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JP2004204207A - Dispersion of heat-crosslinkable resin - Google Patents

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JP2004204207A
JP2004204207A JP2003088676A JP2003088676A JP2004204207A JP 2004204207 A JP2004204207 A JP 2004204207A JP 2003088676 A JP2003088676 A JP 2003088676A JP 2003088676 A JP2003088676 A JP 2003088676A JP 2004204207 A JP2004204207 A JP 2004204207A
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Hiromitsu Nakayama
浩光 中山
Hirofumi Inoue
裕文 井上
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Sanyo Chemical Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prepare a dispersion of a heat-crosslinkable resin which is useful as a primer capable of imparting excellent coating properties to a plastic product, in particular, a polyolefin plastic product. <P>SOLUTION: The dispersion of the heat-crosslinkable resin is characterized in that it is composed of a continuous phase and a dispersed phase distributed therein, wherein the continuous phase comprises an aqueous medium; the dispersed phase is composed of particles (I) of a resin component and particles (II) of a crosslinking agent separately dispersed from the particles (I); the resin component is substantially composed of a modified polyolefin resin (a) or a mixture of the resin (a) and a vinyl resin (b); the resin (a) has a number-average molecular weight of at least 1,500 and has at least one of the functional groups selected from the group consisting of carboxy, hydroxy, mercapt, amino, isocyanate and carbodiimide groups; the resin (b) has a number-average molecular weight of 700-40,000 and has a glass transition temperature of -65 to 40°C; and the crosslinking agent has at least two reactive groups which react with the resin (a). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術】
本発明は熱架橋性樹脂分散体に関する。更に詳しくは、プラスチック製品、 とくにポリオレフィンプラスチック製品用のプライマーとして有用な熱架橋性 樹脂水性分散体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車内外装品などのポリオレフィンプラスチック製品の塗装性(造 膜性、接着性等)を改良するプライマーとして、カルボキシ変性ポリオレフィ ン樹脂、ヒドロキシ変性ポリオレフィン樹脂およびポリスチレン−ポリ共役ジ エン−ポリスチレンのトリブロック共重合体を組み合わせた完全水系プライマ ー(例えば、特許文献1参照)や、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂および ウレタン樹脂のそれぞれの水性分散体を組み合わせた完全水系化可能なプライ マー(例えば、特許文献2参照)が知られている。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−29673号公報
【特許文献2】
特開平6−336568号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、プラスチック製品とくにポリオレフィンプラスチック製品 に優れた塗装性を付与しうるプライマーとして有用な水性樹脂分散体を提供す ることである。
本発明の他の目的は、耐ガソホール性(耐ガソリンおよび耐アルコール性) および耐水性に優れた塗膜を与え得る熱架橋性樹脂水性分散体を提供すること である。
本発明の更なる目的は、低温でも優れた造膜性を有する樹脂水性分散体を提 供することである。
本発明の更に他の目的は、低温焼付けでも充分な接着性を発現しうる樹脂水 性分散体を提供することである。
本発明のなお更なる目的は、環境汚染の虞れのないポリオレフィンプラスチ ック製品の塗装方法を提供することである。
本発明のなお更に他の目的は、自動車内外装品として有用なポリオレフィン プラスチック製品塗装物を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
簡単に言えば、本発明の、これら及び後で明らかになろう他の目的は、概し て、水性媒体からなる連続相とその中に分配された分散相とからなり、分散相 は樹脂成分の粒子(I)と粒子(I)とは別に分散された架橋剤(c)の粒子 (II)からなり、樹脂成分は本質的に変性ポリオレフィン樹脂(a)または それとビニル樹脂(b)との混合物からなることを特徴とする、熱架橋性樹脂 分散体によって、達成された。樹脂(a)は、少くとも1,500の数平均分 子量(以下Mnと略記)を有し、少くとも1種の官能基を有する。樹脂(b) は、700〜40,000のMnおよび−65〜40℃のガラス転移温度(以 下Tgと略記)を有する。架橋剤(c)は、少くとも2個の、樹脂(a)と反 応性の官能基を有する。
【0006】
【発明の実施の形態】
[変性ポリオレフィン樹脂(a)]
樹脂(a)の官能基には、カルボキシル、ヒドロキシル、メルカプト、アミ ノ、イソシアネートおよびカルボジイミド基からなる群から選ばれる、1種ま たは2種以上の官能基が含まれる。本発明において、カルボキシル基にはカル ボン酸基およびカルボン酸無水物基が包含され;アミノおよびイソシアネート 基には、それぞれ、遊離の(ブロックされていない)アミノおよびイソシアネ ート基と、ブロック(保護基でマスク)されたアミノおよびイソシアネート基 とが包含される。
【0007】
樹脂(a)は、ポリオレフィン樹脂(a0)の変性物である。変性に供する 樹脂(a0)には、オレフィンの1種または2種以上の単独および共重合体、
ならびにオレフィンの1種以上と他の単量体の1種以上との共重合体(オレフ ィンの含有量は通常少くとも30%、好ましくは少くとも50%とくに少くと も70%)が含まれる。上記および以下において、%および比は、別に規定し ない限り、それぞれ重量%および重量比を表わす。
オレフィンには、C(炭素数)2〜30(好ましくはC2〜12とくにC2 〜3)のアルケン、例えばエチレン、プロピレン、1−、2−およびイソ−ブ テン、並びにC5〜30のα−オレフィン(1−ヘキセン、4−メチルペンテ ン−1、1−デセン、1−ドデセン等);他の単量体には、オレフィンと共重 合性の不飽和単量体、たとえばスチレン、酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸( アクリル酸および/またはメタクリル酸を表し、以下同様の表現を用いる)お よびそのアルキル(C1〜30)エステルが含まれる。
樹脂(a0)の具体例には、エチレン系重合体、たとえば高密度、中密度お よび低密度ポリエチレン、およびエチレンとC4〜30の不飽和単量体〔ブテ ン(1−ブテン等)、C5〜30のα−オレフィン(1−ヘキセン、1−ドデ セン等)、酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸等〕との共重合体(共重合比30 /70〜99/1、好ましくは50/50〜95/5)等;プロピレン系重 合体、たとえば〔ポリプロピレン、プロピレンとC4〜30の不飽和単量体( 同上)との共重合体(共重合比、同上);エチレン/プロピレン共重合体(共 重合比0.5/99.5〜30/70、好ましくは2/98〜20/80);C4以上のオレフィンの重合体、たとえばポリブテン、ポリ−4−メチルペンテン−1が含まれる。これらのうち、溶融粘度およびポリオレフィンプラスチック製品との接着性の観点から好ましいのは、ポリプロピレン、エチレン/プロピレン共重合体、およびとくにプロピレン/α−オレフィン(C4〜20)共重合体である。
【0008】
樹脂(a0)は、通常1,500〜40,000、好ましくは2,000〜 30,000、更に好ましくは2,500〜25,000とくに3,000〜 6,000のMn〔ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)によ る、以下同様〕を有する。1,500未満のMnのものでは、樹脂水性分散体から形成される塗膜の耐ガソホール性が悪化する。40,000を越えるMn のものは、変性剤〔不飽和ジカルボン酸(無水物)〕との反応性が小さく、樹 脂水性分散体から形成される塗膜と上塗塗料の塗膜との接着性の点で好ましく ない。
(a0)としては、変性剤との反応性の点から、炭素1,000個当り、少 くとも0.1個、さらに少くとも0.3個、とくに少くとも0.5個の二重結 合を含有するのが好ましい。炭素1,000個当りの二重結合含有量の上限は とくに限定されず20個またはそれ以上でもよいが、製造の容易さの点からは 15個以下が好ましく、さらに6個以下とくに5.5個以下が好ましい。
【0009】
樹脂(a0)には、重合法によるポリオレフィン、および減成されたポリオ レフィン〔高分子量ポリオレフィン(好ましくはMn50,000〜150, 000)を機械的、熱的および化学的に減成してなるもの〕が含まれる。変性 の容易さと樹脂水性分散体の造膜性および形成された塗膜と上塗塗料の塗膜と の接着性の点から、好ましいのは、減成されたポリオレフィン、とくに熱減成 されたポリオレフィンである。熱減成されたポリオレフィンは特に限定されな いが、高分子量ポリオレフィンを不活性ガス中で加熱する(通常300〜45 0℃で0.5〜10時間)ことにより熱減成されたもの(例えば特開平3−6 2804号公報記載のもの)が挙げられる。
【0010】
樹脂(a)には、カルボキシ変性ポリオレフィン樹脂(a1)[(a0)を カルボキシ変性してなる樹脂(a11)、および(a11)を更にカルボキシ 変性剤(m12)でカルボキシ変性(2次変性)してなる樹脂(a12)]、 および樹脂(a1)を他の変性剤(m2)の1種または2種以上更に変性(2 次変性、3次変性またはそれ以上)してカルボキシル基以外の上記官能基を導 入してなる高次変性ポリオレフィン樹脂(a2)、並びにこれらの2種以上の 混合物が含まれる。
【0011】
樹脂(a11)には、i)(a0)をα,β−不飽和カルボン酸(無水物)(m11)と反応させて変性したもの、及びii)(a0)を酸化剤(例えば 酸素および/またはオゾン)で酸化してカルボキシル基を導入たものが含まれ る。
(m11)には、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、およびそれ らの無水物が含まれる。モノカルボン酸には、C3〜18(好ましくは3〜1 5とくに3〜10)の脂肪族、脂環式および芳香環含有のモノカルボン酸、例 えば(メタ)アクリル、(イソ)クロトン、シクロヘキセンモノカルボンおよ びケイ皮酸が含まれ;ジカルボン酸(無水物)には、脂肪族のもの(C4〜1 8好ましくはC4〜15とくにC4〜12)、例えば(無水)マレイン、フマ ル、(無水)イタコン、(無水)シトラコン、メサコンおよびアリルマロン酸 ;脂環式のもの(C7〜24好ましくはC8〜16)、例えば4−シクロヘキ セン−1,2−ジカルボン酸;および芳香環含有のもの(C8〜24好ましく はC8〜16)、例えばフェニルマレイン酸が含まれる。(a0)との相溶性 および反応性の点、および得られる(a1)の溶融粘度の点から、好ましいの は不飽和ジカルボン酸(とくに脂肪族ジカルボン酸)の無水物、とくに無水マ レイン酸(以下MAと略記)である。
変性に用いる(m11)の量は、(a0)の重量に基づいて通常0.5〜4 0%、好ましくは1〜30%である。
【0012】
変性の方法および条件は特に限定されるものではないが、(a0)の末端二 重結合に溶液法または溶融法で酸(無水物)を熱的に付加(エン反応)させる ことができる。例えば(1)溶融状態の(a0)に(m11)を混合した後、 必要により有機過酸化物の存在下に、加熱する方法;(2)(a0)、(m1 1)および溶剤を混合した後、必要により有機過酸化物の存在下に、加熱する 方法;および(3)(a0)と(m11)を2軸押出機で加熱混練中に有機過 酸化物を添加する方法が挙げられる。有機過酸化物としてはジクミルパーオキ サイド、ジ−t−ブチルパーオキサイドなどが挙げられる。その使用量は、( a0)と(m11)の合計重量に基づいて通常0.1〜10%好ましくは0. 5〜5%である。反応温度は、広範囲(例えば80〜230℃)に変えることができ方法に応じ適宜採択され、方法(1)では通常100〜220℃好まし くは140〜200℃、方法(2)では通常80〜180℃好ましくは110 〜150℃、方法(3)では通常80〜140℃である。方法(2)の溶剤と してはトルエン、キシレンなどが挙げられる。これらのうち、副生物が少なく 均一な反応が可能である観点から好ましいのは方法(2)である。
酸化によるカルボキシル基の導入は、例えば米国特許第3,692,877 号明細書記載の方法で行うことができる。
【0013】
樹脂(a12)および(a2)は、カルボキシル基または上記官能基に加え て、ポリマー部分を有していてもよい。ポリマー部分を構成するポリマーは、 通常300〜25,000、好ましくは1,000〜20,000とくに2, 500〜10,000のMnを有する。Mnが800〜25,000の範囲で あると、耐熱性の点で好ましい。
上記ポリマーには、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミドおよびポリウ レタン(以下それぞれPT、PS、PDおよびPUと略記)、並びにこれらの 2種以上の組合わせが含まる。これらのポリマーのうち、好ましいのは少くと も6、とくに10〜250のHLBを有する親水性ポリマーである。本発明において、HLBは、小田法のHLB[有機化合物の概念図による、無機性と有機性の比に基づく計算値]である[例えば「新・界面活性剤入門」(三洋化成工業・1981年発行;英語版1985年発行)197頁参照]。このような親水性ポリマー部分を有する樹脂は、自己乳化性を有する。
【0014】
ポリマー部分の導入は、下記1)および/または2)の方法で行うことがで きる。
1)変性剤(m12)または(m2)の少くとも一部として、該官能基(カル ボキシル、ヒドロキシル、メルカプト、アミノ、イソシアネートおよびカルボ ジイミド基からなる群から選ばれる)を有するポリマー(PT、PS、PD、 PU、およびこれらの2種以上の組合せ)又はその前駆体を用いて、該ポリマ ーで変性された樹脂を形成するか、又は該前駆体の重合反応(開環重合、重縮合、重付加など)によりポリマー部分を形成する方法;および2)(m12)および(m2)とは別の、ポリマー部分導入のための変性剤(m3)を用いて、(a1)のカルボキシル基の一部をポリマー変性するか、又は(m3)と(m12)および/または(m2)とを併用して、該官能基に加えてポリマー部分を導入する方法。
【0015】
樹脂(a12)の製造に用いる変性剤(m12)には、(m121)アミノ カルボン酸およびヒドロキシカルボン酸、(m120)それらの前駆体(上記 化合物を形成しうる化合物、以下同様)たるラクタムおよびラクトン、(m1 22)カルボキシ反応性のカップリング剤とポリカルボン酸類(酸もしくはそ のエステル形成性誘導体を指す。以下同様)との組合せ、並びにこれらの2種 以上の組合せが含まれる。(a11)の2次変性は、(m121)の(重)縮 合、(m120)の開環付加(重合)、又は(m122)のカップリング反応 によって、行うことができる。
【0016】
ラクタムには、C4〜15(好ましくはC6〜12)のもの、例えばカプロ ラクタム、エナントラクタム、ラウロラクタムおよびウンデカノラクタム;ア ミノカルボン酸には、C2〜12のもの、例えばアミノ酸[グリシン、アラニ ン、バリン、(イソ)ロイシン、フェニルアラニン等]、ω−アミノアルカン 酸(例えばω−アミノカプロン、ω−アミノエナント、ω−アミノカプリル、 ω−アミノペルゴン、ω−アミノカプリン、11−アミノウンデカンおよび1 2−アミノドデカン酸)、および芳香族アミノカルボン酸(例えばo−、m− およびp−アミノ安息香酸);ラクトンおよびヒドロキシカルボン酸には、上 記ラクタムおよびアミノカルボン酸に相当する(NHがOに置換った)もの( 例えばε−カプロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、ω− ヒドロキシカプロン酸、サリチル酸、p−およびm−ヒドロキシ安息香酸)、 並びにグリコール酸、グリセリン酸、タルトロン酸、リンゴ酸、酒石酸および ベンジル酸が含まれる。好ましいのはカプロラクタムおよび12−アミノドデ カン酸である。変性剤(m121)または(m120)の量は、(a1)の不飽和ジカルボン酸(無水物)基またはカルボキシル基1個当たり1〜10モル またはそれ以上、好ましくは1モルである。
【0017】
カルボキシ反応性のカップリング剤には、カルボキシル基と反応性の基を2 個またはそれ以上有する化合物、たとえばポリアミン(以下PAと略記)、ポ リオール、有機ポリイソシアネート(以下PIと略記)、ポリエポキシドおよ びエポキシアルコールが含まれる。これらのPA、ポリオール、PI、ポリエ ポキシドおよびポリカルボン酸には後述のもの、ラクタムおよびラクトンには 上記のもの、エポキシアルコールにはグリシドール等が含まれる。
【0018】
樹脂(a1)のカルボキシ変性度は特に限定されるものではないが、樹脂水 性分散体から形成される塗膜とプラスチック基材との接着性、および架橋後の 塗膜の耐ガソホール性の観点から、(a1)の酸価は好ましくは5〜100( mgKOH/g、以下同様)、さらに好ましくは10〜80とくに20〜60 である。
(a12)は、(a11)のカルボキシル基(カルボン酸基またはカルボン 酸無水物基、以下同様)の少くとも一部が例えば下記一般式で示されるカルボ キシ含有基に変換された構造を有する。
【0019】
−Z−(X−L−Z)−X−L−Z−OH
(−Z−)X−L[−X−(Z−L−Z−X−L−X)−Z−L−Z−OH]
(−Z−)X−L[−X−Z−(L−X−Z)−L−(Z−X−L)−Z−OH]
【0020】
式中、Zは−CO−(カルボニル基);nは0または1以上(1〜9または それ以上)の整数;Lは、アミノカルボン酸もしくはヒドロキシカルボン酸の 残基(アミノもしくはヒドロキシル基とカルボキシル基が除かれた)、又はラ クタムもしくはラクトンの残基(アミドもしくはエステル結合が除かれた); Lはポリカルボン酸の残基(2個のカルボキシル基が除かれた);Lはジア ミンもしくはジオールの残基(アミノもしくはヒドロキシル基が除かれた);
fは0または1以上の整数;Lは、(1+f)価のPA,ポリオールもしくはPIの残基(アミノ,ヒドロキシルもしくはイソシアネート基が除かれた)、 又はエポキシ開環基(エポキシドの開環により形成される基);pは1または 2;Xは、−O−(Lがヒドロキシカルボン酸もしくはラクトンの残基、Lがジオールの残基、Lがポリオールの残基もしくはエポキシ開環基のとき)または−NH−(Lがアミノカルボン酸もしくはラクタムの残基、Lがジアミンの残基、LがPAもしくはPIの残基のとき)[LがPAの残基でpが2のときは(−Z−)に結合したXは>N−][すなわち(−Z−)X−は、エステル結合、アミド結合またはイミド結合]を表す。上記および以下において、複数個存在する場合の各記号は同一でも異なっていてもよい。
エポキシ開環基には、−CH−CH(OH)−CH−、およびポリエポキシ開環基、例えば式−CR−CR−E−(CR−CR−)で示される基が含まれる。[式中、Eはポリエポキシドの残基(エポキシ基が除かれた);RおよびRの、一方(例えばR)はOHであり、他方(例えばR)はHであるか、又はそれら(例えば2個のR)が互に又はEと結合して環を形成していてもよい(Eが脂環式ポリエポキシドの残基の場合)。]
樹脂(a1)のうちで好ましいのは、(a11)とくに不飽和ジカルボン酸 (無水物)で変性されたポリオレフィンである。
【0021】
樹脂(a2)は、(a1)を変性剤(m2)の1種または2種以上と反応さ せることにより更に変性(2次変性、3次変性またはそれ以上)して、ヒドロ キシル、メルカプト、アミノ、イソシアネートおよびカルボジイミド基からな る群から選ばれる、少くとも1個の官能基を導入してなるものであり;導入し た官能基に応じて、OH変性ポリオレフィン樹脂(a21)、SH変性ポリオ レフィン樹脂(a22)、アミノ変性ポリオレフィン樹脂(a23)、NCO 変性ポリオレフィン樹脂(a24)およびカルボジイミド(以下CDと略記) 変性ポリオレフィン樹脂(a25)を包含する。
【0022】
上記官能基導入に用いる変性剤(m2)には、該官能基とカルボキシ反応性基とを有する多官能化合物、その前駆体、カルボキシ反応性基を有するカップ リング剤と該カップリング剤と反応性の基と該官能基とを有する多官能化合物 との組合せ、およびこれらの2種以上の組合せが含まれる。カルボキシ反応性 基には、ヒドロキシル、メルカプト、アミノ、イソシアネートおよびカルボジ イミド基が含まれる。これらは、導入する官能基と同一でも異なっていてもよ い。上記多官能化合物は、上記のようなポリマー(多官能ポリマー)でも、低 分子量のものでも、両者の併用でもよい。また、低分子量の多官能化合物と単 官能の(1個のカルボキシ反応性基もしくはカップリング剤と反応性の基を有 する)ポリマーとを併用してポリマー部分を導入することもできる。
(a21)、(a22)、(a23)および(a24)は、(a1)を、そ れぞれ、OH変性剤(m21)、SH変性剤(m22)、アミノ変性剤(m2 3)およびNCO変性剤(m24)と反応(直接またはカップリング剤を介し て反応)させて2次もしくは3次変性することにより製造することができる。 (a25)は(a24)をCD変性することにより製造することができる。
【0023】
OH変性剤(m21)には、(m211)カルボキシ反応性基とヒドロキシ ル基とを有する多官能化合物(ヒドロキシルアミン、ポリオール等)、(m2 10)その前駆体たるエポキシド、(m212)カルボキシ反応性基のカップ リング剤とこれと反応性の基とヒドロキシル基とを有する多官能化合物(ヒド ロキシルアミン、ポリオール、ヒドロキシカルボン酸等)との組合せ、および これらの2種以上の組合せが含まれる。
【0024】
ヒドロキシルアミンには、C2〜10の、(ジ)アルカノールアミン、シク ロアルカノールアミンおよびアルキルアルカノールアミン、例えば2−アミノ エタノール、3−アミノプロパノール、1−アミノ−2−プロパノール、4− アミノブタノール、5−アミノペンタノール、6−アミノヘキサノール、ジエ タノールアミン、ジ−n−およびi−プロパノールアミン、3−アミノメチル −3,5,5−トリメチルシクロヘキサノール、メチルエタノールアミンおよ びエチルエタノールアミンが含まれる。好ましいのは、2−アミノエタノールである。
ヒドロキシルアミンによる変性は(a1)とヒドロキシルアミンとを直接反 応させることにより行うことができる。反応温度は通常120〜230℃であ る。変性に用いるヒドロキシルアミンのアミノ基と(a1)のカルボン酸(無 水物)基との当量比は、通常0.1〜2、好ましくは0.3〜1.5とくに0 .5〜1.2、最も好ましくは1である。
【0025】
エポキシドには、モノエポキシド、例えばアルキレンオキシド(以下AOと 略記)、グリシジルエーテル(以下GEと略記)[アルキル(C1〜12また はそれ以上)GE、例えばブチルGE]、グリシジルエステル(以下GSと略 記)[モノカルボン酸(C1〜12またはそれ以上の脂肪族、脂環式および芳 香族モノカルボン酸)のGS]およびエポキシアルコール(グリシドール等) ;並びにポリエポキシド(後述のもの)が含まれる。
AOには、C2〜12またはそれ以上(好ましくはC2〜4)のAO、例え ばエチレンオキシド、1,2−プロピレンオキシド、1,2−、2,3−およ び1,3−ブチレンオキシド、テトラヒドロフランおよび3−メチル−テトラ ヒドロフラン(以下それぞれEO、PO、BO、THFおよびMTHFと略記 )、1,3−プロピレンオキシド、イソBO、C5〜12のα−オレフィンオキシド、置換AO、たとえばスチレンオキシドおよびエピハロヒドリン(エピクロルヒドリンなど)、並びにこれらの2種以上の併用(ランダム付加および/またはブロック付加)が含まれる。ヒドロキシカルボン酸には前掲のものが含まれる。
【0026】
ポリオールには、2価〜8価またはそれ以上の、高分子ポリオール(250 以上のOH当量を有する)、低分子ポリオール(250未満のOH当量を有す る)、およびこれらの2種以上の混合物が含まれる。
低分子ポリオールには、多価アルコール、ならびに低分子OH末端ポリマー (PTポリオールおよびPSポリオール)が含まれる。
多価アルコールには、以下のものが含まれる。
2価アルコール(C2〜20またはそれ以上)、例えばC2〜12の脂肪族2 価アルコール[(ジ)アルキレングリコール、たとえばエチレングリコール、 ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1 ,2−、2,3−、1,3−および1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールおよび3−メチルペンタンジオール(以下それぞれEG、DEG、PG、DPG、BD、HD、NPGおよびMPDと略記)、ドデカンジオール等];C6〜10の脂環式2価アルコール[1,4−シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等];C8〜20の芳香族2価アルコール[キシリレングリコール、ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼン等];3価〜8価またはそれ以上の多価アルコール、例えば(シクロ)アルカンポリ オール及びそれらの分子内もしくは分子間脱水物[グリセリン、トリメチロー ルプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールおよびジペンタエリスリト ール(以下それぞれGR、TMP、PE、SOおよびDPEと略記)、1,2 ,6−ヘキサントリオール、エリスリトール、シクロヘキサントリオール、マンニトール、キシリトール、ソルビタン、ジグリセリンその他のポリグリセリン等]、糖類およびその誘導体[たとえば蔗糖、グルコース、フラクトース、マンノース、ラクトース、およびグリコシド(メチルグルコシド等)];
含窒素ポリオール(3級アミノ基含有ポリオールおよび4級アンモニウム基含 有ポリオール):含窒素ジオール、例えばC1〜12の脂肪族、脂環式および 芳香族1級モノアミン[メチルアミン、エチルアミン、1−および2−プロピ ルアミン、(イソ)アミルアミン、ヘキシルアミン、1,3−ジメチルブチル アミン、3,3−ジメチルブチルアミン、1−,2−および3−アミノヘプタ ン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、シク ロプロピルアミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン、アニリン 、ベンジルアミン等]のビスヒドロキシアルキル(C2〜4)化物[ビス(2−ヒドロキシエチル)化物、ビス(ヒドロキシプロピル)化物等、たとえば米国特許第4,271,217号明細書に記載の3級窒素原子含有ポリオール]、およびそれらの4級化物[上記米国特許明細書に記載の4級化剤またはジアルキルカーボネート(後述のもの)による4級化物]、例えば上記米国特許明 細書に記載の4級窒素原子含有ポリオール;及び3価〜8価またはそれ以上の 含窒素ポリオール、例えばトリアルカノール(C2〜4)アミン(トリエタノ ールアミン等)およびC2〜12の脂肪族、脂環式、芳香族および複素環PA [後述のもの、たとえばエチレンジアミン、トリレンジアミン、アミノエチル ピペラジン]のポリヒドロキシアルキル(C2〜4)化物[ポリ(2−ヒドロ キシエチル)化物、ビス(ヒドロキシプロピル)化物等:たとえばテトラキス (2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミンおよびペンタキス(2−ヒドロ キシプロピル)ジエチレントリアミン]、およびこれらの上記と同様の4級化 物;
スルホ基含有ポリオール:上記2価および3価〜8価またはそれ以上の多価ア ルコールにスルホ基を導入してなるもの、例えばスルホグリセリン、スルホエ リスリトール、スルホジ(ヒドロキシメチル)ベンゼン、スルホジ(ヒドロキ シエチル)ベンゼン、スルホジ(ヒドロキシプロピル)ベンゼン、スルホヒド ロキシメチルヒドロキシエチルベンゼン、およびそれらの塩(後述のアニオン 性界面活性剤におけると同様の塩)。
低分子OH末端ポリマーには、後述のような、PTポリオール、PSポリオ ールおよびPUポリオールで250未満のOH当量を有するものが含まれる。 例えば低重合度のAO開環重合物および活性水素原子含有多官能化合物の低モ ルAO付加物[たとえば後述のPEG、PPG、PTMG等、ビス(ヒドロキ シエトキシ)ベンゼンおよびビスフェノールAのEO2〜4モル付加物]、低 縮合度の縮合PSポリオールおよびポリオールの低モルラクトン付加物[ポリ カルボン酸と過剰(カルボキシル基1個当り1モル)の多価アルコールとの縮 合物(たとえばジヒドロキシエチルアジペート)およびEGのカプロラクトン 1モル付加物]、ならびに低重合度のPUポリオール[PIと過剰(イソシア ネート基1個当り1モル)の多価アルコールとの反応生成物(たとえばTDI 1モルとEG2モルとの反応生成物)]が挙げられる。
【0027】
高分子ポリオールは、通常250〜3,000またはそれ以上のOH当量(OH価に基づく、OH当りの分子量)を有する。該ポリオールは、通常500 〜5,000またはそれ以上、好ましくは700〜4,500のMnを有し; 好ましくは500〜6,000、とくに700〜4,000の重量平均分子量 (測定はGPC法による。以下Mwと略記)を有する。その例には、OH末端 のポリマー[PT、PS、PD、PU、ビニル系ポリマー(以下VPと略記) およびポリマーポリオール(以下P/Pと略記)]、およびこれらの2種以上 の混合物が含まれる。
OH末端のPTには、AOの開環重合物、少くとも2個(2個〜8個または それ以上)の活性水素原子を有する開始剤に1種または2種以上のAOを付加 させた構造を有するPTポリオール(AO付加物)、およびそれら(同一また は異なる)の2分子またはそれ以上をカップリング剤でカップリングさせてな るPTポリオールが含まれる。
【0028】
AO付加の開始剤には、例えば前掲の、多価アルコール、ヒドロキシルアミ ン、アミノカルボン酸およびヒドロキシカルボン酸;多価フェノール;並びに ポリカルボン酸(後述)が含まれる。
多価フェノールには、C6〜18の2価フェノール、例えば単環2価フェノ ール(ハイドロキノン、カテコール、レゾルシノール、ウルシオール等)、ビ スフェノール(ビスフェノールA、F、C、B、ADおよびS、ジヒドロキシ ビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニル−2,2−ブタン等)、およ び縮合多環2価フェノール[ジヒドロキシナフタレン(たとえば1,5−ジヒ ドロキシナフタレン)、ビナフトール等];並びに3価〜8価またはそれ以上 の多価フェノール、例えば単環多価フェノール(ピロガロール、フロログルシ ノール、および1価もしくは2価フェノール(フェノール、クレゾール、キシ レノール、レゾルシノール等)のアルデヒドもしくはケトン(ホルムアルデヒ ド、グルタールアルデヒド、グリオキザール、アセトン)低縮合物(たとえば フェノールもしくはクレゾールノボラック樹脂、レゾールの中間体、フェノー ルとグリオキザールもしくはグルタールアルデヒドの縮合反応によって得られ るポリフェノール、およびレゾルシンとアセトンの縮合反応によって得られるポリフェノール)が含まれる。これらのうち好ましいのは、脂肪族2価アルコ ール及びビスフェノール、とくにエチレングリコール及びビスフェノールAで ある。
開始剤へのAOの付加は、通常の方法で行うことができ、無触媒、または触 媒(アルカリ触媒、アミン系触媒、酸性触媒など)の存在下(とくにAO付加 の後半の段階で)に常圧または加圧下に1段階または多段階で行なわれる。2 種以上のAOは、ランダム付加、ブロック付加、両者の組合せ(例えばランダ ム付加に次いでブロック付加)の何れでもよい。
AO付加物のカップリング剤には、ポリハライド、例えばC1〜6のアルカ ンポリハライド(例えばC1〜4のアルキレンジハライド:メチレンジクロラ イド、1,2−ジブロモエタン等);エピハロヒドリン(エピクロルヒドリン 等);およびポリエポキシド(後述のもの)が含まれる。
【0029】
OH末端のPTの例には、PTジオール、例えばポリアルキレングリコール (以下PAGと略記)[例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリ コールおよびポリテトラメチレンエーテルグリコール(以下それぞれPEG、 PPGおよびPTMGと略記)、ポリ−3−メチルテトラメチレンエーテルグ リコール]、共重合ポリオキシアルキレンジオール〔EO/PO共重合ジオー ル、THF/EO共重合ジオール、THF/MTHF共重合ジオールなど(重 量比たとえば1/9〜9/1)〕、芳香環含有ポリオキシアルキレンジオール [ポリオキシアルキレンビスフェノールA(ビスフェノールAのEOおよび/ またはPO付加物など)];および3官能以上のPTポリオール、例えばポリ オキシプロピレントリオール(GRのPO付加物など);並びにこれらの1種 以上をメチレンジクロライドでカップリングしたものが含まれる。
【0030】
OH末端のPSには、縮合PSポリオール、ポリラクトン(以下PLと略記 )ポリオール、ヒマシ油系ポリオール[ヒマシ油(リシノール酸トリグリセリド)およびそのポリオール変性物]、およびポリカーボネートポリオールが含まれる。
