JPS5915438A - 水性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水性樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、エチ
レン−酢酸ビニル系樹脂の新規な水性樹脂組成物に関す
る。

従来、エチレン−酢酸ビニル系樹脂はフィルム、成形材
料、ポリ塩化ビニル改良剤、粘着剤、塗料、繊維加工剤
、紙加工剤、そして接着剤と、極めて広い分野で使用さ
れてきた。

捷た、その製品形状もベレット、粉末、塊状、溶液、そ
してエマルジョンと多種類であるが、その製品形状は主
としてエチレン−酢酸ビニル系樹脂の組成、すなわち酢
酸ビニルの含有量によって、はとんど決定されていた。

これはエチレン−酢酸ビニル系樹脂の合成方法が、酢酸
ビニル含有量によって大別すれば、３つに分けられるた
めである。すなわち、低酢酸ビニル含有量（１０〜４０
重量係）では塊状重合方式によって、中酢酸ビニル含有
量（４５重量％前後）では溶液重合方式によって、高酢
酸ビニル含有量（７０〜９５重量％）ではエマジョソ重
合方式によって、一般に合成されている。

中酢酸ビニル含有量のものは１０万〜２０万、高酢酸ビ
ニル含有量のものはそれ以上の分子量と限定されてしま
う。

従って、低〜中酢酸ビニル含有量のエチレン−酢酸ビニ
ル系樹脂を塗料、接着剤、紙加工剤等に使用するには、
一般にエマルジョン型の塗料としでは市販されていない
ため、溶剤型の塗料として使用しなくてはならず、その
ために一度有機溶剤に溶解した後、それを塗装しなくて
はなら〜なかった。しかしながら、溶剤型のこれらの塗
料、接着剤等は作業環境の悪化、公害、あるいは火災等
の危険といった問題点が存在（７ている。

本発明者らは鋭意研究の結果、上記問題を解決した新規
な水性樹脂組成物を完成させたものである。すなわち、
エチレン−酢酸ビニル系樹脂と、中和されてなるアミン
基もしくはカルボキシル基を有するアクリル樹脂とから
なる水性樹脂組成物である。

本発明に係わる特徴は次のとおりである。

（１）任意の酢酸ビニル含有量、任意の分子量のエチレ
ン−酢酸ビニル系樹脂を用いることができる。

（２）　　エチレン−酢酸ビニル系樹脂とアクリル樹脂
との混合比は広い範囲で任意に選択可貯である。

（３）　　アクリル樹脂の使用によって、一般的な低分
子量の界面活性剤の様な乾燥後の塗膜への悪影響の恐れ
がある化合物を使用する必要がない。

等の特徴がある。

本発明に用いられるエチレン−酢酸ビニル系樹脂として
はエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニ
ル−他モノマー共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合
体の部分加水分解物等である。なお、エチレン−酢酸ビ
ニル−他モ／マー共重合体の他モノマーとしてはアクリ
ル樹脂、メタクリル酸、無水７１／イン酸等である鰍 が、これらの他モノマーの使用割合は通　重量類以下で
ある。

エチＬ／７−酢ｍビニル系樹脂としては市販のエチレン
−酢酸ビニル共重合体等が使用でき、例えば東洋曹達社
製ウルトラセン、三井ポリケミカル社製エバフレックス
、住友化学工業社製スミカフレックス等がある。。

本発明に係わるアクリル樹脂と、してはアミン基もしく
はカルボキシル基を有するアクリル樹脂であり、塩基性
化合物で中和するアクリル樹脂では、重合成分としてア
クリル酸およびもしくはメタクリル酸（以下、（メタ）
アクリル酸と記す）を、酸で中和するアクリル樹脂では
（メタ）アクリル酸２−ジメチルアミンエチル、（メタ
）アクリル酸２−ジエチルアミンエチル等のアミン基を
有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルを使用し、
さらに、これらのモノマーと共に、（メタ）アクリル酸
アルキルエステル、例えば（メタ）アクリル酸メチル、
（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸イング
ロビル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アク
リル酸インブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−アミル、（
メタ）アクリル酸イソアミル、（メタ）アクリル酸ｎ−
ヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（
メタ）アクリル酸ｎ−オクチルなど、を重合したアクリ
ル樹脂である。さらに、必要に応じてこれらの一モｙマ
ーと共重合可能な、スチレン、メチルスチレン、ビニル
トルエン等ヲ用いてもよい。

アクリル樹脂として２．カルボキシルＭ　ｔ　有モノマ
ーもしくはアミノ基含有モノマーを全重合成分中５〜９
０重量係、好オしくは１０〜８０重量％、より好捷しく
け１５〜７０重量係使用することにより、得られたアク
リル樹脂が低分子量の界面活性剤を用いなくても水性媒
体に分散もしくは溶解可能となる。

