [Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. product number: A-TMM-3LM-N] as a curable monomer with respect to 1000 parts of non-volatile components contained in the polymer dispersion liquid obtained above. A mixed solution of 300 parts of a photopolymerization initiator [2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, manufactured by BASF, trade name: Lucirin TPO] 30 parts as an ultrasonic homogenizer [Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd. No .: US-600S], the solution dispersed therein is shaken at 23 ° C. for 24 hours, and pentaerythritol triacrylate is contained in the emulsion particles to obtain an active energy ray-curable aqueous resin composition I got
前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を蒸留水で希釈し、得られた希釈液約10mLをガラスセルに採取し、これを動的光拡散法による粒度分布測定装置〔パーティクル サイジング システムズ(Particle Sizing Systems)社製、商品名:NICOM P Model 380〕を用い、ウインドウズ社のソフトウエア〔Windows(登録商標) Based Software〕を用いて粒度分布を調べたところ、ペンタエリスリトールトリアクリレートを含有させる前のエマルション粒子に基づくピークおよびペンタエリスリトールトリアクリレートに基づくピークが消失し、ペンタエリスリトールトリアクリレートが含まれているエマルション粒子に基づくピークのみがシングルピークで検出されたことから、エマルション粒子にペンタエリスリトールトリアクリレートが含まれていることが確認された。また、エマルション粒子におけるペンタエリスリトールトリアクリレートの含有率は、23質量%であった。 The active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above is diluted with distilled water, and about 10 mL of the obtained diluted solution is collected in a glass cell, and this is used as a particle size distribution measuring apparatus by particle dynamic scattering [particle sizing The particle size distribution was examined using Windows Co., Ltd. software (Windows (registered trademark) Based Software) using a system (Particle Sizing Systems, product name: NICOM P Model 380), and it contained pentaerythritol triacrylate. The peak based on the emulsion particle before the reaction and the peak based on the pentaerythritol triacrylate disappear, and only the peak based on the emulsion particle containing the pentaerythritol triacrylate is detected in a single peak. From what has been, it was confirmed that contains pentaerythritol triacrylate emulsion particles. In addition, the content of pentaerythritol triacrylate in the emulsion particles was 23% by mass.
次に、前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の物性として、分散安定性、造膜性、カール防止性、耐擦傷性および耐水性を以下の方法に基づいて調べた。その結果を表1に示す。 Next, as physical properties of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above, dispersion stability, film-forming property, anti-curling property, scratch resistance and water resistance were examined based on the following methods. The results are shown in Table 1.
1.分散安定性
活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を室温(約25℃)中で静置し、その外観の経時変化を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
1. Dispersion stability The active energy ray-curable aqueous resin composition was allowed to stand at room temperature (about 25 ° C.), and the change with time of the appearance was visually observed and evaluated based on the following evaluation criteria.
〔評価基準〕
20:3週間経過しても活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物に沈降物が生じておらず、外観に変化が認められない。
15:2週間経過時には沈降物の発生などの外観の変化が認められないが、3週間経過するまでに沈降物が認められる。
10:1週間経過時には沈降物の発生などの外観の変化が認められないが、2週間経過するまでに沈降物が認められる。
5:3日間経過時には沈降物の発生などの外観の変化が認められないが、1週間経過するまでに沈降物が認められる。
0:3日間経過時に沈降物の発生が認められる。
〔Evaluation criteria〕
Even after 20 weeks, no precipitate was formed in the active energy ray-curable aqueous resin composition and no change in the appearance was observed.
15: At 2 weeks, no change in appearance such as occurrence of sediment is observed, but by 3 weeks, sediment is observed.
Although no change in appearance such as the occurrence of sediment is observed after 10: 1 week, the sediment is observed by 2 weeks.
5: After 3 days, no change in appearance such as generation of sediment is observed, but sediment is observed until 1 week has passed.
0: The occurrence of sediment is observed after 3 days.
2.造膜性
活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を表面が平滑で透明なガラス板(縦:150mm、横:70mm、厚さ:1.5mm)に乾燥後の塗膜の厚さが10μmとなるようにバーコーターで塗工し、形成された被膜を目視および50倍のルーペで被膜を観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
2. Film forming property The thickness of the coating film after drying is 10 μm on a transparent transparent glass plate (length: 150 mm, width: 70 mm, thickness: 1.5 mm) having a smooth surface with an active energy ray-curable aqueous resin composition Thus, the coated film was coated with a bar coater, and the formed film was visually observed and observed with a 50 × loupe, and evaluated based on the following evaluation criteria.
〔評価基準〕
20:目視および50倍のルーペで被膜を観察しても被膜に濁り、亀裂などが認められない。
15:目視で観察したとき、被膜に変化が認められないが、50倍のルーペで被膜を観察したとき、被膜に数本の亀裂が認められる。
10:目視で被膜を観察したとき、被膜に変化が認められないが、50倍のルーペで被膜を観察したとき、被膜に亀裂が多数認められる。
5:目視で被膜を観察したとき、被膜に濁りおよび多数の亀裂が認められる。
0:目視で被膜を観察したとき、被膜に濁りが認められ、造膜しない。
〔Evaluation criteria〕
20: No turbidity or cracks are observed in the film even when the film is observed visually and with a loupe 50 times.
15: No change was observed in the film when observed visually, but several cracks were observed in the film when the film was observed with a loupe 50 times.
10: When the film was visually observed, no change was observed in the film, but when the film was observed with a loupe 50 times, many cracks were observed in the film.
5: When the film is visually observed, turbidity and numerous cracks are observed in the film.
0: When the film is visually observed, turbidity is observed in the film and no film is formed.
3.カール防止性
ポリエチレンテレフタレート(以下、PETという)製フィルム〔東洋紡(株)製、商品名:コスモシャイン(登録商標)A4300、厚さ:100μm〕に乾燥後の膜厚が10μmとなるように活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物をバーコーターで塗布し、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物に含まれている水性媒体を除去することによって被膜を形成させた後、紫外線を積算光量が500mJ/cm2となるように照射することにより、硬化被膜を形成させた。
3. Anti-curl property Polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET) film (made by Toyobo Co., Ltd., trade name: Cosmo Shine (registered trademark) A4300, thickness: 100 μm) so that the film thickness after drying becomes 10 μm Active energy After forming a film by applying a line-curable aqueous resin composition with a bar coater and removing an aqueous medium contained in the active energy ray-curable aqueous resin composition, the integrated quantity of ultraviolet light is 500 mJ / cm. By irradiating so as to be 2 , a cured film was formed.
前記で得られた硬化被膜とPETフィルムの積層体を縦50mm、横50mmの大きさに切り出し、得られた試験片を平滑な平面を有する水平台上に静置した後、当該水平台の表面から試験片の四隅までの高さ4点を測定し、それらの値から平均値を求め、以下の評価基準に基づいてカール防止性を評価した。 The laminate of the cured film and the PET film obtained above is cut into a size of 50 mm long and 50 mm wide, and the obtained test piece is allowed to stand on a horizontal table having a smooth flat surface, and then the surface of the horizontal table The four points from the test piece to the four corners were measured, the average value was determined from those values, and the anti-curl property was evaluated based on the following evaluation criteria.
〔評価基準〕
20:平均値が0mm以上15mm未満
15:平均値が15mm以上20mm未満
10:平均値が25mm以上30mm未満
5:平均値が30mm以上35mm未満
0:塗膜が形成されないか、平均値が35mm以上であるか、またはカールにより前記高さの測定ができない。
〔Evaluation criteria〕
20: Average value is 0 mm or more and less than 15 mm 15: Average value is 15 mm or more and less than 20 mm 10: Average value is 25 mm or more and less than 30 mm 5: Average value is 30 mm or more and less than 35 mm 0: Coating film is not formed or average value is 35 mm or more Or it can not measure the height due to curling.