縮合PSポリオールは、ポリオールとポリカルボン酸類(および必要により ヒドロキシカルボン酸)との重縮合またはポリオールとポリカルボン酸無水物 およびAOとの反応により、PLポリオールはポリオールを開始剤とするラク トンの開環付加(またはポリオールとヒドロキシカルボン酸との重縮合)によ り、ヒマシ油のポリオール変性物はヒマシ油とポリオールとのエステル交換反 応により、そしてポリカーボネートポリオールはポリオールを開始剤とするア ルキレンカーボネートの開環付加/重縮合、ポリオールとジフェニルもしくは ジアルキルカーボネートの重縮合(エステル交換)、またはポリオールもしく は2価フェノール(前掲のもの:ビスフェノールA等)のホスゲン化により、 製造することができる。
PSの製造に用いるポリオールは、通常1000以下、好ましくは30〜5 00のOH当量(OH当りのMn)を有する。その例には、上記の多価アルコ ール[ジオール(例えばEG、1,4−BD、NPG、HDおよびDEG)お よび3価以上のポリオール(GR、TMP、PEなど)]、上記PTポリオー ル(PEG、PPG、PTMG等)、およびこれらの2種以上の混合物が含ま れる。縮合PSポリオールの製造に好ましいのは、ジオール、およびそれと少 割合(たとえば10当量%以下)の3価以上のポリオールとの併用である。
【0031】
ポリカルボン酸には、ジカルボン酸および3価〜4価またはそれ以上のポリ カルボン酸が含まれる。それらの例には、C2〜30またはそれ以上(好まし くはC2〜12)の飽和および不飽和の脂肪族ポリカルボン酸、例えばC2〜 15ジカルボン酸(たとえばシュウ、コハク、マロン、アジピン、スベリン、 アゼライン、セバチン、ドデカンジカルボン、マレイン、フマルおよびイタコ ン酸)、C6〜20トリカルボン酸(たとえばトリカルバリルおよびヘキサン トリカルボン酸)];C8〜15の芳香族ポリカルボン酸、例えばジカルボン 酸(たとえばテレフタル、イソフタルおよびフタル酸)、トリ−およびテトラ −カルボン酸(たとえばトリメリットおよびピロメリット酸);C6〜40の 脂環式ポリカルボン酸(ダイマー酸など);及びスルホ基含有ポリカルボン酸 [上記ポリカルボン酸にスルホ基を導入してなるもの、例えばスルホコハク、スルホマロン、スルホグルタル、スルホアジピンおよびスルホイソフタル酸、 およびそれらの塩(後述のアニオン性界面活性剤におけると同様の塩)];並 びにカルボキシ末端のポリマーが含まれる。
カルボキシ末端のポリマーには、PTポリカルボン酸、例えばポリオール[ 上記の多価アルコール、PTポリオール等]のカルボキシメチルエーテル(ア ルカリの存在下にモノクロル酢酸を反応させて得られる);及びPD、PSお よび/またはPUポリカルボン酸、例えば上記ポリカルボン酸を開始剤として ラクタムもしくはラクトン(前記)を開環重合させてなるポリラクタムポリカ ルボン酸およびPLポリカルボン酸、上記ポリカルボン酸類の2分子またはそ れ以上をポリオール(上記)またはPAもしくはPI(後述)でカップリング (エステル化またはアミド化)させてなる縮合PSポリカルボン酸および縮合 PDポリカルボン酸、および上記のポリカルボン酸類およびポリオールとPI を反応(ウレタン化およびエステル化もしくはアミド化)させてなるPUポリ カルボン酸が含まれる。
【0032】
エステル形成性誘導体には、酸無水物、低級アルキル(C1〜4)エステル および酸ハライド、例えばコハク、マレイン、イタコンおよびフタル酸無水物 、テレフタル酸ジメチル、並びにマロニルジクロライドが含まれる。
縮合PSポリオールの製造に好ましいのは、ジカルボン酸類、およびそれと 少割合(たとえば10当量%以下)の3価〜4価またはそれ以上のポリカルボ ン酸類との併用である。
ラクトンおよびヒドロキシカルボン酸には前掲のものが含まれる。
アルキレンカーボネートには、C2〜6のアルキレン基を有するもの、例え ばエチレンおよびプロピレンカーボネートが含まれる。ジアルキルカーボネー トには、C1〜4のアルキル基を有するもの、例えばジメチル、ジエチルおよ びジ−i−プロピルカーボネートが含まれる。
OH末端のPSの具体例には、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジ ペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリネオペンチルアジペート、ポリ エチレン/プロピレンアジペート、ポリエチレン/ブチレンアジペート、ポリブチレン/ヘキサメチレンアジペート、ポリジエチレンアジペート、ポリ(ポ リテトラメチレンエーテル)アジペート、ポリエチレンアゼレート、ポリエチ レンセバケート、ポリブチレンアゼレート、ポリブチレンセバケート、ポリカ プロラクトンジオールおよびポリヘキサメチレンカーボネートジオールが含ま れる。
OH末端のPDには、ポリカルボン酸類(上記)を、ヒドロキシルアミン( 前記)又はポリオール(上記)およびPA(後述)と重縮合させてなる、ポリ (エステル)アミドポリオールが含まれる。
【0033】
OH末端のPUには、ポリオールをPIで変性してなるOH末端ウレタンプ レポリマーが含まれる。ポリオールには、前掲の、多価アルコール、高分子ポ リオール(上記OH末端のPTおよびPS、ならびに後述のOH末端のVPお よびP/P)、並びにこれらの2種以上の併用が含まれる。好ましいのは高分 子ポリオール(とくにOH末端のPSおよびとくにPT)およびこれと低分子 ポリオール(とくに多価アルコール)との併用である。併用する低分子ポリオ ールの量は、熱架橋性樹脂水性分散体の用途および要求される性能に応じて適 宜変えることができるが、一般に、高分子ポリオール1当量に対して、0.0 1〜0.5当量、さらに0.02〜0.4当量とくに0.1〜0.2当量が好 ましい。OH末端ウレタンプレポリマー製造に当り、ポリオールとPIとの当 量比(OH/NCO比)は、通常1.1〜10、好ましくは1.4〜4とくに 1.4〜2である。ポリオールとPIとは、1段で反応させても、多段で反応 (例えばポリオールもしくはPIの一部を反応させたのち残部を反応)させて もよい。
【0034】
PIには、2〜6個またはそれ以上(好ましくは2〜3個とくに2個)のイ ソシアネート基を有する、下記のPI、およびこれらの2種以上の混合物が含 まれる。
C(NCO基中の炭素を除く、以下同様)2〜18の脂肪族PI:ジイソシア ネート(以下DIと略記)、例えばエチレンDI、テトラメチレンDI、ヘキサメチレンDI(HDI)、ヘプタメチレンDI、オクタメチレンDI、デカ メチレンDI、ドデカメチレンDI、2,2,4−および/または2,4,4 −トリメチルヘキサメチレンDI、リジンDI、2,6−ジイソシアナトメチ ルカプロエート、2,6−ジイソシアナトエチルカプロエート、ビス(2−イ ソシアナトエチル)フマレートおよびビス(2−イソシアナトエチル)カーボ ネート;及び3官能以上のPI(トリイソシアネート等)、例えば1,6,1 1−ウンデカントリイソシアネート、1,8−ジイソシアネート−4−イソシ アネートメチルオクタン、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネートお よびリジンエステルトリイソシアネート(リジンとアルカノールアミンとの反 応生成物のホスゲン化物、2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナト ヘキサノエート、2−および/または3−イソシアナトプロピル−2,6−ジ イソシアナトヘキサノエートなど);
【0035】
C4〜15の脂環式PI:DI、例えばイソホロンDI(IPDI)、ジシク ロヘキシルメタン−4,4’−DI(水添MDI)、シクロヘキシレンDI、 メチルシクロヘキシレンDI、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロ ヘキシレン−1,2−ジカルボキシレートおよび2,5−および/または2, 6−ノルボルナンDI;及び3官能以上のPI(トリイソシアネート等)、例 えばビシクロヘプタントリイソシアネート;
C8〜15の芳香脂肪族PI:m−および/またはp−キシリレンDI(X DI)、ジエチルベンゼンDIおよびα,α,α’,α’−テトラメチルキシ リレンDI(TMXDI);
C6〜20の芳香族PI:DI、例えば1,3−および/または1,4−フェ ニレンDI、2,4−および/または2,6−トリレンDI(TDI)、4, 4’−および/または2,4’−ジフェニルメタンDI(MDI)、m−およ びp−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート、4,4’−ジイソシ アナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトビフェニ ル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタンおよび 1,5−ナフチレンDI;及び3官能以上のPI(トリイソシアネート等)、例えば粗製TDI、粗製MDI(ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネ ート);
【0036】
並びに、PIの変性体:これらのPIの変性体(例えばCD、ウレタン、ウレ ア、イソシアヌレート、ウレトイミン、アロファネート、ビウレット、オキサ ゾリドンおよび/またはウレトジオン基を有する変性体)、たとえばMDI、 TDI、HDI、IPDIなどのウレタン変性物(ポリオールと過剰のPIと を反応させて得られるNCO末端ウレタンプレポリマー)、ビウレット変性物 、イソシアヌレート変性物、トリヒドロカルビルホスフェート変性物、およびこれらの混合物。
ウレタン変性に用いるポリオールには、前述の多価アルコール、PTポリオ ールおよび/またはPSポリオールが含まれる。好ましいのは、500以下と くに30〜200のOH当量を有するポリオール、例えばグリコール(EG、 PG、DEG、DPG等)、トリオール(TMP、GR等)、4官能以上の高 官能ポリオール(PE、SO等)およびこれらのAO(EOおよび/またはP O)(1〜40モル)付加物、とくにグリコールおよびトリオールである。ウ レタン変性におけるPIとポリオールとの当量比(NCO/OH比)は、通常 1.1〜10、好ましくは1.4〜4とくに1.4〜2である。
上記変性PIの遊離イソシアネート基含量は通常8〜33%、好ましくは1 0〜30%、とくに好ましくは12〜29%である。
PIのうちで、耐光性の観点から好ましいのは、非芳香族系(脂肪族、脂環 式および芳香脂肪族)PI、とくに脂肪族PI、脂環式PIおよびこれらの併 用である。
【0037】
OH末端のVPには、ポリブタジエン系ポリオール、例えばOH末端のブタ ジエンホモポリマーおよびコポリマー(スチレン−ブタジエンコポリマー、ア クリロニトリル−ブタジエンコポリマーなど)[1,2−ビニル構造を有する もの、1,4−トランス構造を有するもの、1,4−シス構造を有するもの、 およびこれらの2種以上を有するもの(1,2−ビニル/1,4−トランス/1,4−シスのモル比100〜0/100〜0/100〜0、好ましくは10 〜30/50〜70/10〜30]、並びにこれらの水素添加物(水素添加率 :例えば20〜100%);アクリルポリオール、例えばアクリル共重合体[ アルキル(C1〜20)(メタ)アクリレート、またはこれらと他のモノマー (スチレン、アクリル酸など)との共重合体]にヒドロキシル基を導入したも の[ヒドロキシル基の導入は主としてヒドロキシエチル(メタ)アクリレート による];および部分鹸化エチレン/酢酸ビニル共重合体が含まれる。
【0038】
P/Pは、ポリオール(前述のOH末端のPTおよび/またはPS、または これと前述の多価アルコールとの混合物)中でエチレン性不飽和モノマーをそ の場で重合させることにより得られる。エチレン性不飽和モノマーには、後述 の(b)の原料モノマーとして挙げられるもの含まれる。具体的には、アクリ ル系モノマー、例えば(メタ)アクリロニトリルおよびアルキル(C1〜20 またはそれ以上)(メタ)アクリレート(メチルメタクリレート等);炭化水 素(以下HCと略記)系モノマー、例えば芳香族不飽和HC(スチレン等)お よび脂肪族不飽和HC(C2〜20またはそれ以上のアルケン、アルカジエン 等、例えばα−オレフィンおよびブタジエン);並びにこれらの2種以上の併 用[例えばアクリロニトリル/スチレンの併用(重量比100/0〜80/2 0)]が含まれる。P/Pは、例えば5〜80%またはそれ以上、好ましくは 30〜70%の重合体含量を有する。
高分子ポリオールのうちで好ましいのはPTポリオールおよびPSポリオー ルである。
【0039】
(m212)のカップリング剤には、アミノもしくはヒドロキシル基と反応 性の基と(イソシアネート基、エポキシ基、ハロゲン含有基等)と、カルボキ シ反応性基(イソシアネート基、エポキシ基等)とを有するもの、例えばPI 、ポリエポキシド(後述のもの)、エピハロヒドリン(エピクロルヒドリン等)およびエポキシアルコール(グリシドール等)が含まれる。
樹脂(a21)は、(a1)と(m211)との直接反応(エステル結合もしくはアミド結合の形成)、(a1)への(m210)の開環付加、(m21 2)のカップリング剤による多官能化合物と(a1)とのカップリング(ウレ タン結合もしくはウレア結合の形成、エポキシ開環付加、または脱ハロゲン化 水素)により、製造することができる。
【0040】
樹脂(a21)のOH変性度は特に限定されるものではないが、(a21) は通常4〜280(mgKOH/g、以下同様)のOH価を有する。(c)と の反応性、樹脂水性分散体から形成される塗膜とプラスチック基材との接着性 、および架橋後の塗膜の耐ガソホール性の観点から、(a21)は5〜100、さらに10〜80、とくに20〜60のOH価を有するのが好ましい。
(a21)は、(a1)のカルボキシル基が、例えば下記一般式で示される OH含有基に変換された構造を有する。
【0041】
−Z−(O−A−OH
(−Z−)−A(−OH)
−Z−NH−L[−NH−Z−(X−A(−OH)
−Z−O−L[−X−(Z)−A(−OH)
(−Z−O−L−)N−A(−OH)
【0042】
式中、vは1以上の整数;AはC2〜12のアルキレン基または一般式−CH−CH(−R)−で示される基;Rはフェニル基、ヒドロキシメチル基またはC2〜13のアルコキシメチルもしくはアシロキシメチル基;Aは(1+v)価のヒドロキシルアミンもしくはポリオールの残基[アミノ(−NHR)もしくはヒドロキシル基が除かれた];AはAまたはヒドロキシカルボン酸の残基;Aはヒドロキシルアミンの残基(アミノ基が除かれた);Lは(1 +f)価のPIの残基;Lは(1+f)価のエポキシ開環基;Xは、−O− (A、Aがポリオールもしくはヒドロキシカルボン酸の残基のとき)、また は−NR−(A、Aがヒドロキシルアミンの残基のとき);RはH、C1〜 10のアルキル基またはC2〜4のヒドロキシアルキル基;rおよびqは0または1(Aがヒドロキシカルボン酸の残基のときはrは0でqは1、Aがヒ ドロキシルアミンの残基のときはrは1でqは1、Aがポリオールの残基のときはrは1でqは0);Zおよびfとエポキシ開環基および各残基の定義は、前記カルボキシ含有基の一般式におけると同じである。
【0043】
SH変性剤(m22)には、(m221)カルボキシ反応性基とメルカプト 基とを有する多官能化合物(ポリチオール、メルカプトアミン等)、(m22 0)その前駆体(メルカプト化剤等)、(m222)カルボキシ反応性のカッ プリング剤と該カップリング剤と反応性の基とメルカプト基とを有する多官能 化合物(ポリチオール、メルカプトアミン、メルカプトカルボン酸等)との組 合せ、およびこれらの2種以上の組合せが含まれる。
ポリチオール、メルカプトアミンおよびメルカプトカルボン酸には、前掲の ヒドロキシルアミン、ポリオール(多価アルコール、OH末端ポリマー等)お よびヒドロキシカルボン酸に相当する[OHがSHに、又はOHおよびO(エ ーテル結合もしくはカルボニル基のOの少くとも一部)がSHおよびSに置き 換った]ものが含まれる。例えばアルカンポリチオール(1,4−ブタンジチ オール等)、SH末端ポリマー[ポリ(チオ)エーテルポリチオール、ポリ( チオ)エステルポリチオール等]、アミノアルキルメルカプタン(2−アミノ エチルメルカプタン等)、および脂肪族および芳香族メルカプトカルボン酸( チオグリコール酸、チオリンゴ酸、メルカプト安息香酸等)が挙げられる。カ ップリング剤には、(m212)におけると同様のものが含まれる。メルカプ ト化剤には、硫化水素および五硫化二リンが含まれる。
【0044】
樹脂(a22)は、OH含有多官能化合物に代えてSH含有多官能化合物を 用いる以外は(a21)と同様にして(a1)を変性する方法、または(a2 1)のヒドロキシル基の少くとも一部をメルカプト化剤でメルカプト基に変換 する方法により、製造することができる。
(a22)のSH変性度は特に限定されるものではないが、樹脂水性分散体 から形成される塗膜とプラスチック基材との接着性、および架橋後の塗膜の耐ガソホール性の観点から、SH当量(メルカプト基当りの分子量)が、前記( a21)のOH当量と同様の範囲内にあるのが好ましい。
(a22)は、(a1)のカルボキシル基が、前記(a21)のヒドロキシ 含有基に相当する[OHがSHに、又はOHおよびO(エーテル結合もしくは カルボニル基のOの少くとも一部)がSHおよびSに置き換った]メルカプト 含有基、または上記OH含有基中のOHの少くとも一部がSHに置換されたメ ルカプト含有基に変換された構造を有する。
【0045】
アミノ変性剤(m23)には、(m231)カルボキシ反応性基とアミノ基 とを有する多官能化合物(PA等)、(m230)その前駆体(ブロックドP A、ブロックドヒドロキシルアミン、アルキレンイミン、アミノアルキル化剤 等)、(m232)カルボキシ反応性のカップリング剤と、該カップリング剤 と反応性の基とアミノ基とを有する多官能化合物(PA等)もしくはその前駆 体(ブロックドPA、ブロックドヒドロキシルアミン、ブロックドアミノカル ボン酸等)との組合せ;およびこれらの2種以上の組合せが含まれる。
【0046】
PAには、1級および/または2級PA、例えば前記PIに相当する(NC OがNHに置き換った)、脂肪族(C2〜18)、脂環式(C4〜15)、芳香脂肪族(C8〜15)および芳香族(C6〜20)のPA;ポリアルキレン(C2〜6)PA(重合度2〜10またはそれ以上)、例えばポリエチレンPA(ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等)、および相当するポリプロピレンPA;重合脂肪酸PA[脂肪酸(リノール酸、リノレン酸、オレイン酸等)の重合体(ダイマー酸など)から誘導される(そのアミドもしくはニトリルを水素化してなる)PA];アミノ末端ポリマー(下記);これらのPAの部分アルキル(C1〜10)化および/またはヒドロキシアルキル(C2〜4)化物(N−アルキルジアミン、N,N’−ジアルキルジアミン、N−ヒドロキシアルキルジアミン、N,N’−ジヒドロキシアルキルジアミン等);並びに複素環PA、例えばピペラジン、イミダゾリジン、ピラゾリジン等、およびそれらのN−アミノアルキル−およびN,N’−ジアミノアルキル置換体(アミノエチルピペラジン等)が含まれる。
【0047】
アミノ末端ポリマーには、アミノ末端PT、例えば前記ポリオール(多価ア ルコール、PTポリオール等)のC3〜10(好ましくはC3)アミノアルキ ルエーテル[シアノアルキル化物(シアノエチル化物等)の水素化物];アミ ノ末端PD、例えばアミノ末端縮合PD[上記PAとポリカルボン酸類(前掲 )との重縮合により得られる]およびアミノ末端ポリラクタム[上記PAを開始剤とラクタムもしくはアミノカルボン酸(前掲)との開環付加もしくは重縮合 により得られる]が含まれる。
好ましいPAは、ジアミン(以下DAと略記)、とくに脂肪族DAである。 更に好ましいのは、C2〜12のもの[エチレンDA(以下EDAと略記)、 ヘキサメチレンDA、ヘプタメチレンDA、オクタメチレンDAおよびデカメ チレンDA]、とくにEDAである。
【0048】
ブロックドPA、ブロックドヒドロキシルアミンおよびブロックドアミノカ ルボン酸には、それぞれ、上記PA、前掲のヒドロキシルアミンおよびアミノ カルボン酸のアミノ基を、ケトンまたはアルデヒドでケチミン−ブロックまた はアルジミン−ブロックしてなる、ポリケチミン、ヒドロキシル基含有ケチミ ンおよびカルボキシル基含有ケチミン並びに相当するアルジミンが含まれる。 ケトンおよびアルデヒドには、C3〜8のケトン(アセトン、メチルエチルケ トン等)およびC2〜8のアルデヒド(アセトアルデヒド、プロピオンアルデ ヒド等)が含まれる。
アルキレンイミンには、C2〜12(好ましくはC2〜6)のもの、例えば エチレンイミン、プロピレンイミン、ブチレンイミンおよびヘキシレンイミン が含まれる。
カップリング剤には(m212)におけると同様のものが含まれる。
アミノアルキル化剤には、シアノアルキル化剤[例えば(メタ)アクリロニ トリル]と還元剤(水素等)との組合せが含まれる。
【0049】
樹脂(a23)は、(a1)と(ブロックド)PAとの反応(アミド結合の 形成)、(a1)とブロックドヒドロキシルアミンとの反応(エステル結合の 形成)、(a1)へのアルキレンイミンの開環付加、(a21)のヒドロキシ ル基の少くとも一部のアミノアルキル化(例えばアクリロニトリルによるシア ノエチル化および水素化)、(m232)のカップリング剤による多官能化合 物と(a1)とのカップリング(ウレタン結合、ウレア結合もしくはアミド結 合の形成、エポキシ開環付加、または脱ハロゲン化水素)により、製造するこ とができる。ブロックドPA、ブロックドヒドロキシルアミンまたはブロック ドアミノカルボン酸を用いた場合は、必要によりブロックドアミノ基(ケチミ ン−ブロックまたはアルジミン−ブロックされたアミノ基)を加水分解してア ミノ基に変換することができる。
PAによる変性は、(a1)とPAとを直接反応させることにより行うこと ができる。PAのアミノ基/(a1)のカルボン酸(無水物)基の当量比は、 通常0.1〜2/1、好ましくは0.3〜1.5/1、更に好ましくは0.5 〜1.2/1とくに1/1である。反応温度は通常120〜230℃である。
【0050】
樹脂(a23)のアミノ変性度は特に限定されるものではないが、樹脂水性 分散体から形成される塗膜とプラスチック基材との接着性、および架橋後の塗 膜の耐ガソホール性の観点から、アミン価(1級および2級アミン価)は、通 常4〜280(mgKOH/g)、好ましくは4〜100、特に5〜50であ る。
(a23)は、(a1)のカルボキシル基が、例えば下記一般式で示される アミノ含有基、または(a21)のヒドロキシル基のOHの少くとも一部がア ミノプロピル基(−CHCHCHNH)に変換された構造を有する。これらのアミノ基の一部または全部はブロック(ケチミン−ブロックまたはアルジミン−ブロック)されていてもよい。
【0051】
−Z−NH−L[−NH−Z−(X)−A(−NHR)
(−Z−)−NR−A(−NHR)
−Z−O−L[−X−(Z)−A(−NHR)
(−Z−O−L−)N−A(−NHR)
【0052】
式中、Aは(1+v)価のアミノカルボン酸の残基またはA;Aは(1+v)価のヒドロキシルアミンの残基(ヒドロキシル基が除かれた)またはA;Aは(1+v)価のポリアミンの残基[アミノ基(−NHR)が除かれた];Xは、−O−(A、Aがヒドロキシルアミンもしくはアミノカルボン酸の残基のとき)または−NR−(A、Aがポリアミンの残基のとき);rおよびqは0または1(Aがアミノカルボン酸の残基のときはrは0でqは1、Aがポリアミンの残基のときはrは1でqは1、Aがヒドロキシルアミンの残基のときはrは1でqは0);v、L、L、R、Zおよびfとエポキシ開環基および各残基の定義は、前記(OH含有基の一般式における)と同じである。
【0053】
NCO変性剤(m24)には、(m241)カルボキシ反応性基とイソシア ネート基とを有する多官能化合物(PI)、(m240)その前駆体(ブロッ クドPI、ホスゲン等)、(m242)イソシアネート反応性基を有するかイ ソシアネート反応性基を形成し得るカルボキシ反応性カップリング剤とPIと の組合せ、およびこれらの2種以上の組合せが含まれる。
PIには、前掲のPI(脂肪族、脂環式、芳香脂肪族および芳香族PI、並 びにそれらのPIの変性体)の外に、NCO末端のポリマー、例えば2個〜8 個またはそれ以上の活性水素原子含有基(例えばヒドロキシル、アミノ、メル カプトおよびカルボキシル基)を有するポリマー(PT、PS、PD等)、例 えば前掲のOH末端、SH末端、アミノ末端およびカルボキシ末端のポリマー を過剰の上記PIと反応させてなるNCO末端ポリマー、および上記アミノ末 端のポリマーをホスゲンと反応させてなるNCO末端ポリマーが含まれる。
【0054】
ブロックドPIには、これらのPIのイソシアネート基の一部または全部を ブロック化剤[例えば米国特許第4,524,104号明細書に記載の、フェ ノール類、活性メチレン化合物、ラクタム、オキシム、ビサルファイト、3級アルコール、2級芳香族アミン、イミド、メルカプタン等]でブロッキングし たものが含まれる。
カップリング剤には、イソシアネート反応性基を有するカルボキシ反応性カ ップリング剤、例えばカルボキシル基以外の活性水素原子含有基(ヒドロキシ ル、アミノおよび/またはメルカプト基)を少くとも2個有する多官能化合物 [前掲のポリオール(多価アルコール、PTポリオール等)、ポリアミン、ヒ ドロキシルアミンおよびポリチオール]、及び上記活性水素原子含有基を有す るカルボン酸(前掲の、アミノカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸およびメル カプトカルボン酸);並びにイソシアネート反応性基を形成し得るカルボキシ 反応性カップリング剤、例えばエポキシド[前掲のモノエポキシド(AO、G E、GSおよびエポキシアルコール)、およびポリエポキシド(後述のもの) ]が含まれる。
【0055】
樹脂(a24)は、(a1)、(a21)、(a22)もしくは(a23) と(ブロックド)PIとの反応(アミド、ウレタン、チオウレタンもしくはウ レア結合の形成);(a23)のホスゲン化;(m242)の多官能化合物に よる(a1)と(ブロックド)PIとのカップリング(エステル、アミドもし くはチオエステル結合、およびウレタン、ウレアもしくはチオウレタン結合の 形成)、活性水素原子含有基を有するカルボン酸による(a1)と(ブロック ド)PIとのカップリング(エステル、アミドもしくはチオエステル結合、お よびアミド結合の形成)、又は(a1)へのエポキシドの開環付加および生成 したエポキシ開環基中のOHと(ブロックド)PIとの反応(ウレタン結合の 形成)により、製造することができる。ブロックドPIを用いた場合は、必要 によりブロックドイソシアネート基をその解離温度以上に加熱してデブロッキ ングして遊離のイソシアネート基に変換することができる。
【0056】
樹脂(a24)のNCO変性度は特に限定されるものではないが、樹脂水性 分散体から形成される塗膜とプラスチック基材との接着性、および架橋後の塗 膜の耐ガソホール性の観点から、イソシアネート含有量は、通常0.2〜5%、好ましくは0.4〜4%、とくに0.8〜2%である。
(a24)は、(a1)のカルボキシル基が、例えば下記一般式で示される イソシアネート含有基に変換され[(a12)がLのエポキシ開環基を有するときは、該基中のOHが−O−Z−NH−L(−NCO)に変換され]た構造、(a21)のOHが−O−Z−NH−L(−NCO)に変換された構造、(a22)のSHが−S−Z−NH−L(−NCO)に変換された構造、(a23)のアミノ基(−NHR)が−NR−Z−NH−L(−NCO)もしくはイソシアネート基に変換された構造を有する。これらのイソシアネート基の一部または全部 はブロック(フェノール−ブロック、オキシム−ブロック、ラクタム−ブロッ ク等)されていてもよい。
【0057】
−Z−NH−L(−NCO)
−Z−X−A[−X−Z−NH−L(−NCO)
−Z−X−A[−Z−NH−L(−NCO)
【0058】
式中、Aは(1+v)価のポリオール、ポリアミン、ヒドロキシルアミンまたはポリチオールの残基;Aは(1+v)価のアミノカルボン酸、ヒドロキシカルボン酸またはメルカプトカルボン酸の残基;Xは−O−(Aがポリオールの残基、Aがヒドロキシカルボン酸の残基のとき)、−NR’−(Aがポリアミンの残基、Aがアミノカルボン酸の残基のとき)、−S−(Aがポリチオールの残基、Aがメルカプトカルボン酸の残基のとき)または一方が−O−で他方が−NR’−(Aがヒドロキシルアミンの残基のとき);R’はHまたはC1〜10のアルキル基;v、L、Zおよびfと各残基の定義は、前記(ヒドロキシ含有基の一般式における)と同じである。
【0059】
CD変性樹脂(a25)は、(a24)のイソシアネート基とイソシアネー ト基[(a24)のイソシアネート基またはPIのイソシアネート基]が反応 して炭酸ガスを放出し、CDを形成したものである。CD変性は、無触媒で高 温で行ってもよいが、CD化触媒たとえばホスホレン化合物(1−エチル−3−メチル−ホスホリン−1−オキシド等)のようなリン系化合物の存在下に行 うのが好ましい。
樹脂(a25)のCD変性度は特に限定されるものではないが、樹脂水性分 散体から形成される塗膜とプラスチック基材との接着性、および架橋後の塗膜 の耐ガソホール性の観点から、CD含有量は、通常0.2〜5%、好ましくは 0.4〜4%、とくに0.8〜2%である。
(a25)は、(a24)のイソシアネート基(−NCO)の少くとも一部が−N=C=N−L(−NCO)に変換された構造、または(a24)の2分子(またはそれ以上)が−N=C=N−を介して結合された構造、例えばPIで変性された(a24)のイソシアネート含有基中の−L(−NCO)およびホスゲンで変性された(a24)のイソシアネート含有基中の−A(−NCO)がそれぞれ下記一般式で示される基に変換された構造を有する。
【0060】
−L(−NCO)f−1−N=C=N−L(−NCO)f−1
−A(−NCO)v−1−N=C=N−A(−NCO)v−1
【0061】
ポリマー部分導入用の変性剤(m3)には、カルボキシ反応性基を1個のみ 有する単官能ポリマー、その前駆体、カルボキシ反応性カップリング剤と該カ ップリング剤と反応性の基を1個のみ有する単官能ポリマーとの組合せ、およ びこれらの2種以上の組合せが含まれる。
上記のカルボキシ反応性基にはヒドロキシル、メルカプト、アミノ、イソシ アネートおよびCD基が含まれる。上記カルボキシ反応性カップリング剤には 、前記(m2)におけるカップリング剤と同様のものが含まれ;これと組合せて用いられる単官能ポリマーが有する反応性の基には、(m2)におけると同様 のものが含まれる。
【0062】
(m3)の単官能ポリマーには、前述の(m2)中のOH末端ポリマー、S H末端ポリマー、アミノ末端ポリマー、NCO末端ポリマーおよびCD含有ポ リマーに相当する(単官能である点を除いて同様の)、単官能の、OH末端ポリマー(m31)、SH末端ポリマー(m32)、アミノ末端ポリマー(m3 3)、NCO末端ポリマー(m34)およびCD含有ポリマー(m35)が含 まれる。カップリング剤と組合せて用いられる単官能ポリマーには、これらの 外に、単官能カルボキシ末端ポリマー(m30)が含まれる。
【0063】
これらの単官能ポリマーには、下記のものが含まれる。それらは、開始剤と して単官能化合物を用いるか、又は重合(重縮合,重付加)成分の一部として (もしくは反応停止剤として)単官能化合物を用いる以外は、(m2)中の各 官能基含有ポリマーと同様にして製造することができる。それらの製造に用い られる、AO、各種ポリオール、ポリカルボン酸類、ラクトン、ヒドロキシカ ルボン酸、ラクタム、アミノカルボン酸、PA、PI、メルカプト化剤、アミ ノアルキル化剤等には、前記(m2)において挙げたと同様のものが含まれ; 単官能化合物には、以下のものが含まれる:1個の活性水素原子を有する化合 物、例えばC1〜20またはそれ以上の、1価アルコール[たとえば(シクロ )アルカノール(メタノール、シクロヘキサノール等)、アラルキルアルコール(ベンジルアルコール等)、セロソルブおよびカルビノール(後述)]、1価フェノール(フェノール、クレゾール、アルキルフェノール、スチレン化フェノール等)、2級モノアミン(ジアルキルアミン、モルホリン等)およびモノカルボン酸[脂肪族モノカルボン酸(脂肪酸たとえば酢酸、プロピオン酸および酪酸、並びにアルコキシ脂肪酸たとえばメトキシ酢酸)、および芳香族モノカルボン酸(たとえば安息香酸)];C1〜20またはそれ以上の、モノアミン(アルキルアミン、ベンジルアミン、アニリン等);C1〜20またはそれ以上の、モノイソシアネート(アルキルイソシアネート、ベンジルイソシアネート、フェニルイソシアネート等)。
【0064】
(m31)には、PTモノオール、例えば活性水素原子を1個有する開始剤 (1価アルコール、1価フェノール、2級モノアミン、モノカルボン酸等)に AOを付加させた構造を有するポリオキシアルキレンモノオール(AO付加物 、PAGのモノカルボン酸エステル等);PSモノオール、例えばPLモノオール[モノオール(1価アルコールもしくはPTモノオール)へのラクトンの 開環付加物(またはヒドロキシカルボン酸との重縮合物)]、及び縮合PSモ ノオール(ポリオールとモノカルボン酸類およびポリカルボン酸類との重縮合 物、およびモノカルボン酸類とPSポリオールとの部分エステル化物];PD モノオール、例えば縮合PDモノオール[モノカルボン酸類およびポリオール とPAとの重縮合物、およびポリ(エステル)アミドポリオールとモノカルボ ン酸類との部分エステル化物];並びにPUモノオール、例えば上記モノオー ルおよびポリオールとPIとの重付加物、およびポリオールとモノイソシアネ ートとの重付加物]が含まれる。
【0065】
(m32)には、(m31)に相当する[OHがSHに、又はOHおよびO (エーテル結合もしくはカルボニル基のOの少くとも一部)がSHおよびSに 置き換った]ポリマー、例えば(m31)のメルカプト化物が含まれる。
(m33)には、PTモノアミン、例えば(m31)のC3〜10アミノア ルキルエーテル[シアノエチル化物の水素化物];PDモノアミン、例えばポ リラクタムモノアミド[モノアミンへのラクタムの開環付加物(またはアミノ カルボン酸の重縮合物)]、および縮合PDモノアミン(PAとポリカルボン 酸類とモノカルボン酸類もしくはモノアミンとの重縮合物)が含まれる。
(m34)には、モノオールおよびポリオールとPIとの重付加物、および ポリオールとモノイソシアネートとの部分重付加物が含まれる。(m35)に は、(m34)のCD変性物が含まれる。
【0066】
(m30)には、PTモノカルボン酸、例えばPTモノオールのカルボキシ メチルエーテル;PD、PSおよび/またはPUモノカルボン酸、例えばモノ カルボン酸へラクトンもしくはラクタムを開環付加(またはヒドロキシカルボ ン酸もしくはアミノカルボン酸を重縮合)させてなるPLモノカルボン酸およ びポリラクタムモノカルボン酸、モノカルボン酸類およびポリカルボン酸類を ポリオール,PAまたはPIでカップリング(エステル化またはアミド化)さ せてなる縮合PSモノカルボン酸および縮合PDモノカルボン酸、ポリカルボン酸類およびモノオールとPIを反応(ウレタン化およびエステル化もしくは アミド化)させてなるPUエステルモノカルボン酸およびPUアミドモノカル ボン酸が含まれる。
【0067】
ポリマー部分を有する樹脂(a)は、変性剤[(m12)もしくは(m2) または(m3)]として予め製造された多官能または単官能ポリマー(PT、 PS、PDおよびPUの1種以上)を用いて、樹脂(a1)[(a11)もし くは(a12)]と、直接もしくはカップリング剤を介して、反応させる方法 ;またはそれらポリマーの前駆体を(a1)の存在下にその場で重合(開環重 合、重縮合、重付加など)させてポリマー部分を形成する方法により、製造す ることができる。
上記ポリマーの製造およびその前駆体によるポリマー部分の形成は、通常の 重合(開環重合、重縮合、重付加など)条件下で行うことができる。
【0068】