アクリル樹脂を合成するには、沸点６０℃以上の親水性
有機溶剤、例えばメタノール中でアゾビス・インブチロ
ニトリルや過酸化物などのラジカル重合開始剤を用いて
８０℃ないし１５０℃の温度で共重合せしめることによ
って行うことができる。

アクリル樹脂を中和するための塩基性化合物トシては、
例えばトリメチルアミン、］・ルエチルアミン、ブチル
アミン等のアルキルアミン類、２−ジメチルアミノエタ
ノール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、
アミノメチルプロパツール、ジメチルアミンメチルプロ
パツール等のアルコールアミン類、モリポリン、アンモ
ニア等が使用される。捷り、エチレンジアミン、ジエチ
レントリアミン等の多価アミン類も使用できる。

アクリル樹脂を中和するための酸としては塩酸、ギ酸、
酢酸等が使用される。

本発明においてエチレン−酢酸ビニル系樹脂の水性媒体
への分散物を作成するには、エチレン−酢酸ビニル系樹
脂を、溶剤、例えばトルエン等に溶解しておき、カルボ
キシル基もシくハアミン基を有するアクリル樹脂の親水
性有機溶剤溶液とを混合し、アミン、アンモニア等の塩
基性化合物によって、もしくは塩酸、酢酸、ギ酸等の酸
によってアクリル樹脂を中和し、水性媒体に分散する方
法、あるいは、エチレン−酢酸ビニル系樹脂あるいはそ
の有機溶解溶液を十分轄攪拌し、これにアクリル樹脂を
中和抜水性媒体に分散もしくは溶解したものを滴下し、
エチレン−酢酸ビニル共重合体を水性媒体へ分散させる
方法等があるが、製法はこれに限定されるものではない
。

親水性有機溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ
−グロパノーノＣ１インブタノール、ｎ−ブタノール、
インブタノール等のアルコール類、メチル七ロソロプ、
エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ、ブヂルセロソ
ルブ等のニー　チルフルコール類、メチルセロンルプア
セ−７−−ト等のエーテルエステル類、その他ジオキザ
ン、ジメチルホルムアミド、ダイア七トンアルコール等
が使用される。捷だ、水性媒体とは水を主成分として上
記親水性有機溶剤等との混合物をいう。なお、水単独で
もよい。さらに、エチレン−酢酸ビニル系樹脂の粘度を
下げる為に少量の溶剤の併用が許される。使用される溶
剤としてはベンゼン、ｌ・ルエン、キシレン等ノ芳香族
炭化水素系のものが好ましい。あるいはこれらの溶剤を
使用しない方法として加圧ニーダ−、オートクレーブ等
を使用してもよい。

アクリル樹脂とエチレン−酢酸ビニル系樹脂の比は２／
９８（重量比）〜９０／１０、好捷しくは１０／９０〜
７０／３０、より好捷しくは２０／８０〜５０１５０で
ある。

以上の方法によって得られたエマルジョンは、きわめて
安定性が良好であるが、例えば溶剤中でエチレン−酢酸
ビニル系樹脂とアクリル樹脂が十分に相溶しない場合は
得られるエマルジョンの安定性がやや劣る傾向がある点
から、アクリル樹脂分子とエチレン−酢酸ビニル系樹脂
分子とがからみ合い、アクリル樹脂の親水性部分によっ
て乳化安定化されるためと考えられる。

本発明の水性樹脂組成物に必要に応じて顔料等の添加剤
が配合できる。

本発明の水性樹脂組成物は紙、プラスチック、金属等の
被覆剤、印刷インキのベヒクル、接着剤として使用でき
、例えばカーテンコーター、ロールコータ−１刷毛、ス
フレ−コーター、ｙラビアコーター等により塗装し、乾
燥して水性媒体を除去することにより皮膜形成できる。

以下、実施例によって本発明の詳細な説明する。例中「
部」とは重量部を示す。

製造例 （Ａ）　　アクリル樹脂溶液の製造 スチレン　　　　　　　　　　　３００．０（部）アク
リル酸エチル　　　　　　２１０．０メタクリル酸　　
　　　　　　　９０．０エチレングリコールモノブチル
エーテル　３８８゜過酸化ベンゾイル　　　　　　　１
２．。

上記組成の混合物の１／４を窒素置換した４つ目フラス
コに仕込み、８０〜９０℃に加熱し、その温度に保ちつ
つ、残りの３／４を２時間かけて徐々に滴下し、滴下終
了後、さらにその温度で２時間攪拌した後、冷却しカル
ボキシル基含有アクリル樹脂溶液を得た。

（Ｂ）　　アミン中和層アクリルエマルジョン製造■上
記（Ａ）アクリル樹脂溶液　　　１００．０　（部）■
２−ジメチルアミンエタノール　　　　　　　９．３■
イオン交換水　　　　　　　　　２９０．７４つロフラ
シコに■を仕込み、攪拌しながら８０℃に加熱し、■、
■の混合物を３０分間で滴下１〜だ後、室温捷で冷却し
、分散体を得た。