4.耐擦傷性
前記「3.カール防止性」で得られた硬化被膜とPETフィルムの積層体を用いた。当該積層体を適当な大きさに裁断することによって試験片を作製した。染色堅ろう度試験機〔スガ試験機(株)製、品番:FR−II〕にてスチールウール〔日本スチールウール(株)製、番手:#0000〕に150g/cm2の荷重をかけて試験片の被膜面を20往復擦り、試験片の被膜面で発生した傷の本数を数え、以下の評価基準に基づいて評価した。
4. Scratch resistance A laminate of the cured film and the PET film obtained in the above "3. anti-curl property" was used. The test piece was produced by cutting the said laminated body to a suitable magnitude | size. A specimen with a load of 150 g / cm 2 applied to steel wool [Nippon Steel Wool Co., Ltd., count: # 0000] with a dyeing fastness tester [Suga Test Instruments Co., Ltd., product number: FR-II] The coated surface was rubbed back and forth 20 times, and the number of flaws generated on the coated surface of the test piece was counted and evaluated based on the following evaluation criteria.
〔評価基準〕
20:傷なし
15:傷の数が1〜5本
10:傷の数が6〜10本
5:傷の数が11〜15本
0:傷の数が16本以上
〔Evaluation criteria〕
20: No scratch 15: Number of scratches is 1 to 5 10: Number of scratches is 6 to 10 5: Number of scratches is 11 to 15 0: Number of scratches is 16 or more
5.耐水性
PETフィルム〔東洋紡(株)製、商品名:コスモシャイン(登録商標)A4300、厚さ:100μm〕に、バーコータ(No.11)で乾燥後の被膜の厚さが10μmとなるように活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を塗布し、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物に含まれている水性媒体を除去することによって被膜を形成させた後、紫外線を積算光量が500mJ/cm2となるように照射することにより、硬化被膜を形成させた。
5. Water resistant Activated by PET film (Toyobo Co., Ltd., trade name: Cosmoshine (registered trademark) A4300, thickness: 100 μm) so that the thickness of the film after drying with a bar coater (No. 11) becomes 10 μm After forming a film by applying the energy ray-curable aqueous resin composition and removing the aqueous medium contained in the active energy ray-curable aqueous resin composition, the integrated quantity of ultraviolet light is 500 mJ / cm 2 . The cured film was formed by irradiation so that it might become.
前記で得られた積層体を縦50mm、横50mmの大きさに切り出すことにより、試料を作製し、当該試料を25℃の脱イオン水中に浸漬し、1週間経過後にPETフィルムを水中から取り出し、試料の質量を測定し、式:
[吸水率(質量%)]
={[浸漬後の試料の質量−浸漬前の試料の質量]
÷[浸漬前の試料の質量]}×100
に基づいて吸水率を求め、以下の評価基準に基づいて耐水性を評価した。
A sample is prepared by cutting the laminate obtained above into a size of 50 mm long and 50 mm wide, the sample is immersed in deionized water at 25 ° C., and after one week, the PET film is taken out of the water, Measure the mass of the sample, the formula:
[Water absorption rate (mass%)]
= {[Mass of sample after immersion-mass of sample before immersion]
[Weight of sample before immersion]} × 100
The water absorption rate was determined based on the above, and the water resistance was evaluated based on the following evaluation criteria.
〔評価基準〕
20:吸水率が0.5質量%未満
15:吸水率が0.5質量%以上1質量%未満
10:吸水率が1質量%以上3質量%未満
5:吸水率が3質量%以上5質量%未満
0:塗膜が形成されないか、または吸水率が5質量%以上
〔Evaluation criteria〕
20: Water absorption rate is less than 0.5% by mass 15: Water absorption rate is 0.5% by mass or more and less than 1% by mass 10: Water absorption rate is 1% by mass or more and less than 3% by mass 5: Water absorption rate is 3% by mass or more and 5% Less than% 0: no coating film is formed, or the water absorption rate is 5% by mass or more
6.総合評価
前記各物性の得点を合計することにより、総合評価を行なった。なお、総合評価の最高得点は100点であり、最低得点は0点である。
6. Comprehensive Evaluation A comprehensive evaluation was performed by summing up the scores of the respective physical properties. The highest score in the comprehensive evaluation is 100 points, and the lowest score is 0 points.
実施例2
実施例1において、ペンタエリスリトールトリアクリレートの量を600部に変更し、光重合開始剤の量を60部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を調製した。なお、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を調製する際に得られた重合体分散液に含まれているエマルション粒子を構成する樹脂のガラス転移温度を求めたところ、当該ガラス転移温度は88℃であった。
Example 2
An active energy ray-curable aqueous resin composition in the same manner as in Example 1 except that the amount of pentaerythritol triacrylate is changed to 600 parts and the amount of photopolymerization initiator is changed to 60 parts in Example 1. Was prepared. The glass transition temperature of the resin constituting the emulsion particles contained in the polymer dispersion obtained when preparing the active energy ray-curable aqueous resin composition was determined to be 88 ° C. Met.
前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の粒度分布を実施例1と同様にして調べたところ、ペンタエリスリトールトリアクリレートを含有させる前のエマルション粒子に基づくピークおよびペンタエリスリトールトリアクリレートに基づくピークが消失し、ペンタエリスリトールトリアクリレートが含まれているエマルション粒子に基づくピークのみがシングルピークで検出されたことから、エマルション粒子にペンタエリスリトールトリアクリレートが含まれていることが確認された。また、エマルション粒子におけるペンタエリスリトールトリアクリレートの含有率は、38質量%であった。 The particle size distribution of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above was examined in the same manner as in Example 1. As a result, the peak based on emulsion particles before containing pentaerythritol triacrylate and that based on pentaerythritol triacrylate Since the peak disappeared and only the peak based on the emulsion particle containing pentaerythritol triacrylate was detected in a single peak, it was confirmed that the emulsion particle contains pentaerythritol triacrylate. In addition, the content of pentaerythritol triacrylate in the emulsion particles was 38% by mass.
次に、前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。 Next, the physical properties of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例3
実施例1において、ペンタエリスリトールトリアクリレートの量を1000部に変更し、光重合開始剤の量を100部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を調製した。なお、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を調製する際に得られた重合体分散液に含まれているエマルション粒子を構成する樹脂のガラス転移温度を求めたところ、当該ガラス転移温度は88℃であった。
Example 3
An active energy ray-curable aqueous resin composition in the same manner as in Example 1 except that the amount of pentaerythritol triacrylate was changed to 1000 parts and the amount of photopolymerization initiator was changed to 100 parts in Example 1. Was prepared. The glass transition temperature of the resin constituting the emulsion particles contained in the polymer dispersion obtained when preparing the active energy ray-curable aqueous resin composition was determined to be 88 ° C. Met.
前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の粒度分布を実施例1と同様にして調べたところ、ペンタエリスリトールトリアクリレートを含有させる前のエマルション粒子に基づくピークおよびペンタエリスリトールトリアクリレートに基づくピークが消失し、ペンタエリスリトールトリアクリレートが含まれているエマルション粒子に基づくピークのみがシングルピークで検出されたことから、エマルション粒子にペンタエリスリトールトリアクリレートが含まれていることが確認された。また、エマルション粒子におけるペンタエリスリトールトリアクリレートの含有率は、50質量%であった。 The particle size distribution of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above was examined in the same manner as in Example 1. As a result, the peak based on emulsion particles before containing pentaerythritol triacrylate and that based on pentaerythritol triacrylate Since the peak disappeared and only the peak based on the emulsion particle containing pentaerythritol triacrylate was detected in a single peak, it was confirmed that the emulsion particle contains pentaerythritol triacrylate. In addition, the content of pentaerythritol triacrylate in the emulsion particles was 50% by mass.