変性剤としてポリマーを用いて(a1)と反応させる方法には、例えば1) 溶融状態の(a1)とポリマーおよび必要によりカップリング剤を混合して加 熱する方法、2)(a1)の溶液にポリマーおよび必要によりカップリング剤 を混合して加熱する方法、および3)2軸押出機で(a1)とポリマーおよび 必要によりカップリング剤を加熱混練する方法が含まれる。加熱の温度は、ポ リマーの反応性、反応の種類等により異なるが、一般に、1)では通常40〜 280℃好ましくは80〜200℃、2)では通常40〜200℃好ましくは 70〜150℃、3)では通常80〜150℃である。2)の方法において、 溶剤としてはトルエン、キシレンなどが挙げられる。圧力は反応の種類等によ り異なるが、重縮合以外の反応は、安全性および経済性の観点から、0〜0. 8MPaとくに0〜0.4MPaの常圧または加圧下で行うのが好ましい。重 縮合は、通常常圧または減圧下で行われる。これらの方法のうち、副生物が少 なく均一な反応が可能であるとの観点から好ましいのは(2)の方法である。
【0069】
樹脂(a)は、通常800〜25,000、好ましくは1,000〜20,000、特に2,500〜10,000である。Mnが800〜25,000 の範囲であると、耐熱性および(c)との反応性の点で好ましい。
(a)は、造膜性の観点から、少くとも−45℃、さらに少くとも−40℃ とくに少くとも0℃、最も好ましくは少くとも10℃の融点を有し、120℃ 以下、さらに110℃以下、とくに90℃以下の融点を有するのが好ましい。 (a)を含有する熱架橋性樹脂水性分散体は、基材の表面に塗布された後に40〜270℃で乾燥され、その上に上塗り塗料を塗装した後に焼き付けられる (本焼き付け)。上記融点を有する(a)を用いることにより、上塗り塗料の 塗装前までに造膜させることができる。
ポリマー部分を有する樹脂(a)は、樹脂水性分散体の基材への塗布時の造 膜性、塗膜の耐ガソホール性、耐水性および基材との接着性の観点から、ポリ マー部分を1%〜80%、さらに5%〜60%とくに10%〜50%含有する のが好ましい。
【0070】
[ビニル樹脂(b)]
樹脂(a)に加えて必要により使用されるビニル樹脂(b)は、エチレン性 不飽和モノマーの1種または2種以上を重合(単独重合または共重合)したも のである。エチレン性不飽和モノマーには、下記(b1)〜(b6)が含まれ る。
(b1)不飽和HC:
(b11)脂肪族HC(C2〜18またはそれ以上):アルケン、例えばエチ レン、プロピレン、(イソ)ブテン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、 オクテン、ドデセン、オクタデセンおよびその他のα−オレフィン;ジエン、 例えばブタジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,6−ヘキサジエ ンおよび1,7−オクタジエン);(b12)脂環式HC(C4〜18または それ以上):(ジ)シクロアルケン、例えばシクロヘキセン、(ジ)シクロペ ンタジエン、ピネン、リモネン、インデン、ビニルシクロヘキセンおよびエチリデンビシクロヘプテン;並びに(b13)芳香族HC(C8〜20またはそ れ以上):スチレン、その同族体、例えばα−メチルスチレン、2,4−ジメ チルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、フ ェニルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ベンジルスチレン、ビニルトルエ ン、クロチルベンゼン、ポリビニル芳香族HC(ジビニルベンゼン、ジビニル トルエン、ジビニルキシレン、トリビニルベンゼンなど)、およびビニルナフ タレン。
【0071】
(b2)アルキル(メタ)アクリレート:C1〜50のアルキル基を有するも の、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、2−エチルヘキシル、ドデシ ル、ヘキサデシル、ヘプタデシルおよびエイコシル(メタ)アクリレート。
(b3)カルボキシル基含有ビニルモノマー:
(b31)不飽和モノカルボン酸および(b32)不飽和ジカルボン酸、およ びそれらの無水物、例えば前記(m11)で挙げたもの[(メタ)アクリル、 (イソ)クロトン、ケイ皮、(無水)マレイン、フマルおよび(無水)イタコ ン酸等];(b33)ジカルボン酸モノエステル:上記ジカルボン酸のモノア ルキル(炭素数1〜8またはそれ以上)エステル、例えばマレイン、フマル、 イタコンおよびシトラコン酸のモノアルキルエステル;並びに
(b34)上記(b31)、(b32)および(b33)の塩、例えばアルカ リ金属(ナトリウム、カリウムなど)塩、アルカリ土類金属(カルシウム、マ グネシウムなど)塩、アンモニウム塩、アミン(C2〜24)塩および4級ア ンモニウム(C4〜24)塩。
【0072】
(b4)カルボニル、エーテルおよび/またはイオウ含有不飽和モノマー:
(b41)不飽和エステル:(b411)カルボン酸(例えば前掲の脂肪族お よび芳香族のモノ−およびポリカルボン酸)の不飽和エステル[ビニル、イソ プロペニル、(メタ)アリルおよびビニルフェニルエステル]:脂肪族エステ ル(C4〜15)、例えばビニルエステル(たとえばアセテート、プロピオネ ート、ブチレート、メトキシアセテートおよびベンゾエート)、イソプロペニルエステル(たとえばアセテート)および(メタ)アリルエステル(たとえば ジアリルアジペート);及び芳香族不飽和エステル(C9〜20)、例えばジ アリルフタレート、メチル−4−ビニルベンゾエートおよびアセトキシスチレ ン;並びに(b412)不飽和カルボン酸エステル[上記(b2)以外の]: (b4121)直鎖、分岐もしくは脂環式C1〜22(シクロ)アルキル基を 有する、(メタ)アクリル酸以外の不飽和モノカルボン酸[上記(b31)] の(シクロ)アルキルエステル、シクロアルキル(メタ)アクリレートおよび 不飽和ジカルボン酸[上記(b32)]のジ(シクロ)アルキルエステル、例 えばアルキル(イソ)クロトネート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、 およびジアルキルフマレートおよびマレエート;及び(b4122)(ポリ) オキシアルキレン(C2〜4)基(重合度1〜30)を有する不飽和カルボン 酸[上記(b31)および(b32)]のエステル、例えば前記2価アルコー ル[C2〜12アルキレングリコール等]のモノ−およびジ(メタ)アクリレ ート[たとえばヒドロキシエチル(メタ)アクリレート]、前記PTジオール [PAG(Mn106〜1,000)たとえばPEG(Mn300)およびP PG(Mn500)、および芳香環含有ポリオキシアルキレンジオールたとえ ばビスフェノールAのEOおよび/またはPO付加物]のモノ−およびジ(メ タ)アクリレート、前記PTモノオール[1価アルコール、1価フェノール等 の活性水素原子を1個有する開始剤にAOを付加させた構造を有するポリオキ シアルキレンモノオール、たとえばポリオキシアルキレンアルキル(C1〜1 8)エーテル:メチルアルコールEO(10モル)付加物、ラウリルアルコー ルEO(30モル)付加物など]の(メタ)アクリレート;およびこれらに相 当する(イソ)クロトネート、フマレートおよびマレエート;
【0073】
(b42)不飽和エーテル:(b421)脂肪族アルケニルおよびアルカジエ ニルエーテル(C3〜20):ビニルエーテル(以下VEと略記)、たとえばアルキル(C1〜10)VE(たとえばメチル、エチル、プロピル、ブチルおよび2−エチルヘキシルVE);(ポリ)オキシアルキレン(C2〜4)基(重合度1〜30)を有するアルケニルエーテル(VEなど)、たとえば(ポリ)アルコキシ(C1〜6)アルキル(C1〜4)VE(たとえば2−メトキシエチルVE、2−ブトキシエチルVE、2−ブトキシ−2’−ビニロキシジエチルエーテルおよび2−エチルメルカプトエチルVE);メトキシブタジエン;及び(メタ)アリルエーテル、たとえばポリ(2〜4)(メタ)アリロキシアルカン(C2〜6)[たとえばジ−、トリ−およびテトラ(メタ)アリロキシエタン、テトラ(メタ)アリロキシプロパンおよびテトラ(メタ)アリロキシブタン];(b422)芳香族不飽和エーテル(C8〜20)、例えばフェニルVEおよびフェノキシスチレン;並びに(b423)複素環式不飽和エーテル、たとえば3,4−ジヒドロ−1,2−ピラン;
【0074】
(b43)ビニルケトン:脂肪族ビニルケトン(C4〜25)および芳香族ビ ニルケトン(C9〜21)たとえばメチルビニル、エチルビニル、ジビニルおよびフェニルビニルケトン;
(b44)サルファイド結合含有モノマー(C4〜20):(b42)に相当 するサルファイド、たとえばジビニルサルファイド、p−ビニルジフェニルサルファイドおよびビニルエチルサルファイド;
【0075】
(b45)スルホン基含有モノマー(C4〜25):(b451)不飽和スル ホンおよびスルホキサイド、たとえばビニルエチルスルホン、ジビニルスルホンおよびジビニルスルホキサイド;並びに(b452)不飽和スルホン酸、例えばアルケンスルホン酸[たとえばビニルスルホン酸および(メタ)アリルスルホン酸]、不飽和芳香族スルホン酸(たとえばスチレンスルホン酸およびα−メチルスチレンスルホン酸)、スルホカルボン酸(たとえばα−スルホアルカン酸およびスルホコハク酸)のアルケニルおよびアルキル(C1〜18)アルケニルエステル[たとえばメチルビニル、プロピル(メタ)アリルおよびステアリル(メタ)アリルスルホサクシネート、および(メタ)アリルスルホラウレート]、スルホ(ヒドロキシ)アルキル(メタ)アクリレートおよび相当する(メタ)アクリルアミド[たとえばスルホエチルおよびスルホプロピル(メタ)アクリレート、3−(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸および3−(メタ)アクリルアミド−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸。
【0076】
(b5)リン含有不飽和モノマー(C5〜30):
(b51)リン酸基含有不飽和モノマー、たとえば(メタ)アクリロイロキシアルキル(C1〜24)モノ−およびジホスフェート、たとえば2−(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェートおよびフェニル−2−(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート;(b52)ホスホン酸基含有不飽和モノマー、たとえば(メタ)アクリロイロキシアルカン(C1〜24)ホスホン酸、たとえば2−アクリロイルオキシエチルホスホン酸;並びに(b5)上記(b51)および(b52)の塩[前記(b34)におけると同様の塩]。
【0077】
(b6)窒素含有モノマー:
(b61)アミド基含有モノマー:(メタ)アクリルアミドモノマー(C3〜20)、たとえば(メタ)アクリルアミド[但し、後述の(b7)を除く];N−アルキル(C1〜6)(メタ)アクリルアミド、たとえばN−メチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N,N’−メチレン−ビス(メタ)アクリルアミド;N,N−ジアルキル(C1〜6)もしくはジアラルキル(C7〜15)(メタ)アクリルアミド、たとえばN,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジベンジルアクリルアミド;上記(メタ)アクリルアミドモノマーを除くアミド基含有ビニルモノマー(C4〜20)、たとえばメタアクリルホルムアミド、N−メチル−N−ビニルアセトアミド、桂皮酸アミド、環状アミド(N−ビニルピロリドンなど)、4級アンモニウム基含有ビニルモノマー〔たとえばジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミドなどの3級アミノ基含有ビニルモノマーの4級化物(メチルクロライド、ジメチル硫酸、ベンジルクロライド、ジメチルカーボネートなどの4級化剤を用いて4級化したもの)〕;
【0078】
(b62)(メタ)アクリレートモノマー(C5〜20):
1級、2級アミノ基含有(メタ)アクリレート、たとえばアミノアルキル(C1〜6)(メタ)アクリレート[たとえばアミノエチル(メタ)アクリレート]、アルキル(C1〜6)アミノアルキル(C1〜6)(メタ)アクリレート[たとえばt−ブチルアミノエチルメタアクリレートなど];3級アミノ基含有(メタ)アクリレート、たとえばジアルキル(C1〜4)アミノアルキル(C1〜4)(メタ)アクリレート[たと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、ジ−t−ブチルアミノエチルメタアクリレート、モルホリノエチル(メタ)アクリレート];4級アンモニウム基含有(メタ)アクリレート、たと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)アクリレートなどの3級アミノ基含有(メタ)アクリレートの4級化物(前掲の4級化剤を用いて4級化したもの)〕、メチル−α−アセトアミノアクリレート;
【0079】
(b63)複素環含有モノマー:
ピリジン化合物(C7〜14)、たとえば4−ビニルピリジン、2−ビニルピリジン;イミダゾール化合物(C5〜12)、たとえばN−ビニルイミダゾール);ピロール化合物(C6〜13)、たとえばN−ビニルピロール;
(b64)ニトリル基含有モノマー(C3〜15):
たとえば(メタ)アクリロニトリル、シアノスチレン、シアノアルキル(炭素数1〜4)アクリレート;
(b65)その他の窒素含有モノマー:
ニトロ基含有モノマー(C8〜16)、たとえばニトロスチレン。
【0080】
(b7)水酸基含有モノマー:
(b71)スチレン系モノマー(C8〜15)、たとえばヒドロキシスチレン;
(b72)(メタ)アクリルアミド系モノマー(C4〜10)、たとえばN−メチロール(メタ)アクリルアミド;
(b73)不飽和カルボン酸エステル(C5〜12)、たとえばヒドロキシアルキル(C1〜6)(メタ)アクリレート[たとえばヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート];ポリ(n=2〜30)オキシアルキレン(C2〜4)鎖を有する水酸基含有モノマー〔たとえばポリオキシアルキレンモノ(メタ)アクリレート[たとえばポリ(n=10)オキシエチレンモノ(メタ)アクリレート]〕;ポリ(n=2〜30)オキシアルキレン(C2〜4)不飽和カルボン酸(ジ)エステル[たとえばポリ(n=10)オキシエチレンマレイン酸(ジ)エステル];ポリ(n=2〜30)オキシアルキレン(C2〜4)(メタ)アリルエーテル、たとえばポリ(n=10)オキシエチレン(メタ)アリルエーテル;
【0081】
(b74)アルコール(C3〜8)、たとえば(メタ)アリルアルコール、クロチルアルコール、イソクロチルアルコール、1−ブテン−3−オール、2−ブテン−1,4−ジオール;
(b75)水酸基含有エーテル(C5〜20)、たとえばヒドロキシアルキル(C1〜6)アルケニル(C3〜6)エーテル、たとえば2−ヒドロキシエチルプロペニルエーテル、多価アルコール(前記のもの)のアリルエーテル(たとえば蔗糖アリルエーテル)。
【0082】
ビニル樹脂(b)のうち、(a)との相溶性または塗膜の耐ガソホール性の 観点から好ましいのは、(b1)、(b2)および(b3)からなる群から選 ばれる1種または2種以上のモノマーの(共)重合体、とくに(b2)および (b3)の共重合体である。(b)を構成する全モノマーの重量に基づいて、 (b3)を0.5〜30%とくに2〜20%の量、(b2)を少くとも70% とくに80〜98%の量、用いるのが好ましい。最も好ましいのは長鎖アルキ ル(C6〜24)(メタ)アクリレート[とくにドデシルメタクリレート(以下DMと略記)]/短鎖アルキル(C1〜5)(メタ)アクリレート[とくにブチルアクリレート(以下BAと略記)]/不飽和モノカルボン酸[とくにアクリル酸(以下AAと略記)]の共重合体である。短鎖アルキル(メタ)アクリレートを5〜40%とくに8〜30%の量、用いるのが好ましい。
【0083】
樹脂(b)は、少くとも700(さらに少くとも3,000とくに少くとも 4,000)のMnを有し、また少くとも−65℃(さらに少くとも−63℃ とくに少くとも−60℃)のTgを有するのが、塗膜の耐ガソホール性の点から好ましい。(a)との混合物の溶融粘度、基材に塗布したときの造膜性能お よび上塗り塗料の塗膜との接着性の点から、(b)は、40,000以下、好 ましくは30,000以下、更に好ましくは25,000以下とくに15,0 00以下、最も好ましくは12,000以下のMnを有し;40℃以下、更に 30℃以下とくに20℃のTgを有するのが好ましい。
【0084】
樹脂(b)は、上記モノマーを、公知の重合方法、たとえば溶液重合、塊状 重合、懸濁重合、乳化重合および塊状重合と溶液重合の組合せ等により重合さ せることにより、製造することができる。これらのうち、一定圧力下での沸点重合により温度が安定化し均一な重合体が得られること、および(a)との混合後に水性分散体化できるとの観点から好ましいのは溶液重合である。
溶液重合に用いる溶剤には、非水溶性溶剤、たとえば脂肪族HC(たとえばペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン)、芳香族HC(たとえばベンゼン、トルエン、キシレン)、エステル(たとえば酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、エチル−3−エトキシプロピオネート)、ケトン(たとえばメチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン)、ハロゲン含有HC(たとえば1,1,1−トリクロルエタン、トリクロルエチレン、テトラクロロエチレン);水溶性溶剤、たとえば水、アルコール(たとえばメタノール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール)、グリコール(たとえばメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、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)、アミド(たとえばN−メチルピロリドン、2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド)が含まれる。水性分散体化にも使用可能でありかつ留去も容易であるとの観点から好ましいのはトルエン、キシレンである。
【0085】
重合は、通常重合開始剤および必要により連鎖移動剤の存在下に行われる。 重合開始剤は、特に限定されず、アゾ系開始剤(たとえばアゾビスイソブチロ ニトリル、アゾビスイソバレロニトリルなど);過酸化物系開始剤[分子内に 1個のパーオキシド結合を有する単官能性重合開始剤、たとえばジクミルパー オキシド(以下CPOと略記)、ベンゾイル、ジ−t−ブチルおよびラウロイ ルパーオキシド;分子内に2個以上のパーオキシド結合を有する多官能性重合 開始剤、たとえば2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘ キシル)プロパン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリ メチルシクロヘキサンおよびジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタ レート;および分子内に1個以上のパーオキシド結合と1個以上の重合性不飽 和基を有する多官能性重合開始剤、たとえばジアリルパーオキシジカーボネー トおよびt−ブチルパーオキシアリルカーボネート];レドックス系開始剤[ 上記過酸化物と、還元剤、たとえば過酸化ベンゾイルとジメチルアニリンとの併用]が含まれる。これらのうち、ビニル樹脂(b)との相溶性の観点から好ましいのはアゾ系開始剤および分子内に1個のパーオキシド基を有する単官能性過酸化物系開始剤、とくにCPOである。
連鎖移動剤には、チオール(C3〜24、例えばn−ブチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、t−ヘキサデカンチオール)、アルコール(C3〜24、例えばイソプロピルアルコール、デカノール、ヘキサデカノール)が含まれる。これらのうち好ましいのはn−ドデシルメルカプタンである。
【0086】
重合は、通常の方法および条件下で行うことができる。例えばモノマーを溶 剤および必要により連鎖移動剤に混合溶解し、加熱(たとえば20〜220℃ に)した後、重合開始剤またはその(上記と同じ又は異なる)溶剤中の溶液を 徐々に(たとえば0.5〜6時間かけて)添加または滴下し、加熱を続けて( たとえば70〜220℃に0.5〜48時間)反応させる。
【0087】
[樹脂成分]
本発明の熱架橋性樹脂水性分散体において、分散相に含まれる、粒子(I) を構成する樹脂成分は、樹脂(a)またはそれと樹脂(b)との混合物からな る実質的に均一な樹脂(組成物)からなる。
樹脂成分中の(a)の含有量は、広範囲(たとえば10〜100%)に変え ることができるが、熱架橋性樹脂水性分散体を基材に塗布して形成される塗膜 の耐ガソホール性および基材との接着性の観点から、樹脂成分は(a)を好ま しくは少くとも50%(さらに少くとも60%とくに少くとも65%)、更に 好ましくは少くとも70%(とくに少くとも75%)、最も好ましくは80% 含有する。また、造膜性の観点から、樹脂成分は(b)を好ましくは少くとも 1%、さらに好ましくは少くとも3%とくに少くとも5%、最も好ましくは少 くとも10%含有する。
【0088】
樹脂成分は、通常−45〜120℃、好ましくは−40〜100℃、とくに
−35〜80℃の融点または熱軟化点を有する。融点または熱軟化点は、示差走査熱量測定法(DSC法)により測定される。(a)と(b)の混合物からなる場合、好ましいのは、コア/シェル構造のような不均一構造を有しない、実質的に均一 な構造の樹脂組成物[倍率5,000倍の電子顕微鏡で不均一構造が観察されない。]である。それらは、コア/シェル構造の場合のような明確な複数の融点または熱軟化点[(a)の融点または熱軟化点と(b)の融点または熱軟化点]を示さず、単一の融点または熱軟化点を示すか、又は複数の融点または熱軟化点があるときも、(a)単独の融点または熱軟化点よりも実質的に(例えば10%以上あるいは10℃以上)低減されたものとなる。
【0089】
[架橋剤(c)]
架橋剤(c)は、樹脂(a)と反応性の少くとも2個の基を有する。
水性分散体の経時安定性および塗膜の耐ガソホール性の観点から、(c)は 少くとも60℃、さらに少なくとも70℃、とくに少くとも80℃の温度で(a)と反応し得るのが好ましい。上記温度で(a)と反応性の(c)を用いることにより、(a)と(c)とを60〜180℃、さらに70〜150℃、とくに80〜120℃の温度で反応させることができる。
このような(a)と反応性の基には、ヒドロキシル、アミノ、エポキシおよ びCD基、並びにこれらの基の2種以上の組合せが含まれる。上記反応温度、 反応速度および副生物が生成しないとの観点から好ましいのは、エポキシ基、 CD基およびこれらの組合せである。
(c)には、以下の(c1)、(c2)、(c3)、およびこれらの2種以 上の併用が含まれ;(a)の官能基に応じて、適宜採択される。これらのうち 好ましいのは(c1)および(c2)である。
【0090】
(c1)ポリエポキシド:
(c11)脂肪族ポリエポキシド:脂肪族ポリオール[前記(m21)で挙げ た、2価〜8価またはそれ以上の多価アルコールおよびPTポリオール]のポ リGE:ジGE[例えばEG、PG、1,4−BD、HD、MPD、DEG、 NPG、PEG(Mn150〜200,000)およびPPG(Mn134〜 200,000)のジGE]、トリGE[たとえばGRおよびTMPのトリG E]、および4価またはそれ以上のGE[たとえばPEテトラGEおよびSOヘキサGE];脂肪族ポリカルボン酸(前記PS製造用に挙げた2価〜3価ま たはそれ以上の脂肪族ポリカルボン酸)のポリGS[たとえばシュウ酸および アジピン酸ジGS、およびトリカルバリルトリGS]、およびグリシジル(メ タ)アクリレート重合体およびグリシジル(メタ)アクリレートと他のモノマ ー[前記(b1)、(b2)、(b4)等、好ましくは(b2)]との共重合 体(Mnは好ましくは300〜10,000、とくに500〜5,000;共重合比は好ましくは2/98〜80/20、とくに5/95〜50/50);エポキシ化動植物油(たとえばエポキシ化大豆油);
【0091】
(c12)脂環式ポリエポキシド:C8〜20のもの、例えばビニルシクロヘ キセンジオキシド、リモネンジオキシド、ジシクロペンタジエンジオキシド、 ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル、EGビスエポキシジシク ロペンチルエーテル、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル− 3’,4’−エポキシ−6’−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス (3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、および 下記(c14)の核水添化物;
(c13)複素環含有ポリエポキシド:C5〜20、例えばトリスグリシジルメラミン;
【0092】
(c14)芳香環含有ポリエポキシド:多価フェノール(前記AO付加の開始 剤に挙げた、2価〜3価またはそれ以上多価フェノール)もしくはそのAO付 加物のポリGE:2価フェノールのジGE(ビスフェノールF、A、B、AD およびSのジGE、カテコールジGE、レゾルシノールジGE、ハイドロキノ ンジGE、1,5−ジヒドロキシナフタリンジGE、ジヒドロキシビフェニル ジGE、ビスフェノールA2モルとエピクロロヒドリン3モルの反応により得 られるジGE等);3価フェノールのトリGE(ピロガロールトリGE等); および4価以上のポリフェノールのポリGE(フェノールもしくはクレゾール ノボラック樹脂のGE、フェノールとグリオキザール,グルタールアルデヒド もしくはホルムアルデヒドの縮合反応によって得られるポリフェノールのポリGE、およびレゾルシンとアセトンの縮合反応によって得られるポリフェノー ルのポリGE等)などが挙げられる。
【0093】
これらのうち、(a)との相溶性の観点から好ましいのは、脂肪族系ポリエ ポキシドおよび芳香環含有系ポリエポキシド、とくにTMPトリGE、グリシ ジル(メタ)アクリレートの重合体[グリシジル(メタ)アクリレート10〜100%と他のモノマー[前記の(b2)、とくにドデシルメタアクリレート]0〜90%の(共)重合体;Mn500〜5,000]およびビスフェノールAジGEである。
(a)との反応性や熱架橋性樹脂水性分散体をプラスチック基材に塗布して 形成される塗膜の耐ガソホール性の観点から、(c1)は50〜500とくに 60〜200のエポキシ当量を有するものが好ましい。
【0094】
(c2)ポリCD:
PIのCD変性体、例えば前記OH末端PUの製造で挙げた、脂肪族、脂環 式芳香脂肪族および芳香族PI(好ましくはDI)を、前記(a25)で述べ たようにしてCD変性してなるポリCD]。
(c2)は、通常0.5〜80%、好ましくは5〜60%とくに10〜40%の、CD含有量を有する。
(a)との相溶性の観点から好ましいのは、脂肪族PI(とくにテトラメチ レンDIおよびHDI)のCD変性体である。
【0095】
(c3)その他の架橋剤:
(c31)ヒドロキシルアミン、例えば前記(m21)で挙げたもの;
(c32)ポリオール、例えば前記(m21)で挙げたもの;および
(c33)PA、例えば前記(m23)で挙げたもの。
(c3)の官能基数(平均)は通常2〜100好ましくは3〜20である。
(c3)の当量[官能基(OH、NHおよびNH)当りのMn]は通常30〜10,000好ましくは100〜5,000である。[(c32)のOH価は通常5〜1,810、好ましくは20〜1,810である。(c33)の1、2級アミン価は通常5〜1,870、好ましくは20〜1,870である。]
【0096】
[水性媒体]
本発明の熱架橋性樹脂分散体において、連続相を構成する水性媒体には、水 および水と有機溶剤との混合物が含まれる。水性媒体中の有機溶剤の濃度は、 通常0〜50%、好ましくは0〜30%とくに0〜10%である。
水性媒体中に存在する有機溶剤には、親水性有機溶剤、例えばアルコール、 エーテル、ケトン、エステル、アミドおよびその他の溶剤、およびこれらの2 種以上の混合物が含まれる。親水性有機溶剤には、室温(25℃、以下同様) で、水と混和し得るもの、少くとも水性媒体中の有機溶剤の濃度において水に 溶解し得るものが含まれる。用いる(a)、(b)および(c)に応じて、こ れらと反応しないものを用いるのが好ましい。これらの具体例には、以下のも のが含まれる。
【0097】
1)エーテル系溶剤(C3〜18またはそれ以上):グリコール[前記(ジ) アルキレングリコール、たとえばEG、DEG、PGおよびDPG]のモノ− およびジ−アルキルエーテル、たとえばセロソルブ、たとえばメチル、エチル、(イソ)プロピル、n−、sec−、i−およびt−ブチルおよびヘキシルセロソルブ、およびカルビトール、たとえばメチル、(ジ)エチルおよび(ジ)ブチルカルビトール;ジアルキルエーテル、例えば(イソ)プロピル、(イソ)ブチルおよびメチル(イソ)ブチルエーテル;ならびに環状エーテル、たとえばTHFおよびジオキサン;
【0098】
2)ケトン系溶剤(C3〜17またはそれ以上):ジアルキルケトン、例えば アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトンおよびメチルイソ ブチルケトン;ならびに環状ケトン、例えばシクロヘキサノン;
3)アルコール系溶剤(C1〜18またはそれ以上):脂肪族アルコール、例 えばメタノール、エタノール、およびn−およびi−プロパノール、ならびに脂環式アルコール、例えばシクロヘキサノール;
4)エステル系溶剤(C3〜18またはそれ以上):脂肪族カルボン酸アルキ ルエステル、例えばエチル、プロピルおよびブチルアセテート、およびメチル およびエチルプロピオネート;ならびに上記(ジ)アルキレングリコールモノ アルキルエーテル(セロソルブ等)の脂肪族カルボン酸エステル、例えばメチ ル、エチルおよびブチルセロソルブアセテート;
【0099】
5)アミド系溶剤(C1〜18またはそれ以上)、例えばジメチルおよびジエ チルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、テトラメチレン尿素、メチルピロ リドンおよびヘキサメチルホスホラミド;並びに
6)その他の有機溶剤:例えばスルホキシド系溶剤(C2〜18またはそれ以 上)、たとえばジメチルスルホキシド。
これらのうち、水性分散体の経時安定性および塗膜の耐ガソホール性の観点 から好ましいのは、アルコール、エステル、アミド、およびとくにセロソルブ およびケトンから選ばれる1種または2種以上の有機溶剤である。
【0100】
[粒子(I)および(II)]
本発明の熱架橋性樹脂分散体において、分散相は、樹脂成分の粒子(I)と 粒子(I)とは別に分散された架橋剤の粒子(II)からなる。
粒子(I)および(II)は、好ましくは99/1〜50/50、さらに好 ましくは97/3〜60/40とくに95/5〜70/30、最も好ましくは 93/7〜80/20の比で、含有される。
本発明の熱架橋性樹脂分散体は、粒子(I)および粒子(II)を合計で、好ましくは5〜60%、さらに好ましくは10〜50%とくに20〜40%の濃度で含有する。
【0101】
粒子(I)は、好ましくは0.01〜100μm、さらに好ましくは0.05〜50μmとくに0.1〜30μmの粒子径(数平均粒子径:HORIBA(株)製粒度分布測定器LA−920により測定される)を有する。また、粒子(II)は、好ましくは0.01〜100μm、さらに好ましくは0.05〜50μmとくに0.1〜30μmの粒子径(数平均粒子径)を有する。
このような別個に分散された粒子(I)と粒子(II)とからなる分散相を 有する水性分散体は、樹脂成分[(a)または(a)および(b)]の水性分 散体(A)と架橋剤(c)の水性分散体(B)とから、本質的に構成される。
【0102】
[水性分散体(A)]
分散体(A)は、樹脂成分[(a)または(a)および(b)]および必要 により有機溶剤からなる混合物を水性媒体中に分散させることにより形成され る。
(b)を併用する場合に、(a)と(b)は水性分散体形成の前に予め混合 されることが必要である。
混合の方法は、実質的に均一な樹脂組成物が得られる限り、とくに限定され ず、溶融混合でも溶液混合でもよい。例えば、(a)と(b)を押出機で溶融 混合する方法、(a)および(b)の一方または双方を溶剤中の溶液の形で混 合する方法等が挙げられる。
混合の際に用いる溶剤には、下記のHC系溶剤および前記親水性有機溶剤が 含まれる。溶剤は、分散体(A)形成の際に用いる溶剤や樹脂分散体の連続相 (水性媒体)を構成する溶剤と同じであっても、別の溶剤であってもよい。
【0103】
HC系溶剤(C6〜24またはそれ以上):
芳香族HC、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、トリエ チルベンゼン、アミルベンゼン、ジアミルベンゼン、アミルトルエン、ジフェ ニルエタンおよびテトラリン;脂肪族HC、例えばヘキサン、ヘプタン、オク タンおよびデカン;ならびに脂環式HC、例えばシクロヘキサン、シクロヘキ セン、メチルシクロヘキサンおよびデカリン。
これらのうち、好ましいのは芳香族HCとくにトルエン、キシレンである。
【0104】
溶剤は、溶液中の(a)または(b)の濃度が好ましくは50〜100%、さらに好ましくは70〜100%とくに90〜99%となる量用いられる。
混合は、室温で行っても、加熱下(たとえば30〜130℃またはそれ以上、好ましくは80〜130℃)で行ってもよい。
混合の際に用いた溶剤は、樹脂混合物または形成された水性分散体中にその まま残存していても、混合後または水性分散体形成後に留去されてもよい。好 ましいのは水性分散体形成後に留去する方法である。
【0105】
樹脂成分[(a)または(a)および(b)]の水性媒体中への分散は、通 常の方法で行うことができる。例えば樹脂成分の溶剤中の溶液を水と撹拌下に 混合して水中に分散させ、必要により加熱減圧下に溶剤を留去する方法、およ び樹脂成分を融点以上に加熱溶融して無溶剤で水と撹拌下に混合して水中に分 散させる方法が挙げられる。
分散の際に用いる溶剤には、上記のHCおよび親水性有機溶剤が含まれる。 溶剤は、水性媒体中の溶剤と同じであっても、異なっていてもよい。水性分散 体の経時安定性および塗膜の耐ガソホール性の観点から好ましいのは、アルコ ール、エステル、アミド、およびとくにセロソルブおよびケトンから選ばれる 1種または2種以上の有機溶剤である。溶剤は、溶液中の樹脂成分の濃度が好 ましくは40〜99%、さらに好ましくは50〜95%とくに60〜90%と なる量用いられる。
樹脂成分の溶液と水との混合分散は、例えば該溶液を水に加え撹拌装置(デ ィスパーサー等)で撹拌することにより行うことができる。溶剤の留去は、例 えば、40〜100℃またはそれ以上、好ましくは60〜95℃の温度で、5〜1013hPa、好ましくは30〜800hPaの減圧下に行うことができる。
無溶剤での樹脂成分の加熱溶融は、樹脂成分の融点〜190℃またはそれ以上の温度で行うことができる。
樹脂成分の水性媒体中への分散は、分散助剤を用いることによって、樹脂成 分の少くとも一部として自己乳化性を有するものを用いることによって、また は両者の組合わせによって、行うことができる。
【0106】
分散助剤には、界面活性剤等の乳化剤、水溶性ポリマー等の分散剤、および これらの2種以上の併用が含まれる。
界面活性剤には、下記の及び米国特許第3,929,678および4,33 1,447号明細書に記載の、非イオン性、カチオン性、アニオン性および両 性の界面活性剤が含まれる。