（Ｃ）　　アクリル樹脂溶液の製造 メタクリル酸２−ジメチルアミンエチル　　　　　　８
０　　（部）アクリル酸ｎ−ブチル　　　　　４０ アゾビスイソブチロニトリル　　　　　　　　２．４メ
タノール　　　　　　　　　１２０ 上記組成を窒素置換した４つロフラスコに仕込み、６０
℃まで攪拌しなから昇温後、その温度で２時間反応した
後、冷却し、アクリル樹脂溶液を得た。

（Ｄ）　　酸中和型アクリルエマルジョンの製造の上記
Ｃ）アクリル樹脂溶液　　　１００　（部）■塩　　　
酸　　　　　　　　　　　　　　　　　２２．１■イオ
ン交換水　　　　　　　　２１１．３４つロフラスコに
■を仕込み、攪拌しながら、５０℃に加熱し、■、■の
混合物を３０分間で滴下した後、室温寸で冷却し、分散
体を得た。

実施例１ ■エバフレックス２２０（三井ポリケミカル社　５０　
　（部）■トルエン　　　　　　　　　　　　　　　　
　５０　（部）■製造例（Ａ）アクリル樹脂溶液　　　
　５０■２−ジメチルアミンエタノール　　　４．７■
イオン交換水　　　　　　　　　２２５上記■、■を十
分窒素置換された４つ目フラスコに仕込み、７０℃まで
攪拌しながら昇温する。完全に溶解後、■を仕込む。次
いで■、■の混合物を十分攪拌しながら滴下する。滴下
終了後、室温まで冷却する。次いで減圧、攪拌を行ない
ながら溶剤を除いた後、イオン交換水を補充し、固形分
を２０％に合わせた。乳白色の安定なエマルジョンヲ得
ｆｔ。

実施例２ ■製造例の）アクリルエマルジン　　１００■イオン交
換水　　　　　　　　　　１７５■をオートクレーブ中
に仕込み、攪拌（−ながら、１２０℃まで加熱する。次
いで■、■をそれぞれ１時間で滴下する。滴下終了後、
室温１で攪拌しながら冷却する。乳白色の安定なエマル
ジョンが得られた。

実施例３ ■エバフレックス２２０　　　　　　　５０　　（部）
■トルエン　　　　　　　　　　　　３０■製造例（Ｄ
Ｉアクリルエマルジョン　　６６．６■イオン交換水　
　　　　　　　　　８３．４上記■、■を十分窒素置換
された４つ目フラスコに、仕込み、６０℃寸で攪拌しな
がら昇温する。完全に溶解後、■を十分攪拌しながら滴
下する。さらに■を滴下終了後、室温捷で冷却する。次
いで減圧、攪拌を行ないながら溶剤を除いた後、イオン
交換水を補充し、固形分を２０チに合わせた。乳白色の
安定なエマルジョンを得た。

実施例４ ■製造例（Ｂ）アクリルエマルジョン　　１００　（部
）■イオン交換水　　　　　　　　　　１７５■をオー
トクレーブ中に仕込み、攪拌しながら１２０℃まで加熱
する。次いで■、■をそれぞれ１時間で滴下する。滴下
終了後、室温まで攪拌しながら冷却する。乳白色の安定
なエマルジョンが得られた。

実施例５ ■トルエン　　　　　　　　　　　　５゜■製造例（Ａ
）アクリル樹脂溶液　　　　　５゜■２−ジメチルアミ
ンエタノール　　　４．７■イオン交換水　　　　　　
　　　　２２５上記■、■を十分窒素置換された４つ目
フラスコに仕込み、７０℃まで攪拌しながら昇温する。

完全に溶解後■を仕込む。次いで■、■の混合物を十分
攪拌しながら滴下する。滴下終了ないながら溶剤を除及
た後、イオン交換水を補充し、固形分を２０％に・・合
わせた。乳白色の安定なエマルジョンを得た。

１）５０℃で１力月保存後、沈殿、ゲル物の有無を調べ
る。

２）　２５℃、４号フォードカップにて測定。

３）ポリエステルフィルムに３９７ｎ？の塗布量で塗装
後、８０℃、１０分乾燥後、セロファンテープ剥離試験
を行なう。全く剥離しないものを３とし、全て剥離した
ものを１とした。

３点評価を行なう。

４）エバフレック２２０をトルエン溶液（固型分２０重
量％）としたもの。

特許出願人　東洋インキ製造株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　エチレン−酢酸ビニル系樹脂と、中和されて
   なるアミン基もしくはカルボキシル基を有するアクリル
   樹脂とからなることを特徴とする水性樹脂組成物。
2. （２）上記アクリル樹脂が、全モノマー組成中において
   アミノ基もしくはカルボキシル基を有有するモノマーを
   ５〜９０重量係用い、重合させたものである特許請求の
   範囲第１項記載の水性樹脂組成物。