次に、前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。 Next, the physical properties of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例4
実施例1において、ペンタエリスリトールトリアクリレートの量を3000部に変更し、光重合開始剤の量を300部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を調製した。なお、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を調製する際に得られた重合体分散液に含まれているエマルション粒子を構成する樹脂のガラス転移温度を求めたところ、当該ガラス転移温度は88℃であった。
Example 4
An active energy ray-curable aqueous resin composition in the same manner as in Example 1 except that the amount of pentaerythritol triacrylate is changed to 3000 parts and the amount of photopolymerization initiator is changed to 300 parts in Example 1. Was prepared. The glass transition temperature of the resin constituting the emulsion particles contained in the polymer dispersion obtained when preparing the active energy ray-curable aqueous resin composition was determined to be 88 ° C. Met.
前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の粒度分布を実施例1と同様にして調べたところ、ペンタエリスリトールトリアクリレートを含有させる前のエマルション粒子に基づくピークおよびペンタエリスリトールトリアクリレートに基づくピークが消失し、ペンタエリスリトールトリアクリレートが含まれているエマルション粒子に基づくピークのみがシングルピークで検出されたことから、エマルション粒子にペンタエリスリトールトリアクリレートが含まれていることが確認された。また、エマルション粒子におけるペンタエリスリトールトリアクリレートの含有率は、75質量%であった。 The particle size distribution of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above was examined in the same manner as in Example 1. As a result, the peak based on emulsion particles before containing pentaerythritol triacrylate and that based on pentaerythritol triacrylate Since the peak disappeared and only the peak based on the emulsion particle containing pentaerythritol triacrylate was detected in a single peak, it was confirmed that the emulsion particle contains pentaerythritol triacrylate. In addition, the content of pentaerythritol triacrylate in the emulsion particles was 75% by mass.
次に、前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。 Next, the physical properties of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例5
滴下ロート、撹拌機、窒素ガス導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコ内に脱イオン水1040部を仕込んだ。また、滴下ロートに脱イオン水290部、乳化剤としてアニオン性界面活性剤〔ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)HS−10〕の25%水溶液120部、メチルメタクリレート410部、シクロヘキシルメタクリレート100部、ブチルアクリレート270部、式(IIa)において、R3がエチレン基、R6が水素原子であるマレイミドアクリレート200部およびアクリル酸20部からなる滴下用プレエマルションを調製し、そのうち全単量体成分の総量の6質量%にあたる85部をフラスコ内に添加した。その後、ゆるやかに窒素ガスをフラスコ内に吹き込みながら撹拌下で80℃まで昇温し、3.5%過硫酸アンモニウム水溶液43部をフラスコ内に添加し、重合反応を開始した。重合反応の終了後、滴下用プレエマルションの残部、3.5%過硫酸アンモニウム水溶液43部および2.5%亜硫酸水素ナトリウム水溶液40部を240分間にわたり均一にフラスコ内に滴下した。
Example 5
1040 parts of deionized water were charged into a flask equipped with a dropping funnel, a stirrer, a nitrogen gas inlet tube, a thermometer and a reflux condenser. In addition, 290 parts of deionized water was added to the dropping funnel, and an anionic surfactant as an emulsifier (polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate ester salt, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aqualon (registered trademark) HS-10). Of a 25% aqueous solution, 410 parts of methyl methacrylate, 100 parts of cyclohexyl methacrylate, 270 parts of butyl acrylate, 200 parts of a maleimide acrylate in which R 3 is ethylene and R 6 is a hydrogen atom in formula (IIa) and 20 parts of acrylic acid A dripping pre-emulsion was prepared, and 85 parts corresponding to 6% by mass of the total of all the monomer components was added to the flask. Thereafter, the temperature was raised to 80 ° C. with stirring while gently bubbling nitrogen gas into the flask, and 43 parts of a 3.5% aqueous ammonium persulfate solution was added into the flask to start a polymerization reaction. After completion of the polymerization reaction, the remainder of the dropping pre-emulsion, 43 parts of a 3.5% aqueous ammonium persulfate solution and 40 parts of a 2.5% aqueous sodium bisulfite solution were dropped uniformly into the flask over 240 minutes.
滴下終了後、フラスコ内の温度を80℃に60分間維持し、25%アンモニア水をフラスコ内に添加し、pHを9に調整することにより、重合反応を終了した。得られた反応液を室温まで冷却することにより、エマルション粒子を含有し、不揮発分含量が40%である重合体分散液を得た。得られた重合体分散液に含まれているエマルション粒子を構成する樹脂のガラス転移温度を求めたところ、当該ガラス転移温度は30℃であった。 After completion of the dropwise addition, the temperature in the flask was maintained at 80 ° C. for 60 minutes, 25% ammonia water was added to the flask, and the pH was adjusted to 9 to complete the polymerization reaction. By cooling the obtained reaction liquid to room temperature, a polymer dispersion liquid containing emulsion particles and having a non-volatile content of 40% was obtained. When the glass transition temperature of resin which comprises the emulsion particle | grains contained in the obtained polymer dispersion liquid was calculated | required, the said glass transition temperature was 30 degreeC.
次に、前記で得られた重合体分散液に含まれる不揮発分1000部に対し、硬化性モノマーとしてペンタエリスリトールトリアクリレート〔新中村化学工業(株)製、品番:A−TMM−3LM−N〕100部および光重合開始剤〔2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、BASF社製、商品名:Lucirin TPO〕10部の混合溶液を超音波ホモジナイザー〔(株)日本精機製作所製、品番:US−600S〕を用いて分散させた溶液を添加し、23℃にて24時間振とうし、ペンタエリスリトールトリアクリレートをエマルション粒子に含有させることにより、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を得た。 Next, pentaerythritol triacrylate [Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. product number: A-TMM-3LM-N] as a curable monomer with respect to 1000 parts of non-volatile components contained in the polymer dispersion liquid obtained above. A mixed solution of 100 parts and 10 parts of a photopolymerization initiator [2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, manufactured by BASF, trade name: Lucirin TPO], as an ultrasonic homogenizer [Nippon Seiki Co., Ltd.] No .: US-600S], the solution dispersed therein is shaken at 23 ° C. for 24 hours, and pentaerythritol triacrylate is contained in the emulsion particles to obtain an active energy ray-curable aqueous resin composition I got
前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の粒度分布を実施例1と同様にして調べたところ、ペンタエリスリトールトリアクリレートを含有させる前のエマルション粒子に基づくピークおよびペンタエリスリトールトリアクリレートに基づくピークが消失し、ペンタエリスリトールトリアクリレートが含まれているエマルション粒子に基づくピークのみがシングルピークで検出されたことから、エマルション粒子にペンタエリスリトールトリアクリレートが含まれていることが確認された。また、エマルション粒子におけるペンタエリスリトールトリアクリレートの含有率は、9質量%であった。 The particle size distribution of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above was examined in the same manner as in Example 1. As a result, the peak based on emulsion particles before containing pentaerythritol triacrylate and that based on pentaerythritol triacrylate Since the peak disappeared and only the peak based on the emulsion particle containing pentaerythritol triacrylate was detected in a single peak, it was confirmed that the emulsion particle contains pentaerythritol triacrylate. In addition, the content of pentaerythritol triacrylate in the emulsion particles was 9% by mass.