1)非イオン性界面活性剤:
AO付加型ノニオニックス、例えば疎水性基(C8〜24またはそれ以上)を 有する活性水素原子含有化合物[飽和および不飽和の、高級アルコール(C8 〜18)、高級脂肪族アミン(C8〜24)および高級脂肪酸(C8〜24) 等:たとえばアルキルもしくはアルケニル(ドデシル,ステアリル、オレイル 等)アルコールおよびアミン、及びアルカンもしくはアルケン酸(ラウリン、 ステアリンおよびオレイン酸等)]の(ポリ)オキシアルキレン誘導体[AO (C2〜4、例えばEO、PO、BOおよびこれらの2種以上の併用、とくに EO)(1〜500モルまたはそれ以上)付加物(分子量174〜Mn30, 000)、およびPAG(例えばPEG;分子量150〜Mn6,000)の 高級脂肪酸モノ−およびジ−エステル];多価アルコール[前記(m21)記 載のもの、例えばGR、PEおよびソルビタン]の高級脂肪酸(上記)エステ ルの(ポリ)オキシアルキレン誘導体(同上;分子量320〜Mn30,00 0;例えばツイーン型ノニオニックス);高級脂肪酸(上記)の(アルカノー ル)アミドの(ポリ)オキシアルキレン誘導体(同上;分子量330〜Mn3 0,000);多価アルコール(上記)アルキル(C3〜60)エーテルの( ポリ)オキシアルキレン誘導体(同上;分子量180〜Mn30,000); およびポリオキシプロピレンポリオール[多価アルコール(上記)およびポリ アミン(前記PA)のポリオキシプロピレン誘導体(例えばPPGおよびエチ レンジアミンPO付加物;Mn500〜5,000)]のポリオキシエチレン 誘導体(Mn1,000〜30,000)[プルロニック型およびテトロニッ ク型ノニオニックス];
多価アルコール(C3〜60)型ノニオニックス、例えば多価アルコール(上 記)の脂肪酸(上記)エステル、多価アルコール(上記)アルキル(C3〜60)エーテル、および脂肪酸(上記)アルカノールアミド;並びにアミンオキシド型ノニオニックス、例えば(ヒドロキシ)アルキル(C10〜 18:ドデシル,ステアリル,オレイル,2−ヒドロキシドデシル等)ジ(ヒ ドロキシ)アルキル(C1〜3:メチル,エチル,2−ヒドロキシエチル等) アミンオキシド。
【0107】
2)カチオン性界面活性剤:
第4級アンモニウム塩型カチオニックス、例えばテトラアルキルアンモニウム 塩(C11〜100)、例えばアルキル(C8〜18:ラウリル、ステアリル 等)トリメチルアンモニウム塩およびジアルキル(C8〜18:デシル、オク チル等)ジメチルアンモニウム塩;トリアルキルベンジルアンモニウム塩(C 17〜80)、例えばラウリルジメチルベンジルアンモニウム塩;アルキル( C8〜60)ピリジニウム塩、例えばセチルピリジニウム塩;(ポリ)オキシ アルキレン(C2〜4、重合度1〜100またはそれ以上)トリアルキルアン モニウム塩(C12〜100)、例えばポリオキシエチレンラウリルジメチル アンモニウム塩;およびアシル(C8〜18)アミノアルキル(C2〜4)も しくはアシル(C8〜18)オキシアルキル(C2〜4)トリ[(ヒドロキシ )アルキル(C1〜4)]アンモニウム塩、例えばステアラミドエチルジエチルメチルアンモニウム塩(サパミン型4級アンモニウム塩)[これらの塩には、例えばハライド(クロライド、ブロマイド等)、アルキルサルフェート(メトサルフェート等)および有機酸(下記)の塩が含まれる];ならびに
アミン塩型カチオニックス:1〜3級アミン[例えば高級脂肪族アミン(C1 2〜60:ラウリル、ステアリルおよびセチルアミン、硬化牛脂アミン、ロジ ンアミン等)、脂肪族アミン(上記)のポリオキシアルキレン誘導体(上記; EO付加物など)、およびアシルアミノアルキルもしくはアシルオキシアルキ ル(上記)ジ(ヒドロキシ)アルキル(上記)アミン(ステアロイロキシエチ ルジヒドロキシエチルアミン、ステアラミドエチルジエチルアミン等)]の、 無機酸(塩酸、硫酸、硝酸およびリン酸など)塩および有機酸(C2〜22: 酢酸、プロピオン、ラウリン、オレイン、コハク、アジピンおよびアゼライン酸、安息香酸など)塩。
【0108】
3)アニオン性界面活性剤:
カルボン酸(塩)、例えば高級脂肪酸(上記)、エーテルカルボン酸[高級ア ルコール(上記)またはそのAO付加物たとえばEO(1〜10モル)付加物 のカルボキシメチル化物]、およびそれらの塩;硫酸エステル塩、例えば上記 の高級アルコールまたはそのAO付加物の硫酸エステル塩(アルキルおよびア ルキルエーテルサルフェート、硫酸化油(天然の不飽和油脂または不飽和のロ ウをそのまま硫酸化して中和した塩)、硫酸化脂肪酸エステル(不飽和脂肪酸 の低級アルコールエステルを硫酸化して中和した塩)および硫酸化オレフィン (C12〜18のオレフィンを硫酸化して中和した塩);スルホン酸塩、例え ばアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、スルホ コハク酸ジアルキルエステル型、α−オレフィン(C12〜18)スルホン酸 塩およびN−アシル−N−メチルタウリン(イゲポンT型等);並びにリン酸 エステル塩、例えば上記の高級アルコールもしくはそのAO付加物またはアル キル(C4〜60)フェノールのAO付加物(同上)のリン酸エステル塩(ア ルキル、アルキルエーテルおよびアルキルフェニルエーテルホスフェート)。
【0109】
4)両性界面活性剤:
カルボン酸(塩)型アンフォテリックス、例えばアミノ酸型アンフォテリック ス、たとえばアルキル(C8〜18)アミノプロピオン酸(塩)、およびベタ イン型アンフォテリックス、たとえばアルキル(同上)ジ(ヒドロキシ)アル キル(上記)ベタイン(アルキルジメチルベタイン、アルキルジヒドロキシエ チルベタイン等);硫酸エステル(塩)型アンフォテリックス、例えばアルキ ル(同上)アミンの硫酸エステル(塩)、およびヒドロキシアルキル(C2〜 4:ヒドロキシエチル等)イミダゾリン硫酸エステル(塩);スルホン酸(塩 )型アンフォテリックス、例えばアルキル(同上:ペンタデシル等)スルフォタウリン、およびイミダゾリンスルホン酸(塩);並びにリン酸エステル(塩)型アンフォテリックス、例えばグリセリン高級脂肪酸(上記)エステルのリン酸エステル(塩)。
【0110】
上記のアニオン性および両性界面活性剤における塩には、金属塩、例えばア ルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウムなど)、アルカリ土類金属(カ ルシウム、マグネシウムなど)およびIIB族金属(亜鉛など)の塩;アンモ ニウム塩;並びにアミン塩および4級アンモニウム塩が含まれる。
塩を構成するアミンには、C1〜20のアミン、例えば前記(m21)に記 載のヒドロキシルアミン、3級アミノ基含有ジオールおよび1級モノアミン、 (m3)に記載の2級モノアミン、ならびにそれらのアルキル化(C1〜4) および/またはヒドロキシアルキル化(C2〜4)物(AO付加物):たとえ ばモノ−、ジ−およびトリ−(ヒドロキシ)アルキル(アミン)(モノ−、ジ −およびトリ−エタノールアミンおよびエチルアミン、ジエチルエタノールア ミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−ヒドロキシエチルモルホリン 等)が含まれる。4級アンモニウム塩には、これらのアミンの4級化物[米国 特許第4,271,217号明細書に記載の4級化剤またはジアルキルカーボ ネート(前記)による4級化物]が含まれる。
分散剤には後述の(C2)が含まれる
【0111】
分散助剤は、樹脂成分の重量に基づいて通常80%以下、好ましくは40% 以下、さらに20%以下、とくに10%以下、最も好ましくは5%以下、好ま しくは0.1%以上とくに0.2%以上の量用いられる。分散助剤は、予め樹 脂成分(またはその溶液)に添加しておいても、水性媒体中に添加しておいて も、混合分散の際に添加してもよい。好ましいのは水性分散体への添加である。
【0112】
自己乳化性を有する樹脂には、自己乳化性を有する変性ポリオレフィン樹脂 (ae)および自己乳化性を有するビニル樹脂(be)が含まれる。
樹脂(ae)には、下記1)〜3)が含まれる:
1)樹脂(a1)の(部分)中和塩(カルボキシル基の少くとも一部が塩の形 に変換されてなる)。
塩には、前記アニオン性および両性界面活性剤におけると同様のもの(アル カリ金属塩等)が含まれる。(部分)中和塩の中和度は、通常0.1%〜90 %またはそれ以上、好ましくは1%〜60%とくに5%〜40%である。
2)樹脂(a12)および(a2)のうち、親水性ポリマーの部分を有するも の。
該ポリマーは少くとも6のHLBを有し;例えばPT、PS、PDおよびP Uからなる群から選ばれる1種または2種以上の組合わせが挙げられる。
【0113】
3)樹脂(a2)のうち、イオン性基を有するもの(上記以外)。
イオン性基には、カチオン性基、たとえば4級アンモニウム塩基およびアミ ン塩基;ならびにアニオン性基、たとえば硫酸エステル(塩)基およびスルホ 基[スルホン酸(塩)基]が含まれる。アニオン性基の塩には上記1)におけ ると同様のものが含まれる。4級アンモニウム塩基およびアミン塩基には、前 記カチオン性界面活性剤におけると同様の4級アンモニウム塩および無機酸も しくは有機酸との塩が含まれる。
イオン性基の導入方法には、例えば変性剤の少くとも一部としてイオン性基 (4級アンモニウム塩基、アミン塩基またはスルホ基)を有するもの[例えば 4級アンモニウム塩基含有ポリオール、3級アミノ基含有ポリオールの塩、ス ルホ基含有ポリカルボン酸、およびこれらの誘導体(AO付加物、エステル化 物など)]を用いて(a1)を変性する方法;変性剤の少くとも一部として、 これらの前駆体[上記イオン性基に変換し得る基もしくは原子を有する変性剤 :例えば3級アミノ基含有ポリオール、ハロゲン原子もしくはエポキシ基を有 する変性剤(エピハロヒドリン、エポキシアルコール等)またはヒドロキシル 基を有する変性剤(ヒドロキシルアミン、ポリオール等)を用いて(a1)を 変性して、3級アミノ基、ハロゲン原子もしくはエポキシ基またはヒドロキシ ル基を導入し、3級アミノ基を中和もしくは4級化、ハロゲン原子もしくはエ ポキシ基を4級アンモニウム塩化またはヒドロキシル基をスルホン化剤と反応 させて硫酸エステル化する方法;および(a1)をスルホ変性する方法が含ま れる。3級アミノ基の中和および4級化は、それぞれ、前記無機酸もしくは有機酸および前記4級化剤を用いて行うことができる。導入されたハロゲン原子 の4級アンモニウム塩化は3級アミン(例えば前記アニオン性および両性界面 活性剤におけるアミン塩に挙げたもの)との反応により、エポキシ基の4級ア ンモニウム塩化は無機酸もしくは有機酸(上記)の存在下での3級アミン(上 記)との反応により、行うことができる。スルホン化剤には、(発煙)硫酸、 無水硫酸およびクロルスルホン酸が含まれる。(a1)のスルホ変性は、例え ばヒドロキシアルカンスルホン酸(C2〜4:たとえばヒドロキシエタンスル ホン酸とのエステル化、またはアルカンサルトン(C3〜4:たとえばプロパ ンおよびブタンサルトン)の開環付加により、行うことができる。
イオン性基を有する樹脂(a)は、樹脂水性分散体の基材への塗布時の造膜 性、塗膜の耐ガソホール性、耐水性および基材との接着性の観点から、イオン 性基を0.1%〜20%とくに1%〜10%含有するのが好ましい。
【0114】
樹脂(be)には、イオン性基(同上、またはリン酸もしくはホスホン酸基 )を有するもの[例えば(b3)、(b452)および(b5)]と他のモノマー[前記(b1)、(b2)、(b4)等]との(共)重合体が含まれる。これらの(共)重合体は、上記モノマーの(共)重合させるか、又はその前駆体を(共)重合させた後にイオン性基に変換することにより、製造することができる。(be)は、樹脂水性分散体の基材への塗布時の造膜性、塗膜の耐ガソホール性、耐水性および基材との接着性の観点から、イオン性基を0.1%〜20%とくに1%〜10%含有するのが好ましい。
【0115】
[水性分散体(B)]
分散体(B)は(c)を水性媒体中に分散させることにより形成される。
その作成は、(A)と同様にして行うことができる。例えば、分散助剤(前 述の乳化剤など)を含有する水に、(c)の溶剤(トルエンなど)中の溶液ま たは加熱溶融した(c)を加え、撹拌下に乳化・分散させ、必要により加熱減 圧下で溶剤を留去する方法など公知の方法が挙げられる。分散助剤は、(c) の重量に基づいて、例えば0.1〜10%の量用いられる。乳化・分散は、攪拌装置(ディスパーサー等)で撹拌することにより行われる。溶剤の留去は、 (A)と同様の条件下で行うことができる。
水性分散体(B)は、(c)を、通常5〜60%、好ましくは10〜60%、さらに好ましくは10〜30%の濃度で含有する。
【0116】
[熱架橋性樹脂水性分散体]
本発明の、粒子(I)およびそれとは別に分散された粒子(II)を含有す る熱架橋性樹脂水性分散体は、上記の分散体(A)および(B)を混合するこ とにより、製造することができる。
(A)と(B)とは、樹脂成分[(a)または(a)および(b)]と架橋 剤(c)とが、前記粒子(I)/(II)の比を与える樹脂成分/架橋剤の比 で混合される。
【0117】
本発明の水性分散体は、水性媒体と粒子(I)および(I)に加えて、有機 溶剤および他の添加剤(C)の1種または2種以上を必要により含有すること ができる。
有機溶剤としては、HC、アルコール、エーテル、ケトン、エステルおよび アミドからなる群から選ばれる1種または2種以上の溶剤を用いることができ る。それらの例には、前述のものが含まれる。
有機溶剤は、樹脂成分の重量に基づいて、好ましくは1〜60%、さらに好ましくは1〜50%、とくに好ましくは5〜50%、最も好ましくは10〜40%の量用いられる。
【0118】
添加剤(C)には、以下のものが含まれる。
着色剤(C1):
無機顔料、例えば白色顔料(たとえば酸化チタン、リトポン、鉛白および亜鉛 華)、コバルト化合物(たとえばオーレオリン、コバルトグリーン、セルリア ンブルー、コバルトブルーおよびコバルトバイオレット)、鉄化合物(たとえ ば酸化鉄および紺青)、クロム化合物(たとえば酸化クロム、クロム酸鉛およ びクロム酸バリウム)、および硫化物(たとえば硫化カドミウム、カドミウムイエローおよびウルトラマリン);
有機顔料、例えばアゾ顔料(たとえばアゾレーキ、モノアゾ、ジスアゾおよび キレートアゾ顔料)、および多環式顔料(たとえばベンジイミダゾロン、フタ ロシアニン、キナクリドン、ジオキサン、イソインドリノン、チオインジゴ、 ペリレン、キノフタロンおよびアンスラキノン顔料);ならびに
染料、例えばアゾ、アンスラキノン、インジゴイド、硫化、トリフェニルメタ ン、ピラゾロン、スチルベン、ジフェニルメタン、キサンテン、アリザリン、 アクリジン、キノンイミン、チアゾール、メチン、ニトロ、ニトロソおよびア ニリン染料。
【0119】
分散剤(C2):
水溶性ポリマー(Mn:1,000〜100,000またはそれ以上、好まし くは3,000〜10,000;水に対する溶解度:少くとも1g/100g 、好ましくは少くとも10g/100g):非イオン性水溶性ポリマー、例えばポリビニルアルコール、ポリアクリルアミドおよびポリEO;並びにアニオン性水溶性ポリマー、例えばナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物(Mn1,000〜10,000);スルホ基含有モノマー[前記(b452)]もしくは/およびカルボキシル基含有モノマー[前記(b3)]またはこれらと他のモノマー[前記(b1)、(b2)、(b4)等]との(共)重合体、たとえば、ポリスチレンスルホン酸塩(Mn1,000〜100,000)、ポリ(メタ)アクリル酸塩(Mn2,000〜50,000)、(メタ)アクリル酸(塩)/アルキル(メタ)アクリレート共重合体およびマレイン酸(塩)/酢酸ビニル共重合体;およびセルロース誘導体、たとえばカルボキシメチルセルロース。アニオン性ポリマーにおける塩には、前記アニオン性および両性界面活性剤におけると同様のもの[アルカリ金属(ナトリウム、カリウムなど)塩など]が含まれる。
【0120】
触媒(C3):
(a)の官能基(カルボキシル、ヒドロキシル、メルカプト、アミノ、イソシアネートおよびカルボジイミド基)と(c)の反応性基(ヒドロキシル、アミ ノ、エポキシおよびカルボジイミド基)との反応を促進する触媒および助触媒 (触媒もしくは架橋剤の活性を高める促進剤):カルボキシル反応[(チオ) エステル化等]用触媒、例えば酸性触媒(硫酸、塩酸、スルホン酸、塩化アル ミ等)、塩基性触媒(酢酸ナトリウム、酸化カルシウム、3級アミン等)およ び金属触媒(ジブチルスズオキシド、テトラブチルチタネート等);イソシア ネートもしくはカルボジイミド反応用触媒、例えばアミン触媒[3級アミン、 たとえばトリエチレンジアミンおよび1,8−ジアザビシクロ(5,4,0) ウンデセン−7(DBU:サンアプロ・登録商標)]および有機金属(錫、鉛 など)触媒(スタナスオクテート、ジブチルチンジラウレート、オクテン酸鉛 等);ならびにエポキシ反応用触媒もしくは硬化促進剤、例えば米国特許第5 ,162,437号明細書に記載の、リン化合物(ホスフィン類等)、イミダゾール類および3級アミン(DBU等)。
【0121】
充填剤(C4):
粉体、粒状、不定形、中空粒子状、繊維状およびウィスカ状の、無機および有 機の、補強剤および増量剤、例えば炭酸カルシウム、タルク、クレー、けい酸 、けい酸塩、アスベスト、マイカ、微小中空球(たとえばガラスバルーンおよびフェノール樹脂バルーン)、補強繊維(たとえばガラス繊維、カーボン繊維および金属繊維)、およびウィスカ(たとえばセラミックウィスカおよびチタンウィスカ)。
艶消し剤(C5):
(C4)に例示したものの他、プラスチック微粒子、例えばポリエチレンおよ び/またはポリプロピレンなどのポリオレフィンの微粒子。
【0122】
難燃剤(C6):
リン系難燃剤、例えばホスフェート、ホスホネートおよびホスファイト[たと えばトリクレジルホスフェート、トリス(2,3ジブロモプロピル)ホスフェ ート、ジメチルメタンホスホネート、ポリメリックホスファイトおよびアンモニウムポリホスフェート]、および赤リン;ハロゲン含有難燃剤、例え ば臭素系難燃剤(有機臭素化合物、たとえばデカブロモビフェニルエーテルお よびテトラブロモビスフェノールA)、および塩素系難燃剤(たとえばヘット 酸);金属(水)酸化物、例えば三酸化アンチモン、水酸化マグネシウムおよ び水酸化アルミニウム;ならびにホウ酸塩系難燃剤、例えばホウ酸亜鉛および メタホウ酸バリウム。
【0123】
安定化剤(C7):
酸化防止剤(C71):
フェノール系(ヒンダードフェノール)、例えば2,6−ジ−t−ブチル−p −クレゾール(BHT)および2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t −ブチルフェノール);硫黄系、例えばジラウリル3,3’−チオジプロピオ ネート(DLTDP)およびジステアリル3,3’−チオジプロピオネート( DSTDP);リン系(ハロゲンを有していてもよい有機ホスファイト)、例 えばトリフェニルホスファイト(TPP)、トリイソデシルホスファイト(T DP)、およびそれらのハロ置換体;ならびにアミン系(ヒンダード芳香族ア ミン)、例えばオクチルジフェニルアミン、N−n−ブチル−p−アミノフェ ノールおよびN,N−ジイソプロピル−p−フェニレンジアミン。
【0124】
紫外線吸収剤(C72):
ベンゾフェノン系、例えば2−ヒドロキシベンゾフェノンおよび2,4−ジヒ ドロキシベンゾフェノン;サリチレート系、例えばフェニルサリチレートおよ び2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキ シベンゾエート;ベンゾトリアゾール系、例えば(2’−ヒドロキシフェニル )ベンゾトリアゾールおよび(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール;ならびにアクリル系、例えばエチル−2−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリレートおよびメチル−2−カルボメトキシ−3−(パラメトキシベンジル)アクリレート。
加水分解防止剤(C73):
例えばカルボジイミド系(たとえばスタバクゾール1およびPCD)、4−t −ブチルカテコール、アゾジカルボナミッド、アゾジカルボキシリック酸エス テルおよび脂肪酸アミド。
【0125】
これらの添加剤の使用量は、目的・要求性能に応じて、水性分散体の特性を 阻害しない範囲で広範囲に変えることができるが、一般に、樹脂成分[(a) +(b)]と架橋剤(c)の合計重量に基づいて、以下の通りである。
(C1) :通常5%以下、好ましくは0.1〜2%
(C2) :通常10%以下、好ましくは0.2〜5%
(C3) :通常5%以下、好ましくは0.01〜0.5%
(C4) :通常50%以下、好ましくは5〜30%
(C5) :通常10%以下、好ましくは0.5〜5%
(C6) :通常30%以下、好ましくは5〜25%
(C71) :通常5%以下、好ましくは0.05〜1%
(C72) :通常5%以下、好ましくは0.05〜1%
(C73) :通常5%以下、好ましくは0.05〜1%
(C7)合計:通常5%以下、好ましくは0.05〜1%
(C)の合計:通常50%以下、好ましくは10〜30%
【0126】
(C)の添加は水性分散体形成の任意の段階で行うことができる。例えば、 (C)を、1)(a)および(b)の何れかまたは双方に予め混合しておく方 法、2)(a)と(b)または(a),(b)および有機溶剤を混合する際に 添加する方法、3)(a)を水性分散体化して(A)を形成する際に添加す る方法、4)(c)に予め混合しておく方法、5)(c)を水性分散体化して (B)を形成する際に添加する方法、6)(A)と(B)とを混合する際に添 加する方法等が挙げられる。これらのうち、水性分散体の安定性と添加剤の効 果の観点および更に添加剤に熱的変化を与えないという観点から好ましいのは 1)およびとくに2)の方法である。
【0127】
本発明の熱架橋性樹脂水性分散体は、各種基材を対象として、例えばプライ マー、塗料などのコーティング剤および接着剤として幅広く用いることができ る。
適用できる基材には、種々の無機物、例えば金属(鉄、錫メッキ鋼板、亜鉛 メッキ鋼板、アルミニウムなど)、ガラス、瓦スレートおよびセラミック;有 機物、例えば木材、紙、布(天然繊維、化学繊維および合成繊維製の、編織布 および不織布など)、ゴム[天然および合成ゴム(たとえばクロロプレン、イ ソプレンおよびネオプレンゴム)]、およびプラスチック[たとえばポリオレ フィン樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体 、プロピレン・α−オレフィン共重合体など)、ポリスチレン、ABS、塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエステル、PD、PU、変性ポリフェニレンオキシド(PPO)、ポリメチルメタクリレート、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびメラミン樹脂;ならびにそれらの複合材料が含まれる。好ましいのはポリオレフィン樹脂からなるプラスチック基材である。
本発明の熱架橋性樹脂水性分散体は、ポリオレフィン樹脂からなるプラスチ ック基材、特にポリプロピレン系成形品の表面処理用の非ハロゲン型プライマ ーとして広く用いられる。
【0128】
本発明の熱架橋性樹脂水性分散体の適用方法は特に限定されず、通常のプラ イマー、塗料および接着剤と同様の方法を用いることができる。
本発明の水性分散体からなるプライマーを基材に塗布し更に上塗塗料を塗装 する方法は特に限定されず;例えば分散体の塗布面に、乾燥後に、ウェット・ オン・ウェットで、又は焼付け(硬化)後に、更に1種以上の上塗塗料(また は中塗および上塗塗料)を適用する(必要により更に焼付けを行う)ことがで きる。プライマーの乾燥後に上塗塗料を適用し、焼付けを行うのが好ましい。 プライマーの適用に先立って、塗膜の平滑性や接着性の向上の目的で、基材を洗浄および/または前処理(たとえばコロナ放電処理)しておくのが好ましい 。洗浄は、例えば水や有機溶剤(トルエン、メチルエチルケトンおよび/またはイソプロピルアルコールなど)を用いて行うことができ、超音波清浄を行うこともできる。
本発明の熱架橋性樹脂水性分散体および上塗塗料の適用方法としては、例え ばスプレー塗布、刷毛塗り、コテ塗り、ロール塗り、流し塗りおよび浸漬法が 挙げられる。塗布速度や塗布面の平滑性の観点から好ましいのはスプレー塗布 である。
【0129】
上塗塗料は特に限定されず、アクリル、ウレタン、ポリエステルおよびエポ キシ塗料が含まれる。また、これらは、非硬化タイプ(ラッカーなど)でも、 硬化タイプ(イソシアネート硬化、エポキシ硬化、酸−エポキシ硬化およびメ ラミン硬化など)でもよい。外観や傷付き性の観点から好ましいのは硬化タイ プ、とくにイソシアネート硬化タイプのアクリル塗料である。
また、上塗塗料には、1)顔料等を含んだ塗料を1層だけ塗布するタイプ、 2)顔料を含まないクリアーの塗料を1層だけ塗布するタイプ、および3)顔 料を含んだ下地塗料(ベースコート)を塗布した上に顔料を含まないクリアー の塗料を重ねて塗布するタイプ等が含まれる。これらのうち、美観や耐久性の 観点から好ましいのは3)である。
【0130】
本発明の水性分散体の塗布膜厚(乾燥膜厚、以下同様)は種々変えることが できるが、通常1〜200μm、好ましくは3〜100μmとくに5〜50μ mである。上塗塗料の塗装膜厚は、通常5〜200μm、好ましくは10〜1 00μmとくに15〜50μmである。
本発明の水性分散体の塗布後の乾燥、および上塗塗料の塗布後の焼付け(定 着)は、室温ないし加熱下に行うことができる。本発明の水性分散体の加熱乾 燥の条件は、とくに限定されず、例えば40〜270℃で10秒〜120分で ある。乾燥速度と基材変形の観点から好ましいのは、60〜180℃で5〜6 0分とくに80〜120℃で10〜30分である。
上塗塗料の塗布後の焼付け (定着)の条件は、通常40〜270℃で10秒〜120分、焼付け速度と基材変形の観点から好ましくは60〜180℃で5〜60分、さらに70〜150℃で7〜40分、とくに80〜120℃で10〜30分である。
また、本発明の水性分散体を下塗し更に上塗塗料で塗装してなる塗装物は、 各産業分野(たとえば自動車分野、建材分野、家庭用内装材分野、電化製品分野、包装材分野)、特に自動車分野における内外装材料(たとえばバンパー、インストルメントパネル、センターコンソール、スイッチパネル)として幅広く用いられる。
【0131】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれに限定される ものではない。
なお、以下において、MA変性に供したポリオレフィン(a01)は、市販 の高分子量ポリオレフィン樹脂(プロピレン・αオレフィンコポリマー、三井 化学・製タフマーXR107L)を熱減成(窒素ガス通気下、常圧、360℃ ×80分にて実施)して得られたMn4,500の低分子量ポリオレフィン; (a02)は、市販の高分子量ポリ オレフィン樹脂[ポリプロピレン、住友化学・製ノーブレンH501]を熱減 成(窒素ガス通気下、常圧、360℃×70分にて実施)して得られたMn4 ,500の低分子量ポリオレフィンであり;また、性能評価は下記の試験法により行った。
【0132】
(1)造膜性試験法
水性分散体を試験板(ポリプロピレン標準板:150×70×2mm)にス プレー機[アネスト岩田(株)製EBG−115EXB]を用いてスプレー塗 布し、80℃にて10分間乾燥させ(乾燥膜厚約10μm)、その外観を目視 観察し、下記の基準で判定する。
◎:充分に造膜し、ムラが認められない;○:多少ムラがあるが膜状;
△:水性分散体樹脂粒子が融解しているが膜状ではない;
×:水性分散体樹脂粒子がそのままの形状で基材上に付着。
(2)接着性試験法
上記(1)の方法で得られた塗布板に更に上塗塗料を塗装してなる塗布板の塗膜面について、JIS K5400に準拠した碁盤目テープ法による付着性 試験を行う。碁盤目100のうち、塗膜が剥離しなかった部分の数を0〜10 0で表す。
(3)耐ガソホール性試験法
上記(2)と同様に上塗塗料を塗装してなる塗布板を、レギュラーガソリン 90部とエチルアルコール10部の混合溶剤中に室温(25℃)で1時間浸漬 後、塗膜の外観を観察する。
【0133】
製造例1
冷却管付き三ツ口フラスコに、(a01)95部、MA5部およびキシレン 100部を入れ、窒素置換後、窒素通気下に130℃まで加熱昇温して均一に 溶解した。ここにキシレン10部中のCPO0.5部の溶液を滴下した後、キシレン還流温度まで昇温し、3時間撹拌を続けた。その後、減圧下にキシレンを留去し、Mn5,000のMA変性ポリオレフィン(a1−1)を得た。
製造例2
(a01)に代えて(a02)を用いた以外は製造例1と同様にして、Mn 5,000のMA変性ポリオレフィン(a1−2)を得た。
【0134】
製造例3
冷却管付き三ツ口フラスコに、DM/BA/AA(混合比70/25/5) からなる混合モノマー100部、キシレン100部を入れ、窒素置換後、密閉下155℃まで加熱昇温した。ここにキシレン10部中のCPO1部の溶液を2時間かけて滴下した後、2時間撹拌を続けた。その後、減圧下にキシレンを留去し、Mn5,000、Tg−45℃のアクリル樹脂(b−1)を得た。
比較製造例1
反応温度を140℃に、CPO量を0.4部に変えた以外は製造例3と同様にして、Mn50,000、Tg−45℃のアクリル樹脂(b−2)を得た。
比較製造例2
メチルメタクリレート/BA/メタクリル酸(混合比70/25/5)から なる混合モノマーを用いた以外は製造例3と同様にして、Mn5,000、Tg65℃のアクリル樹脂(b−3)を得た。
【0135】
製造例4〜6、比較製造例3〜5
三ツ口フラスコに、表1に示す組成の変性ポリオレフィンおよびアクリル樹 脂を入れ80℃に加温して溶解し、均一に混合した。得られた混合物を0.4 %水酸化ナトリウム水溶液300部中に滴下しながら90℃を保つように保温しながら分散させて、固形分25%の水性分散体(A−1)〜(A−6)を得た。
【0136】
比較製造例6
(a1−1)と(b−1)をそれぞれ110℃に加温し、固形分重量比が8 0/20となるように個別に0.4%水酸化ナトリウム水溶液300部中に滴下した以外は製造例4と同様にして、固形分25%の水性分散体(A−7)を得た。
【0137】
比較製造例7
冷却管付き三ツ口フラスコに、(a01)95部、MA5部、キシレン10 0部を入れ、窒素置換後、窒素通気下に130℃まで加熱昇温し、均一に溶解 した。ここにキシレン10部中のCPO0.5部の溶液を滴下した後、キシレン還流温度まで昇温し、3時間撹拌を続けた。その後、DM/BA/AA(モル比70/25/5)からなる混合モノマー20部とキシレン30部の混合物と、キシレン10部中のCPO1部の溶液を加圧下で別々に同時に3時間かけて滴下し、さらに2時間撹拌を続けた後、90℃まで冷却した。
得られた樹脂溶液を0.4%水酸化ナトリウム水溶液500部中に滴下しな がら90℃を保つ様に保温しながら分散させ、固形分25%の水性分散体(A−8)を得た。
【0138】
実施例1〜4、比較例1〜6
水性分散体(A−1)〜(A−8)と市販のエポキシ樹脂水性分散体[ジ ャパンエポキシレジン(株)製880SAW65、以下EEと略記)またはカ ルボジイミド水性分散体[日清紡(株)製カルボジライトE−02、以下CE と略記]を表2に示す割合で混合し、固形分濃度25%になるように水で希釈 調整し、熱架橋性水性分散体を作成した。
水洗、風乾したポリプロピレン標準板(射出成形板、150×70×2mm の表面に、スプレー機[アネスト岩田(株)製EBG−115EXB]を用い て、各熱架橋性水性分散体をスプレーし、80℃にて10分間乾燥させて、膜厚約10μmの乾燥塗膜を形成した。その外観を観察し、80℃造膜性の評価 を行った。
その後、各塗膜の上に、市販のメラミンアルキッド系塗料[日本ビーケミカ ル(株)製「フレキセン#101」]をシンナー[日本ビーケミカル(株)製 「#101−10」]にて2:1(塗料/シンナー比)に希釈してなる上塗り 塗料を、スプレー機[アネスト岩田(株)製EBG−115EXB]を用いて スプレーした後、室温で15分間静置し、循風乾燥機で80℃、20分間焼き 付けを行った(乾燥膜厚;約40μm)。得られた各塗膜について、接着性お よび耐ガソホール性の試験を行った。結果を表3に示す。
【0139】
【表1】

Figure 2004204207
【0140】
【表2】
Figure 2004204207
【0141】
【表3】
Figure 2004204207
【0142】
【発明の効果】
本発明の熱架橋性樹脂分散体は下記の効果を奏することから極めて有用である。
(1)環境汚染の原因となり得るハロゲンを含有しない。
(2)低温でも優れた造膜性を有する。
(3)低温焼き付けでも充分な接着性を発現する。
(4)ポリオレフィン樹脂基材と上塗り塗料の塗膜の双方に優れた接着力を有 する。
(5)得られた塗膜は耐水性およびガソリンやアルコール等の薬品に対する優れた耐性(耐ガソホール性)を有する。[0001]
[Technology to which the Invention belongs]
The present invention relates to a thermo-crosslinkable resin dispersion. More specifically, the present invention relates to an aqueous dispersion of a thermo-crosslinkable resin useful as a primer for plastic products, particularly for polyolefin plastic products.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, carboxy-modified polyolefin resins, hydroxy-modified polyolefin resins, and polystyrene-polyconjugated diene-polystyrene tri-mers have been used as primers to improve the paintability (film-forming properties, adhesion, etc.) of polyolefin plastic products such as automotive interior and exterior products. A completely water-based primer combining a block copolymer (for example, see Patent Document 1) and a completely water-based primer combining an aqueous dispersion of polyolefin resin, acrylic resin and urethane resin (for example, see Patent Document 1) 2) are known.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-29673
[Patent Document 2]
JP-A-6-336568
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an aqueous resin dispersion useful as a primer capable of imparting excellent coating properties to plastic products, especially polyolefin plastic products.