次に、前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。 Next, the physical properties of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例6
滴下ロート、撹拌機、窒素ガス導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコ内に脱イオン水1040部を仕込んだ。また、滴下ロートに脱イオン水290部、乳化剤としてアニオン性界面活性剤〔ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)HS−10〕の25%水溶液120部、メチルメタクリレート730部、シクロヘキシルメタクリレート50部、式(IIa)において、R3がエチレン基、R6が水素原子であるマレイミドアクリレート200部およびアクリル酸20部からなる滴下用プレエマルションを調製し、そのうち全単量体成分の総量の6質量%にあたる85部をフラスコ内に添加した。その後、ゆるやかに窒素ガスをフラスコ内に吹き込みながら撹拌下で80℃まで昇温し、3.5%過硫酸アンモニウム水溶液43部をフラスコ内に添加し、重合反応を開始した。重合反応の終了後、滴下用プレエマルションの残部、3.5%過硫酸アンモニウム水溶液43部および2.5%亜硫酸水素ナトリウム水溶液40部を240分間にわたり均一にフラスコ内に滴下した。
Example 6
1040 parts of deionized water were charged into a flask equipped with a dropping funnel, a stirrer, a nitrogen gas inlet tube, a thermometer and a reflux condenser. In addition, 290 parts of deionized water was added to the dropping funnel, and an anionic surfactant as an emulsifier (polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate ester salt, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aqualon (registered trademark) HS-10). Of an aqueous solution of 120 parts of a 25% aqueous solution of methyl methacrylate, 730 parts of methyl methacrylate, 50 parts of cyclohexyl methacrylate, and 200 parts of a maleimide acrylate in which R 3 is ethylene and R 6 is a hydrogen atom in formula (IIa) An emulsion was prepared, of which 85 parts, 6% by weight of the total of all monomer components, was added into the flask. Thereafter, the temperature was raised to 80 ° C. with stirring while gently bubbling nitrogen gas into the flask, and 43 parts of a 3.5% aqueous ammonium persulfate solution was added into the flask to start a polymerization reaction. After completion of the polymerization reaction, the remainder of the dropping pre-emulsion, 43 parts of a 3.5% aqueous ammonium persulfate solution and 40 parts of a 2.5% aqueous sodium bisulfite solution were dropped uniformly into the flask over 240 minutes.
滴下終了後、フラスコ内の温度を80℃に60分間維持し、25%アンモニア水をフラスコ内に添加し、pHを9に調整することにより、重合反応を終了した。得られた反応液を室温まで冷却することにより、エマルション粒子を含有し、不揮発分含量が40%である重合体分散液を得た。得られた重合体分散液に含まれているエマルション粒子を構成する樹脂のガラス転移温度を求めたところ、当該ガラス転移温度は89℃であった。 After completion of the dropwise addition, the temperature in the flask was maintained at 80 ° C. for 60 minutes, 25% ammonia water was added to the flask, and the pH was adjusted to 9 to complete the polymerization reaction. By cooling the obtained reaction liquid to room temperature, a polymer dispersion liquid containing emulsion particles and having a non-volatile content of 40% was obtained. When the glass transition temperature of the resin which comprises the emulsion particle contained in the obtained polymer dispersion liquid was calculated | required, the said glass transition temperature was 89 degreeC.
次に、前記で得られた重合体分散液に含まれる不揮発分1000部に対し、硬化性モノマーとしてペンタエリスリトールトリアクリレート〔新中村化学工業(株)製、品番:A−TMM−3LM−N〕4000部および光重合開始剤〔2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、BASF社製、商品名:Lucirin TPO〕400部の混合溶液を超音波ホモジナイザー〔(株)日本精機製作所製、品番:US−600S〕を用いて分散させた溶液を添加し、23℃にて24時間振とうし、ペンタエリスリトールトリアクリレートをエマルション粒子に含有させることにより、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を得た。 Next, pentaerythritol triacrylate [Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. product number: A-TMM-3LM-N] as a curable monomer with respect to 1000 parts of non-volatile components contained in the polymer dispersion liquid obtained above. A mixed solution of 4000 parts and 400 parts of a photopolymerization initiator [2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, manufactured by BASF, trade name: Lucirin TPO], as an ultrasonic homogenizer [Nippon Seiki Co., Ltd. No .: US-600S], the solution dispersed therein is shaken at 23 ° C. for 24 hours, and pentaerythritol triacrylate is contained in the emulsion particles to obtain an active energy ray-curable aqueous resin composition I got
前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の粒度分布を実施例1と同様にして調べたところ、ペンタエリスリトールトリアクリレートを含有させる前のエマルション粒子に基づくピークおよびペンタエリスリトールトリアクリレートに基づくピークが消失し、ペンタエリスリトールトリアクリレートが含まれているエマルション粒子に基づくピークのみがシングルピークで検出されたことから、エマルション粒子にペンタエリスリトールトリアクリレートが含まれていることが確認された。また、エマルション粒子におけるペンタエリスリトールトリアクリレートの含有率は、80質量%であった。 The particle size distribution of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above was examined in the same manner as in Example 1. As a result, the peak based on emulsion particles before containing pentaerythritol triacrylate and that based on pentaerythritol triacrylate Since the peak disappeared and only the peak based on the emulsion particle containing pentaerythritol triacrylate was detected in a single peak, it was confirmed that the emulsion particle contains pentaerythritol triacrylate. In addition, the content of pentaerythritol triacrylate in the emulsion particles was 80% by mass.
次に、前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。 Next, the physical properties of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例7
実施例1において、硬化性モノマーとしてトリメチロールプロパントリメタクリレート〔サートマー社製、品番:SR350〕500部およびテトラエチレングリコールジメタクリレート〔サートマー社製、品番:SR209〕500部を用い、光重合開始剤の量を100部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を調製した。なお、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を調製する際に得られた重合体分散液に含まれているエマルション粒子を構成する樹脂のガラス転移温度を求めたところ、当該ガラス転移温度は88℃であった。
Example 7
In Example 1, 500 parts of trimethylolpropane trimethacrylate (manufactured by Sartomer, product number: SR 350) and 500 parts of tetraethylene glycol dimethacrylate (manufactured by Sartomer, product number: SR 209) as a curable monomer are used as photopolymerization initiators. An active energy ray-curable aqueous resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 100 parts. The glass transition temperature of the resin constituting the emulsion particles contained in the polymer dispersion obtained when preparing the active energy ray-curable aqueous resin composition was determined to be 88 ° C. Met.
前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の粒度分布を実施例1と同様にして調べたところ、トリメチロールプロパントリメタクリレートおよびテトラエチレングリコールジメタクリレートを含有させる前のエマルション粒子に基づくピークおよびトリメチロールプロパントリメタクリレートおよびテトラエチレングリコールジメタクリレートに基づくピークが消失し、トリメチロールプロパントリメタクリレートおよびテトラエチレングリコールジメタクリレートが含まれているエマルション粒子に基づくピークのみがシングルピークで検出されたことから、エマルション粒子にトリメチロールプロパントリメタクリレートおよびテトラエチレングリコールジメタクリレートが含まれていることが確認された。また、エマルション粒子における非水溶性硬化性モノマーの含有率は、含有率は50質量%であった。 The particle size distribution of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above was examined in the same manner as in Example 1. As a result, a peak based on emulsion particles before containing trimethylolpropane trimethacrylate and tetraethylene glycol dimethacrylate was obtained. And the peaks based on trimethylolpropane trimethacrylate and tetraethylene glycol dimethacrylate disappeared, and only the peaks based on the emulsion particles containing trimethylolpropane trimethacrylate and tetraethylene glycol dimethacrylate were detected in a single peak. It was confirmed that the emulsion particles contained trimethylolpropane trimethacrylate and tetraethylene glycol dimethacrylate. In addition, the content of the water-insoluble curable monomer in the emulsion particles was 50% by mass.
次に、前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。 Next, the physical properties of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例8
実施例1において、硬化性モノマーとしてテトラエチレングリコールジメタクリレート〔サートマー社製、品番:SR209〕500部およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレート〔サートマー社製、品番:DPHA〕500部を用い、光重合開始剤の量を100部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を調製した。なお、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を調製する際に得られた重合体分散液に含まれているエマルション粒子を構成する樹脂のガラス転移温度を求めたところ、当該ガラス転移温度は88℃であった。
Example 8
In Example 1, 500 parts of tetraethylene glycol dimethacrylate (Sartmar, product number: SR 209) and 500 parts of dipentaerythritol hexaacrylate (Sartmar, product number: DPHA) as curable monomers are used as photopolymerization initiators. An active energy ray-curable aqueous resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 100 parts. The glass transition temperature of the resin constituting the emulsion particles contained in the polymer dispersion obtained when preparing the active energy ray-curable aqueous resin composition was determined to be 88 ° C. Met.
前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の粒度分布を実施例1と同様にして調べたところ、テトラエチレングリコールジメタクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを含有させる前のエマルション粒子に基づくピークおよびテトラエチレングリコールジメタクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートに基づくピークが消失し、テトラエチレングリコールジメタクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが含まれているエマルション粒子に基づくピークのみがシングルピークで検出されたことから、エマルション粒子にテトラエチレングリコールジメタクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが含まれていることが確認された。また、エマルション粒子におけるテトラエチレングリコールジメタクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの含有率は、50質量%であった。 The particle size distribution of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above was examined in the same manner as in Example 1. As a result, a peak based on emulsion particles before containing tetraethylene glycol dimethacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate was obtained. And the peaks based on tetraethylene glycol dimethacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate disappeared, and only the peaks based on the emulsion particles containing tetraethylene glycol dimethacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate were detected in a single peak. It was confirmed that the emulsion particles contained tetraethylene glycol dimethacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate. In addition, the content of tetraethylene glycol dimethacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate in the emulsion particles was 50% by mass.
次に、前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。 Next, the physical properties of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例9
実施例1において、硬化性モノマーとしてエトキシ化(4)ペンタエリスリトールテトラアクリレート〔サートマー社製、品番:SR494〕1000部を用い、光重合開始剤の量を100部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を調製した。なお、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を調製する際に得られた重合体分散液に含まれているエマルション粒子を構成する樹脂のガラス転移温度を求めたところ、当該ガラス転移温度は88℃であった。
Example 9
Example 1 except that in Example 1, 1000 parts of ethoxylated (4) pentaerythritol tetraacrylate (Sartmar, product number: SR 494) was used as a curable monomer, and the amount of the photopolymerization initiator was changed to 100 parts. An active energy ray-curable aqueous resin composition was prepared in the same manner as in 1. The glass transition temperature of the resin constituting the emulsion particles contained in the polymer dispersion obtained when preparing the active energy ray-curable aqueous resin composition was determined to be 88 ° C. Met.
前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の粒度分布を実施例1と同様にして調べたところ、エトキシ化(4)ペンタエリスリトールテトラアクリレートを含有させる前のエマルション粒子に基づくピークおよびエトキシ化(4)ペンタエリスリトールテトラアクリレートに基づくピークが消失し、エトキシ化(4)ペンタエリスリトールテトラアクリレートが含まれているエマルション粒子に基づくピークのみがシングルピークで検出されたことから、エマルション粒子にエトキシ化(4)ペンタエリスリトールテトラアクリレートが含まれていることが確認された。また、エマルション粒子における非水溶性硬化性モノマーの含有率は、50質量%であった。 The particle size distribution of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above was examined in the same manner as in Example 1. As a result, it was found that the peak based on emulsion particles and ethoxy before containing ethoxylated (4) pentaerythritol tetraacrylate Since the peak based on (4) pentaerythritol tetraacrylate disappears and only the peak based on the emulsion particle containing ethoxylated (4) pentaerythritol tetraacrylate is detected in a single peak, it is ethoxylated to emulsion particle (4) It was confirmed that pentaerythritol tetraacrylate was contained. Further, the content of the water-insoluble curable monomer in the emulsion particles was 50% by mass.
次に、前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。 Next, the physical properties of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例10
実施例1において、硬化性モノマーとしてテトラエチレングリコールジメタクリレート〔サートマー社製、品番:SR209〕600部およびジペンタエリスリトールペンタアクリレート〔サートマー社製、品番:SR399〕400部を用い、光重合開始剤の量を100部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を調製した。なお、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を調製する際に得られた重合体分散液に含まれているエマルション粒子を構成する樹脂のガラス転移温度を求めたところ、当該ガラス転移温度は88℃であった。
Example 10
In Example 1, 600 parts of tetraethylene glycol dimethacrylate (Sartmar, product number: SR 209) and 400 parts of dipentaerythritol pentaacrylate (Sartmar, product number: SR 399) as curable monomers are used as photopolymerization initiators. An active energy ray-curable aqueous resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed to 100 parts. The glass transition temperature of the resin constituting the emulsion particles contained in the polymer dispersion obtained when preparing the active energy ray-curable aqueous resin composition was determined to be 88 ° C. Met.
前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の粒度分布を実施例1と同様にして調べたところ、テトラエチレングリコールジメタクリレートおよびジペンタエリスリトールペンタアクリレートを含有させる前のエマルション粒子に基づくピークおよびテトラエチレングリコールジメタクリレートおよびジペンタエリスリトールペンタアクリレートに基づくピークが消失し、テトラエチレングリコールジメタクリレートおよびジペンタエリスリトールペンタアクリレートが含まれているエマルション粒子に基づくピークのみがシングルピークで検出されたことから、エマルション粒子にテトラエチレングリコールジメタクリレートおよびジペンタエリスリトールペンタアクリレートが含まれていることが確認された。また、エマルション粒子におけるテトラエチレングリコールジメタクリレートおよびジペンタエリスリトールペンタアクリレートの含有率は、50質量%であった。 The particle size distribution of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above was examined in the same manner as in Example 1. As a result, a peak based on emulsion particles before containing tetraethylene glycol dimethacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate was obtained. And the peaks based on tetraethylene glycol dimethacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate have disappeared, and only peaks based on emulsion particles containing tetraethylene glycol dimethacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate have been detected in a single peak. It was confirmed that the emulsion particles contained tetraethylene glycol dimethacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate. Further, the content of tetraethylene glycol dimethacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate in the emulsion particles was 50% by mass.
次に、前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。 Next, the physical properties of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例11
滴下ロート、撹拌機、窒素ガス導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコ内に脱イオン水1040部を仕込んだ。また、滴下ロートに脱イオン水290部、乳化剤としてアニオン性界面活性剤〔ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)HS−10〕の25%水溶液120部、メチルメタクリレート680部、シクロヘキシルメタクリレート250部、式(IIa)において、R3がエチレン基、R6が水素原子であるマレイミドアクリレート50部およびアクリル酸20部からなる滴下用プレエマルションを調製し、そのうち全単量体成分の総量の6質量%にあたる85部をフラスコ内に添加した。その後、ゆるやかに窒素ガスをフラスコ内に吹き込みながら撹拌下で80℃まで昇温し、3.5%過硫酸アンモニウム水溶液43部をフラスコ内に添加し、重合反応を開始した。重合反応の終了後、滴下用プレエマルションの残部、3.5%過硫酸アンモニウム水溶液43部および2.5%亜硫酸水素ナトリウム水溶液40部を240分間にわたり均一にフラスコ内に滴下した。
Example 11
1040 parts of deionized water were charged into a flask equipped with a dropping funnel, a stirrer, a nitrogen gas inlet tube, a thermometer and a reflux condenser. In addition, 290 parts of deionized water was added to the dropping funnel, and an anionic surfactant as an emulsifier (polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate ester salt, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aqualon (registered trademark) HS-10). Of an aqueous solution of 120 parts of a 25% aqueous solution of methyl methacrylate, 680 parts of methyl methacrylate, 250 parts of cyclohexyl methacrylate, 50 parts of maleimide acrylate wherein R 3 is ethylene and R 6 is hydrogen in formula (IIa) An emulsion was prepared, of which 85 parts, 6% by weight of the total of all monomer components, was added into the flask. Thereafter, the temperature was raised to 80 ° C. with stirring while gently bubbling nitrogen gas into the flask, and 43 parts of a 3.5% aqueous ammonium persulfate solution was added into the flask to start a polymerization reaction. After completion of the polymerization reaction, the remainder of the dropping pre-emulsion, 43 parts of a 3.5% aqueous ammonium persulfate solution and 40 parts of a 2.5% aqueous sodium bisulfite solution were dropped uniformly into the flask over 240 minutes.