Another object of the present invention is to provide an aqueous dispersion of a thermocrosslinkable resin capable of providing a coating film having excellent gasohol resistance (gasoline resistance and alcohol resistance) and water resistance.
A further object of the present invention is to provide an aqueous resin dispersion having excellent film-forming properties even at a low temperature.
Still another object of the present invention is to provide an aqueous resin dispersion which can exhibit sufficient adhesiveness even at low temperature baking.
It is a still further object of the present invention to provide a method for coating polyolefin plastic products that does not pose a risk of environmental pollution.
Still another object of the present invention is to provide a coated product of a polyolefin plastic product which is useful as a vehicle interior / exterior product.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Briefly, these and other objects which will become apparent, of the present invention generally consist of a continuous phase consisting of an aqueous medium and a dispersed phase distributed therein, wherein the dispersed phase is a resin component. (I) and particles (II) of a crosslinking agent (c) dispersed separately from the particles (I), and the resin component is essentially a modified polyolefin resin (a) or a copolymer of the modified polyolefin resin (a) and the vinyl resin (b). Achieved by a thermally crosslinkable resin dispersion characterized by consisting of a mixture. The resin (a) has a number average molecular weight (hereinafter, abbreviated as Mn) of at least 1,500 and has at least one functional group. The resin (b) has a Mn of 700 to 40,000 and a glass transition temperature of -65 to 40 ° C (hereinafter abbreviated as Tg). The crosslinking agent (c) has at least two functional groups reactive with the resin (a).
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Modified polyolefin resin (a)]
The functional group of the resin (a) includes one or more functional groups selected from the group consisting of carboxyl, hydroxyl, mercapto, amino, isocyanate and carbodiimide groups. In the present invention, carboxyl groups include carboxylic acid groups and carboxylic anhydride groups; amino and isocyanate groups include free (unblocked) amino and isocyanate groups and blocked (protected) groups, respectively. Amino and isocyanate groups).
[0007]
Resin (a) is a modified product of polyolefin resin (a0). The resin (a0) to be modified includes one or more homo- and copolymers of olefins,
And copolymers of one or more olefins with one or more other monomers (the olefin content is usually at least 30%, preferably at least 50%, especially at least 70%). It is. Above and below, percentages and ratios represent percentages by weight and weight percentages, respectively, unless otherwise specified.
The olefins include C2 to C30 (preferably C2 to 12, especially C2 to C3) alkenes such as ethylene, propylene, 1-, 2- and iso-butene, and C5 to C30 alpha-olefins. (1-hexene, 4-methylpentene-1, 1-decene, 1-dodecene, etc.); Other monomers include unsaturated monomers copolymerizable with olefins, such as styrene, vinyl acetate, ( (Meth) acrylic acid (representing acrylic acid and / or methacrylic acid, and using the same expression hereinafter) and its alkyl (C1-30) ester.
Specific examples of the resin (a0) include ethylene-based polymers such as high-density, medium-density and low-density polyethylene, and ethylene and a C4-30 unsaturated monomer [butene (1-butene, etc.); Copolymers with C5-30 α-olefins (such as 1-hexene and 1-dodecene), vinyl acetate and (meth) acrylic acid (copolymerization ratio 30 / 70-99 / 1, preferably 50/70). Propylene-based polymers such as [copolymers of polypropylene and propylene with a C4-30 unsaturated monomer (same as above) (copolymerization ratio, same as above); ethylene / propylene copolymers Copolymers (copolymerization ratio 0.5 / 99.5 to 30/70, preferably 2/98 to 20/80); polymers of C4 or higher olefins such as polybutene and poly-4-methylpentene-1 are included. . Among these, polypropylene, ethylene / propylene copolymer, and especially propylene / α-olefin (C4-20) copolymer are preferable from the viewpoints of melt viscosity and adhesion to polyolefin plastic products.
[0008]
The resin (a0) generally has an Mn of 1,500 to 40,000, preferably 2,000 to 30,000, more preferably 2,500 to 25,000, particularly 3,000 to 6,000. The same applies hereinafter with chromatography (GPC). If the Mn is less than 1,500, the gasohol resistance of the coating film formed from the aqueous resin dispersion is deteriorated. Those having a Mn of more than 40,000 have a low reactivity with the modifier [unsaturated dicarboxylic acid (anhydride)], and have an adhesive property between the coating film formed from the aqueous resin dispersion and the coating film of the top coat. It is not desirable in terms of.
As (a0), from the viewpoint of reactivity with the modifier, at least 0.1, more at least 0.3, and especially at least 0.5 double bonds per 1,000 carbons It is preferable to contain a compound. The upper limit of the double bond content per 1,000 carbon atoms is not particularly limited and may be 20 or more, but is preferably 15 or less, more preferably 6 or less, particularly 5.5 from the viewpoint of ease of production. The number is preferably less than or equal to the number.
[0009]
The resin (a0) includes a polyolefin obtained by a polymerization method and a degraded polyolefin [which is obtained by mechanically, thermally and chemically degrading a high-molecular-weight polyolefin (preferably Mn 50,000 to 150,000). ] Is included. From the viewpoint of the ease of modification, the film forming property of the aqueous resin dispersion, and the adhesiveness between the formed coating film and the coating film of the top coat, preferred are degraded polyolefins, particularly, thermally degraded polyolefins. is there. The thermally degraded polyolefin is not particularly limited, but may be thermally degraded by heating a high molecular weight polyolefin in an inert gas (normally at 300 to 450 ° C. for 0.5 to 10 hours) (for example, JP-A-3-6 2804).
[0010]
The resin (a) is a carboxy-modified polyolefin resin (a1) [resin (a11) obtained by carboxy-modifying (a0) and (a11) are further carboxy-modified (secondarily modified) with a carboxy-modifying agent (m12). Resin (a12)], and one or more other modifiers (m2) further modified (secondary modification, tertiary modification or more) of the resin (a1) and the above-mentioned functional group other than a carboxyl group It includes a higher modified polyolefin resin (a2) into which a group is introduced, and a mixture of two or more thereof.
[0011]
The resin (a11) is obtained by modifying i) (a0) by reacting it with α, β-unsaturated carboxylic acid (anhydride) (m11), and ii) (a0) by converting an oxidizing agent (for example, oxygen and / or Or ozone) to introduce carboxyl groups.
(M11) includes unsaturated monocarboxylic acids, unsaturated dicarboxylic acids, and anhydrides thereof. Monocarboxylic acids include C3-18 (preferably 3-15, especially 3-10) aliphatic, alicyclic and aromatic ring-containing monocarboxylic acids such as (meth) acrylic, (iso) croton, cyclohexene and the like. Monocarboxylic and cinnamic acids; dicarboxylic acids (anhydrides) include those aliphatic (C4-18, preferably C4-15, especially C4-12), such as (anhydrous) maleic, fumaric, (Anhydrous) itacone, (anhydrous) citracone, mesacon and allylmalonic acid; alicyclic (C7-24, preferably C8-16) such as 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid; and those containing an aromatic ring (C8-24, preferably C8-16), for example, phenylmaleic acid. From the viewpoints of compatibility and reactivity with (a0) and the melt viscosity of the resulting (a1), preferred are anhydrides of unsaturated dicarboxylic acids (especially aliphatic dicarboxylic acids), especially maleic anhydride ( (Hereinafter abbreviated as MA).
The amount of (m11) used for the modification is usually 0.5 to 40%, preferably 1 to 30% based on the weight of (a0).
[0012]
The method and conditions for the modification are not particularly limited, but an acid (anhydride) can be thermally added (ene reaction) to the terminal double bond of (a0) by a solution method or a melting method. For example, (1) a method in which (m11) is mixed with (a0) in a molten state, and then heated in the presence of an organic peroxide if necessary; (2) (a0), (m11) and a solvent are mixed Then, if necessary, a method of heating in the presence of an organic peroxide; and (3) a method of adding the organic peroxide during heating and kneading (a0) and (m11) with a twin-screw extruder. Examples of the organic peroxide include dicumyl peroxide and di-t-butyl peroxide. Its amount is usually 0.1 to 10%, preferably 0.1 to 10% based on the total weight of (a0) and (m11). 5 to 5%. The reaction temperature can be varied over a wide range (for example, 80 to 230 ° C.) and is appropriately selected depending on the method. In the method (1), it is usually 100 to 220 ° C., preferably 140 to 200 ° C., and in the method (2), it is usually 80 to 230 ° C. To 180 ° C, preferably 110 to 150 ° C, and usually 80 to 140 ° C in the method (3). Examples of the solvent in the method (2) include toluene and xylene. Among them, the method (2) is preferable from the viewpoint that a uniform reaction is possible with a small amount of by-products.
Introduction of a carboxyl group by oxidation can be carried out, for example, by the method described in US Pat. No. 3,692,877.
[0013]
The resins (a12) and (a2) may have a polymer part in addition to the carboxyl group or the above functional group. The polymer making up the polymer part usually has a Mn of from 300 to 25,000, preferably from 1,000 to 20,000, especially from 2,500 to 10,000. When Mn is in the range of 800 to 25,000, it is preferable in terms of heat resistance.
The polymers include polyethers, polyesters, polyamides and polyurethanes (hereinafter abbreviated as PT, PS, PD and PU, respectively), and combinations of two or more of these. Of these polymers, preference is given to hydrophilic polymers having an HLB of at least 6, especially 10 to 250. In the present invention, the HLB is the HLB of the Oda method [calculated based on the ratio of inorganicity to organicity based on a conceptual diagram of organic compounds] [for example, “Introduction to New Surfactants” (Sanyo Chemical Industries, 1981) Published; English version, 1985), p. 197]. The resin having such a hydrophilic polymer portion has a self-emulsifying property.
[0014]
The introduction of the polymer moiety can be carried out by the following methods 1) and / or 2).
1) Polymer (PT, PS) having at least as a part of the modifier (m12) or (m2) the functional group (selected from the group consisting of carboxyl, hydroxyl, mercapto, amino, isocyanate and carbodiimide groups) , PD, PU, and combinations of two or more thereof) or a precursor thereof to form a resin modified with the polymer, or a polymerization reaction of the precursor (ring-opening polymerization, polycondensation, A) forming a polymer moiety by polyaddition; and 2) using a modifying agent (m3) for introducing the polymer moiety, which is different from (m12) and (m2), to form one of the carboxyl groups of (a1). A method in which a polymer portion is modified in addition to (m3) and (m12) and / or (m2) in combination with the functional group.
[0015]
Modifiers (m12) used in the production of resin (a12) include (m121) aminocarboxylic acids and hydroxycarboxylic acids, (m120) precursors thereof (compounds capable of forming the above compounds, hereinafter the same), lactams and lactones. , (M122) a combination of a carboxy-reactive coupling agent and a polycarboxylic acid (refers to an acid or an ester-forming derivative thereof; the same applies hereinafter), and a combination of two or more of these. The secondary modification of (a11) can be performed by (poly) condensation of (m121), ring-opening addition (polymerization) of (m120), or coupling reaction of (m122).
[0016]
Lactams include those of C4-15 (preferably C6-12), such as caprolactam, enantholactam, laurolactam and undecanolactam; aminocarboxylic acids include those of C2-12, such as amino acids [glycine, alanine , Valine, (iso) leucine, phenylalanine, etc.), ω-aminoalkanoic acid (eg, ω-aminocapron, ω-aminoenant, ω-aminocapryl, ω-aminopergon, ω-aminocaprin, 11-aminoundecane and 12- Aminododecanoic acid), and aromatic aminocarboxylic acids (eg, o-, m- and p-aminobenzoic acids); lactones and hydroxycarboxylic acids correspond to the above lactams and aminocarboxylic acids (NH substituted with O) (Eg, ε-caprolactone, γ-butyl Tyrolactone, γ-valerolactone, ω-hydroxycaproic acid, salicylic acid, p- and m-hydroxybenzoic acid), and glycolic acid, glyceric acid, tartronic acid, malic acid, tartaric acid and benzylic acid. Preferred are caprolactam and 12-aminododecanoic acid. The amount of the modifier (m121) or (m120) is 1 to 10 mol or more, preferably 1 mol, per unsaturated dicarboxylic acid (anhydride) group or carboxyl group of (a1).
[0017]
Carboxy-reactive coupling agents include compounds having two or more carboxyl-reactive groups, such as polyamines (hereinafter abbreviated as PA), polyols, organic polyisocyanates (hereinafter abbreviated as PI), polyepoxides and the like. And epoxy alcohol. These PA, polyol, PI, polyepoxide and polycarboxylic acid include those described later, lactam and lactone include those described above, and epoxy alcohol includes glycidol and the like.
[0018]
Although the degree of carboxy modification of the resin (a1) is not particularly limited, the viewpoint of the adhesiveness between the coating film formed from the aqueous resin dispersion and the plastic substrate, and the gasohol resistance of the coating film after crosslinking. Therefore, the acid value of (a1) is preferably 5 to 100 (mg KOH / g, the same applies hereinafter), more preferably 10 to 80, particularly preferably 20 to 60.
(A12) has a structure in which at least a part of the carboxyl group (carboxylic acid group or carboxylic anhydride group, the same applies hereinafter) of (a11) is converted into, for example, a carboxy-containing group represented by the following general formula.
[0019]
-Z- (XLZ)n-XL-Z-OH
(-Z-)pX-L3[-X- (ZL1-Z-X-L2-X)n-ZL1-Z-OH]f
(-Z-)pX-L3[-X-Z- (L-X-Z)n-L1-(Z-XL)n-Z-OH]f
[0020]
In the formula, Z is -CO- (carbonyl group); n is 0 or an integer of 1 or more (1 to 9 or more); L is a residue of aminocarboxylic acid or hydroxycarboxylic acid (amino or hydroxyl group and carboxyl group). L) or a lactam or lactone residue (an amide or ester bond has been removed);1Is the residue of a polycarboxylic acid (with two carboxyl groups removed); L2Is a diamine or diol residue (amino or hydroxyl group removed);
f is 0 or an integer of 1 or more; L3Is a (1 + f) valent PA, polyol or PI residue (amino, hydroxyl or isocyanate groups are removed), or an epoxy ring-opening group (group formed by ring-opening of an epoxide); p is 1 or 2 X is -O- (L is a hydroxycarboxylic acid or lactone residue, L is2Is the residue of a diol, L3Is a residue of a polyol or an epoxy ring-opening group) or -NH- (L is a residue of an aminocarboxylic acid or a lactam, L2Is a residue of a diamine, L3Is a PA or PI residue) [L3Is (PA) and p is 2, (-Z-)pX is> N-] [that is, (-Z-)pX- represents an ester bond, an amide bond or an imide bond]. In the above and the following, when there are a plurality, each symbol may be the same or different.
Epoxy ring-opening groups include -CH2-CH (OH) -CH2-, And polyepoxy ring-opening groups such as formula -CR1-CR2-E- (CR2-CR1−)fIs included. [Wherein E is a residue of a polyepoxide (an epoxy group is removed);1And R2(For example, R2) Is OH and the other (eg, R1) Is H, or they (eg, two R1) May be bonded to each other or to E to form a ring (when E is a residue of an alicyclic polyepoxide). ]
Preferred among the resins (a1) are (a11), particularly polyolefins modified with unsaturated dicarboxylic acids (anhydrides).
[0021]
Resin (a2) is further modified (secondary modification, tertiary modification or more) by reacting (a1) with one or more modifiers (m2) to give hydroxy, mercapto, It is obtained by introducing at least one functional group selected from the group consisting of amino, isocyanate and carbodiimide groups; depending on the introduced functional groups, OH-modified polyolefin resin (a21), SH-modified polyol It includes a refining resin (a22), an amino-modified polyolefin resin (a23), an NCO-modified polyolefin resin (a24), and a carbodiimide (hereinafter abbreviated as CD) -modified polyolefin resin (a25).
[0022]
The modifying agent (m2) used for introducing the functional group includes a polyfunctional compound having the functional group and a carboxy-reactive group, a precursor thereof, a coupling agent having a carboxy-reactive group, and a reactive agent having a carboxy-reactive group. And a polyfunctional compound having the functional group and a combination of two or more thereof. Carboxy-reactive groups include hydroxyl, mercapto, amino, isocyanate and carbodiimide groups. These may be the same or different from the functional groups to be introduced. The polyfunctional compound may be a polymer as described above (polyfunctional polymer), a low molecular weight compound, or a combination of both. Further, a polymer portion can be introduced by using a low molecular weight polyfunctional compound and a monofunctional polymer (having one carboxy-reactive group or a group reactive with a coupling agent) in combination.
(A21), (a22), (a23) and (a24) are obtained by converting (a1) to OH modifier (m21), SH modifier (m22), amino modifier (m23) and NCO, respectively. It can be produced by reacting with a modifier (m24) (directly or via a coupling agent) to perform secondary or tertiary modification. (A25) can be produced by subjecting (a24) to CD modification.
[0023]
The OH modifier (m21) includes (m211) a polyfunctional compound having a carboxy-reactive group and a hydroxyl group (hydroxylamine, polyol, etc.), (m210) an epoxide as a precursor thereof, and (m212) a carboxy-reactive A combination of a group coupling agent with a polyfunctional compound having a hydroxyl group and a group reactive therewith (hydroxylamine, polyol, hydroxycarboxylic acid, etc.), and a combination of two or more thereof are included.
[0024]
Hydroxylamines include C2-10 (di) alkanolamines, cycloalkanolamines and alkylalkanolamines such as 2-aminoethanol, 3-aminopropanol, 1-amino-2-propanol, 4-aminobutanol, -Including aminopentanol, 6-aminohexanol, diethanolamine, di-n- and i-propanolamine, 3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexanol, methylethanolamine and ethylethanolamine It is. Preferred is 2-aminoethanol.
Modification with hydroxylamine can be performed by directly reacting (a1) with hydroxylamine. The reaction temperature is usually from 120 to 230 ° C. The equivalent ratio of the amino group of hydroxylamine to the carboxylic acid (anhydrous) group of (a1) used for the modification is usually 0.1 to 2, preferably 0.3 to 1.5, and more preferably 0.3 to 1.5. 5 to 1.2, most preferably 1.
[0025]
Epoxides include monoepoxides such as alkylene oxides (hereinafter abbreviated as AO), glycidyl ethers (hereinafter abbreviated as GE) [alkyl (C1-12 or more) GEs, such as butyl GE], and glycidyl esters (hereinafter abbreviated as GS). Note) [GS of monocarboxylic acids (C1-12 or more aliphatic, cycloaliphatic and aromatic monocarboxylic acids)] and epoxy alcohols (such as glycidol); and polyepoxides (described below).
AO includes C2-12 or more (preferably C2-4) AO, such as ethylene oxide, 1,2-propylene oxide, 1,2-, 2,3- and 1,3-butylene oxide, Tetrahydrofuran and 3-methyl-tetrahydrofuran (hereinafter abbreviated as EO, PO, BO, THF and MTHF, respectively), 1,3-propylene oxide, isoBO, C5-12 α-olefin oxide, substituted AO such as styrene oxide and Epihalohydrins (such as epichlorohydrin), and combinations of two or more of these (random addition and / or block addition) are included. Hydroxycarboxylic acids include those mentioned above.
[0026]
Polyols include dihydric to octahydric or higher polymeric polyols (having an OH equivalent of 250 or more), low molecular polyols (having an OH equivalent of less than 250), and mixtures of two or more of these. Is included.
Low molecular polyols include polyhydric alcohols and low molecular OH-terminated polymers (PT polyols and PS polyols).
Polyhydric alcohols include the following.
Dihydric alcohols (C2-20 or more), such as C2-12 aliphatic dihydric alcohols [(di) alkylene glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,2-, 2,3 -, 1,3- and 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol and 3-methylpentanediol (hereinafter abbreviated as EG, DEG, PG, DPG, BD, HD, NPG and MPD, respectively) ), Dodecanediol, etc.]; C6-10 alicyclic dihydric alcohols [1,4-cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, etc.]; C8-20 aromatic dihydric alcohols [xylylene glycol, bis (hydroxyethyl)] Benzene, etc.]; trivalent to octavalent or it The above polyhydric alcohols such as (cyclo) alkanepolyols and their intramolecular or intermolecular dehydrates [glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol and dipentaerythritol (hereinafter GR, TMP, PE, SO And abbreviated as DPE), 1,2,6-hexanetriol, erythritol, cyclohexanetriol, mannitol, xylitol, sorbitan, diglycerin and other polyglycerins, etc.], saccharides and derivatives thereof [eg sucrose, glucose, fructose, mannose, lactose] , And glycosides (such as methylglucoside)];
Nitrogen-containing polyols (tertiary amino group-containing polyols and quaternary ammonium group-containing polyols): Nitrogen-containing diols such as C1-12 aliphatic, alicyclic and aromatic primary monoamines [methylamine, ethylamine, 1- and 2-propylamine, (iso) amylamine, hexylamine, 1,3-dimethylbutylamine, 3,3-dimethylbutylamine, 1-, 2- and 3-aminoheptane, nonylamine, decylamine, undecylamine, dodecylamine, Bishydroxyalkyl (C2-4) compounds [bis (2-hydroxyethyl) compounds, bis (hydroxypropyl) compounds, etc.] of cyclopropylamine, cyclopentylamine, cyclohexylamine, aniline, benzylamine, etc. , 271, 217 Tertiary nitrogen atom-containing polyol described in the specification], and quaternized products thereof [quaternized with a quaternizing agent or dialkyl carbonate (described later) described in the above-mentioned U.S. Patent Specification], for example, the above-mentioned U.S. Pat. A quaternary nitrogen atom-containing polyol described in the specification; and a trivalent to octavalent or higher valent nitrogen-containing polyol, for example, a trialkanol (C2-4) amine (such as triethanolamine) and a C2-12 aliphatic or alicyclic ring. Formula, Aromatic and Heterocyclic PA [Polyhydroxyalkyl (C2-4) compound [poly (2-hydroxyethyl) compound, bis (hydroxypropyl) compound, described later, for example, ethylenediamine, tolylenediamine, aminoethylpiperazine] Etc .: For example, tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine and penta Scan (2-hydro Kishipuropiru) diethylenetriamine, and quaternized products similar to those described above;
Sulfo group-containing polyol: those obtained by introducing a sulfo group into the above-mentioned divalent and trivalent to octavalent or higher polyhydric alcohol, for example, sulfoglycerin, sulfoerythritol, sulfodi (hydroxymethyl) benzene, sulfodi (hydroxyethyl) ) Benzene, sulfodi (hydroxypropyl) benzene, sulfohydroxymethylhydroxyethylbenzene, and salts thereof (the same salts as in the anionic surfactant described below).
Low molecular OH-terminated polymers include those having a OH equivalent of less than 250 for PT polyols, PS polyols and PU polyols, as described below. For example, an AO ring-opening polymer having a low degree of polymerization and a low-molecule AO adduct of an active hydrogen atom-containing polyfunctional compound [eg, PEG, PPG, PTMG, etc., EO of bis (hydroxyethoxy) benzene and bisphenol A of 2 to 4 moles Adduct], low-condensed condensed PS polyol and low-molecule adduct of polyol [condensation product of polycarboxylic acid with excess (1 mol per carboxyl group) polyhydric alcohol (eg, dihydroxyethyl adipate) and EG] 1 mol adduct of caprolactone] and a PU polyol having a low degree of polymerization [a reaction product of PI with an excess (1 mol per isocyanate group) of a polyhydric alcohol (for example, a reaction product of 1 mol of TDI and 2 mol of EG) Material)].
[0027]
The polymeric polyols typically have an OH equivalent (molecular weight per OH, based on OH number) of 250-3,000 or more. The polyol usually has a Mn of 500 to 5,000 or more, preferably 700 to 4,500; a weight average molecular weight of preferably 500 to 6,000, especially 700 to 4,000 (measured by GPC method (Hereinafter abbreviated as Mw). Examples include OH-terminated polymers [PT, PS, PD, PU, vinyl polymers (hereinafter abbreviated as VP) and polymer polyols (hereinafter abbreviated as P / P)], and mixtures of two or more of these. It is.
The OH-terminated PT has a structure in which one or more AOs are added to a ring-opening polymer of AO, an initiator having at least two (2 to 8 or more) active hydrogen atoms. And a PT polyol obtained by coupling two or more molecules thereof (identical or different) with a coupling agent.
[0028]
AO addition initiators include, for example, polyhydric alcohols, hydroxylamines, aminocarboxylic acids and hydroxycarboxylic acids; polyhydric phenols; and polycarboxylic acids (described below).
Polyhydric phenols include C6-18 dihydric phenols, such as monocyclic dihydric phenols (hydroquinone, catechol, resorcinol, urushiol, etc.), and bisphenols (bisphenols A, F, C, B, AD and S). , Dihydroxybiphenyl, 4,4'-dihydroxydiphenyl-2,2-butane, etc.) and condensed polycyclic dihydric phenols [dihydroxynaphthalene (eg, 1,5-dihydroxynaphthalene), binaphthol, etc.]; Aldehydes or ketones (formaldehyde, monohydric polyhydric phenols such as pyrogallol, phloroglucinol, and monohydric or dihydric phenols (phenol, cresol, xylenol, resorcinol, etc.)) Glutaraldehyde, Lyoxal, acetone) low condensates (eg, phenol or cresol novolak resins, intermediates of resole, polyphenols obtained by the condensation reaction of phenol and glyoxal or glutaraldehyde, and polyphenols obtained by the condensation reaction of resorcinol and acetone) Preferred among these are aliphatic dihydric alcohols and bisphenols, especially ethylene glycol and bisphenol A.
The addition of AO to the initiator can be carried out in a usual manner, and can be carried out without a catalyst or in the presence of a catalyst (such as an alkali catalyst, an amine-based catalyst, or an acidic catalyst) (particularly at a later stage of AO addition). It is carried out in one or more stages under normal pressure or under pressure. The two or more types of AO may be random addition, block addition, or a combination of both (for example, random addition followed by block addition).
Examples of the coupling agent for the AO adduct include polyhalides, for example, C1-6 alkane polyhalides (for example, C1-4 alkylenedihalides: methylene dichloride, 1,2-dibromoethane, etc.); epihalohydrins (epichlorohydrin, etc.); Polyepoxides (described below) are included.
[0029]
Examples of OH-terminated PTs include PT diols such as polyalkylene glycol (hereinafter abbreviated as PAG) [eg, polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene ether glycol (hereinafter abbreviated as PEG, PPG and PTMG, respectively), poly- 3-methyltetramethylene ether glycol], copolymerized polyoxyalkylene diol [EO / PO copolymerized diol, THF / EO copolymerized diol, THF / MTHF copolymerized diol, etc. (weight ratio, for example, 1/9 to 9 / 1)], an aromatic ring-containing polyoxyalkylene diol [polyoxyalkylene bisphenol A (such as an EO and / or PO adduct of bisphenol A)]; and a trifunctional or higher functional PT polyol such as polyoxypropylene triol Such as PO adducts of GR); as well as those of one or more of these was coupled with methylene dichloride.
[0030]
The OH-terminated PS includes a condensed PS polyol, a polylactone (hereinafter abbreviated as PL) polyol, a castor oil-based polyol [castor oil (ricinoleic acid triglyceride) and a polyol modified product thereof], and a polycarbonate polyol.
Condensed PS polyols are produced by the polycondensation of polyols with polycarboxylic acids (and, if necessary, hydroxycarboxylic acids) or by the reaction of polyols with polycarboxylic anhydrides and AO, PL polyols open lactones with polyols as initiators. Polyaddition of castor oil is carried out by transesterification of castor oil with polyol by cycloaddition (or polycondensation of polyol with hydroxycarboxylic acid), and polycarbonate polyol is alkylene with polyol as initiator. It can be produced by ring-opening addition / polycondensation of carbonate, polycondensation (transesterification) of polyol with diphenyl or dialkyl carbonate, or phosgenation of polyol or dihydric phenol (the above: bisphenol A etc.). .
The polyol used for the production of PS usually has an OH equivalent (Mn per OH) of 1000 or less, preferably 30 to 500. Examples thereof include the above-mentioned polyhydric alcohols [diols (eg, EG, 1,4-BD, NPG, HD and DEG) and tri- or higher polyols (GR, TMP, PE, etc.)], and the above-mentioned PT polyols. (PEG, PPG, PTMG, etc.), and mixtures of two or more of these. Preferred for the production of the condensed PS polyol is a diol and a combination thereof with a small proportion (for example, 10 equivalent% or less) of a trivalent or higher polyol.
[0031]
The polycarboxylic acids include dicarboxylic acids and trivalent to tetravalent or higher polycarboxylic acids. Examples thereof include C2-30 or more (preferably C2-12) saturated and unsaturated aliphatic polycarboxylic acids, such as C2-15 dicarboxylic acids (eg, Shu, amber, malon, adipine, suberin). Azelaine, sebacin, dodecanedicarboxylic, maleic, fumaric and itaconic acids), C6-20 tricarboxylic acids (e.g., tricarbaryl and hexane tricarboxylic acids)]; C8-15 aromatic polycarboxylic acids such as dicarboxylic acids (e.g., terephthalic acid, Isophthalic and phthalic acids), tri- and tetra-carboxylic acids (such as trimellitate and pyromellitic acid); C6-40 alicyclic polycarboxylic acids (such as dimer acid); and sulfo group-containing polycarboxylic acids [the above polycarboxylic acids A sulfo group introduced into an acid , For example sulfosuccinic, Suruhomaron, Suruhogurutaru, sulfo adipic and sulfoisophthalic acid, and their salts (similar salt as in anionic surfactant described below)]; include polymers of carboxy-terminal to the parallel beauty.
Carboxy-terminated polymers include PT polycarboxylic acids, such as carboxymethyl ethers of polyols [the above polyhydric alcohols, PT polyols and the like] (obtained by reacting monochloroacetic acid in the presence of alkali); and PD, PS And / or a PU polycarboxylic acid, for example, a polylactam polycarboxylic acid and a PL polycarboxylic acid obtained by ring-opening polymerization of a lactam or a lactone (described above) using the above polycarboxylic acid as an initiator, or two molecules of the above polycarboxylic acids or The condensed PS polycarboxylic acid and condensed PD polycarboxylic acid obtained by coupling (esterification or amidation) with the polyol (described above) or PA or PI (described below), and the above polycarboxylic acids and polyol and PI Reaction (urethanization and Etherified or amidated) is allowed include PU polycarboxylic acids comprising.
[0032]
Ester-forming derivatives include acid anhydrides, lower alkyl (C1-4) esters and acid halides, such as succinic, maleic, itacone and phthalic anhydride, dimethyl terephthalate, and malonyl dichloride.
Preferred for the production of the condensed PS polyols are a combination of dicarboxylic acids and a small proportion thereof (for example, 10 equivalent% or less) of trivalent to tetravalent or higher polycarboxylic acids.
Lactones and hydroxycarboxylic acids include those mentioned above.
Alkylene carbonates include those having a C2-6 alkylene group, for example, ethylene and propylene carbonate. Dialkyl carbonates include those having a C1-4 alkyl group, such as dimethyl, diethyl and di-i-propyl carbonate.
Specific examples of the OH-terminated PS include polyethylene adipate, polybutylene adipate, polyhexamethylene adipate, polyneopentyl adipate, polyethylene / propylene adipate, polyethylene / butylene adipate, polybutylene / hexamethylene adipate, polydiethylene adipate, and polydiethylene adipate. (Polytetramethylene ether) adipate, polyethylene azelate, polyethylene sebacate, polybutylene azelate, polybutylene sebacate, polycaprolactone diol and polyhexamethylene carbonate diol.
OH-terminated PDs include poly (ester) amide polyols obtained by polycondensing polycarboxylic acids (described above) with hydroxylamine (described above) or polyols (described above) and PA (described below).