滴下終了後、フラスコ内の温度を80℃に60分間維持し、25%アンモニア水をフラスコ内に添加し、pHを9に調整することにより、重合反応を終了した。得られた反応液を室温まで冷却することにより、エマルション粒子を含有し、不揮発分含量が40%である重合体分散液を得た。得られた重合体分散液に含まれているエマルション粒子を構成する樹脂のガラス転移温度を求めたところ、当該ガラス転移温度は95℃であった。 After completion of the dropwise addition, the temperature in the flask was maintained at 80 ° C. for 60 minutes, 25% ammonia water was added to the flask, and the pH was adjusted to 9 to complete the polymerization reaction. By cooling the obtained reaction liquid to room temperature, a polymer dispersion liquid containing emulsion particles and having a non-volatile content of 40% was obtained. When the glass transition temperature of the resin which comprises the emulsion particle contained in the obtained polymer dispersion liquid was calculated | required, the said glass transition temperature was 95 degreeC.
次に、前記で得られた重合体分散液に含まれる不揮発分1000部に対し、硬化性モノマーとしてペンタエリスリトールトリアクリレート〔新中村化学工業(株)製、品番:A−TMM−3LM−N〕1000部および光重合開始剤〔2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、BASF社製、商品名:Lucirin TPO〕100部の混合溶液を超音波ホモジナイザー〔(株)日本精機製作所製、品番:US−600S〕を用いて分散させた溶液を添加し、23℃にて24時間振とうし、ペンタエリスリトールトリアクリレートをエマルション粒子に含有させることにより、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を得た。 Next, pentaerythritol triacrylate [Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. product number: A-TMM-3LM-N] as a curable monomer with respect to 1000 parts of non-volatile components contained in the polymer dispersion liquid obtained above. A mixed solution of 1000 parts and 100 parts of a photopolymerization initiator [2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide (manufactured by BASF, trade name: Lucirin TPO)] as an ultrasonic homogenizer [Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd. No .: US-600S], the solution dispersed therein is shaken at 23 ° C. for 24 hours, and pentaerythritol triacrylate is contained in the emulsion particles to obtain an active energy ray-curable aqueous resin composition I got
前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の粒度分布を実施例1と同様にして調べたところ、ペンタエリスリトールトリアクリレートを含有させる前のエマルション粒子に基づくピークおよびペンタエリスリトールトリアクリレートに基づくピークが消失し、ペンタエリスリトールトリアクリレートが含まれているエマルション粒子に基づくピークのみがシングルピークで検出されたことから、エマルション粒子にペンタエリスリトールトリアクリレートが含まれていることが確認された。また、エマルション粒子におけるペンタエリスリトールトリアクリレートの含有率は、50質量%であった。 The particle size distribution of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above was examined in the same manner as in Example 1. As a result, the peak based on emulsion particles before containing pentaerythritol triacrylate and that based on pentaerythritol triacrylate Since the peak disappeared and only the peak based on the emulsion particle containing pentaerythritol triacrylate was detected in a single peak, it was confirmed that the emulsion particle contains pentaerythritol triacrylate. In addition, the content of pentaerythritol triacrylate in the emulsion particles was 50% by mass.
次に、前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。 Next, the physical properties of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例12
滴下ロート、撹拌機、窒素ガス導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコ内に脱イオン水1040部を仕込んだ。また、滴下ロートに脱イオン水290部、乳化剤としてアニオン性界面活性剤〔ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)HS−10〕の25%水溶液120部、メチルメタクリレート480部、式(IIa)において、R3がエチレン基、R6が水素原子であるマレイミドアクリレート500部およびアクリル酸20部からなる滴下用プレエマルションを調製し、そのうち全単量体成分の総量の6質量%にあたる85部をフラスコ内に添加した。その後、ゆるやかに窒素ガスをフラスコ内に吹き込みながら撹拌下で80℃まで昇温し、3.5%過硫酸アンモニウム水溶液43部をフラスコ内に添加し、重合反応を開始した。重合反応の終了後、滴下用プレエマルションの残部、3.5%過硫酸アンモニウム水溶液43部および2.5%亜硫酸水素ナトリウム水溶液40部を240分間にわたり均一にフラスコ内に滴下した。
Example 12
1040 parts of deionized water were charged into a flask equipped with a dropping funnel, a stirrer, a nitrogen gas inlet tube, a thermometer and a reflux condenser. In addition, 290 parts of deionized water was added to the dropping funnel, and an anionic surfactant as an emulsifier (polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate ester salt, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aqualon (registered trademark) HS-10). A dripping pre-emulsion comprising 500 parts of a maleimido acrylate in which R 3 is ethylene and R 6 is a hydrogen atom in the formula (IIa), 120 parts of a 25% aqueous solution of Among them, 85 parts corresponding to 6% by mass of the total amount of all monomer components was added into the flask. Thereafter, the temperature was raised to 80 ° C. with stirring while gently bubbling nitrogen gas into the flask, and 43 parts of a 3.5% aqueous ammonium persulfate solution was added into the flask to start a polymerization reaction. After completion of the polymerization reaction, the remainder of the dropping pre-emulsion, 43 parts of a 3.5% aqueous ammonium persulfate solution and 40 parts of a 2.5% aqueous sodium bisulfite solution were dropped uniformly into the flask over 240 minutes.
滴下終了後、フラスコ内の温度を80℃に60分間維持し、25%アンモニア水をフラスコ内に添加し、pHを9に調整することにより、重合反応を終了した。得られた反応液を室温まで冷却することにより、エマルション粒子を含有し、不揮発分含量が40%である重合体分散液を得た。得られた重合体分散液に含まれているエマルション粒子を構成する樹脂のガラス転移温度を求めたところ、当該ガラス転移温度は70℃であった。 After completion of the dropwise addition, the temperature in the flask was maintained at 80 ° C. for 60 minutes, 25% ammonia water was added to the flask, and the pH was adjusted to 9 to complete the polymerization reaction. By cooling the obtained reaction liquid to room temperature, a polymer dispersion liquid containing emulsion particles and having a non-volatile content of 40% was obtained. When the glass transition temperature of the resin which comprises the emulsion particle | grains contained in the obtained polymer dispersion liquid was calculated | required, the said glass transition temperature was 70 degreeC.
次に、前記で得られた重合体分散液に含まれる不揮発分1000部に対し、硬化性モノマーとしてペンタエリスリトールトリアクリレート〔新中村化学工業(株)製、品番:A−TMM−3LM−N〕1000部および光重合開始剤〔2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、BASF社製、商品名:Lucirin TPO〕100部の混合溶液を超音波ホモジナイザー〔(株)日本精機製作所製、品番:US−600S〕を用いて分散させた溶液を添加し、23℃にて24時間振とうし、ペンタエリスリトールトリアクリレートをエマルション粒子に含有させることにより、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を得た。 Next, pentaerythritol triacrylate [Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. product number: A-TMM-3LM-N] as a curable monomer with respect to 1000 parts of non-volatile components contained in the polymer dispersion liquid obtained above. A mixed solution of 1000 parts and 100 parts of a photopolymerization initiator [2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide (manufactured by BASF, trade name: Lucirin TPO)] as an ultrasonic homogenizer [Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd. No .: US-600S], the solution dispersed therein is shaken at 23 ° C. for 24 hours, and pentaerythritol triacrylate is contained in the emulsion particles to obtain an active energy ray-curable aqueous resin composition I got
前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の粒度分布を実施例1と同様にして調べたところ、ペンタエリスリトールトリアクリレート含有させる前のエマルション粒子に基づくピークおよびペンタエリスリトールトリアクリレートに基づくピークが消失し、ペンタエリスリトールトリアクリレートが含まれているエマルション粒子に基づくピークのみがシングルピークで検出されたことから、エマルション粒子にペンタエリスリトールトリアクリレートが含まれていることが確認された。また、エマルション粒子におけるペンタエリスリトールトリアクリレートの含有率は、50質量%であった。 The particle size distribution of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above was examined in the same manner as in Example 1. As a result, a peak based on emulsion particles before containing pentaerythritol triacrylate and a peak based on pentaerythritol triacrylate Disappeared, and only the peak based on the emulsion particle containing pentaerythritol triacrylate was detected in a single peak, which confirmed that the emulsion particle contained pentaerythritol triacrylate. In addition, the content of pentaerythritol triacrylate in the emulsion particles was 50% by mass.