[0033]
The OH-terminated PU includes an OH-terminated urethane prepolymer obtained by modifying a polyol with PI. The polyols include the above-mentioned polyhydric alcohols and high molecular weight polyols (the above-mentioned OH-terminated PT and PS, and the below-mentioned OH-terminated VP and P / P), and a combination of two or more of these. Preferred are polymeric polyols (especially OH-terminated PS and especially PT) and their combination with low molecular weight polyols (especially polyhydric alcohols). The amount of the low molecular weight polyol to be used in combination can be appropriately changed depending on the use of the aqueous heat-crosslinkable resin dispersion and the required performance. 1 to 0.5 equivalent, more preferably 0.02 to 0.4 equivalent, particularly preferably 0.1 to 0.2 equivalent is preferred. In producing the OH-terminated urethane prepolymer, the equivalent ratio of polyol to PI (OH / NCO ratio) is usually 1.1 to 10, preferably 1.4 to 4, particularly 1.4 to 2. The polyol and PI may be reacted in a single step or in multiple steps (for example, a part of the polyol or PI is reacted and then the remaining part is reacted).
[0034]
The PIs include the following PIs having 2 to 6 or more (preferably 2 to 3, especially 2) isocyanate groups, and mixtures of two or more of these.
C (excluding carbon in the NCO group, the same applies hereinafter) 2 to 18 aliphatic PI: diisocyanate (hereinafter abbreviated as DI), for example, ethylene DI, tetramethylene DI, hexamethylene DI (HDI), heptamethylene DI, octa Methylene DI, decamethylene DI, dodecamethylene DI, 2,2,4- and / or 2,4,4-trimethylhexamethylene DI, lysine DI, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, 2,6-diisocyanate Natoethyl caproate, bis (2-isocyanatoethyl) fumarate and bis (2-isocyanatoethyl) carbonate; and tri- or higher functional PI (such as triisocyanate) such as 1,6,11-undecane triisocyanate, , 8-Diisocyanate-4-isocyanate methyloctane, 1 , 3,6-hexamethylene triisocyanate and lysine ester triisocyanate (phosgenated product of the reaction product of lysine and alkanolamine, 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexanoate, 2- and / or 3- Isocyanatopropyl-2,6-diisocyanatohexanoate);
[0035]
C4-15 alicyclic PI: DI, for example, isophorone DI (IPDI), dicyclohexylmethane-4,4'-DI (hydrogenated MDI), cyclohexylene DI, methylcyclohexylene DI, bis (2-isocyanato Ethyl) -4-cyclohexylene-1,2-dicarboxylate and 2,5- and / or 2,6-norbornane DI; and trifunctional or higher functional PI (such as triisocyanate), for example, bicycloheptane triisocyanate;
C8-15 araliphatic PIs: m- and / or p-xylylene DI (XDI), diethylbenzene DI and α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene DI (TMXDI);
C6-20 aromatic PIs: DI, for example 1,3- and / or 1,4-phenylene DI, 2,4- and / or 2,6-tolylene DI (TDI), 4, 4'- and / or Or 2,4'-diphenylmethane DI (MDI), m- and p-isocyanatophenylsulfonyl isocyanate, 4,4'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatobiphenyl 3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenylmethane and 1,5-naphthylene DI; and trifunctional or higher functional PI (such as triisocyanate) such as crude TDI and crude MDI (polymethylene polyphenylene polyisocyanate) Net);
[0036]
And modified PIs: modified PIs (for example, those having a CD, urethane, urea, isocyanurate, uretoimine, allophanate, biuret, oxazolidone and / or uretdione group), for example, MDI, TDI, HDI , A urethane modified product such as IPDI (an NCO-terminated urethane prepolymer obtained by reacting a polyol with an excess of PI), a biuret modified product, an isocyanurate modified product, a trihydrocarbyl phosphate modified product, and a mixture thereof.
The polyol used for the urethane modification includes the above-mentioned polyhydric alcohol, PT polyol and / or PS polyol. Preferred are polyols having an OH equivalent of 500 or less, especially 30 to 200, such as glycols (EG, PG, DEG, DPG, etc.), triols (TMP, GR, etc.), and high-functional polyols of 4 or more functional groups (PE, SO, etc.). And their AO (EO and / or PO) (1-40 mol) adducts, especially glycols and triols. The equivalent ratio (NCO / OH ratio) between PI and polyol in the urethane modification is usually 1.1 to 10, preferably 1.4 to 4, particularly 1.4 to 2.
The free isocyanate group content of the modified PI is usually 8 to 33%, preferably 10 to 30%, particularly preferably 12 to 29%.
Among PIs, non-aromatic (aliphatic, alicyclic and araliphatic) PIs, particularly aliphatic PIs, alicyclic PIs, and combinations thereof are preferred from the viewpoint of light resistance.
[0037]
OH-terminated VPs include polybutadiene-based polyols, such as OH-terminated butadiene homopolymers and copolymers (such as styrene-butadiene copolymers and acrylonitrile-butadiene copolymers) [ones having a 1,2-vinyl structure, 1,4- Those having a trans structure, those having a 1,4-cis structure, and those having two or more of these (a 1,2-vinyl / 1,4-trans / 1,4-cis molar ratio of 100 to 0 / 100-0 / 100-0, preferably 10-30 / 50-70 / 10-30], and hydrogenated products thereof (hydrogenation rate: for example, 20-100%); acrylic polyols, for example, acrylic copolymers [ Alkyl (C1-20) (meth) acrylate, or these and other monomers (styrene, acrylic acid, etc.) And a partially saponified ethylene / vinyl acetate copolymer. [Copolymers with] have hydroxyl groups introduced [hydroxyl groups are mainly introduced by hydroxyethyl (meth) acrylate];
[0038]
P / P is obtained by in situ polymerizing an ethylenically unsaturated monomer in a polyol (the aforementioned OH-terminated PT and / or PS, or a mixture thereof with the aforementioned polyhydric alcohol). The ethylenically unsaturated monomer includes those mentioned as a raw material monomer of (b) described later. Specifically, acryl-based monomers such as (meth) acrylonitrile and alkyl (C1-20 or more) (meth) acrylates (eg, methyl methacrylate); hydrocarbon-based (hereinafter abbreviated as HC) -based monomers such as aromatic Unsaturated HC (styrene, etc.) and aliphatic unsaturated HC (C2-20 or more alkenes, alkadienes, such as α-olefins and butadiene); and a combination of two or more thereof (eg, acrylonitrile / styrene) Combination (weight ratio 100/0 to 80/20)]. The P / P has, for example, a polymer content of 5 to 80% or more, preferably 30 to 70%.
Among the high molecular polyols, PT polyol and PS polyol are preferred.
[0039]
The coupling agent (m212) has a group reactive with an amino or hydroxyl group (such as an isocyanate group, an epoxy group, or a halogen-containing group) and a carboxyl reactive group (such as an isocyanate group or an epoxy group). Such as PI, polyepoxides (described below), epihalohydrins (such as epichlorohydrin) and epoxy alcohols (such as glycidol).
Resin (a21) is obtained by direct reaction (formation of ester bond or amide bond) between (a1) and (m211), ring-opening addition of (m210) to (a1), The compound can be produced by coupling (a formation of a urethane bond or a urea bond, addition of an epoxy ring, or dehydrohalogenation) between a functional compound and (a1).
[0040]
The degree of OH modification of the resin (a21) is not particularly limited, but (a21) usually has an OH value of 4 to 280 (mgKOH / g, the same applies hereinafter). From the viewpoint of the reactivity with (c), the adhesion between the coating film formed from the aqueous resin dispersion and the plastic substrate, and the gasohol resistance of the coating film after crosslinking, (a21) is 5 to 100, and It preferably has an OH number of from 10 to 80, in particular from 20 to 60.
(A21) has a structure in which the carboxyl group of (a1) is converted into, for example, an OH-containing group represented by the following general formula.
[0041]
-Z- (OA0)v-OH
(-Z-)pX1-A1(-OH)v
-Z-NH-L5[-NH-Z- (X1)r-A2(-OH)v]f
-Z-OL6[-X1-(Z)q-A2(-OH)v]f
(-ZOL6−)2NA3(-OH)v
[0042]
Wherein v is an integer of 1 or more;0Is a C2-12 alkylene group or a general formula -CH2-CH (-R0R) a group represented by0Is a phenyl group, a hydroxymethyl group or a C2-13 alkoxymethyl or acyloxymethyl group;1Is the residue of hydroxylamine or polyol of (1 + v) valence [amino (-NHR) or hydroxyl group is removed]; A2Is A1Or a residue of a hydroxycarboxylic acid; A3Is the residue of hydroxylamine (the amino group has been removed); L5Is the residue of a (1 + f) -valent PI; L6Is a (1 + f) valent epoxy ring-opening group; X1Is -O- (A1, A2Is a polyol or hydroxycarboxylic acid residue), or -NR- (A1, A2R is H, a C1-10 alkyl group or a C2-4 hydroxyalkyl group; r and q are 0 or 1 (A2Is a residue of hydroxycarboxylic acid, r is 0, q is 1, A2Is a residue of hydroxylamine, r is 1, q is 1, A2Is a polyol residue, r is 1 and q is 0); Z and f, the epoxy ring-opening group and the definition of each residue are the same as those in the general formula of the carboxy-containing group.
[0043]
Examples of the SH modifier (m22) include (m221) a polyfunctional compound having a carboxy-reactive group and a mercapto group (polythiol, mercaptoamine, etc.), (m220) a precursor thereof (mercaptotizing agent, etc.), (m222) A combination of a carboxy-reactive coupling agent and a polyfunctional compound having a group reactive with the coupling agent and a mercapto group (polythiol, mercaptoamine, mercaptocarboxylic acid, etc.), and a combination of two or more thereof Is included.
Polythiols, mercaptoamines and mercaptocarboxylic acids include hydroxylamines, polyols (polyhydric alcohols, OH-terminated polymers, etc.) and hydroxycarboxylic acids as described above [OH is SH or OH and O (ether bond or At least a portion of O in the carbonyl group has been replaced by SH and S]. For example, alkane polythiols (such as 1,4-butanedithiol), SH-terminated polymers [such as poly (thio) ether polythiol, poly (thio) ester polythiol), aminoalkyl mercaptans (such as 2-aminoethyl mercaptan), and aliphatic and aromatic compounds Group mercaptocarboxylic acids (thioglycolic acid, thiomalic acid, mercaptobenzoic acid, etc.). Coupling agents include those similar to (m212). Mercaptotizing agents include hydrogen sulfide and diphosphorus pentasulfide.
[0044]
The resin (a22) is prepared by modifying (a1) in the same manner as (a21) except that an SH-containing polyfunctional compound is used instead of the OH-containing polyfunctional compound, or at least one of the hydroxyl groups of (a21) is modified. It can be produced by a method of converting a part into a mercapto group with a mercapto agent.
Although the degree of SH modification of (a22) is not particularly limited, from the viewpoints of adhesion between a coating film formed from an aqueous resin dispersion and a plastic substrate, and gasohol resistance of the coating film after crosslinking, The SH equivalent (molecular weight per mercapto group) is preferably in the same range as the OH equivalent of the above (a21).
In (a22), the carboxyl group of (a1) corresponds to the hydroxy-containing group of (a21) [OH is SH, or OH and O (at least a part of O of ether bond or carbonyl group) are SH. And S are replaced by a mercapto-containing group or a mercapto-containing group in which at least a part of OH in the OH-containing group is substituted with SH.
[0045]
The amino modifier (m23) includes (m231) a polyfunctional compound having a carboxy-reactive group and an amino group (such as PA), (m230) a precursor thereof (blocked PA, blocked hydroxylamine, alkyleneimine, Aminoalkylating agent), (m232) a carboxy-reactive coupling agent, and a polyfunctional compound (PA or the like) having a group reactive with the coupling agent and an amino group or a precursor thereof (blocked PA, And the like; blocked hydroxylamine, blocked amino carboxylic acid, and the like); and combinations of two or more of these.
[0046]
PA includes primary and / or secondary PA, for example, the above-mentioned PI (where NCO is NH2PA) of aliphatic (C2-18), alicyclic (C4-15), araliphatic (C8-15) and aromatic (C6-20); polyalkylene (C2-6) PA (degree of polymerization of 2 to 10 or more), for example, polyethylene PA (diethylene triamine, triethylene tetramine, tetraethylene pentamine, etc.) and corresponding polypropylene PA; polymerized fatty acid PA [fatty acids (linoleic acid, linolenic acid, oleic acid, etc.) ) Derived from a polymer (such as a dimer acid) (hydrogenated from its amide or nitrile)]; amino-terminated polymers (described below); partially alkylated (C1-10) and / or hydroxylated PAs of these PAs Alkyl (C2-4) compound (N-alkyldiamine, N, N'-dialkyldiamine, N-hydroxyalkyl Amines, N, N'-dihydroxyalkyldiamines and the like); and heterocyclic PAs such as piperazine, imidazolidine, pyrazolidine and the like, and N-aminoalkyl- and N, N'-diaminoalkyl-substituted products thereof (aminoethylpiperazine etc. ) Is included.
[0047]
Examples of the amino-terminated polymer include amino-terminated PT, for example, C3 to 10 (preferably C3) aminoalkyl ether [hydrogenated cyanoalkylated product (cyanoethylated product)] of the above-mentioned polyol (polyhydric alcohol, PT polyol, etc.); Terminal PD, for example amino-terminal condensed PD [obtained by polycondensation of PA with polycarboxylic acids (supra)] and amino-terminal polylactam [ring-opening addition of PA with initiator and lactam or aminocarboxylic acid (supra)] Or obtained by polycondensation].
Preferred PAs are diamines (hereinafter abbreviated as DA), especially aliphatic DA. More preferred are those having C2 to C12 (ethylene DA (hereinafter abbreviated as EDA), hexamethylene DA, heptamethylene DA, octamethylene DA, and decamethylene DA), particularly EDA.
[0048]
Blocked PA, blocked hydroxylamine and blocked amino carboxylic acid can be obtained by subjecting the amino group of the above-mentioned PA and the above-mentioned hydroxylamine and amino carboxylic acid to ketimine-block or aldimine-block with a ketone or aldehyde, respectively. Polyketimines, hydroxyl- and carboxyl-containing ketimines and the corresponding aldimines. Ketones and aldehydes include C3-8 ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.) and C2-8 aldehydes (acetaldehyde, propionaldehyde, etc.).
Alkyleneimines include those of C2-12 (preferably C2-6), such as ethyleneimine, propyleneimine, butyleneimine and hexyleneimine.
Coupling agents include those similar to (m212).
Aminoalkylating agents include combinations of cyanoalkylating agents [eg, (meth) acrylonitrile] with reducing agents (such as hydrogen).
[0049]
Resin (a23) is prepared by reacting (a1) with (blocked) PA (formation of an amide bond), reacting (a1) with blocked hydroxylamine (formation of an ester bond), and alkyleneimine to (a1). Ring-opening addition, aminoalkylation of at least a part of the hydroxyl group of (a21) (eg, cyanoethylation and hydrogenation with acrylonitrile), (m232) a polyfunctional compound with a coupling agent and (a1) (Formation of urethane bond, urea bond or amide bond, epoxy ring-opening addition, or dehydrohalogenation). When blocked PA, blocked hydroxylamine or blocked aminocarboxylic acid is used, the blocked amino group (ketimin-block or aldimine-blocked amino group) is hydrolyzed and converted to an amino group, if necessary. can do.
Denaturation with PA can be performed by directly reacting (a1) with PA. The equivalent ratio of the amino group of PA / the carboxylic acid (anhydride) group of (a1) is usually 0.1 to 2/1, preferably 0.3 to 1.5 / 1, and more preferably 0.5 to 1/1. .2 / 1, especially 1/1. The reaction temperature is usually from 120 to 230C.
[0050]
The degree of amino modification of the resin (a23) is not particularly limited, but from the viewpoint of adhesion between a coating film formed from the aqueous resin dispersion and a plastic substrate, and gasohol resistance of the coating film after crosslinking. The amine value (primary and secondary amine value) is usually 4 to 280 (mg KOH / g), preferably 4 to 100, particularly 5 to 50.
In (a23), the carboxyl group of (a1) is, for example, an amino-containing group represented by the following general formula, or at least a part of the OH of the hydroxyl group of (a21) is an aminopropyl group (—CH2).2CH2CH2NH2). Some or all of these amino groups may be blocked (ketimine-block or aldimine-block).
[0051]
-Z-NH-L5[-NH-Z- (X)r-A4(-NHR)v]f
(-Z-)p-NR-A5(-NHR)v
-Z-OL6[-X- (Z)q-A4(-NHR)v]f
(-ZOL6−)2NA6(-NHR)v
[0052]
Where A4Is a residue of a (1 + v) -valent aminocarboxylic acid or A5A5Is the residue of hydroxylamine of (1 + v) valence (having the hydroxyl group removed) or A6A6Is a residue of a polyamine of (1 + v) valency [an amino group (-NHR) is removed]; X is -O- (A4, A5Is a hydroxylamine or aminocarboxylic acid residue) or -NR- (A4, A5Is a polyamine residue); r and q are 0 or 1 (A4Is a residue of an aminocarboxylic acid, r is 0, q is 1, A4Is a polyamine residue, r is 1, q is 1, A4Is a hydroxylamine residue, r is 1 and q is 0); v, L5, L6, R, Z and f, the epoxy ring-opening group and the definition of each residue are the same as those described above (in the general formula of the OH-containing group).
[0053]
The NCO modifier (m24) includes (m241) a polyfunctional compound (PI) having a carboxy-reactive group and an isocyanate group, (m240) its precursor (blocked PI, phosgene, etc.), (m242) isocyanate Combinations of PI with a carboxy-reactive coupling agent having a reactive group or capable of forming an isocyanate-reactive group, and combinations of two or more of these are included.
In addition to PIs (aliphatic, alicyclic, araliphatic and aromatic PIs, and modified PIs thereof), PIs include NCO-terminated polymers, for example, 2 to 8 or more. Polymers having active hydrogen atom-containing groups (eg, hydroxyl, amino, mercapto and carboxyl groups), such as the OH-terminal, SH-terminal, amino-terminal and carboxy-terminal polymers described above, in excess. An NCO-terminated polymer obtained by reacting the above-mentioned amino terminal polymer with phosgene, and an NCO-terminated polymer obtained by reacting with the above PI are included.
[0054]
Blocked PI includes a part or all of an isocyanate group of these PIs as a blocking agent [for example, phenols, active methylene compounds, lactams, oximes, and the like described in US Pat. No. 4,524,104. Bisulfite, tertiary alcohol, secondary aromatic amine, imide, mercaptan, etc.].
The coupling agent includes a carboxy-reactive coupling agent having an isocyanate-reactive group, for example, a polyfunctional compound having at least two active hydrogen atom-containing groups (hydroxyl, amino and / or mercapto groups) other than the carboxyl group [ The above-mentioned polyols (polyhydric alcohols, PT polyols and the like), polyamines, hydroxyamines and polythiols], and carboxylic acids having an active hydrogen atom-containing group (the above-mentioned aminocarboxylic acids, hydroxycarboxylic acids and mercapto) Carboxylic acids); and carboxy-reactive coupling agents capable of forming isocyanate-reactive groups, such as epoxides (monoepoxides (AO, GE, GS and epoxy alcohols mentioned above), and polyepoxides (described below)). .
[0055]
Resin (a24) is obtained by reacting (a1), (a21), (a22) or (a23) with (blocked) PI (formation of amide, urethane, thiourethane or urea bond); phosgene of (a23) Coupling of (a1) with (blocked) PI by polyfunctional compound (m242) (formation of ester, amide or thioester bond, and urethane, urea or thiourethane bond), containing active hydrogen atom Coupling of (a1) with (blocked) PI by carboxylic acid having a group (formation of ester, amide or thioester bond and amide bond), or ring-opening addition of epoxide to (a1) and epoxy formed Production by reaction of OH in ring-opening group with (blocked) PI (formation of urethane bond) It can be. When blocked PI is used, the blocked isocyanate group can be heated to a temperature higher than its dissociation temperature and deblocked to convert it into a free isocyanate group, if necessary.
[0056]
The degree of NCO modification of the resin (a24) is not particularly limited, but from the viewpoint of the adhesion between the coating film formed from the aqueous resin dispersion and the plastic substrate, and the gasohol resistance of the coating film after crosslinking. The isocyanate content is usually 0.2 to 5%, preferably 0.4 to 4%, especially 0.8 to 2%.
(A24) is obtained by converting the carboxyl group of (a1) into an isocyanate-containing group represented by the following general formula [(a12) is L3Has an epoxy ring-opening group of the formula, OH in the group is -O-Z-NH-L5(-NCO)fWherein OH of (a21) is -O-Z-NH-L5(-NCO)fWherein the SH of (a22) is -SZ-NH-L5(-NCO)fWherein the amino group (-NHR) of (a23) is -NR-Z-NH-L5(-NCO)fAlternatively, it has a structure converted into an isocyanate group. Some or all of these isocyanate groups may be blocked (phenol-block, oxime-block, lactam-block, etc.).
[0057]
-Z-NH-L5(-NCO)f
-ZX2-A7[-X2-Z-NH-L5(-NCO)f]v
-ZX2-A8[-Z-NH-L5(-NCO)f]v
[0058]
Where A7Is the residue of a (1 + v) valent polyol, polyamine, hydroxylamine or polythiol; A8Is the residue of a (1 + v) -valent aminocarboxylic acid, hydroxycarboxylic acid or mercaptocarboxylic acid; X2Is -O- (A7Is a residue of a polyol, A8Is a residue of hydroxycarboxylic acid), -NR '-(A7Is a polyamine residue, A8Is a residue of an aminocarboxylic acid), -S- (A7Is a polythiol residue, A8Is a residue of mercaptocarboxylic acid) or one is -O- and the other is -NR '-(A7Is a hydroxylamine residue); R 'is H or a C1-10 alkyl group; v, L5, Z and f and the definition of each residue are the same as described above (in the general formula of the hydroxy-containing group).
[0059]
The CD-modified resin (a25) is one in which the isocyanate group of (a24) and the isocyanate group [isocyanate group of (a24) or isocyanate group of PI] react to release carbon dioxide gas to form CD. The CD modification may be carried out at a high temperature without a catalyst, but is carried out in the presence of a CD-forming catalyst such as a phosphorus compound such as a phosphorene compound (eg, 1-ethyl-3-methyl-phosphorin-1-oxide). Is preferred.
Although the degree of CD modification of the resin (a25) is not particularly limited, the viewpoint of the adhesiveness between the coating film formed from the aqueous resin dispersion and the plastic substrate, and the gasohol resistance of the coating film after crosslinking. Therefore, the CD content is usually 0.2 to 5%, preferably 0.4 to 4%, particularly 0.8 to 2%.
(A25) is that at least a part of the isocyanate group (-NCO) of (a24) is -N = C = NL.5(-NCO)fOr a structure in which two molecules (or more) of (a24) are bonded via -N = C = N-, for example,-in the isocyanate-containing group of (a24) modified with PI. L5(-NCO)fAnd -A in the isocyanate-containing group of (a24) modified with phosgene4(-NCO)vHas a structure converted into a group represented by the following general formula.
[0060]
-L5(-NCO)f-1-N = C = NL5(-NCO)f-1
-A4(-NCO)v-1-N = C = NA4(-NCO)v-1
[0061]
The modifier (m3) for introducing a polymer moiety includes a monofunctional polymer having only one carboxy-reactive group, a precursor thereof, a carboxy-reactive coupling agent, and only one carboxy-reactive group. And combinations of these with monofunctional polymers, and combinations of two or more of these.
The carboxy-reactive groups described above include hydroxyl, mercapto, amino, isocyanate and CD groups. The carboxy-reactive coupling agent includes the same as the coupling agent in the above (m2); the reactive groups of the monofunctional polymer used in combination therewith include the same as in the (m2). Stuff is included.
[0062]
The monofunctional polymer (m3) corresponds to the OH-terminated polymer, SH-terminated polymer, amino-terminated polymer, NCO-terminated polymer and CD-containing polymer in (m2) described above (except that it is monofunctional). Similarly), monofunctional, OH-terminated polymers (m31), SH-terminated polymers (m32), amino-terminated polymers (m33), NCO-terminated polymers (m34) and CD-containing polymers (m35). Monofunctional polymers used in combination with the coupling agent include, in addition to these, a monofunctional carboxy-terminated polymer (m30).
[0063]
These monofunctional polymers include: They are the same as those in (m2) except that a monofunctional compound is used as an initiator or a monofunctional compound is used as a part of a polymerization (polycondensation, polyaddition) component (or as a reaction terminator). It can be produced in the same manner as the functional group-containing polymer. AO, various polyols, polycarboxylic acids, lactones, hydroxycarboxylic acids, lactams, aminocarboxylic acids, PAs, PIs, mercaptotizing agents, aminoalkylating agents, and the like used in their production include those described in (m2) above. Monofunctional compounds include the following: compounds having one active hydrogen atom, such as C1-20 or more monohydric alcohols [eg (cyclo) Alkanol (methanol, cyclohexanol, etc.), aralkyl alcohol (benzyl alcohol, etc.), cellosolve and carbinol (described below), monohydric phenol (phenol, cresol, alkylphenol, styrenated phenol, etc.), secondary monoamine (dialkylamine, morpholine) Etc.) and monocarboxylic [Aliphatic monocarboxylic acids (fatty acids such as acetic acid, propionic acid and butyric acid, and alkoxy fatty acids such as methoxyacetic acid), and aromatic monocarboxylic acids (such as benzoic acid)]; C1-20 or more monoamines (alkylamines; Benzylamine, aniline, etc.); C1-20 or more monoisocyanates (alkyl isocyanate, benzyl isocyanate, phenyl isocyanate, etc.).
[0064]
(M31) includes a PT monool, for example, a polyoxyalkylene having a structure in which AO is added to an initiator having one active hydrogen atom (monohydric alcohol, monohydric phenol, secondary monoamine, monocarboxylic acid, etc.) Monool (AO adduct, monocarboxylic acid ester of PAG, etc.); PS monool, for example, PL monool [ring-opening adduct of lactone to monool (monohydric alcohol or PT monool) (or hydroxycarboxylic acid and And polycondensates of monocarboxylic acids and polycarboxylic acids, and partially esterified products of monocarboxylic acids and PS polyols]; PD monools, for example, condensed PD monols All [polycondensates of PA with monocarboxylic acids and polyols, Partially esterified products of poly (ester) amide polyols and monocarboxylic acids]; and PU monools, for example, polyadducts of the above monools and polyols with PI, and polyadducts of polyols with monoisocyanates]. It is.
[0065]
(M32) includes polymers corresponding to (m31) [OH replaced by SH, or OH and O (at least a part of O of ether bond or carbonyl group) replaced by SH and S], for example, ( m31).
(M33) includes PT monoamines such as C3-10 aminoalkyl ethers of (m31) [hydrides of cyanoethylates]; PD monoamines such as polylactam monoamides [ring-opening adducts of lactams to monoamines (or amino carboxylic acids) Polycondensates of acids)] and condensed PD monoamines (polycondensates of PA with polycarboxylic acids and monocarboxylic acids or monoamines).
(M34) includes polyadducts of monools and polyols with PI, and partial polyadducts of polyols with monoisocyanate. (M35) includes the denatured CD of (m34).
[0066]
(M30) includes a carboxymethyl ether of a PT monocarboxylic acid, for example, PT monool; a ring-opening addition of lactone or lactam to PD, PS, and / or PU monocarboxylic acid, for example, monocarboxylic acid (or hydroxycarboxylic acid or PL monocarboxylic acid obtained by polycondensation of aminocarboxylic acid and polylactam monocarboxylic acid, monocarboxylic acid and polycarboxylic acid are coupled (esterified or amidated) with polyol, PA or PI. PU ester monocarboxylic acid and PU amide monocarbonic acid obtained by reacting (urethanizing and esterifying or amidating) PI with condensed PS monocarboxylic acid and condensed PD monocarboxylic acid, polycarboxylic acids and monool are included.
[0067]
The resin (a) having a polymer portion may be a polyfunctional or monofunctional polymer (one or more of PT, PS, PD and PU) previously produced as a modifier [(m12) or (m2) or (m3)]. To react with the resin (a1) [(a11) or (a12)] directly or via a coupling agent; or a precursor of such a polymer in situ in the presence of (a1) It can be produced by a method of forming a polymer portion by polymerization (ring-opening polymerization, polycondensation, polyaddition, etc.).
The production of the above-mentioned polymer and the formation of the polymer portion by its precursor can be carried out under ordinary polymerization (ring-opening polymerization, polycondensation, polyaddition, etc.) conditions.
[0068]
The method of reacting with (a1) using a polymer as a modifying agent includes, for example, 1) a method in which (a1) in a molten state is mixed with a polymer and, if necessary, a coupling agent and heated, and 2) a solution of (a1). And a method of mixing and heating a polymer and a coupling agent if necessary, and 3) a method of heating and kneading (a1), a polymer and a coupling agent as needed with a twin-screw extruder. The heating temperature varies depending on the reactivity of the polymer, the type of the reaction, and the like. In (3), the temperature is usually 80 to 150 ° C. In the method 2), examples of the solvent include toluene and xylene. The pressure varies depending on the type of reaction and the like. However, reactions other than polycondensation are performed from 0 to 0. 0 from the viewpoint of safety and economy. It is preferably carried out at a normal pressure of 8 MPa, particularly 0 to 0.4 MPa or under pressure. The polycondensation is usually performed under normal pressure or reduced pressure. Among these methods, the method (2) is preferable from the viewpoint that a uniform reaction can be obtained with a small amount of by-products.
[0069]
The resin (a) is usually from 800 to 25,000, preferably from 1,000 to 20,000, particularly from 2,500 to 10,000. When Mn is in the range of 800 to 25,000, it is preferable in terms of heat resistance and reactivity with (c).
(A) has a melting point of at least −45 ° C., more preferably at least −40 ° C., particularly at least 0 ° C., and most preferably at least 10 ° C. from the viewpoint of film forming properties, and is 120 ° C. or less, further 110 ° C. In the following, it is particularly preferable to have a melting point of 90 ° C. or less. The aqueous dispersion of the thermocrosslinkable resin containing (a) is dried at 40 to 270 ° C. after being applied to the surface of the base material, and is baked after applying a top coat thereon (main baking). By using (a) having the above melting point, it is possible to form a film before the top coat is applied.
The resin (a) having a polymer portion is used for the purpose of forming the polymer portion from the viewpoints of film forming property at the time of applying the aqueous resin dispersion to the substrate, gasohol resistance of the coating film, water resistance, and adhesion to the substrate. The content is preferably 1% to 80%, more preferably 5% to 60%, particularly preferably 10% to 50%.
[0070]
[Vinyl resin (b)]
The vinyl resin (b) optionally used in addition to the resin (a) is obtained by polymerizing (homopolymerizing or copolymerizing) one or more ethylenically unsaturated monomers. The ethylenically unsaturated monomers include the following (b1) to (b6).
(B1) Unsaturated HC:
(B11) Aliphatic HCs (C2-18 or higher): alkenes such as ethylene, propylene, (iso) butene, pentene, heptene, diisobutylene, octene, dodecene, octadecene and other α-olefins; dienes such as Butadiene, isoprene, 1,4-pentadiene, 1,6-hexadiene and 1,7-octadiene); (b12) alicyclic HC (C4-18 or more): (di) cycloalkene, such as cyclohexene, ( Di) cyclopentadiene, pinene, limonene, indene, vinylcyclohexene and ethylidene bicycloheptene; and (b13) aromatic HC (C8-20 or more): styrene, a homolog thereof, for example, α-methylstyrene, 2, 4-dimethylstyrene, ethylstyrene , Isopropyl styrene, butyl styrene, full Enirusuchiren, cyclohexyl styrene, benzyl styrene, Binirutorue down, crotyl benzene, polyvinyl aromatic HC (divinylbenzene, divinyl toluene, divinyl xylene, trivinyl benzene, etc.), and Binirunafu array type.
[0071]
(B2) Alkyl (meth) acrylate: those having a C1-50 alkyl group, such as methyl, ethyl, propyl, butyl, 2-ethylhexyl, dodecyl, hexadecyl, heptadecyl and eicosyl (meth) acrylate.
(B3) Carboxyl group-containing vinyl monomer:
(B31) Unsaturated monocarboxylic acid and (b32) unsaturated dicarboxylic acid and their anhydrides, for example, those mentioned in the above (m11) [(meth) acrylic, (iso) croton, cinnamon, ) Maleic acid, fumaric acid and (anhydroic) itaconic acid]; (b33) dicarboxylic acid monoester: a monoalkyl (1-8 or more carbon atoms) ester of the above dicarboxylic acid, for example, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and citraconic acid Monoalkyl esters; and
(B34) Salts of the above (b31), (b32) and (b33), for example, alkali metal (sodium, potassium etc.) salts, alkaline earth metal (calcium, magnesium etc.) salts, ammonium salts, amines (C2- 24) Salts and quaternary ammonium (C4-24) salts.
[0072]
(B4) carbonyl, ether and / or sulfur containing unsaturated monomers:
(B41) Unsaturated esters: (b411) unsaturated esters of carboxylic acids (such as the aliphatic and aromatic mono- and polycarboxylic acids mentioned above) [vinyl, isopropenyl, (meth) allyl and vinylphenyl esters]: Aliphatic esters (C4-15), such as vinyl esters (eg, acetate, propionate, butyrate, methoxyacetate and benzoate), isopropenyl esters (eg, acetate) and (meth) allyl esters (eg, diallyl adipate); and fragrances Group unsaturated esters (C9-20) such as diallyl phthalate, methyl-4-vinylbenzoate and acetoxystyrene; and (b412) unsaturated carboxylic acid esters [other than (b2) above]: (b4121) linear, Branch Or (cyclo) alkyl ester, cycloalkyl (meth) acrylate and unsaturated monocarboxylic acid having an alicyclic C1-22 (cyclo) alkyl group other than (meth) acrylic acid, other than (meth) acrylic acid. Di (cyclo) alkyl ester of dicarboxylic acid [above (b32)], for example, alkyl (iso) crotonate, cyclohexyl (meth) acrylate, and dialkyl fumarate and maleate; and (b4122) (poly) oxyalkylene (C2-4) ) Esters of unsaturated carboxylic acids [(b31) and (b32)] having a group (degree of polymerization 1 to 30), for example, mono- and di (meth) yls of the above-mentioned divalent alcohols [C2-12 alkylene glycols and the like] Acrylate [eg hydroxyethyl (meth) acrylate And the above-mentioned PT diols [PAG (Mn 106 to 1,000) such as PEG (Mn 300) and PPG (Mn 500), and aromatic ring-containing polyoxyalkylene diols such as bisphenol A EO and / or PO adduct]. Polyoxyalkylene monool having a structure in which AO is added to an initiator having one active hydrogen atom such as di (meth) acrylate, PT monool [monohydric alcohol, monohydric phenol, etc.] (C1-18) ether: methyl alcohol EO (10 mol) adduct, lauryl alcohol EO (30 mol) adduct, etc.] and (iso) crotonate, fumarate and maleate corresponding thereto. ;
[0073]
(B42) Unsaturated ether: (b421) Aliphatic alkenyl and alkadenyl ether (C3-20): vinyl ether (hereinafter abbreviated as VE) such as alkyl (C1-10) VE (for example, methyl, ethyl, propyl, butyl and 2- Ethylhexyl VE); an alkenyl ether (VE or the like) having a (poly) oxyalkylene (C2-4) group (degree of polymerization 1 to 30), such as (poly) alkoxy (C1-6) alkyl (C1-4) VE (for example, 2-methoxyethyl VE, 2-butoxyethyl VE, 2-butoxy-2′-vinyloxydiethyl ether and 2-ethylmercaptoethyl VE); methoxybutadiene; and (meth) allyl ethers such as poly (2-4) ( (Meth) allyloxyalkane (C2-6) [for example, di- Tri- and tetra (meth) allyloxyethane, tetra (meth) allyloxypropane and tetra (meth) allyloxybutane]; (b422) aromatic unsaturated ethers (C8-20) such as phenyl VE and phenoxystyrene; (B423) a heterocyclic unsaturated ether, for example, 3,4-dihydro-1,2-pyran;
[0074]
(B43) Vinyl ketones: aliphatic vinyl ketones (C4-25) and aromatic vinyl ketones (C9-21) such as methyl vinyl, ethyl vinyl, divinyl and phenyl vinyl ketone;
(B44) Sulfide bond-containing monomer (C4-20): a sulfide corresponding to (b42), for example, divinyl sulfide, p-vinyl diphenyl sulfide and vinyl ethyl sulfide;
[0075]
(B45) Sulfone group-containing monomer (C4-25): (b451) unsaturated sulfone and sulfoxide such as vinyl ethyl sulfone, divinyl sulfone and divinyl sulfoxide; and (b452) unsaturated sulfonic acid such as alkene sulfonic acid [ For example, vinyl sulfonic acid and (meth) allyl sulfonic acid], unsaturated aromatic sulfonic acid (for example, styrene sulfonic acid and α-methylstyrene sulfonic acid), alkenyl of sulfocarboxylic acid (for example, α-sulfoalkanoic acid and sulfosuccinic acid) and Alkyl (C1-18) alkenyl esters [e.g. methylvinyl, propyl (meth) allyl and stearyl (meth) allylsulfosuccinate, and (meth) allylsulfolaurate), sulfo (hydroxy) alkyl (Meth) acrylates and the corresponding (meth) acrylamides [e.g. sulfoethyl and sulfopropyl (meth) acrylate, 3- (meth) acryloyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfone Acid and 3- (meth) acrylamide-2-hydroxypropanesulfonic acid.
[0076]
(B5) Phosphorus-containing unsaturated monomer (C5-30):
(B51) Phosphate group-containing unsaturated monomers such as (meth) acryloyloxyalkyl (C1-24) mono- and diphosphates such as 2- (meth) acryloyloxyethyl phosphate and phenyl-2- (meth) acrylic (B52) phosphonic acid group-containing unsaturated monomers such as (meth) acryloyloxyalkane (C1-24) phosphonic acid, such as 2-acryloyloxyethylphosphonic acid; and (b5) the above (b51) and Salts of (b52) [salts as in (b34) above].
[0077]
(B6) Nitrogen-containing monomer:
(B61) Amide group-containing monomer: (meth) acrylamide monomer (C3-20), for example, (meth) acrylamide [except for (b7) described below]; N-alkyl (C1-6) (meth) acrylamide, for example N-methyl (meth) acrylamide, N-butyl (meth) acrylamide, diacetone acrylamide, N, N'-methylene-bis (meth) acrylamide; N, N-dialkyl (C1-6) or diaralkyl (C7-15) (Meth) acrylamide, for example, N, N-dimethylacrylamide, N, N-dibenzylacrylamide; amide group-containing vinyl monomer (C4-20) excluding the above (meth) acrylamide monomer, for example, methacrylformamide, N-methyl-N -Vinylacetamide, cinnamamide, Amides (such as N-vinylpyrrolidone) and quaternary ammonium group-containing vinyl monomers [for example, quaternized products of tertiary amino group-containing vinyl monomers such as dimethylaminoethyl (meth) acrylamide and diethylaminoethyl (meth) acrylamide (methyl chloride, Quaternized using a quaternizing agent such as dimethyl sulfate, benzyl chloride or dimethyl carbonate)];
[0078]
(B62) (meth) acrylate monomer (C5-20):
Primary or secondary amino group-containing (meth) acrylates such as aminoalkyl (C1-6) (meth) acrylate [eg aminoethyl (meth) acrylate], alkyl (C1-6) aminoalkyl (C1-6) (meth) A) acrylates such as t-butylaminoethyl methacrylate; tertiary amino group-containing (meth) acrylates such as dialkyl (C1-4) aminoalkyl (C1-4) (meth) acrylates such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate Acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, di-t-butylaminoethyl methacrylate, morpholinoethyl (meth) acrylate]; (meth) acrylate containing a quaternary ammonium group, for example, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylamino Chill tertiary amino group-containing (meth) acrylate (meth) quaternized product of acrylate (those quaternized with supra quaternizing agent)], methyl -α- acetaminophen acrylate;
[0079]
(B63) Heterocycle-containing monomer:
Pyridine compounds (C7-14) such as 4-vinylpyridine, 2-vinylpyridine; imidazole compounds (C5-12) such as N-vinylimidazole); pyrrole compounds (C6-13) such as N-vinylpyrrole;
(B64) Nitrile group-containing monomer (C3-15):
For example, (meth) acrylonitrile, cyanostyrene, cyanoalkyl (C1-4) acrylate;
(B65) Other nitrogen-containing monomers:
Nitro group-containing monomers (C8-16) such as nitrostyrene.
[0080]
(B7) hydroxyl group-containing monomer:
(B71) styrenic monomers (C8-15), for example, hydroxystyrene;
(B72) (meth) acrylamide-based monomers (C4-10), for example, N-methylol (meth) acrylamide;
(B73) unsaturated carboxylic acid esters (C5-12), for example, hydroxyalkyl (C1-6) (meth) acrylates [for example, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate]; poly (n = 2-30) ) A hydroxyl-containing monomer having an oxyalkylene (C2-4) chain [for example, polyoxyalkylene mono (meth) acrylate [for example, poly (n = 10) oxyethylene mono (meth) acrylate]]; poly (n = 2 to 30) Oxyalkylene (C2-4) unsaturated carboxylic acid (di) ester [for example, poly (n = 10) oxyethylenemaleic acid (di) ester]; poly (n = 2-30) oxyalkylene (C2-4) (meta ) Allyl ethers, such as poly (n = 10) oxyethylene (meth) ally Ether;
[0081]
(B74) alcohols (C3-8) such as (meth) allyl alcohol, crotyl alcohol, isocrotyl alcohol, 1-buten-3-ol, 2-butene-1,4-diol;
(B75) hydroxyl-containing ethers (C5-20), such as hydroxyalkyl (C1-6) alkenyl (C3-6) ethers, such as 2-hydroxyethylpropenyl ether, allyl ethers of polyhydric alcohols (as described above) (such as sucrose) Allyl ether).
[0082]
Among the vinyl resins (b), one or two selected from the group consisting of (b1), (b2) and (b3) are preferable from the viewpoint of compatibility with (a) or gasohol resistance of the coating film. It is a (co) polymer of at least one kind of monomer, particularly a copolymer of (b2) and (b3). (B3) is used in an amount of 0.5 to 30%, especially 2 to 20%, and (b2) is used in an amount of at least 70%, especially 80 to 98%, based on the weight of all the monomers constituting (b). Is preferred. Most preferred are long-chain alkyl (C6-24) (meth) acrylate [especially dodecyl methacrylate (hereinafter abbreviated as DM)] / short-chain alkyl (C1-5) (meth) acrylate [especially butyl acrylate (abbreviated as BA hereinafter). )] / Unsaturated monocarboxylic acid [especially acrylic acid (hereinafter abbreviated as AA)]. It is preferred to use short-chain alkyl (meth) acrylates in an amount of 5 to 40%, especially 8 to 30%.
[0083]
Resin (b) has a Mn of at least 700 (at least 3,000, especially at least 4,000), and has a Mn of at least -65 ° C (at least -63 ° C, at least -60 ° C). It is preferable to have Tg from the viewpoint of the gasohol resistance of the coating film. From the viewpoints of the melt viscosity of the mixture with (a), the film forming performance when applied to a substrate, and the adhesion to the coating film of the top coat, (b) is 40,000 or less, preferably 30% or less. It has a Mn of 2,000 or less, more preferably 25,000 or less, especially 15,000 or less, most preferably 12,000 or less; preferably it has a Tg of 40 ° C or less, more preferably 30 ° C or less, especially 20 ° C.
[0084]
The resin (b) can be produced by polymerizing the above monomer by a known polymerization method, for example, solution polymerization, bulk polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, or a combination of bulk polymerization and solution polymerization. Among these, solution polymerization is preferred from the viewpoint that the temperature is stabilized by a boiling point polymerization under a constant pressure to obtain a uniform polymer, and that an aqueous dispersion can be obtained after mixing with (a).
Solvents used for solution polymerization include non-water-soluble solvents such as aliphatic HC (eg, pentane, hexane, cyclohexane), aromatic HC (eg, benzene, toluene, xylene), esters (eg, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate). Ethyl-3-ethoxypropionate), ketones (eg, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone), halogen-containing HCs (eg, 1,1,1-trichloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene); water-soluble solvents such as water, alcohols (eg, Methanol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol), glycols (eg, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether), Bromide (such as N- methylpyrrolidone, 2-pyrrolidone, dimethyl formamide, N, N- dimethylacetamide) are included. Toluene and xylene are preferred from the viewpoint that they can be used for aqueous dispersion and are easily distilled off.
[0085]
The polymerization is usually carried out in the presence of a polymerization initiator and, if necessary, a chain transfer agent. The polymerization initiator is not particularly limited, and may be an azo initiator (eg, azobisisobutyronitrile, azobisisovaleronitrile, etc.); a peroxide initiator [a monofunctional compound having one peroxide bond in the molecule] Functional polymerization initiators such as dicumyl peroxide (hereinafter abbreviated as CPO), benzoyl, di-t-butyl and lauryl peroxide; polyfunctional polymerization initiators having two or more peroxide bonds in the molecule, such as 2,2- Bis (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane, 1,1-bis (t-butylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane and di-t-butylperoxyhexahydro Terephthalate; and a polyfunctional polymer having at least one peroxide bond and at least one polymerizable unsaturated group in the molecule. Initiator, such as diallyl peroxydicarbonate carbonate Natick bets and t- butylperoxy allyl carbonate]; and redox initiators [the peroxide, the reducing agent includes, for example, in combination with benzoyl peroxide and dimethylaniline. Among these, azo initiators and monofunctional peroxide initiators having one peroxide group in the molecule, particularly CPO, are preferred from the viewpoint of compatibility with the vinyl resin (b).
Chain transfer agents include thiols (C3-24, such as n-butyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-hexadecanethiol), and alcohols (C3-24, such as isopropyl alcohol, decanol, hexadecanol). Of these, n-dodecyl mercaptan is preferred.
[0086]
The polymerization can be carried out under ordinary methods and conditions. For example, the monomers are mixed and dissolved in a solvent and, if necessary, a chain transfer agent, heated (for example, to 20 to 220 ° C.), and then the polymerization initiator or a solution thereof (same or different from the above) is gradually (for example, 0 ° C.). (Over 0.5 to 6 hours) or by dropwise addition, and the reaction is continued while heating (for example, at 70 to 220 ° C for 0.5 to 48 hours).
[0087]
[Resin component]
In the aqueous thermo-crosslinkable resin dispersion of the present invention, the resin component constituting the particles (I) contained in the dispersed phase is a substantially uniform resin (a) or a mixture of the resin (b) and the resin (a). It consists of resin (composition).
The content of (a) in the resin component can be varied in a wide range (for example, 10 to 100%), but the gasohol-resistant coating film formed by applying the aqueous thermo-crosslinkable resin dispersion to a base material. From the viewpoints of properties and adhesion to the substrate, the resin component is preferably (a) at least 50% (more preferably at least 60%, at least 65%), more preferably at least 70% (particularly at least). 75%), most preferably 80%. Further, from the viewpoint of film forming properties, the resin component contains (b) preferably at least 1%, more preferably at least 3%, particularly at least 5%, and most preferably at least 10%.
[0088]
The resin component is usually at -45 to 120C, preferably at -40 to 100C, especially
It has a melting point or thermal softening point of -35 to 80C. The melting point or the thermal softening point is measured by a differential scanning calorimetry (DSC method). When the mixture is composed of a mixture of (a) and (b), a resin composition having a substantially uniform structure without a non-uniform structure such as a core / shell structure [an electron microscope with a magnification of 5,000 times] is preferable. No non-uniform structure is observed. ]. They do not show distinct melting points or thermal softening points [melting point or thermal softening point of (a) and (b) or thermal softening point of (b)] as in the case of the core / shell structure, but a single melting point. Or (a) substantially reduced (for example, 10% or more or 10 ° C. or more) from the melting point or the thermal softening point of a single substance, when showing a thermal softening point or having a plurality of melting points or thermal softening points. It becomes.
[0089]
[Crosslinking agent (c)]
The crosslinking agent (c) has at least two groups reactive with the resin (a).
From the viewpoint of the aging stability of the aqueous dispersion and the gasohol resistance of the coating film, (c) is preferably capable of reacting with (a) at a temperature of at least 60 ° C, more preferably at least 70 ° C, especially at least 80 ° C. . By using (a) and (c) which is reactive at the above temperature, (a) and (c) can be reacted at a temperature of 60 to 180 ° C, more preferably 70 to 150 ° C, especially 80 to 120 ° C. it can.
Such groups reactive with (a) include hydroxyl, amino, epoxy and CD groups, and combinations of two or more of these groups. Epoxy groups, CD groups, and combinations thereof are preferred from the viewpoint of the above reaction temperature, reaction rate, and generation of by-products.
(C) includes the following (c1), (c2), and (c3), and a combination of two or more of them; it is appropriately adopted depending on the functional group of (a). Of these, (c1) and (c2) are preferred.
[0090]
(C1) Polyepoxide:
(C11) Aliphatic polyepoxide: Poly GE of aliphatic polyol [dihydric to octahydric or higher polyhydric alcohol and PT polyol mentioned in (m21) above]: DiGE [eg EG, PG, 1, 4-BD, HD, MPD, DEG, NPG, di-GE of PEG (Mn 150-200,000) and PPG (Mn 134-200,000), tri-GE [eg tri-GE of GR and TMP], and tetravalent Or higher GE [eg, PE tetra-GE and SO hexa-GE]; polyGS of aliphatic polycarboxylic acid (the divalent to trivalent or higher aliphatic polycarboxylic acid mentioned for the production of PS) [ For example, oxalic acid and adipic acid diGS, and tricarbaryl triGS], and glycidyl (meth) acrylate polymers and And glycidyl (meth) acrylate and other monomers [the above (b1), (b2), (b4), etc., preferably (b2)] (Mn is preferably 300 to 10,000, especially 500 5,000; copolymerization ratio is preferably 2/98 to 80/20, especially 5/95 to 50/50); epoxidized animal and vegetable oils (eg, epoxidized soybean oil);
[0091]
(C12) Alicyclic polyepoxides: C8-20, such as vinylcyclohexene dioxide, limonene dioxide, dicyclopentadiene dioxide, bis (2,3-epoxycyclopentyl) ether, EG bisepoxydicyclopentyl ether, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxy-6′-methylcyclohexanecarboxylate, bis (3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl) adipate, and the following (c14) Nuclear hydrogenated product;
(C13) Heterocycle-containing polyepoxide: C5-20, for example, trisglycidylmelamine;
[0092]
(C14) Aromatic ring-containing polyepoxide: polyhydric phenol (the dihydric to trihydric or higher polyhydric phenols mentioned as the initiator for AO addition) or polyGE of the AO additive thereof: diGE of dihydric phenol (Diphenols of bisphenols F, A, B, AD and S, catechol diGE, resorcinol diGE, hydroquinone diGE, 1,5-dihydroxynaphthalene diGE, dihydroxybiphenyl diGE, 2 mol of bisphenol A and 3 mol of epichlorohydrin Di-GE obtained by the reaction of (III); tri-GE of trivalent phenol (pyrogallol tri-GE, etc.); and poly-GE of tetra- or higher polyphenol (GE of phenol or cresol novolak resin, phenol and glyoxal, glutaraldehyde or formaldehyde) Poly GE of polyphenols obtained by condensation reaction, and resorcin and poly GE of polyphenols obtained by condensation reaction of acetone and the like) and the like.
[0093]
Among them, preferred from the viewpoint of compatibility with (a) are aliphatic polyepoxides and aromatic ring-containing polyepoxides, particularly TMP tri-GE and glycidyl (meth) acrylate polymers [glycidyl (meth) acrylate). 10 to 100% and other monomers [the above (b2), especially dodecyl methacrylate] 0 to 90% (co) polymer; Mn 500 to 5,000] and bisphenol A diGE.
From the viewpoint of the reactivity with (a) and the gasohol resistance of a coating film formed by applying an aqueous dispersion of a thermo-crosslinkable resin to a plastic substrate, (c1) has an epoxy equivalent of 50 to 500, particularly 60 to 200. Are preferred.
[0094]
(C2) Poly CD:
The CD-modified PI, for example, the aliphatic, alicyclic araliphatic and aromatic PI (preferably DI) mentioned in the production of the OH-terminated PU are CD-modified as described in (a25) above. Poly CD].
(C2) has a CD content of usually 0.5 to 80%, preferably 5 to 60%, especially 10 to 40%.
Preferred from the viewpoint of compatibility with (a) is a CD-modified aliphatic PI (particularly tetramethylene DI and HDI).
[0095]
(C3) Other crosslinking agents:
(C31) hydroxylamine, such as those mentioned in (m21) above;
(C32) a polyol, such as those mentioned in (m21) above;
(C33) PA, for example, those listed in (m23) above.
The number of functional groups (average) of (c3) is usually 2 to 100, preferably 3 to 20.
(C3) equivalent [functional group (OH, NH2And Mn per NH) are usually 30 to 10,000, preferably 100 to 5,000. [OH number of (c32) is usually 5 to 1,810, preferably 20 to 1,810. The primary and secondary amine values of (c33) are usually from 5 to 1,870, preferably from 20 to 1,870. ]
[0096]
[Aqueous medium]
In the thermocrosslinkable resin dispersion of the present invention, the aqueous medium constituting the continuous phase includes water and a mixture of water and an organic solvent. The concentration of the organic solvent in the aqueous medium is usually 0 to 50%, preferably 0 to 30%, particularly 0 to 10%.
Organic solvents present in the aqueous medium include hydrophilic organic solvents such as alcohols, ethers, ketones, esters, amides and other solvents, and mixtures of two or more thereof. The hydrophilic organic solvents include those that are miscible with water at room temperature (25 ° C., the same applies hereinafter) and those that are soluble in water at least at the concentration of the organic solvent in the aqueous medium. Depending on the (a), (b) and (c) used, it is preferable to use one that does not react with them. These specific examples include the following.
[0097]
1) Ether-based solvents (C3-18 or higher): mono- and di-alkyl ethers of glycol [the (di) alkylene glycols such as EG, DEG, PG and DPG] such as cellosolve such as methyl, ethyl, ( Iso) propyl, n-, sec-, i- and t-butyl and hexyl cellosolve, and carbitols such as methyl, (di) ethyl and (di) butyl carbitol; dialkyl ethers such as (iso) propyl, (iso ) Butyl and methyl (iso) butyl ether; and cyclic ethers, such as THF and dioxane;
[0098]
2) Ketone solvents (C3-17 or higher): dialkyl ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isopropyl ketone and methyl isobutyl ketone; and cyclic ketones such as cyclohexanone;
3) Alcoholic solvents (C1-18 or higher): aliphatic alcohols such as methanol, ethanol and n- and i-propanol, and cycloaliphatic alcohols such as cyclohexanol;
4) Ester solvents (C3-18 or more): aliphatic carboxylic acid alkyl esters such as ethyl, propyl and butyl acetate, and methyl and ethyl propionate; and the above-mentioned (di) alkylene glycol monoalkyl ethers (cellosolve and the like) A) aliphatic carboxylic acid esters, for example methyl, ethyl and butyl cellosolve acetate;
[0099]
5) amide solvents (C1-18 or more), such as dimethyl and diethylformamide, dimethylacetamide, tetramethylene urea, methylpyrrolidone and hexamethylphosphoramide;
6) Other organic solvents: for example, a sulfoxide-based solvent (C2-18 or more), for example, dimethyl sulfoxide.
Among these, alcohols, esters, amides, and particularly one or more organic solvents selected from cellosolves and ketones are preferred from the viewpoints of the temporal stability of the aqueous dispersion and the gasohol resistance of the coating film. .
[0100]
[Particles (I) and (II)]
In the thermally crosslinkable resin dispersion of the present invention, the dispersed phase is composed of particles (I) of the resin component and particles (II) of the crosslinking agent dispersed separately from the particles (I).
Particles (I) and (II) are preferably from 99/1 to 50/50, more preferably from 97/3 to 60/40, especially from 95/5 to 70/30, most preferably from 93/7 to 80/50. It is contained in a ratio of 20.
The thermally crosslinkable resin dispersion of the present invention contains the particles (I) and the particles (II) at a total concentration of preferably 5 to 60%, more preferably 10 to 50%, and particularly preferably 20 to 40%.
[0101]
The particle (I) has a particle diameter of preferably 0.01 to 100 μm, more preferably 0.05 to 50 μm, particularly 0.1 to 30 μm (number average particle diameter: measured by a particle size distribution analyzer LA-920 manufactured by HORIBA Co., Ltd.). Measured). The particles (II) have a particle diameter (number average particle diameter) of preferably 0.01 to 100 μm, more preferably 0.05 to 50 μm, and particularly preferably 0.1 to 30 μm.
Such an aqueous dispersion having a disperse phase composed of separately dispersed particles (I) and particles (II) is an aqueous dispersion of the resin component [(a) or (a) and (b)]. It consists essentially of A) and an aqueous dispersion (B) of a crosslinking agent (c).
[0102]
[Aqueous dispersion (A)]
The dispersion (A) is formed by dispersing a mixture comprising the resin component [(a) or (a) and (b)] and, if necessary, an organic solvent in an aqueous medium.
When (b) is used in combination, (a) and (b) need to be mixed in advance before forming the aqueous dispersion.
The method of mixing is not particularly limited as long as a substantially uniform resin composition is obtained, and may be melt mixing or solution mixing. For example, a method in which (a) and (b) are melt-mixed with an extruder, a method in which one or both of (a) and (b) are mixed in the form of a solution in a solvent, and the like can be mentioned.
The solvents used for mixing include the following HC solvents and the above-mentioned hydrophilic organic solvents. The solvent may be the same as the solvent used for forming the dispersion (A) or the solvent constituting the continuous phase (aqueous medium) of the resin dispersion, or may be another solvent.
[0103]
HC solvent (C6-24 or more):
Aromatic HCs such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, triethylbenzene, amylbenzene, diamylbenzene, amyltoluene, diphenylethane and tetralin; aliphatic HCs such as hexane, heptane, octane and decane; and cycloaliphatic HCs For example, cyclohexane, cyclohexene, methylcyclohexane and decalin.
Of these, aromatic HCs, particularly toluene and xylene, are preferred.
[0104]
The solvent is used in such an amount that the concentration of (a) or (b) in the solution is preferably 50 to 100%, more preferably 70 to 100%, particularly 90 to 99%.
Mixing may be performed at room temperature or under heating (for example, 30 to 130 ° C. or higher, preferably 80 to 130 ° C.).
The solvent used at the time of mixing may remain as it is in the resin mixture or the formed aqueous dispersion, or may be distilled off after mixing or after formation of the aqueous dispersion. Preference is given to distilling off after the formation of the aqueous dispersion.
[0105]
Dispersion of the resin component [(a) or (a) and (b)] in an aqueous medium can be performed by a usual method. For example, a method in which a solution of a resin component in a solvent is mixed with water with stirring and dispersed in water, and if necessary, the solvent is distilled off under reduced pressure under heating. And dispersing it in water by stirring with water.
The solvent used for dispersion includes the above-mentioned HC and the hydrophilic organic solvent. The solvent may be the same as or different from the solvent in the aqueous medium. From the viewpoint of the stability of the aqueous dispersion over time and the gasohol resistance of the coating film, preferred are alcohols, esters, amides, and one or more organic solvents selected from cellosolves and ketones. The solvent is used in such an amount that the concentration of the resin component in the solution is preferably 40 to 99%, more preferably 50 to 95%, particularly preferably 60 to 90%.
Mixing and dispersion of the resin component solution and water can be performed, for example, by adding the solution to water and stirring with a stirrer (such as a disperser). The solvent can be distilled off, for example, at a temperature of 40 to 100 ° C. or higher, preferably 60 to 95 ° C., under a reduced pressure of 5 to 1013 hPa, preferably 30 to 800 hPa.
The heating and melting of the resin component without solvent can be performed at a temperature of from the melting point of the resin component to 190 ° C. or higher.
Dispersion of the resin component in the aqueous medium can be carried out by using a dispersing aid, by using a resin component having at least a part having self-emulsifiability, or by a combination of both. it can.
[0106]
The dispersing aid includes an emulsifier such as a surfactant, a dispersant such as a water-soluble polymer, and a combination of two or more of these.
Surfactants include nonionic, cationic, anionic and amphoteric surfactants described below and in U.S. Pat. Nos. 3,929,678 and 4,331,447. .
1) Nonionic surfactant:
AO-added nonionics, for example, compounds containing an active hydrogen atom having a hydrophobic group (C8-24 or more) [saturated and unsaturated, higher alcohols (C8-18), higher aliphatic amines (C8-24) and Higher fatty acids (C8-24) and the like: for example, alkyl or alkenyl (dodecyl, stearyl, oleyl, etc.) alcohols and amines, and alkane or alkenoic acid (laurin, stearin, oleic acid, etc.)] (poly) oxyalkylene derivatives [AO ( C2-4, such as EO, PO, BO and a combination of two or more thereof, especially EO) (1 to 500 mol or more) adduct (molecular weight 174 to Mn 30,000), and PAG (eg, PEG; molecular weight 150) ~ Mn6,000) higher fatty acid mono- and di- Ester]; (poly) oxyalkylene derivative of higher fatty acid (as described above) ester of polyhydric alcohol [as described in (m21) above, for example, GR, PE and sorbitan] (same as above; molecular weight 320 to Mn 30,000; (Tween type nonionics); (poly) oxyalkylene derivative of (alkanol) amide of higher fatty acid (above) (same as above; molecular weight of 330 to Mn30,000); polyhydric alcohol (of above) alkyl (C3-60) ether (Poly) oxyalkylene derivatives (same as above; molecular weight 180 to Mn 30,000); and polyoxypropylene polyols (polyoxypropylene derivatives of polyhydric alcohols (above) and polyamines (the above PA) (for example, PPG and ethylenediamine PO addition) Product; Mn 500-5,000) Polyoxyethylene derivatives (Mn1,000~30,000) [Pluronic type and Tetoroni' click type Nonionikkusu];
Polyhydric alcohol (C3-60) type nonionics, for example, fatty acid (above) ester, polyhydric alcohol (above) alkyl (C3-60) ether, and fatty acid (above) alkanolamide; Amine oxide type nonionics, for example, (hydroxy) alkyl (C10-18: dodecyl, stearyl, oleyl, 2-hydroxydodecyl, etc.) di (hydroxy) alkyl (C1-3: methyl, ethyl, 2-hydroxyethyl, etc.) amine Oxide.
[0107]
2) Cationic surfactant:
Quaternary ammonium salt type cationics, for example, tetraalkylammonium salts (C11-100), for example, alkyl (C8-18: lauryl, stearyl, etc.) trimethylammonium salt and dialkyl (C8-18: decyl, octyl, etc.) dimethylammonium Salts; trialkylbenzylammonium salts (C17-80), such as lauryldimethylbenzylammonium salts; alkyl (C8-60) pyridinium salts, such as cetylpyridinium salts; (poly) oxyalkylenes (C2-4, degree of polymerization 1-100) Or more) trialkyl ammonium salts (C12-100) such as polyoxyethylene lauryl dimethyl ammonium salts; and acyl (C8-18) aminoalkyl (C2-4) or acyl (C8-18). Oxyalkyl (C2-4) tri [(hydroxy) alkyl (C1-4)] ammonium salts such as stearamidoethyldiethylmethylammonium salt (sapamine type quaternary ammonium salt) [These salts include, for example, halides (chlorides, Bromide, etc.), salts of alkyl sulfates (such as methosulfate) and salts of organic acids (described below);
Amine salt type cationics: primary to tertiary amines [for example, higher aliphatic amines (C12 to 60: lauryl, stearyl and cetylamine, hardened tallowamine, rosinamine, etc.), and polyoxyalkylene derivatives of aliphatic amines (described above) ( The above; EO adducts, etc.) and inorganic acids (hydrochloric acid) of acylaminoalkyl or acyloxyalkyl (above) di (hydroxy) alkyl (above) amines (such as stearyloxyethyldihydroxyethylamine, stearamidoethyldiethylamine) , Sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid) salts and organic acid (C2-22: acetic acid, propion, lauric, olein, succinic, adipine and azelaic acid, benzoic acid and the like) salts.
[0108]
3) Anionic surfactant:
Carboxylic acids (salts) such as higher fatty acids (described above), ether carboxylic acids [carboxymethylated products of higher alcohols (described above) or AO adducts thereof such as EO (1 to 10 mol) adducts], and salts thereof; Ester salts, for example, the sulfates of the above-mentioned higher alcohols or their AO adducts (alkyl and alkyl ether sulfates, sulfated oils (salts obtained by neutralizing natural unsaturated fats or oils or sulfates as they are). Sulfonated fatty acid esters (salts obtained by sulfating and neutralizing lower alcohol esters of unsaturated fatty acids) and sulfated olefins (salts obtained by sulfating and neutralizing C12-18 olefins); sulfonates such as alkylbenzene sulfone Acid salt, alkyl naphthalene sulfonate, dialkyl sulfosuccinate ester Type, α-olefin (C12-18) sulfonic acid salt and N-acyl-N-methyltaurine (Igepon T type, etc.); and phosphoric acid ester salts such as the above higher alcohols or AO adducts thereof or alkyl (C4 -60) Phosphate ester salts of AO adducts of phenol (same as above) (alkyl, alkyl ether and alkyl phenyl ether phosphate).
[0109]
4) Amphoteric surfactant:
Carboxylic acid (salt) type amphoterics, for example, amino acid type amphoterics, for example, alkyl (C8-18) aminopropionic acid (salt), and betaine type amphoterics, for example, alkyl (same as above) di (hydroxy) ) Alkyl (above) betaines (alkyl dimethyl betaine, alkyl dihydroxyethyl betaine, etc.); sulfate (salt) type amphoterix, for example, alkyl sulfate (same as above) amine sulfate (salt), and hydroxyalkyl (C2- 4: imidazoline sulfate (salt); sulfonic acid (salt) type amphoterix, for example, alkyl (same as above: pentadecyl) sulfotaurine, and imidazoline sulfonic acid (salt); and phosphate ester (salt) ) Type amphoterix, example If phosphoric acid esters of glycerol higher fatty acids (above) ester (salt).
[0110]
Salts in the above anionic and amphoteric surfactants include metal salts such as alkali metals (such as lithium, sodium and potassium), alkaline earth metals (such as calcium and magnesium) and Group IIB metals (such as zinc). Salts; ammonium salts; and amine and quaternary ammonium salts.
Examples of the amine constituting the salt include C1 to C20 amines such as hydroxylamine, tertiary amino group-containing diol and primary monoamine described in (m21), secondary monoamine described in (m3), and their monoamines. Alkylated (C1-4) and / or hydroxyalkylated (C2-4) products (AO adducts): for example, mono-, di- and tri- (hydroxy) alkyl (amines) (mono-, di- and tri- -Ethanolamine and ethylamine, diethylethanolamine, morpholine, N-methylmorpholine, N-hydroxyethylmorpholine, etc.). The quaternary ammonium salts include quaternized products of these amines [quaternized with quaternizing agents or dialkyl carbonates (described above) in US Pat. No. 4,271,217].
The dispersant includes (C2) described below.
[0111]
The dispersing aid is usually at most 80%, preferably at most 40%, more preferably at most 20%, especially at most 10%, most preferably at most 5%, preferably at least 0.1%, especially at least 0%, based on the weight of the resin component. .2% or more. The dispersing aid may be added to the resin component (or a solution thereof) in advance, may be added to an aqueous medium, or may be added at the time of mixing and dispersion. Preferred is addition to the aqueous dispersion.
[0112]
The resin having self-emulsifiability includes a modified polyolefin resin (ae) having self-emulsifiability and a vinyl resin (be) having self-emulsifiability.
The resin (ae) includes the following 1) to 3):
1) A (partially) neutralized salt of the resin (a1) (at least a part of the carboxyl group is converted into a salt form).