次に、前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。 Next, the physical properties of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例13
滴下ロート、撹拌機、窒素ガス導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコ内に脱イオン水1040部を仕込んだ。また、滴下ロートに脱イオン水290部、乳化剤としてアニオン性界面活性剤〔ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)HS−10〕の25%水溶液120部、メチルメタクリレート680部、シクロヘキシルメタクリレート100部、N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド〔東亜合成(株)製、商品名:アロニックス(登録商標)M−140〕200部およびアクリル酸20部からなる滴下用プレエマルションを調製し、そのうち全単量体成分の総量の6質量%にあたる85部をフラスコ内に添加した。その後、ゆるやかに窒素ガスをフラスコ内に吹き込みながら撹拌下で80℃まで昇温し、3.5%過硫酸アンモニウム水溶液43部をフラスコ内に添加し、重合反応を開始した。重合反応の終了後、滴下用プレエマルションの残部、3.5%過硫酸アンモニウム水溶液43部および2.5%亜硫酸水素ナトリウム水溶液40部を240分間にわたり均一にフラスコ内に滴下した。
Example 13
1040 parts of deionized water were charged into a flask equipped with a dropping funnel, a stirrer, a nitrogen gas inlet tube, a thermometer and a reflux condenser. In addition, 290 parts of deionized water was added to the dropping funnel, and an anionic surfactant as an emulsifier (polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate ester salt, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aqualon (registered trademark) HS-10). Of an aqueous 25% aqueous solution, 680 parts of methyl methacrylate, 100 parts of cyclohexyl methacrylate, 200 parts of N-acryloyloxyethyl hexahydrophthalimide (manufactured by Toagosei Co., Ltd., trade name: Alonix (registered trademark) M-140) and acrylic acid A dropping pre-emulsion consisting of 20 parts was prepared, of which 85 parts, corresponding to 6% by mass of the total of all the monomer components, was added into the flask. Thereafter, the temperature was raised to 80 ° C. with stirring while gently bubbling nitrogen gas into the flask, and 43 parts of a 3.5% aqueous ammonium persulfate solution was added into the flask to start a polymerization reaction. After completion of the polymerization reaction, the remainder of the dropping pre-emulsion, 43 parts of a 3.5% aqueous ammonium persulfate solution and 40 parts of a 2.5% aqueous sodium bisulfite solution were dropped uniformly into the flask over 240 minutes.
滴下終了後、フラスコ内の温度を80℃に60分間維持し、25%アンモニア水をフラスコ内に添加し、pHを9に調整することにより、重合反応を終了した。得られた反応液を室温まで冷却することにより、エマルション粒子を含有し、不揮発分含量が40%である重合体分散液を得た。得られた重合体分散液に含まれているエマルション粒子を構成する樹脂のガラス転移温度を求めたところ、当該ガラス転移温度は92℃であった。 After completion of the dropwise addition, the temperature in the flask was maintained at 80 ° C. for 60 minutes, 25% ammonia water was added to the flask, and the pH was adjusted to 9 to complete the polymerization reaction. By cooling the obtained reaction liquid to room temperature, a polymer dispersion liquid containing emulsion particles and having a non-volatile content of 40% was obtained. When the glass transition temperature of the resin which comprises the emulsion particle | grains contained in the obtained polymer dispersion liquid was calculated | required, the said glass transition temperature was 92 degreeC.
次に、前記で得られた重合体分散液に含まれる不揮発分1000部に対し、硬化性モノマーとしてテトラエチレングリコールジメタクリレート〔サートマー社製、品番:SR209〕1200部およびジペンタエリスリトールヘキサアクリレート〔サートマー社製、品番:DPHA〕2800部および光重合開始剤〔2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、BASF社製、商品名:Lucirin TPO〕400部の混合溶液を超音波ホモジナイザー〔(株)日本精機製作所製、品番:US−600S〕を用いて分散させた溶液を添加し、23℃にて24時間振とうし、ペンタエリスリトールトリアクリレートをエマルション粒子に含有させることにより、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を得た。 Next, 1200 parts of tetraethylene glycol dimethacrylate [Sartomer, product number: SR209] and 1000 parts of dipentaerythritol hexaacrylate [Sartomer as a curable monomer relative to 1000 parts of the non-volatile content contained in the polymer dispersion obtained above] A mixture solution of 2800 parts of a product number, DPHA !, and 400 parts of a photopolymerization initiator [2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, manufactured by BASF, trade name: Lucirin TPO] is used as an ultrasonic homogenizer [ A solution dispersed using Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd., part number: US-600S] is added, shaken at 23 ° C. for 24 hours, and containing pentaerythritol triacrylate in the emulsion particles to obtain active energy Obtain a radiation curable aqueous resin composition .
前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の粒度分布を実施例1と同様にして調べたところ、テトラエチレングリコールジメタクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを含有させる前のエマルション粒子に基づくピークおよびテトラエチレングリコールジメタクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートに基づくピークが消失し、テトラエチレングリコールジメタクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが含まれているエマルション粒子に基づくピークのみがシングルピークで検出されたことから、エマルション粒子にテトラエチレングリコールジメタクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが含まれていることが確認された。また、エマルション粒子におけるテトラエチレングリコールジメタクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの含有率は、80質量%であった。 The particle size distribution of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above was examined in the same manner as in Example 1. As a result, a peak based on emulsion particles before containing tetraethylene glycol dimethacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate was obtained. And the peaks based on tetraethylene glycol dimethacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate disappeared, and only the peaks based on the emulsion particles containing tetraethylene glycol dimethacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate were detected in a single peak. It was confirmed that the emulsion particles contained tetraethylene glycol dimethacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate. Further, the content of tetraethylene glycol dimethacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate in the emulsion particles was 80% by mass.
次に、前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。 Next, the physical properties of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
比較例1
実施例5において、硬化性モノマーとしてペンタエリスリトールトリアクリレートを使用しなかったこと以外は、実施例5と同様の操作を行なうことにより、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を得た。なお、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を調製する際に得られた重合体分散液に含まれているエマルション粒子を構成する樹脂のガラス転移温度を求めたところ、当該ガラス転移温度は30℃であった。
Comparative Example 1
An active energy ray-curable aqueous resin composition was obtained by performing the same operation as in Example 5 except that pentaerythritol triacrylate was not used as a curable monomer in Example 5. In addition, when the glass transition temperature of the resin which comprises the emulsion particle contained in the polymer dispersion liquid obtained when preparing an active energy ray-curable aqueous resin composition was calculated | required, the said glass transition temperature is 30 degreeC. Met.
前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。 The physical properties of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
比較例2
滴下ロート、撹拌機、窒素ガス導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコ内に脱イオン水1040部を仕込んだ。また、滴下ロートに脱イオン水290部、乳化剤としてアニオン性界面活性剤〔ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)HS−10〕の25%水溶液120部、メチルメタクリレート680部、シクロヘキシルメタクリレート100部、式(IIa)において、R3がエチレン基、R6が水素原子であるマレイミドアクリレート200部およびアクリル酸20部からなる滴下用プレエマルションを調製し、そのうち全単量体成分の総量の6質量%にあたる85部をフラスコ内に添加した。その後、ゆるやかに窒素ガスをフラスコ内に吹き込みながら撹拌下で80℃まで昇温し、3.5%過硫酸アンモニウム水溶液43部をフラスコ内に添加し、重合反応を開始した。重合反応の終了後、滴下用プレエマルションの残部、3.5%過硫酸アンモニウム水溶液43部および2.5%亜硫酸水素ナトリウム水溶液40部を240分間にわたり均一にフラスコ内に滴下した。
Comparative example 2
1040 parts of deionized water were charged into a flask equipped with a dropping funnel, a stirrer, a nitrogen gas inlet tube, a thermometer and a reflux condenser. In addition, 290 parts of deionized water was added to the dropping funnel, and an anionic surfactant as an emulsifier (polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate ester salt, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aqualon (registered trademark) HS-10). Of 120 parts of a 25% aqueous solution of methyl methacrylate, 680 parts of methyl methacrylate, 100 parts of cyclohexyl methacrylate, 200 parts of a maleimido acrylate wherein R 3 is ethylene and R 6 is a hydrogen atom in formula (IIa) An emulsion was prepared, of which 85 parts, 6% by weight of the total of all monomer components, was added into the flask. Thereafter, the temperature was raised to 80 ° C. with stirring while gently bubbling nitrogen gas into the flask, and 43 parts of a 3.5% aqueous ammonium persulfate solution was added into the flask to start a polymerization reaction. After completion of the polymerization reaction, the remainder of the dropping pre-emulsion, 43 parts of a 3.5% aqueous ammonium persulfate solution and 40 parts of a 2.5% aqueous sodium bisulfite solution were dropped uniformly into the flask over 240 minutes.