Salts include those similar to the anionic and amphoteric surfactants (such as alkali metal salts). The degree of neutralization of the (partially) neutralized salt is usually 0.1% to 90% or more, preferably 1% to 60%, particularly 5% to 40%.
2) Among resins (a12) and (a2), those having a hydrophilic polymer portion.
The polymer has an HLB of at least 6; for example, one or a combination of two or more selected from the group consisting of PT, PS, PD and PU.
[0113]
3) Among the resins (a2), those having an ionic group (other than those described above).
Ionic groups include cationic groups such as quaternary ammonium bases and amine bases; and anionic groups such as sulfate (salt) groups and sulfo groups [sulfonic acid (salt) groups]. Salts of the anionic group include those similar to those described in 1) above. The quaternary ammonium base and the amine base include the same quaternary ammonium salts and salts with inorganic or organic acids as in the above-mentioned cationic surfactants.
Methods for introducing ionic groups include, for example, those having an ionic group (quaternary ammonium base, amine base or sulfo group) as at least a part of the modifying agent [for example, a quaternary ammonium base-containing polyol and a tertiary amino group-containing polyol. A method of modifying (a1) using a polyol salt, a sulfo group-containing polycarboxylic acid, and derivatives thereof (AO adducts, esterified compounds, etc.); [Modifier having a group or atom convertible to the ionic group: for example, a tertiary amino group-containing polyol, a modifier having a halogen atom or an epoxy group (epihalohydrin, epoxy alcohol, etc.) or a modifier having a hydroxyl group] (A1) is modified with (hydroxylamine, polyol, etc.) to give a tertiary amino group, A gen atom, epoxy group or hydroxyl group is introduced to neutralize or quaternize a tertiary amino group, a halogen atom or an epoxy group is converted to a quaternary ammonium salt, or a hydroxyl group is reacted with a sulfonating agent to form a sulfuric ester. And a method of sulfo-modifying (a1). Neutralization and quaternization of the tertiary amino group can be performed using the inorganic or organic acid and the quaternizing agent, respectively. The quaternary ammonium chloride of the introduced halogen atom is reacted with a tertiary amine (for example, the above-mentioned amine salts in anionic and amphoteric surfactants), and the quaternary ammonium chloride of the epoxy group is converted to an inorganic acid or an organic acid. The reaction can be carried out by reaction with a tertiary amine (as described above) in the presence of an acid (as described above). Sulfonating agents include (smoking) sulfuric acid, sulfuric anhydride and chlorosulfonic acid. The sulfo-modification of (a1) is carried out, for example, by esterification with hydroxyalkanesulfonic acid (C2-4: for example, with hydroxyethanesulfonic acid) or ring-opening addition of alkanesaltone (C3-4: for example, propane and butanesultone). ,It can be carried out.
The resin (a) having an ionic group is used in view of the film forming property at the time of applying the aqueous resin dispersion to a substrate, the gasohol resistance of the coating film, the water resistance, and the adhesion to the substrate. Is preferably 0.1% to 20%, particularly preferably 1% to 10%.
[0114]
The resin (be) includes a resin having an ionic group (as described above, or a phosphate or phosphonic acid group) [eg, (b3), (b452) and (b5)] and another monomer [(b1), (b2) ), (B4), etc.). These (co) polymers can be produced by (co) polymerizing the above monomers or by (co) polymerizing the precursors and then converting them into ionic groups. (Be) is an ionic group in an amount of 0.1% or more from the viewpoints of film forming property at the time of applying the aqueous resin dispersion to a substrate, gasohol resistance of the coating film, water resistance and adhesion to the substrate. It is preferable to contain 20%, especially 1% to 10%.
[0115]
[Aqueous dispersion (B)]
Dispersion (B) is formed by dispersing (c) in an aqueous medium.
The creation can be performed in the same manner as in (A). For example, a solution of (c) in a solvent (such as toluene) or heat-melted (c) is added to water containing a dispersing aid (such as the emulsifier described above), and the mixture is emulsified and dispersed with stirring. If necessary, a known method such as a method of distilling off the solvent under reduced pressure by heating may be used. The dispersing aid is used in an amount of, for example, 0.1 to 10% based on the weight of (c). The emulsification / dispersion is performed by stirring with a stirrer (such as a disperser). The solvent can be distilled off under the same conditions as in (A).
The aqueous dispersion (B) contains (c) at a concentration of usually 5 to 60%, preferably 10 to 60%, more preferably 10 to 30%.
[0116]
[Heat-crosslinkable resin aqueous dispersion]
The aqueous thermo-crosslinkable resin dispersion of the present invention containing the particles (I) and the particles (II) dispersed separately therefrom is obtained by mixing the above-mentioned dispersions (A) and (B). Can be manufactured.
(A) and (B) show that the resin component [(a) or (a) and (b)] and the crosslinking agent (c) provide the resin component / (II) having a ratio of the particles (I) / (II). It is mixed in the ratio of the crosslinking agent.
[0117]
The aqueous dispersion of the present invention may contain, if necessary, one or more of an organic solvent and other additives (C) in addition to the aqueous medium and the particles (I) and (I).
As the organic solvent, one or more solvents selected from the group consisting of HC, alcohol, ether, ketone, ester and amide can be used. Examples include those described above.
The organic solvent is used in an amount of preferably 1 to 60%, more preferably 1 to 50%, particularly preferably 5 to 50%, and most preferably 10 to 40%, based on the weight of the resin component.
[0118]
The additive (C) includes the following.
Colorant (C1):
Inorganic pigments such as white pigments (eg titanium oxide, lithopone, lead white and zinc white), cobalt compounds (eg aureoline, cobalt green, celerian blue, cobalt blue and cobalt violet), iron compounds (eg iron oxide and navy blue), Chromium compounds (eg, chromium oxide, lead chromate and barium chromate), and sulfides (eg, cadmium sulfide, cadmium yellow and ultramarine);
Organic pigments, such as azo pigments (eg, azo lake, monoazo, disazo and chelated azo pigments), and polycyclic pigments (eg, benzimidazolone, phthalocyanine, quinacridone, dioxane, isoindolinone, thioindigo, perylene, quinophthalone and anthraquinone pigments) ; And
Dyes such as azo, anthraquinone, indigoid, sulfide, triphenylmethane, pyrazolone, stilbene, diphenylmethane, xanthene, alizarin, acridine, quinone imine, thiazole, methine, nitro, nitroso and aniline dyes.
[0119]
Dispersant (C2):
Water-soluble polymer (Mn: 1,000 to 100,000 or more, preferably 3,000 to 10,000; solubility in water: at least 1 g / 100 g, preferably at least 10 g / 100 g): nonionic Water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, polyacrylamide and polyEO; and anionic water-soluble polymers such as naphthalenesulfonic acid formalin condensate (Mn 1,000 to 10,000); a sulfo group-containing monomer [(b452)] or And / or a (co) polymer of a carboxyl group-containing monomer [(b3)] or another monomer [(b1), (b2), (b4), etc.], for example, polystyrene sulfonate (Mn1, 000-100,000), poly (meth) acrylate (Mn 2,000 0-50,000), (meth) acrylic acid (salt) / alkyl (meth) acrylate copolymer and maleic acid (salt) / vinyl acetate copolymer; and cellulose derivatives such as carboxymethylcellulose. Salts in the anionic polymer include those similar to those in the anionic and amphoteric surfactants (eg, alkali metal (sodium, potassium, etc.) salts).
[0120]
Catalyst (C3):
Catalysts and cocatalysts that promote the reaction of the functional groups (a) (carboxyl, hydroxyl, mercapto, amino, isocyanate and carbodiimide groups) with the reactive groups (c) (hydroxyl, amino, epoxy and carbodiimide groups) Catalysts or accelerators that increase the activity of the cross-linking agent): catalysts for carboxyl reactions [(thio) esterification etc.], such as acidic catalysts (sulfuric acid, hydrochloric acid, sulfonic acid, aluminum chloride, etc.), basic catalysts (sodium acetate, oxidation Calcium, tertiary amines, etc.) and metal catalysts (dibutyltin oxide, tetrabutyl titanate, etc.); catalysts for isocyanate or carbodiimide reactions, eg, amine catalysts [tertiary amines, eg, triethylenediamine and 1,8-diazabicyclo (5,5 4,0) Undecene-7 (DBU: Noapro®) and organometallic (tin, lead, etc.) catalysts (such as stannas octate, dibutyltin dilaurate, lead octenoate, etc.); and catalysts or curing accelerators for epoxy reactions, such as US Pat. No. 5,162,162. No. 437, phosphorus compounds (such as phosphines), imidazoles and tertiary amines (such as DBU).
[0121]
Filler (C4):
Powdery, granular, amorphous, hollow particulate, fibrous and whisker-like, inorganic and organic reinforcing and bulking agents such as calcium carbonate, talc, clay, silica, silicate, asbestos, mica, Micro hollow spheres (eg, glass and phenolic balloons), reinforcing fibers (eg, glass, carbon, and metal fibers), and whiskers (eg, ceramic and titanium whiskers).
Matting agent (C5):
Other than those exemplified in (C4), plastic fine particles, for example, fine particles of polyolefin such as polyethylene and / or polypropylene.
[0122]
Flame retardant (C6):
Phosphorus-based flame retardants such as phosphates, phosphonates and phosphites [eg tricresyl phosphate, tris (2,3 dibromopropyl) phosphate, dimethyl methane phosphonate, polymeric phosphite and ammonium polyphosphate], and red phosphorus; halogens Flame retardants contained, for example, brominated flame retardants (organic bromine compounds, such as decabromobiphenyl ether and tetrabromobisphenol A), and chlorinated flame retardants (for example, heptonic acid); metal (hydr) oxides, for example, antimony trioxide And magnesium hydroxide and aluminum hydroxide; and borate-based flame retardants such as zinc borate and barium metaborate.
[0123]
Stabilizer (C7):
Antioxidant (C71):
Phenolics (hindered phenols), such as 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT) and 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol); sulfuric, such as dilauryl-3 , 3'-thiodipropionate (DLTDP) and distearyl 3,3'-thiodipropionate (DSTDP); phosphorus-based (organic phosphite optionally having halogen), for example, triphenyl phosphite (TPP) , Triisodecyl phosphite (TDP), and halo-substituted forms thereof; and amines (hindered aromatic amines) such as octyldiphenylamine, Nn-butyl-p-aminophenol and N, N-diisopropyl- p-phenylenediamine.
[0124]
UV absorber (C72):
Benzophenones such as 2-hydroxybenzophenone and 2,4-dihydroxybenzophenone; salicylates such as phenylsalicylate and 2,4-di-t-butylphenyl-3,5-di-t-butyl- 4-hydroxybenzoates; benzotriazoles, such as (2'-hydroxyphenyl) benzotriazole and (2'-hydroxy-5'-methylphenyl) benzotriazole; and acrylics, such as ethyl-2-cyano-3,3 '-Diphenyl acrylate and methyl-2-carbomethoxy-3- (paramethoxybenzyl) acrylate.
Hydrolysis inhibitor (C73):
For example carbodiimides (e.g. stabacol 1 and PCD), 4-tert-butylcatechol, azodicarbonamide, azodicarboxylic acid esters and fatty acid amides.
[0125]
The amount of these additives used can be varied over a wide range depending on the purpose and required performance, as long as the properties of the aqueous dispersion are not impaired. However, in general, crosslinking with the resin component [(a) + (b)] is performed. Based on the total weight of agent (c):
(C1): usually 5% or less, preferably 0.1 to 2%
(C2): usually 10% or less, preferably 0.2 to 5%
(C3): usually 5% or less, preferably 0.01 to 0.5%
(C4): usually 50% or less, preferably 5 to 30%
(C5): usually 10% or less, preferably 0.5 to 5%
(C6): usually 30% or less, preferably 5 to 25%
(C71): usually 5% or less, preferably 0.05 to 1%
(C72): usually 5% or less, preferably 0.05 to 1%
(C73): usually 5% or less, preferably 0.05 to 1%
(C7) Total: usually 5% or less, preferably 0.05 to 1%
Total of (C): usually 50% or less, preferably 10 to 30%
[0126]
The addition of (C) can be performed at any stage during the formation of the aqueous dispersion. For example, (C) 1) a method in which one or both of (a) and (b) are preliminarily mixed, 2) (a) and (b) or (a), (b) and an organic solvent 3) a method of adding (a) to an aqueous dispersion to form (A), 4) a method of pre-mixing with (c), 5) (c) ) In the form of an aqueous dispersion to form (B), and 6) a method of adding (A) and (B) when mixing. Of these, the methods 1) and especially 2) are preferable from the viewpoint of the stability of the aqueous dispersion and the effect of the additive and further from the viewpoint that the additive is not thermally changed.
[0127]
The aqueous thermo-crosslinkable resin dispersion of the present invention can be widely used for various base materials, for example, as a coating agent such as a primer or a paint, and an adhesive.
Applicable substrates include various inorganic substances such as metals (iron, tin-plated steel sheets, galvanized steel sheets, aluminum, etc.), glass, tile slate and ceramic; organic substances such as wood, paper, cloth (natural fiber, chemical fiber). Fibers and synthetic fibers, such as woven and nonwoven fabrics), rubber [natural and synthetic rubbers (eg, chloroprene, isoprene and neoprene rubber)], and plastics [eg, polyolefin resins (polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer) , Propylene / α-olefin copolymer), polystyrene, ABS, vinyl chloride, polycarbonate, polyacetal, polyester, PD, PU, modified polyphenylene oxide (PPO), polymethyl methacrylate, epoxy resin, phenol resin and melamine Contained and composites thereof; down resin. Preferred is a plastic substrate made of a polyolefin resin.
The aqueous heat-crosslinkable resin dispersion of the present invention is widely used as a non-halogen type primer for surface treatment of a plastic substrate made of a polyolefin resin, particularly a polypropylene-based molded product.
[0128]
The method for applying the aqueous thermo-crosslinkable resin dispersion of the present invention is not particularly limited, and the same method as that for ordinary primers, paints and adhesives can be used.
The method of applying the primer comprising the aqueous dispersion of the present invention to a substrate and further applying a top coat is not particularly limited; for example, after drying, on a coating surface of the dispersion, wet-on-wet or baking (curing). )) Later, one or more topcoats (or intermediate and topcoats) can be applied (and further baked if necessary). After drying of the primer, it is preferable to apply a top coat and bake. Prior to the application of the primer, the substrate is preferably washed and / or pre-treated (for example, corona discharge treatment) for the purpose of improving the smoothness and adhesion of the coating film. Washing can be performed using, for example, water or an organic solvent (such as toluene, methyl ethyl ketone, and / or isopropyl alcohol), and ultrasonic cleaning can also be performed.
Examples of the application method of the aqueous dispersion of a thermocrosslinkable resin and the topcoat paint of the present invention include a spray coating, a brush coating, a trowel coating, a roll coating, a flow coating and a dipping method. From the viewpoint of the coating speed and the smoothness of the coated surface, spray coating is preferred.
[0129]
The topcoat is not particularly limited, and includes acrylic, urethane, polyester and epoxy paints. They may be non-curable (such as lacquer) or curable (such as isocyanate cured, epoxy cured, acid-epoxy cured and melamine cured). From the viewpoint of appearance and scratch resistance, a curing type, particularly an isocyanate curing type acrylic paint, is preferred.
In addition, the top-coat paint is: 1) a type in which only one layer of a paint containing a pigment or the like is applied; 2) a type in which only one layer of a clear paint that does not contain a pigment is applied; and 3) a base paint including a pigment. (Base coat) is applied, and a clear paint that does not contain pigment is applied repeatedly. Of these, 3) is preferable from the viewpoint of aesthetics and durability.
[0130]
The coating thickness (dry film thickness, hereinafter the same) of the aqueous dispersion of the present invention can be variously changed, but it is usually 1 to 200 μm, preferably 3 to 100 μm, particularly preferably 5 to 50 μm. The coating thickness of the top coat is usually 5 to 200 μm, preferably 10 to 100 μm, particularly 15 to 50 μm.
The drying after the application of the aqueous dispersion of the present invention and the baking (fixing) after the application of the top coat can be carried out at room temperature or under heating. The conditions for heating and drying the aqueous dispersion of the present invention are not particularly limited, and are, for example, 40 to 270 ° C. for 10 seconds to 120 minutes. From the viewpoints of the drying speed and the deformation of the substrate, it is preferable that the heating time is 60 to 180 ° C. for 5 to 60 minutes, particularly 80 to 120 ° C. for 10 to 30 minutes.
The conditions for baking (fixing) after application of the topcoat paint are usually 40 to 270 ° C for 10 seconds to 120 minutes, preferably 60 to 180 ° C for 5 to 60 minutes, and more preferably 70 to 180 ° C from the viewpoint of baking speed and substrate deformation. It is 7 to 40 minutes at 150 ° C, particularly 10 to 30 minutes at 80 to 120 ° C.
Further, the coated product obtained by applying the aqueous dispersion of the present invention to the undercoat and further to the top coat is used in various industrial fields (for example, the field of automobiles, the field of building materials, the field of household interior materials, the field of electric appliances, and the field of packaging materials), particularly Widely used as interior and exterior materials (eg, bumpers, instrument panels, center consoles, switch panels) in the automotive field.
[0131]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
In the following, polyolefin (a01) subjected to MA modification is obtained by thermally degrading a commercially available high-molecular-weight polyolefin resin (propylene / α-olefin copolymer, Tuffmer XR107L manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., under atmospheric pressure under nitrogen gas flow, 360 °). (A 80 ° C. × 80 minutes), and a low molecular weight polyolefin of Mn4,500; (a02) is a commercially available high molecular weight polyolefin resin [polypropylene, Noblen H501 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.] thermally degraded (nitrogen gas). Mn4,500 low-molecular-weight polyolefin obtained by aeration under atmospheric pressure at 360 ° C. for 70 minutes); and the performance was evaluated by the following test methods.
[0132]
(1) Film formation test method
The aqueous dispersion was spray-coated on a test plate (polypropylene standard plate: 150 × 70 × 2 mm) using a spray machine [EBG-115EXB manufactured by Anest Iwata Co., Ltd.], and dried at 80 ° C. for 10 minutes (drying). The film thickness is about 10 μm), and its external appearance is visually observed, and is determined according to the following criteria.
◎: Sufficient film formation, no unevenness observed; :: Some unevenness but film-like;
Δ: The aqueous dispersion resin particles are molten but not in a film form;
×: Aqueous dispersion resin particles adhered on the substrate in the same shape.
(2) Adhesion test method
An adhesion test is performed on the coated surface of the coated plate obtained by further applying a top coat to the coated plate obtained by the method (1) by a cross-cut tape method in accordance with JIS K5400. The number of portions of the grid 100 where the coating film was not peeled off is represented by 0 to 100.
(3) Gasohol resistance test method
A coated plate obtained by applying a top coat in the same manner as in (2) above is immersed in a mixed solvent of 90 parts of regular gasoline and 10 parts of ethyl alcohol at room temperature (25 ° C.) for 1 hour, and then the appearance of the coated film is observed. .
[0133]
Production Example 1
In a three-necked flask equipped with a cooling tube, 95 parts of (a01), 5 parts of MA, and 100 parts of xylene were charged, and after purging with nitrogen, the mixture was heated to 130 ° C. under nitrogen aeration and uniformly dissolved. After a solution of 0.5 part of CPO in 10 parts of xylene was added dropwise thereto, the temperature was raised to the xylene reflux temperature, and stirring was continued for 3 hours. Thereafter, xylene was distilled off under reduced pressure to obtain an Mn-modified MA-modified polyolefin (a1-1).
Production Example 2
An MA-modified polyolefin (a1-2) having Mn of 5,000 was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that (a02) was used instead of (a01).
[0134]
Production Example 3
A three-necked flask equipped with a cooling tube was charged with 100 parts of a mixed monomer composed of DM / BA / AA (mixing ratio 70/25/5) and 100 parts of xylene. After purging with nitrogen, the temperature was raised to 155 ° C. in a sealed state. After a solution of 1 part of CPO in 10 parts of xylene was added dropwise over 2 hours, stirring was continued for 2 hours. Thereafter, xylene was distilled off under reduced pressure to obtain an acrylic resin (b-1) having Mn of 5,000 and Tg of -45 ° C.
Comparative Production Example 1
An acrylic resin (b-2) having a Mn of 50,000 and a Tg of −45 ° C. was obtained in the same manner as in Production Example 3 except that the reaction temperature was changed to 140 ° C. and the CPO amount was changed to 0.4 part.
Comparative Production Example 2
An acrylic resin (b-3) having Mn of 5,000 and Tg of 65 ° C. was obtained in the same manner as in Production Example 3, except that a mixed monomer consisting of methyl methacrylate / BA / methacrylic acid (mixing ratio: 70/25/5) was used. .
[0135]
Production Examples 4 to 6, Comparative Production Examples 3 to 5
In a three-necked flask, a modified polyolefin having the composition shown in Table 1 and an acrylic resin were placed, heated to 80 ° C., dissolved and uniformly mixed. The resulting mixture was added dropwise to 300 parts of a 0.4% aqueous solution of sodium hydroxide and dispersed while maintaining the temperature at 90 ° C. while keeping the temperature at 90 ° C. to obtain aqueous dispersions (A-1) to (A-) having a solid content of 25%. 6) was obtained.
[0136]
Comparative Production Example 6
(A1-1) and (b-1) were each heated to 110 ° C. and individually dropped into 300 parts of a 0.4% aqueous sodium hydroxide solution so that the weight ratio of solid content was 80/20. In the same manner as in Production Example 4, an aqueous dispersion (A-7) having a solid content of 25% was obtained.
[0137]
Comparative Production Example 7
In a three-necked flask equipped with a cooling tube, 95 parts of (a01), 5 parts of MA, and 100 parts of xylene were placed, and after purging with nitrogen, the mixture was heated to 130 ° C. under aeration with nitrogen and uniformly dissolved. After a solution of 0.5 part of CPO in 10 parts of xylene was added dropwise thereto, the temperature was raised to the xylene reflux temperature, and stirring was continued for 3 hours. Thereafter, a mixture of 20 parts of a mixed monomer composed of DM / BA / AA (molar ratio: 70/25/5) and 30 parts of xylene, and a solution of 1 part of CPO in 10 parts of xylene were separately simultaneously and under pressure for 3 hours. After dropwise addition, stirring was further continued for 2 hours, and the mixture was cooled to 90 ° C.
The resulting resin solution was added dropwise to 500 parts of a 0.4% aqueous sodium hydroxide solution and dispersed while keeping the temperature at 90 ° C. while keeping the temperature at 90 ° C. to obtain an aqueous dispersion (A-8) having a solid content of 25%. .
[0138]
Examples 1-4, Comparative Examples 1-6
Aqueous dispersions (A-1) to (A-8) and a commercially available aqueous dispersion of epoxy resin [880 SAW65 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd .; hereinafter abbreviated as EE] or an aqueous dispersion of carbodiimide [Nisshinbo Co., Ltd. Carbodilite E-02, hereinafter abbreviated as CE] was mixed at the ratio shown in Table 2 and diluted with water so as to have a solid content of 25% to prepare a thermocrosslinkable aqueous dispersion.
Each of the thermally crosslinkable aqueous dispersions is sprayed on a surface of a water-washed and air-dried polypropylene standard plate (injection molded plate, 150 × 70 × 2 mm) using a spray machine [EBG-115EXB manufactured by Anest Iwata Co., Ltd.] The coating was dried at 10 ° C. for 10 minutes to form a dried coating film having a thickness of about 10 μm.
Then, a commercially available melamine alkyd-based paint [“Flexen # 101” manufactured by Nippon Bee Chemical Co., Ltd.] is applied onto each coating film using a thinner [“# 101-10” manufactured by Nippon Bee Chemical Co., Ltd.) 2: The top coat paint diluted to 1 (paint / thinner ratio) was sprayed using a spray machine [EBG-115EXB manufactured by Anest Iwata Co., Ltd.], and then allowed to stand at room temperature for 15 minutes, followed by a circulating air dryer. Baking was performed at 20 ° C. for 20 minutes (dry film thickness: about 40 μm). Each of the obtained coating films was tested for adhesion and gasohol resistance. Table 3 shows the results.
[0139]
[Table 1]
Figure 2004204207
[0140]
[Table 2]
Figure 2004204207
[0141]
[Table 3]
Figure 2004204207
[0142]
【The invention's effect】
The thermally crosslinkable resin dispersion of the present invention is extremely useful because it has the following effects.
(1) It does not contain halogen that can cause environmental pollution.
(2) It has excellent film-forming properties even at low temperatures.
(3) Sufficient adhesiveness is exhibited even at low temperature baking.
(4) It has excellent adhesion to both the polyolefin resin substrate and the top coat.
(5) The resulting coating has water resistance and excellent resistance to chemicals such as gasoline and alcohol (gasohol resistance).

Claims (27)

水性媒体からなる連続相と、その中に分配された分散相とからなり;分散相は、樹脂成分の粒子(I)と、粒子(I)とは別に分散された架橋剤の粒子(II)からなり;樹脂成分は、本質的に変性ポリオレフィン 樹脂(a)またはそれとビニル樹脂(b)との混合物からなり;樹脂(a)は 少くとも1,500の数平均分子量を有し、カルボキシル、ヒドロキシル、メ ルカプト、アミノ、イソシアネートおよびカルボジイミド基からなる群から選 ばれる少くとも1種の官能基を有し;樹脂(b)は、700〜40,000の 数平均分子量および−65〜40℃のガラス転移温度を有し;架橋剤は、少くとも2個の、該樹脂(a)と反応性の基を有することを特徴とする、熱架橋性樹脂分散体。Consisting of a continuous phase consisting of an aqueous medium and a dispersed phase distributed therein; the dispersed phase is composed of particles (I) of a resin component and particles (II) of a crosslinking agent dispersed separately from the particles (I). The resin component consists essentially of the modified polyolefin resin (a) or a mixture thereof with a vinyl resin (b); the resin (a) has a number average molecular weight of at least 1,500, Resin (b) has a number average molecular weight of 700 to 40,000 and a glass of −65 to 40 ° C. having at least one functional group selected from the group consisting of: A thermocrosslinkable resin dispersion, characterized in that it has a transition temperature; the crosslinker has at least two groups reactive with the resin (a). 樹脂(a)が、1,500〜40,000の数平均分子量 を有するポリオレフィン樹脂(a0)の変性物である、請求項1記載の分散体 。The dispersion according to claim 1, wherein the resin (a) is a modified polyolefin resin (a0) having a number average molecular weight of 1,500 to 40,000. 樹脂(a0)が、熱減成されたポリオレフィンである、請求項2記載の分散体。The dispersion according to claim 2, wherein the resin (a0) is a thermally degraded polyolefin. 樹脂(a)がカルボキシ変性ポリオレフィン樹脂(a1)である、請求項1、2または3記載の分散体。The dispersion according to claim 1, 2 or 3, wherein the resin (a) is a carboxy-modified polyolefin resin (a1). 樹脂(a)がカルボキシ変性ポリオレフィン樹脂(a1)の高次変性ポリオレフィン樹脂(a2)である、請求項1、2または3記載の分散体。The dispersion according to claim 1, 2 or 3, wherein the resin (a) is a higher-order modified polyolefin resin (a2) of the carboxy-modified polyolefin resin (a1). 樹脂(a1)が、不飽和ジカルボン酸またはその無水物で変性されたポリオレフィンである、請求項4または5記載の分散体。The dispersion according to claim 4 or 5, wherein the resin (a1) is a polyolefin modified with an unsaturated dicarboxylic acid or an anhydride thereof. 樹脂(a1)が、5〜100mgKOH/gの酸価を有する、請求項4、5または6記載の分散体。The dispersion according to claim 4, 5 or 6, wherein the resin (a1) has an acid value of 5 to 100 mgKOH / g. 樹脂(a2)が、ヒドロキシ変性ポリオレフィン樹脂、メルカプト変性ポリオレフィン樹脂、アミノ変性ポリオレフィン樹脂、イソシアネート変性ポリオレフィン樹脂およびカルボジイミド変性ポリオレフィン樹脂からなる群から選ばれる少くとも1種の変性ポリオレフィン樹脂である、請求項5記載の分散体。The resin (a2) is at least one modified polyolefin resin selected from the group consisting of a hydroxy-modified polyolefin resin, a mercapto-modified polyolefin resin, an amino-modified polyolefin resin, an isocyanate-modified polyolefin resin, and a carbodiimide-modified polyolefin resin. A dispersion as described. 該樹脂(a1)もしくは(a2)が、少くとも300の数 平均分子量を有するポリマーの部分を有する、請求項4〜8の何れか記載の分 散体。9. The dispersion according to claim 4, wherein the resin (a1) or (a2) has a portion of a polymer having a number average molecular weight of at least 300. 該ポリマーが、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミ ドおよびポリウレタンからなる群から選ばれる少くとも1種である、請求項9 記載の分散体。The dispersion of claim 10, wherein the polymer is at least one selected from the group consisting of polyethers, polyesters, polyamides, and polyurethanes. 該ポリマーが、ヒドロキシル、メルカプト、アミノ、イ ソシアネートおよびカルボジイミド基からなる群から選ばれる、少くとも1個 のカルボキシ反応性の基を有する、請求項9または10記載の分散体。11. A dispersion according to claim 9 or claim 10, wherein the polymer has at least one carboxy-reactive group selected from the group consisting of hydroxyl, mercapto, amino, isocyanate and carbodiimide groups. 該ポリマーが、少くとも6のHLBを有する、請求項9、10または11記載の分散体。12. The dispersion of claim 9, 10 or 11, wherein the polymer has an HLB of at least 6. 架橋剤が、ヒドロキシル、アミノ、エポキシおよびカル ボジイミド基からなる群から選ばれる、少くとも2個の反応性の基を有する、 請求項1〜12の何れか記載の分散体。The dispersion according to any of the preceding claims, wherein the crosslinker has at least two reactive groups selected from the group consisting of hydroxyl, amino, epoxy and carbodiimide groups. 該樹脂成分が、樹脂(a)および(b)の混合物である 、請求項1〜13の何れか記載の分散体。The dispersion according to any one of claims 1 to 13, wherein the resin component is a mixture of resins (a) and (b). 該混合物が、樹脂(b)を1〜50重量%含有する、請 求項14記載の分散体。15. The dispersion according to claim 14, wherein the mixture contains 1 to 50% by weight of the resin (b). 樹脂(b)が、不飽和炭化水素、アルキル(メタ)アク リレート、カルボキシル基含有不飽和モノマーおよびその塩からなる群から選 ばれる少くとも1種のエチレン性不飽和モノマーの重合体である、請求項14 または15記載の分散体。The resin (b) is a polymer of at least one ethylenically unsaturated monomer selected from the group consisting of unsaturated hydrocarbons, alkyl (meth) acrylates, carboxyl group-containing unsaturated monomers and salts thereof. Item 16. The dispersion according to Item 14 or 15. 該樹脂成分が、−45〜120℃の融点を有する、請求 項1〜16の何れか記載の分散体。The dispersion according to any one of claims 1 to 16, wherein the resin component has a melting point of -45 to 120 ° C. さらに、有機溶剤を、樹脂(a)の重量に基づいて1〜50重量%含有する、請求項1〜17の何れか記載の分散体。The dispersion according to any one of claims 1 to 17, further comprising 1 to 50% by weight of an organic solvent based on the weight of the resin (a). 該溶剤が、炭化水素、アルコール、エーテル、ケトン、 エステルおよびアミドからなる群から選ばれる1種または2種以上の溶剤であ る、請求項18記載の分散体。19. The dispersion according to claim 18, wherein the solvent is one or more solvents selected from the group consisting of hydrocarbons, alcohols, ethers, ketones, esters, and amides. さらに、着色剤、分散剤、反応促進剤、補強剤、艶消剤 、難燃剤、酸化防止剤および紫外線吸収剤からなる群から選ばれる添加剤を含有する、請求項1〜19の何れか記載の分散体。20. The method according to claim 1, further comprising an additive selected from the group consisting of a colorant, a dispersant, a reaction accelerator, a reinforcing agent, a matting agent, a flame retardant, an antioxidant, and an ultraviolet absorber. Dispersion. 該粒子(I)および(II)が、99/1〜50/50 の重量比で、分散体の重量に基づいて5〜60%の濃度で含有されている 、請求項1〜20の何れか記載の分散体。The particles (I) and (II) are contained in a weight ratio of 99/1 to 50/50 in a concentration of 5 to 60% based on the weight of the dispersion. A dispersion as described. 該樹脂(a)またはそれと該樹脂(b)との混合物およ び必要により有機溶剤からなる樹脂成分の水性分散体(A)と、該架橋剤の水 性分散体(B)とから本質的に構成されてなる、請求項1〜21の何れか記載 の分散体。The resin (a) or a mixture of the resin (b) and the resin (b) and, if necessary, an aqueous dispersion (A) of a resin component comprising an organic solvent, and an aqueous dispersion (B) of the cross-linking agent. The dispersion according to any one of claims 1 to 21, which is constituted as follows. 請求項1〜22の何れか記載の分散体からなる、ポリオ レフィンプラスチック製品用の、プライマー。A primer for a polyolefin plastic product, comprising the dispersion according to claim 1. 請求項1〜22の何れか記載の分散体を、ポリオレフィ ンプラスチック製品に適用する、塗装方法。A coating method, wherein the dispersion according to any one of claims 1 to 22 is applied to a polyolefin plastic product. 該分散体の塗布面に、乾燥後に又はウェット・オン・ウ ェットで、さらに上塗塗料または中塗および上塗塗料を適用する、請求項24 記載の方法。25. The method according to claim 24, further comprising applying a top coat or a middle coat and a top coat after drying or wet-on-wet to the coated surface of the dispersion. 該製品上に適用された該分散体を60〜180℃の温度に加熱して、該樹脂成分を該架橋剤で架橋させる、請求項24または25記載の方法。The method according to claim 24 or 25, wherein the dispersion applied on the product is heated to a temperature of 60 to 180C to crosslink the resin component with the crosslinker. 請求項24、25または26記載の方法で得られた、ポ リオレフィンプラスチック製品の被覆物。Coating of a polyolefin plastic product obtained by the method according to claim 24, 25 or 26.
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