滴下終了後、フラスコ内の温度を80℃に60分間維持し、25%アンモニア水をフラスコ内に添加し、pHを9に調整することにより、重合反応を終了した。得られた反応液を室温まで冷却することにより、エマルション粒子を含有し、不揮発分含量が40%である重合体分散液を得た。得られた重合体分散液に含まれているエマルション粒子を構成する樹脂のガラス転移温度を求めたところ、当該ガラス転移温度は88℃であった。 After completion of the dropwise addition, the temperature in the flask was maintained at 80 ° C. for 60 minutes, 25% ammonia water was added to the flask, and the pH was adjusted to 9 to complete the polymerization reaction. By cooling the obtained reaction liquid to room temperature, a polymer dispersion liquid containing emulsion particles and having a non-volatile content of 40% was obtained. When the glass transition temperature of the resin which comprises the emulsion particle | grains contained in the obtained polymer dispersion liquid was calculated | required, the said glass transition temperature was 88 degreeC.
次に、前記で得られた重合体分散液に含まれる不揮発分1000部に対し、硬化性モノマーとしてペンタエリスリトールトリアクリレート〔新中村化学工業(株)製、品番:A−TMM−3LM−N〕300部および光重合開始剤〔2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、BASF社製、商品名:Lucirin TPO〕30部を添加し、23℃にて撹拌棒で撹拌し、エマルション粒子とペンタエリスリトールトリアクリレートとを分散させることにより、活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物を得た。 Next, pentaerythritol triacrylate [Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. product number: A-TMM-3LM-N] as a curable monomer with respect to 1000 parts of non-volatile components contained in the polymer dispersion liquid obtained above. Add 300 parts and 30 parts of a photopolymerization initiator [2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, manufactured by BASF, trade name: Lucirin TPO], and stir with a stirring rod at 23 ° C. to obtain an emulsion An active energy ray-curable aqueous resin composition was obtained by dispersing the particles and pentaerythritol triacrylate.
前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の粒度分布を実施例1と同様にして調べたところ、エマルション粒子自体に基づくピークおよびペンタエリスリトールトリアクリレートに基づくピークが検出され、ペンタエリスリトールトリアクリレートを含有するエマルション粒子に基づくピークが検出されなかったことから、エマルション粒子にペンタエリスリトールトリアクリレートが含まれていないことが確認された。 The particle size distribution of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above was examined in the same manner as in Example 1. As a result, a peak based on the emulsion particle itself and a peak based on pentaerythritol triacrylate were detected, and pentaerythritol triacrylate was detected. Since no peak based on the acrylate particle containing emulsion particles was detected, it was confirmed that the emulsion particles did not contain pentaerythritol triacrylate.
次に、前記で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物の物性を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。 Next, the physical properties of the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained above were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
表1に示された結果から、各実施例で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物は、各比較例で得られた活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物と対比して、分散安定性、造膜性およびカール防止性に優れ、耐擦傷性および耐水性に優れた被膜を形成することがわかる。 From the results shown in Table 1, the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained in each example was dispersed and stabilized compared to the active energy ray-curable aqueous resin composition obtained in each comparative example. It can be seen that a film is formed which is excellent in the film forming property and the anti-curling property, and excellent in the abrasion resistance and the water resistance.
Claims (3)
で表わされる環状イミド基を有するモノマーを含有する請求項1に記載の活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物。The active energy ray-curable aqueous resin composition according to claim 1, which contains a monomer having a cyclic imide group represented by
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015049880A JP6539463B2 (en) | 2014-03-31 | 2015-03-12 | Active energy ray curable aqueous resin composition |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014074873 | 2014-03-31 | ||
| JP2014074873 | 2014-03-31 | ||
| JP2014152463 | 2014-07-27 | ||
| JP2014152463 | 2014-07-27 | ||
| JP2015049880A JP6539463B2 (en) | 2014-03-31 | 2015-03-12 | Active energy ray curable aqueous resin composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016033205A JP2016033205A (en) | 2016-03-10 |
| JP6539463B2 true JP6539463B2 (en) | 2019-07-03 |
Family
ID=55452243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015049880A Active JP6539463B2 (en) | 2014-03-31 | 2015-03-12 | Active energy ray curable aqueous resin composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6539463B2 (en) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000024786A1 (en) * | 1998-10-28 | 2000-05-04 | Rexam Graphics Inc. | Method of stabilizing a radiation curable, water insoluble monomer/prepolymer in an aqueous medium |
| JP3654100B2 (en) * | 1998-12-14 | 2005-06-02 | 東亞合成株式会社 | Active energy ray-curable aqueous emulsion |
| WO2007037559A1 (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-05 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Waterborne curable resin composition |
| JP5798870B2 (en) * | 2011-09-30 | 2015-10-21 | 株式会社日本触媒 | Sealer |
| TWI586777B (en) * | 2012-10-24 | 2017-06-11 | Toagosei Co | Production method of active energy ray hardening type adhesive preparation and laminate |
| JP2015040259A (en) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | 東海カーボン株式会社 | Active energy ray-curable aqueous resin composition, active energy ray-curable aqueous coating composition, recording method and recorded matter |
-
2015
- 2015-03-12 JP JP2015049880A patent/JP6539463B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016033205A (en) | 2016-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6543489B2 (en) | Aqueous curable resin composition | |
| JP5808177B2 (en) | Adhesive for optical member, optical part with adhesive layer, and image display device | |
| JP6419346B2 (en) | Resin emulsion for paint | |
| JP2016180082A (en) | Hard coating agent for decorative molding | |
| JP7049000B1 (en) | Resin emulsion and method for manufacturing resin emulsion | |
| JP2015129222A (en) | Production method for hard coat film | |
| CN110366584A (en) | Photocurable ink composition and image forming method | |
| JP4163520B2 (en) | Water-based ultraviolet absorbing resin composition and method for producing the same | |
| JP6258662B2 (en) | Water-based ink composition | |
| JP2016033206A (en) | Active energy ray-curable aqueous resin composition | |
| JP7340467B2 (en) | Resin emulsion for water-based ink | |
| JP6539463B2 (en) | Active energy ray curable aqueous resin composition | |
| JP7356898B2 (en) | Resin emulsion for water-based ink | |
| JP5680339B2 (en) | Adhesive and method for producing the same | |
| JP2015081322A (en) | Modifier or aqueous ink | |
| JP2015131935A (en) | In-line coating agent | |
| JP2016190962A (en) | Resin composition | |
| JP2016180081A (en) | Hard coating agent for decorative molding | |
| JP2016056354A (en) | Thermosetting aqueous resin composition | |
| JP5990400B2 (en) | Film forming material | |
| JP6580852B2 (en) | Thermosetting aqueous resin composition | |
| JP6697919B2 (en) | Aqueous resin composition for paint | |
| JP2023153406A (en) | Emulsion particle-containing aqueous dispersion | |
| JP2014161805A (en) | Method of manufacturing laminated resin film | |
| JP2024146370A (en) | Acrylic resin emulsion for paints |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171205 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180907 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181023 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181221 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190528 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190610 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6539463 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |