JPH0931396A - コーティング用水分散体 - Google Patents
コーティング用水分散体Info
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- JPH0931396A JPH0931396A JP18045795A JP18045795A JPH0931396A JP H0931396 A JPH0931396 A JP H0931396A JP 18045795 A JP18045795 A JP 18045795A JP 18045795 A JP18045795 A JP 18045795A JP H0931396 A JPH0931396 A JP H0931396A
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- Japan
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- weight
- aqueous dispersion
- coating
- meth
- acrylate
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基材への塗工性および浸透性に優れ、耐水
性、透明性、平滑性および基材との密着性に優れた皮膜
を形成することができるコーティング用水分散体を提供
する。 【解決手段】 (a) アルキル(メタ)アクリレート;3
0〜99.9重量%、(b) エチレン性不飽和カルボン
酸;0.1〜10重量%、および(c) 上記の共重合可能
なエチレン性不飽和化合物;0〜69.9重量%からな
る単量体類((a) +(b) +(c) の合計は100重量%で
ある)を、(d) 上記単量体類の合計100重量部に対し
て0.1〜10重量部の量の反応性乳化剤の存在下に、
乳化重合させて得られる共重合体の水分散体であって、
かつ該水分散体の表面張力が10〜50mN/mとなる
ように(e)界面活性剤を含有してなるコーティング用水
分散体。この水分散体は、プラスチック基材へのコーテ
ィング剤として好適である。
性、透明性、平滑性および基材との密着性に優れた皮膜
を形成することができるコーティング用水分散体を提供
する。 【解決手段】 (a) アルキル(メタ)アクリレート;3
0〜99.9重量%、(b) エチレン性不飽和カルボン
酸;0.1〜10重量%、および(c) 上記の共重合可能
なエチレン性不飽和化合物;0〜69.9重量%からな
る単量体類((a) +(b) +(c) の合計は100重量%で
ある)を、(d) 上記単量体類の合計100重量部に対し
て0.1〜10重量部の量の反応性乳化剤の存在下に、
乳化重合させて得られる共重合体の水分散体であって、
かつ該水分散体の表面張力が10〜50mN/mとなる
ように(e)界面活性剤を含有してなるコーティング用水
分散体。この水分散体は、プラスチック基材へのコーテ
ィング剤として好適である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基材への塗工性および
浸透性に優れ、耐水性、透明性、平滑性および基材との
密着性に優れた皮膜を形成することができ、各種プラス
チック基材、紙、合成紙、繊維の表面コーティング剤と
して好適なコーティング用水分散体に関する。
浸透性に優れ、耐水性、透明性、平滑性および基材との
密着性に優れた皮膜を形成することができ、各種プラス
チック基材、紙、合成紙、繊維の表面コーティング剤と
して好適なコーティング用水分散体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりプラスチックフィルムなどの各
種プラスチック基材、さらには紙、合成紙、繊維などの
表面保護を目的として、あるいは塗料、インキなどの受
容性を向上させることを目的として、各種コーティング
剤が用いられている。このようなコーティング剤として
は一般的に有機溶剤型コーティング剤が用いられている
が、この有機溶剤型コーティング剤は、火災あるいは爆
発などの危険性があり、また毒性を有しているなど、労
働安全衛生上、健康上、公害上種々の問題点があり、水
系コーティング剤への移行が望まれている。
種プラスチック基材、さらには紙、合成紙、繊維などの
表面保護を目的として、あるいは塗料、インキなどの受
容性を向上させることを目的として、各種コーティング
剤が用いられている。このようなコーティング剤として
は一般的に有機溶剤型コーティング剤が用いられている
が、この有機溶剤型コーティング剤は、火災あるいは爆
発などの危険性があり、また毒性を有しているなど、労
働安全衛生上、健康上、公害上種々の問題点があり、水
系コーティング剤への移行が望まれている。
【0003】ところで溶剤型コーティング剤は、基材上
に塗布されるとコーティング剤中の溶剤が基材表面に食
込んで浸透することにより、基材に対して密着性に優れ
たコーティング被膜が得られる。これに対して水系コー
ティング剤は、このような溶剤の食込みによる基材への
浸透作用が小さいため、一般的にコーティング被膜と基
材との密着性が充分ではない。水系コーティング剤の場
合には、特にプラスチック基材に対する密着性が充分で
はなかった。
に塗布されるとコーティング剤中の溶剤が基材表面に食
込んで浸透することにより、基材に対して密着性に優れ
たコーティング被膜が得られる。これに対して水系コー
ティング剤は、このような溶剤の食込みによる基材への
浸透作用が小さいため、一般的にコーティング被膜と基
材との密着性が充分ではない。水系コーティング剤の場
合には、特にプラスチック基材に対する密着性が充分で
はなかった。
【0004】またプラスチックフィルムを基材とするコ
ーティング剤には、透明性が求められるが、水系のエマ
ルジョンは一般的に透明性が十分ではなく、水系コーテ
ィング剤をコーティングすることによりプラスチックフ
ィルムの透明性を損なうという問題点があった。
ーティング剤には、透明性が求められるが、水系のエマ
ルジョンは一般的に透明性が十分ではなく、水系コーテ
ィング剤をコーティングすることによりプラスチックフ
ィルムの透明性を損なうという問題点があった。
【0005】上記のような問題点を解決するものとし
て、たとえば特開平6-116528号公報には、エマルジョン
粒子を微粒子化させ、さらに反応性乳化剤をグラフト結
合させることによりプラスチック基材との密着性を改善
する方法が提案されている。また特開平2-73803号公報
には、平均粒子径が10〜500nmで、かつ架橋構造
を有するエマルジョン粒子内に造膜助剤を含有させるこ
とにより透明性、耐水性などを改善する方法が提案され
ている。
て、たとえば特開平6-116528号公報には、エマルジョン
粒子を微粒子化させ、さらに反応性乳化剤をグラフト結
合させることによりプラスチック基材との密着性を改善
する方法が提案されている。また特開平2-73803号公報
には、平均粒子径が10〜500nmで、かつ架橋構造
を有するエマルジョン粒子内に造膜助剤を含有させるこ
とにより透明性、耐水性などを改善する方法が提案され
ている。
【0006】しかしながらこれらの方法においては、造
膜助剤などの特定の成分をエルジョン粒子内に含有させ
る必要があったり、反応性乳化剤を用いるためにエマル
ジョンの表面張力が高くなってプラスチック基材への塗
工時には「ハジキ」がでることがあった。
膜助剤などの特定の成分をエルジョン粒子内に含有させ
る必要があったり、反応性乳化剤を用いるためにエマル
ジョンの表面張力が高くなってプラスチック基材への塗
工時には「ハジキ」がでることがあった。
【0007】また架橋構造を有するエマルジョン粒子か
ら得られるコーティング被膜は、柔軟性に劣り、コーテ
ィング被膜を加熱、延伸する際に基材フィルムの伸びに
追従できず、フィルムの平滑性を損なうという問題点が
あった。
ら得られるコーティング被膜は、柔軟性に劣り、コーテ
ィング被膜を加熱、延伸する際に基材フィルムの伸びに
追従できず、フィルムの平滑性を損なうという問題点が
あった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術に鑑みてなされたものであり、基材への塗工
性および浸透性に優れ、耐水性、透明性、平滑性および
基材との密着性に優れた皮膜を形成することができるコ
ーティング用水分散体を提供することを目的としてい
る。
な従来技術に鑑みてなされたものであり、基材への塗工
性および浸透性に優れ、耐水性、透明性、平滑性および
基材との密着性に優れた皮膜を形成することができるコ
ーティング用水分散体を提供することを目的としてい
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うなコーティング用水分散体について鋭意研究を重ねた
ところ、三次元架橋構造を有さない共重合体が平均粒子
径100nm以下の超微粒子で分散し、かつエマルジョ
ン表面張力が一定範囲内である水分散体は、基材への塗
工性、浸透性に優れるとともに、基材特にプラスチック
基材との密着性に優れ、しかも耐水性、透明性、平滑性
にも優れたコーティング被膜を形成することを見出し
た。そしてこのような水分散体は、特定の(メタ)アク
リレート系化合物を含む単量体を、反応性乳化剤の存在
下で乳化重合させて得られる共重合体の水分散体であっ
て、かつ界面活性剤を含有するものであることが好まし
いことを見出して、本発明を完成するに至った。
うなコーティング用水分散体について鋭意研究を重ねた
ところ、三次元架橋構造を有さない共重合体が平均粒子
径100nm以下の超微粒子で分散し、かつエマルジョ
ン表面張力が一定範囲内である水分散体は、基材への塗
工性、浸透性に優れるとともに、基材特にプラスチック
基材との密着性に優れ、しかも耐水性、透明性、平滑性
にも優れたコーティング被膜を形成することを見出し
た。そしてこのような水分散体は、特定の(メタ)アク
リレート系化合物を含む単量体を、反応性乳化剤の存在
下で乳化重合させて得られる共重合体の水分散体であっ
て、かつ界面活性剤を含有するものであることが好まし
いことを見出して、本発明を完成するに至った。
【0010】すなわち本発明に係るコーティング用水分
散体は(a) アルキル(メタ)アクリレート;30〜9
9.9重量%、(b) エチレン性不飽和カルボン酸;0.1
〜10重量%、および(c) 上記の共重合可能なエチレン
性不飽和化合物;0〜69.9重量%からなる単量体類
((a) +(b) +(c) の合計は100重量%である)を、
(d) 上記単量体類の合計100重量部に対して0.1〜
10重量部の量の反応性乳化剤の存在下に、乳化重合さ
せて得られる共重合体の水分散体であって、かつ該水分
散体の表面張力が10〜50mN/mとなるように、
(e)界面活性剤を含有してなることを特徴としている。
散体は(a) アルキル(メタ)アクリレート;30〜9
9.9重量%、(b) エチレン性不飽和カルボン酸;0.1
〜10重量%、および(c) 上記の共重合可能なエチレン
性不飽和化合物;0〜69.9重量%からなる単量体類
((a) +(b) +(c) の合計は100重量%である)を、
(d) 上記単量体類の合計100重量部に対して0.1〜
10重量部の量の反応性乳化剤の存在下に、乳化重合さ
せて得られる共重合体の水分散体であって、かつ該水分
散体の表面張力が10〜50mN/mとなるように、
(e)界面活性剤を含有してなることを特徴としている。
【0011】このような本発明に係るコーティング用水
分散体は、(1) 重量平均分子量が20万〜1000万の
共重合体を含み、(2) 平均粒子径が100nm以下であ
り、かつ(3) 固形分中のトルエン不溶解分が90重量%
以下であることが好ましい。本発明に係るコーティング
用水分散体は、プラスチックフィルムなどのプラスチッ
ク基材のコーティング剤として好適である。
分散体は、(1) 重量平均分子量が20万〜1000万の
共重合体を含み、(2) 平均粒子径が100nm以下であ
り、かつ(3) 固形分中のトルエン不溶解分が90重量%
以下であることが好ましい。本発明に係るコーティング
用水分散体は、プラスチックフィルムなどのプラスチッ
ク基材のコーティング剤として好適である。
【0012】
【発明の具体的説明】以下まず本発明のコーティング用
水分散体を形成する各成分について詳細に説明する。
水分散体を形成する各成分について詳細に説明する。
【0013】(a) アルキル(メタ)アクリレート 本発明で用いられる(a) アルキル(メタ)アクリレート
としては、具体的には、メチル(メタ)アクリレート、
エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリ
レート、n-ブチル(メタ)アクリレート、i-ブチル(メ
タ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、i-ア
ミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレ
ート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オク
チル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。 これらは2種以上組合わせて用いることもできる。これ
らのうちでも、アルキル基の炭素数が1〜8であるアル
キル(メタ)アクリレートが好ましく、特にメチル(メ
タ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチ
ル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)ア
クリレートが好ましい。
としては、具体的には、メチル(メタ)アクリレート、
エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリ
レート、n-ブチル(メタ)アクリレート、i-ブチル(メ
タ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、i-ア
ミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレ
ート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オク
チル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。 これらは2種以上組合わせて用いることもできる。これ
らのうちでも、アルキル基の炭素数が1〜8であるアル
キル(メタ)アクリレートが好ましく、特にメチル(メ
タ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチ
ル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)ア
クリレートが好ましい。
【0014】この(a) アルキル(メタ)アクリレート
は、単量体類の合計を100重量%としたとき30〜9
9.9重量%、好ましくは50〜99.5重量%、さらに
好ましくは60〜99重量%の量で用いられる。なおこ
のアルキル(メタ)アクリレートの量が30重量%未満
であると、得られるコーティング被膜の防汚性が劣るこ
とがある。
は、単量体類の合計を100重量%としたとき30〜9
9.9重量%、好ましくは50〜99.5重量%、さらに
好ましくは60〜99重量%の量で用いられる。なおこ
のアルキル(メタ)アクリレートの量が30重量%未満
であると、得られるコーティング被膜の防汚性が劣るこ
とがある。
【0015】(b) エチレン性不飽和カルボン酸 本発明で用いられる(b) エチレン性不飽和カルボン酸と
しては、具体的には、(メタ)アクリル酸、フマル酸、
イタコン酸、モノアルキルイタコン酸、マレイン酸、ク
ロトン酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサ
ヒドロフタル酸などのα,β−不飽和カルボン酸などが
挙げられる。これらは2種以上組合わせて用いることも
できる。これらのうちでも、アクリル酸、メタクリル酸
が好ましい。
しては、具体的には、(メタ)アクリル酸、フマル酸、
イタコン酸、モノアルキルイタコン酸、マレイン酸、ク
ロトン酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサ
ヒドロフタル酸などのα,β−不飽和カルボン酸などが
挙げられる。これらは2種以上組合わせて用いることも
できる。これらのうちでも、アクリル酸、メタクリル酸
が好ましい。
【0016】この(b) エチレン性不飽和カルボン酸は、
単量体類の合計を100重量%とした場合に、0.1〜
10重量%、好ましくは0.5〜8重量%、さらに好ま
しくは1〜5重量%の量で用いられる。なおこのエチレ
ン性不飽和カルボン酸の量が0.1重量%未満である
と、後述するような一次密着性に劣ることがあり、一方
10重量%を超えると耐水性および後述するような二次
密着性が劣ることがある。
単量体類の合計を100重量%とした場合に、0.1〜
10重量%、好ましくは0.5〜8重量%、さらに好ま
しくは1〜5重量%の量で用いられる。なおこのエチレ
ン性不飽和カルボン酸の量が0.1重量%未満である
と、後述するような一次密着性に劣ることがあり、一方
10重量%を超えると耐水性および後述するような二次
密着性が劣ることがある。
【0017】(c) 他のエチレン性不飽和化合物 本発明で用いられる上記の単量体(a) 、(b) と共重合可
能な(c) 他のエチレン性不飽和化合物としては、具体的
には、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、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、ヒドロキシブチル(メタ)アク
リレート、ヒドロキシアミル(メタ)アクリレート、ヒ
ドロキシヘキシル(メタ)アクリレートなどのエチレン
性不飽和カルボン酸ヒドロキシアルキルエステル、スチ
レン、α−メチルスチレン、4-メチルスチレン、2-メチ
ルスチレン、3-メチルスチレン、4-メトキシスチレン、
2-ヒドロキシメチルスチレン、4-エチルスチレン、4-エ
トキシスチレン、3,4-ジメチルスチレン、2-クロロスチ
レン、3-クロロスチレン、4-クロロ-3-メチルスチレ
ン、4-t-ブチルスチレン、2,4-ジクロロスチレン、2,6-
ジクロロスチレン、1-ビニルナフタレン、ジビニルベン
ゼンなどの芳香族ビニル化合物、アリルグリシジルエー
テル、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシ
ジル(メタ)アクリレートなどのエポキシ化合物、ジビ
ニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレ
ート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、
トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テト
ラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピ
レングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレン
グリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレング
リコールジ(メタ)アクリレート、テトラプロピレング
リコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ
(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)ア
クリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アク
リレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリ
レートなどの多官能性化合物、(メタ)アクリルアミ
ド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-メトキシ
メチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メ
タ)アクリルアミド、N,N'- メチレンビスアクリルアミ
ド、ダイアセトンアクリルアミド、マレイン酸アミド、
マレイミドなどの酸アミド化合物、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン、脂肪酸ビニルエステルなどのビニル化合物、
トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタデカ
フルオロオクチル(メタ)アクリレートなどのフッ素原
子含有化合物、γ−(メタ)アクリロイルプロパントリ
メトキシシラン、チッソ(株)製のサイラプレーンFM
0711などの反応性シリコーンなどのシリコーン化合
物などが挙げられる。さらに後述するような紫外線吸収
性官能基を有するビニル化合物を用いることもできる。
これらは2種以上組合わせて用いることもできる。これ
らのうちでも、特にヒドロキシエチル(メタ)アクリレ
ート、スチレン、エチレングリコールジ(メタ)アクリ
レートなどが好ましい。
能な(c) 他のエチレン性不飽和化合物としては、具体的
には、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、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、ヒドロキシブチル(メタ)アク
リレート、ヒドロキシアミル(メタ)アクリレート、ヒ
ドロキシヘキシル(メタ)アクリレートなどのエチレン
性不飽和カルボン酸ヒドロキシアルキルエステル、スチ
レン、α−メチルスチレン、4-メチルスチレン、2-メチ
ルスチレン、3-メチルスチレン、4-メトキシスチレン、
2-ヒドロキシメチルスチレン、4-エチルスチレン、4-エ
トキシスチレン、3,4-ジメチルスチレン、2-クロロスチ
レン、3-クロロスチレン、4-クロロ-3-メチルスチレ
ン、4-t-ブチルスチレン、2,4-ジクロロスチレン、2,6-
ジクロロスチレン、1-ビニルナフタレン、ジビニルベン
ゼンなどの芳香族ビニル化合物、アリルグリシジルエー
テル、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシ
ジル(メタ)アクリレートなどのエポキシ化合物、ジビ
ニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレ
ート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、
トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テト
ラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピ
レングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレン
グリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレング
リコールジ(メタ)アクリレート、テトラプロピレング
リコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ
(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)ア
クリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アク
リレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリ
レートなどの多官能性化合物、(メタ)アクリルアミ
ド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-メトキシ
メチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メ
タ)アクリルアミド、N,N'- メチレンビスアクリルアミ
ド、ダイアセトンアクリルアミド、マレイン酸アミド、
マレイミドなどの酸アミド化合物、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン、脂肪酸ビニルエステルなどのビニル化合物、
トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタデカ
フルオロオクチル(メタ)アクリレートなどのフッ素原
子含有化合物、γ−(メタ)アクリロイルプロパントリ
メトキシシラン、チッソ(株)製のサイラプレーンFM
0711などの反応性シリコーンなどのシリコーン化合
物などが挙げられる。さらに後述するような紫外線吸収
性官能基を有するビニル化合物を用いることもできる。
これらは2種以上組合わせて用いることもできる。これ
らのうちでも、特にヒドロキシエチル(メタ)アクリレ
ート、スチレン、エチレングリコールジ(メタ)アクリ
レートなどが好ましい。
【0018】上記のような(c) 他のエチレン性不飽和化
合物は、必要に応じて用いられ、具体的に、単量体類の
合計を100重量%としたとき、0〜69.9重量%、
好ましくは0〜49.5重量%、さらに好ましくは0〜
39.0重量%の量で用いられる。なおこの(c) 他のエ
チレン性不飽和化合物の量が70重量%以上になると、
重合時に多量の凝集物が発生することがあり、また得ら
れるコーティング被膜の防汚性が劣ることがある。
合物は、必要に応じて用いられ、具体的に、単量体類の
合計を100重量%としたとき、0〜69.9重量%、
好ましくは0〜49.5重量%、さらに好ましくは0〜
39.0重量%の量で用いられる。なおこの(c) 他のエ
チレン性不飽和化合物の量が70重量%以上になると、
重合時に多量の凝集物が発生することがあり、また得ら
れるコーティング被膜の防汚性が劣ることがある。
【0019】また上記のうち、エポキシ化合物、酸アミ
ド化合物などの反応性化合物および多官能性単量体など
の架橋性化合物を用いると、エマルジョン粒子内外に架
橋構造が形成され、成膜性が低下したり、また得られる
皮膜は柔軟性が低下することがある。さらにはこのよう
な水分散体がコーティングされたフィルム基材を加熱、
延伸する際には、被膜がフィルムの伸びに追従できず、
フィルムの平滑性を損なうことがある。このためこれら
架橋性化合物は、得られる共重合体(水分散体中の固形
分)のトルエン不溶解分が90%を越えないような量で
用いられる必要がある。
ド化合物などの反応性化合物および多官能性単量体など
の架橋性化合物を用いると、エマルジョン粒子内外に架
橋構造が形成され、成膜性が低下したり、また得られる
皮膜は柔軟性が低下することがある。さらにはこのよう
な水分散体がコーティングされたフィルム基材を加熱、
延伸する際には、被膜がフィルムの伸びに追従できず、
フィルムの平滑性を損なうことがある。このためこれら
架橋性化合物は、得られる共重合体(水分散体中の固形
分)のトルエン不溶解分が90%を越えないような量で
用いられる必要がある。
【0020】(d) 反応性乳化剤 本発明では、上記のような単量体類を乳化重合させてコ
ーティング用水分散体を得ているが、この乳化重合は
(d) 反応性乳化剤の存在下で行なわれる。本発明では、
この(d) 反応性乳化剤として、ビニル基、アクリル基、
メタアクリル基などの重合性反応基を有し、かつ上記の
ような単量体類を乳化重合させることにより平均粒子径
の100nm以下のエマルジョン粒子(共重合体)が分
散された水分散体を得ることができるような反応性乳化
剤が用いられる。
ーティング用水分散体を得ているが、この乳化重合は
(d) 反応性乳化剤の存在下で行なわれる。本発明では、
この(d) 反応性乳化剤として、ビニル基、アクリル基、
メタアクリル基などの重合性反応基を有し、かつ上記の
ような単量体類を乳化重合させることにより平均粒子径
の100nm以下のエマルジョン粒子(共重合体)が分
散された水分散体を得ることができるような反応性乳化
剤が用いられる。
【0021】本発明で用いられる特に好ましい(d) 反応
性乳化剤は、下記一般式[I]〜[V]で示される。
性乳化剤は、下記一般式[I]〜[V]で示される。
【0022】
【化1】
【0023】(式中、R1 は炭素数2〜4のアルキレン
基であり、R2 は置換基を有してもよい炭化水素基、フ
ェニル基、アミノ基またはカルボキシル基であり、R3
は水素またはメチル基であり、MはNaまたはNH4 で
あり、pは0〜50の整数である。) このような一般式[I]で示される反応性乳化剤として
は、具体的にたとえば花王(株)製ラテムルS180
A、S180などが挙げられる。
基であり、R2 は置換基を有してもよい炭化水素基、フ
ェニル基、アミノ基またはカルボキシル基であり、R3
は水素またはメチル基であり、MはNaまたはNH4 で
あり、pは0〜50の整数である。) このような一般式[I]で示される反応性乳化剤として
は、具体的にたとえば花王(株)製ラテムルS180
A、S180などが挙げられる。
【0024】
【化2】
【0025】(式中、R1 〜R3 、Mおよびpは一般式
[I]と同様である。) このような一般式[II]で示される反応性乳化剤として
は、具体的にたとえば三洋化成(株)製エレミノールJ
S−2などが挙げられる。
[I]と同様である。) このような一般式[II]で示される反応性乳化剤として
は、具体的にたとえば三洋化成(株)製エレミノールJ
S−2などが挙げられる。
【0026】
【化3】
【0027】(式中、R1 およびR3 は一般式[I]と
同様であり、R4 は置換基を有していてもよい炭化水素
基であり、mは0〜100の整数であり、Xは水素、ノ
ニオン系親水基またはアニオン系親水基である。) このような一般式[III]で示される反応性乳化剤とし
ては、具体的にたとえば旭電化工業(株)アデカリアソ
ープNE、旭電化工業(株)アデカリアソープSEなど
が挙げられる。
同様であり、R4 は置換基を有していてもよい炭化水素
基であり、mは0〜100の整数であり、Xは水素、ノ
ニオン系親水基またはアニオン系親水基である。) このような一般式[III]で示される反応性乳化剤とし
ては、具体的にたとえば旭電化工業(株)アデカリアソ
ープNE、旭電化工業(株)アデカリアソープSEなど
が挙げられる。
【0028】
【化4】
【0029】(式中、R5 は炭素数4〜18のアルキル
基、アルケニル基、またはアラルキル基であり、R6 は
水素または炭素数4〜18のアルキル基、アルケニル
基、またはアラルキル基であり、R3 は水素またはメチ
ル基であり、Yは−O−(RaO)q −H、または−O
−(RaO)q SO3M(Ra は炭素数2〜4のアルキレ
ン基または置換アルキレン基であり、Mはアルカリ金属
原子、NH4 またはアルカノールアミン残基、qは2〜
200の整数)であり、nは0〜10の整数である。) このような一般式[IV]で示される反応性乳化剤として
は、具体的にたとえば第一工業製薬(株)アクアロンR
N、第一工業製薬(株)アクアロンHSなどが挙げられ
る。
基、アルケニル基、またはアラルキル基であり、R6 は
水素または炭素数4〜18のアルキル基、アルケニル
基、またはアラルキル基であり、R3 は水素またはメチ
ル基であり、Yは−O−(RaO)q −H、または−O
−(RaO)q SO3M(Ra は炭素数2〜4のアルキレ
ン基または置換アルキレン基であり、Mはアルカリ金属
原子、NH4 またはアルカノールアミン残基、qは2〜
200の整数)であり、nは0〜10の整数である。) このような一般式[IV]で示される反応性乳化剤として
は、具体的にたとえば第一工業製薬(株)アクアロンR
N、第一工業製薬(株)アクアロンHSなどが挙げられ
る。
【0030】
【化5】
【0031】(式中、R1 〜R3 およびpは一般式
[I]と同様であり、Mは一般式[IV]と同様であ
る。)
[I]と同様であり、Mは一般式[IV]と同様であ
る。)
【0032】上記のような反応性乳化剤は、アニオン性
であることが望ましい。上記の構造式で示され、かつア
ニオン性である反応性乳化剤を用いると、平均粒子径が
100nm以下の超微粒子共重合体が分散された水分散
体を得ることができる。これらの反応性乳化剤は、2種
以上組合わせて用いてもよい。本発明では、上記のうち
でも、一般式[I]で示される反応性乳化剤が好ましく
用いられる。また本発明では、反応性乳化剤(d) ととも
に必要に応じて公知のアニオン性乳化剤、ノニオン性乳
化剤およびカチオン性乳化剤を併用することもできる。
であることが望ましい。上記の構造式で示され、かつア
ニオン性である反応性乳化剤を用いると、平均粒子径が
100nm以下の超微粒子共重合体が分散された水分散
体を得ることができる。これらの反応性乳化剤は、2種
以上組合わせて用いてもよい。本発明では、上記のうち
でも、一般式[I]で示される反応性乳化剤が好ましく
用いられる。また本発明では、反応性乳化剤(d) ととも
に必要に応じて公知のアニオン性乳化剤、ノニオン性乳
化剤およびカチオン性乳化剤を併用することもできる。
【0033】反応性乳化剤(d) は、単量体類合計100
重量部に対して0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜
10重量部、さらに好ましくは1.0〜8重量部の量で
用いられる。反応性乳化剤(d) の量が0.1重量部未満
であると、得られるコーティング被膜と基材との一次密
着性が劣り、一方10重量部を超えると二次密着性が劣
ることがある。
重量部に対して0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜
10重量部、さらに好ましくは1.0〜8重量部の量で
用いられる。反応性乳化剤(d) の量が0.1重量部未満
であると、得られるコーティング被膜と基材との一次密
着性が劣り、一方10重量部を超えると二次密着性が劣
ることがある。
【0034】(e) 界面活性剤 本発明において、コーティング用水分散体を調製する際
には(e) 界面活性剤が用いられる。この(e) 界面活性剤
は、単量体類の乳化重合時に(d) 反応性乳化剤とともに
添加されてもよく、あるいは(d) 反応性乳化剤の存在下
に単量体類を乳化重合させて共重合体の水分散体を製造
した後、界面活性剤を添加して水分散体を得てもよい。
なお単量体の乳化重合後(または基材へ塗工する前)に
(e)界面活性剤を水分散体へ添加する場合には、乳化重
合を適切な攪拌条件下で行なって、100nm以下の平
均粒子径を有する超微粒子共重合体が形成されるように
配慮することが望ましい。本発明において(e)界面活性
剤は、共重合体の水分散体を製造後に添加することが好
ましい。
には(e) 界面活性剤が用いられる。この(e) 界面活性剤
は、単量体類の乳化重合時に(d) 反応性乳化剤とともに
添加されてもよく、あるいは(d) 反応性乳化剤の存在下
に単量体類を乳化重合させて共重合体の水分散体を製造
した後、界面活性剤を添加して水分散体を得てもよい。
なお単量体の乳化重合後(または基材へ塗工する前)に
(e)界面活性剤を水分散体へ添加する場合には、乳化重
合を適切な攪拌条件下で行なって、100nm以下の平
均粒子径を有する超微粒子共重合体が形成されるように
配慮することが望ましい。本発明において(e)界面活性
剤は、共重合体の水分散体を製造後に添加することが好
ましい。
【0035】本発明では、この(e) 界面活性剤として、
特にフッ素系界面活性剤が好ましく用いられる。このフ
ッ素系界面活性剤としては、たとえばパーフルオロアル
キルカルボン酸塩、パーフルオロアルキル基含有硫酸エ
ステル塩、パーフルオロアルキル基含有アウルホン酸
塩、パーフルオロアルキル基含有スルホこはく酸塩、パ
ーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩、パーフル
オロアルキルトリアルキルアンモニウム塩、パーフルオ
ロアルキルポリオキシエチレン、パーフルオロアルキル
ベタインなどを用いることができる。上記の各化合物を
形成するパーフルオロアルキル基の炭素数は、4〜20
好ましくは6〜18である。上記のようなフッ素系界面
活性剤は、一般的に界面活性が高く、親油性基の炭素数
が他の界面活性剤よりも小さくても十分な乳化作用を示
すことができる。
特にフッ素系界面活性剤が好ましく用いられる。このフ
ッ素系界面活性剤としては、たとえばパーフルオロアル
キルカルボン酸塩、パーフルオロアルキル基含有硫酸エ
ステル塩、パーフルオロアルキル基含有アウルホン酸
塩、パーフルオロアルキル基含有スルホこはく酸塩、パ
ーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩、パーフル
オロアルキルトリアルキルアンモニウム塩、パーフルオ
ロアルキルポリオキシエチレン、パーフルオロアルキル
ベタインなどを用いることができる。上記の各化合物を
形成するパーフルオロアルキル基の炭素数は、4〜20
好ましくは6〜18である。上記のようなフッ素系界面
活性剤は、一般的に界面活性が高く、親油性基の炭素数
が他の界面活性剤よりも小さくても十分な乳化作用を示
すことができる。
【0036】本発明では、(e) 界面活性剤は、水分散体
の表面張力が10〜50mN/mとなるような量で用い
られる。界面活性剤(e)は、通常極少量用いられ、具体
的にはほとんどの場合、界面活性剤(e)の固形分換算
で、共重合体の水分散体100重量部に対して、1重量
部未満の量で上記のような表面張力を達成することが可
能である。
の表面張力が10〜50mN/mとなるような量で用い
られる。界面活性剤(e)は、通常極少量用いられ、具体
的にはほとんどの場合、界面活性剤(e)の固形分換算
で、共重合体の水分散体100重量部に対して、1重量
部未満の量で上記のような表面張力を達成することが可
能である。
【0037】コーティング用水分散体の調製 本発明において共重合体の水分散体は、上記のような単
量体類を、反応性乳化剤(d) の存在下に乳化重合させる
ことにより得られる。
量体類を、反応性乳化剤(d) の存在下に乳化重合させる
ことにより得られる。
【0038】本発明において、上記のような単量体類を
乳化重合させて共重合体の水分散体を製造する際には、
公知の方法により通常の乳化重合条件下に行なうことが
でき、たとえば単量体全量を反応系に一括して仕込む方
法、単量体の一部を仕込んで反応させた後、残りの単量
体を連続または分割して仕込む方法、単量体全量を連続
して仕込む方法などによって行うことができる。
乳化重合させて共重合体の水分散体を製造する際には、
公知の方法により通常の乳化重合条件下に行なうことが
でき、たとえば単量体全量を反応系に一括して仕込む方
法、単量体の一部を仕込んで反応させた後、残りの単量
体を連続または分割して仕込む方法、単量体全量を連続
して仕込む方法などによって行うことができる。
【0039】また乳化重合時には、反応性乳化剤(d) と
ともに重合開始剤、連鎖移動剤、キレート化剤、pH調
整剤などを添加してもよい。コーティング用水分散体
は、たとえば水性媒体中に、前記単量体類(a) 〜(c)お
よび反応性乳化剤(d) 、重合開始剤、連鎖移動剤、キレ
ート化剤、pH調整剤などを添加し、温度30〜100
℃で1〜30時間程度、乳化重合反応を行い、次いで界
面活性剤(e) を添加することによって調製される。
ともに重合開始剤、連鎖移動剤、キレート化剤、pH調
整剤などを添加してもよい。コーティング用水分散体
は、たとえば水性媒体中に、前記単量体類(a) 〜(c)お
よび反応性乳化剤(d) 、重合開始剤、連鎖移動剤、キレ
ート化剤、pH調整剤などを添加し、温度30〜100
℃で1〜30時間程度、乳化重合反応を行い、次いで界
面活性剤(e) を添加することによって調製される。
【0040】重合開始剤としては、たとえば水溶性の過
硫酸塩(たとえば過硫酸ナトリウム)、過酸化水素など
を用いることができる。また水溶性の重合開始剤は、還
元剤と組み合わせて使用することもできる。還元剤とし
ては、たとえばピロ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナ
トリウム、チオ硫酸ナトリウム、L−アスコルビン酸お
よびその塩、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレ
ートなどを挙げることができる。
硫酸塩(たとえば過硫酸ナトリウム)、過酸化水素など
を用いることができる。また水溶性の重合開始剤は、還
元剤と組み合わせて使用することもできる。還元剤とし
ては、たとえばピロ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナ
トリウム、チオ硫酸ナトリウム、L−アスコルビン酸お
よびその塩、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレ
ートなどを挙げることができる。
【0041】また油溶性の重合開始剤を用いることもで
き、たとえば2,2'-アゾビスイソブチロニトリル、2,2'-
アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリ
ル)、2,2'-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、1,
1'- アゾビス−シクロヘキサン-1- カルボニトリル、過
酸化ベンゾイル、過酸化ジブチル、クメンヒドロ過酸化
物などを用いることもできる。これら油溶性重合開始剤
は、単量体あるいは溶媒に溶解して用いることができ
る。本発明では、重合開始剤は、単量体類合計100重
量部に対して0.1〜3重量部程度の量で用いることが
できる。
き、たとえば2,2'-アゾビスイソブチロニトリル、2,2'-
アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリ
ル)、2,2'-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、1,
1'- アゾビス−シクロヘキサン-1- カルボニトリル、過
酸化ベンゾイル、過酸化ジブチル、クメンヒドロ過酸化
物などを用いることもできる。これら油溶性重合開始剤
は、単量体あるいは溶媒に溶解して用いることができ
る。本発明では、重合開始剤は、単量体類合計100重
量部に対して0.1〜3重量部程度の量で用いることが
できる。
【0042】連鎖移動剤(分子量調製剤)としては、具
体的に、クロロホルム、ブロモホルムなどのハロゲン化
炭化水素類、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメル
カプタン、n-オクチルメルカプタンなどのメルカプタン
類、ジメチルキサントゲンジサルファイド、ジイソプロ
ピルキサントゲンジサルファイドなどのキサントゲン
類、ジペンテン、ターピノーレンなどのテルペン類、9,
10- ジヒドロアントラセン、1,4-ジヒドロナフタレン、
インデン、1,4-シクロヘキサジエンなどの不飽和環状炭
化水素化合物、キサンテン、2,5-ジヒドロフランなどの
不飽和ヘテロ環状化合物、少なくとも下記(a1)、(a2)、
(a3)の1種からなり、好ましくは(a1)/{(a2)および/
または(a3)}(重量比)=40〜100/0〜60であ
るα−メチルスチレンダイマー;(a1)2,4-ジフェニル-4
-メチル-1-ペンテン、(a2)2-4-ジフェニル-4-メチル−
ペンテン、(a3)1-1-3-トリメチル-3-フェニルインダン
などを挙げることができる。本発明では、連鎖移動剤
は、単量体類合計100重量部に対して、通常0〜5重
量部の量で用いられる。
体的に、クロロホルム、ブロモホルムなどのハロゲン化
炭化水素類、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメル
カプタン、n-オクチルメルカプタンなどのメルカプタン
類、ジメチルキサントゲンジサルファイド、ジイソプロ
ピルキサントゲンジサルファイドなどのキサントゲン
類、ジペンテン、ターピノーレンなどのテルペン類、9,
10- ジヒドロアントラセン、1,4-ジヒドロナフタレン、
インデン、1,4-シクロヘキサジエンなどの不飽和環状炭
化水素化合物、キサンテン、2,5-ジヒドロフランなどの
不飽和ヘテロ環状化合物、少なくとも下記(a1)、(a2)、
(a3)の1種からなり、好ましくは(a1)/{(a2)および/
または(a3)}(重量比)=40〜100/0〜60であ
るα−メチルスチレンダイマー;(a1)2,4-ジフェニル-4
-メチル-1-ペンテン、(a2)2-4-ジフェニル-4-メチル−
ペンテン、(a3)1-1-3-トリメチル-3-フェニルインダン
などを挙げることができる。本発明では、連鎖移動剤
は、単量体類合計100重量部に対して、通常0〜5重
量部の量で用いられる。
【0043】キレート化剤としては、たとえばグリシ
ン、アラニン、エチレンジアミン四酢酸などが用いられ
る。キレート化剤は、単量体類合計100重量部に対し
て、通常0〜0.1重量部の量で用いられる。pH調整
剤としては、たとえば炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、
炭酸水素ナトリウム、アンモニアなどが用いられる。p
H調整剤は、単量体類合計100重量部に対して、通常
0〜3重量部の量で用いられる。
ン、アラニン、エチレンジアミン四酢酸などが用いられ
る。キレート化剤は、単量体類合計100重量部に対し
て、通常0〜0.1重量部の量で用いられる。pH調整
剤としては、たとえば炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、
炭酸水素ナトリウム、アンモニアなどが用いられる。p
H調整剤は、単量体類合計100重量部に対して、通常
0〜3重量部の量で用いられる。
【0044】なお本発明では、上記のような乳化重合の
際には必要に応じて、かつ本発明の目的を損なわない範
囲具体的に、作業性、防災安全性、環境安全性および製
造安全性を損なわない範囲内で、少量の溶剤を用いるこ
とができる。この溶剤としては、具体的に、メチルエチ
ルケトン、アセトン、トリクロロトリフルオロエタン、
メチルイソブチルケトン、ジメチルスルホキサイド、ト
ルエン、ジブチルフタレート、メチルピロリドン、酢酸
エチル、アルコール類、セロソルブ類、カルビトール類
などが用いられる。溶剤は、単量体類合計100重量部
に対して、通常0〜5重量部程度用いることができる。
際には必要に応じて、かつ本発明の目的を損なわない範
囲具体的に、作業性、防災安全性、環境安全性および製
造安全性を損なわない範囲内で、少量の溶剤を用いるこ
とができる。この溶剤としては、具体的に、メチルエチ
ルケトン、アセトン、トリクロロトリフルオロエタン、
メチルイソブチルケトン、ジメチルスルホキサイド、ト
ルエン、ジブチルフタレート、メチルピロリドン、酢酸
エチル、アルコール類、セロソルブ類、カルビトール類
などが用いられる。溶剤は、単量体類合計100重量部
に対して、通常0〜5重量部程度用いることができる。
【0045】コーティング用水分散体 上記のようにして得られるコーティング用水分散体の固
形分濃度は、1〜70重量%、好ましくは2〜60重量
%であることが望ましい。
形分濃度は、1〜70重量%、好ましくは2〜60重量
%であることが望ましい。
【0046】このような本発明に係るコーティング用水
分散体のエマルジョン表面張力は、10〜50mN/m
であり、好ましくは15〜45mN/m、さらに好まし
くは20〜40mN/mである。この表面張力は、JI
S K−2241(ディヌイ式表面張力計)に準じて測
定することができる。なおこの表面張力が50mN/m
を超えると、各種基材に対する濡れが悪くなり、塗工
性、密着性に劣る傾向がある。また表面張力が10mN
/mよりも小さいと、被膜の耐水性が低下する傾向があ
り、また密着性に劣ることもある。上記のような表面張
力を有する本発明のコーティング用水分散体は、上述し
たような(d) 反応性乳化剤の存在下に行なわれる乳化重
合によって得られる共重合体の水分散体に界面活性剤を
添加することにより得ることができる。
分散体のエマルジョン表面張力は、10〜50mN/m
であり、好ましくは15〜45mN/m、さらに好まし
くは20〜40mN/mである。この表面張力は、JI
S K−2241(ディヌイ式表面張力計)に準じて測
定することができる。なおこの表面張力が50mN/m
を超えると、各種基材に対する濡れが悪くなり、塗工
性、密着性に劣る傾向がある。また表面張力が10mN
/mよりも小さいと、被膜の耐水性が低下する傾向があ
り、また密着性に劣ることもある。上記のような表面張
力を有する本発明のコーティング用水分散体は、上述し
たような(d) 反応性乳化剤の存在下に行なわれる乳化重
合によって得られる共重合体の水分散体に界面活性剤を
添加することにより得ることができる。
【0047】本発明に係るコーティング用水分散体は、
上記のような特定の表面張力を有するとともに、(1) 重
量平均分子量が20万〜1000万の共重合体を含み、
(2) 平均粒子径が100nm以下であり、(3) 固形分中
のトルエン不溶解分が90重量%以下であることが望ま
しい。
上記のような特定の表面張力を有するとともに、(1) 重
量平均分子量が20万〜1000万の共重合体を含み、
(2) 平均粒子径が100nm以下であり、(3) 固形分中
のトルエン不溶解分が90重量%以下であることが望ま
しい。
【0048】このようなコーティング用水分散体につい
てより具体的に説明する。 (1) 本発明に係るコーティング用水分散体中に含まれる
共重合体の重量平均分子量は、通常20万〜1000
万、好ましくは50万〜800万、100万〜500万
であることが望ましい。なお、発明において重量平均分
子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GP
C)で測定したポリスチレン換算重量平均分子量であ
る。この重量平均分子量が20万未満では、コーティン
グ被膜が耐水性、二次密着性に劣ることがある。一方1
000万を超える共重合体は、架橋構造を有している可
能性が高く、架橋構造を有するエマルジョン粒子(共重
合体)から得られるコーティング被膜は、柔軟性に劣
り、コーティング被膜を加熱、延伸する際に基材フィル
ムの伸びに追従できず、フィルムの平滑性を損なうこと
がある。
てより具体的に説明する。 (1) 本発明に係るコーティング用水分散体中に含まれる
共重合体の重量平均分子量は、通常20万〜1000
万、好ましくは50万〜800万、100万〜500万
であることが望ましい。なお、発明において重量平均分
子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GP
C)で測定したポリスチレン換算重量平均分子量であ
る。この重量平均分子量が20万未満では、コーティン
グ被膜が耐水性、二次密着性に劣ることがある。一方1
000万を超える共重合体は、架橋構造を有している可
能性が高く、架橋構造を有するエマルジョン粒子(共重
合体)から得られるコーティング被膜は、柔軟性に劣
り、コーティング被膜を加熱、延伸する際に基材フィル
ムの伸びに追従できず、フィルムの平滑性を損なうこと
がある。
【0049】(2) 本発明に係るコーティング用水分散体
では、共重合体は超微粒子で分散されており、具体的
に、この共重合体粒子の平均粒子径は、100nm以
下、好ましくは80nm以下、さらに好ましくは60n
m以下であることが望ましい。なお本明細書において、
平均粒子径とは、コーティング用水分散体を酢酸ウラニ
ルおよびオスミウム酸で処理し、これを電子顕微鏡写真
にとり、超微粒子重合体100個以上について粒子径を
数平均した値である。この共重合体の平均粒子径が10
0nmを超えると、得られるコーティング被膜は透明
性、一次密着性に劣ることがある。上記のような平均粒
子径の超微粒子が分散された本発明のコーティング用水
分散体は、反応性乳化剤の種類と添加量、重合性単量体
相の粘性などに応じて、特に重合初期での攪拌条件など
を調節することにより得ることができる。そしてこの適
切な条件は、実験によって求めることができる。
では、共重合体は超微粒子で分散されており、具体的
に、この共重合体粒子の平均粒子径は、100nm以
下、好ましくは80nm以下、さらに好ましくは60n
m以下であることが望ましい。なお本明細書において、
平均粒子径とは、コーティング用水分散体を酢酸ウラニ
ルおよびオスミウム酸で処理し、これを電子顕微鏡写真
にとり、超微粒子重合体100個以上について粒子径を
数平均した値である。この共重合体の平均粒子径が10
0nmを超えると、得られるコーティング被膜は透明
性、一次密着性に劣ることがある。上記のような平均粒
子径の超微粒子が分散された本発明のコーティング用水
分散体は、反応性乳化剤の種類と添加量、重合性単量体
相の粘性などに応じて、特に重合初期での攪拌条件など
を調節することにより得ることができる。そしてこの適
切な条件は、実験によって求めることができる。
【0050】(3) 本発明に係るコーティング用水分散体
中に含まれる固形分中のトルエン不溶解分は、90重量
%以下、好ましくは85重量%以下、さらに好ましくは
80重量%以下であることが望ましい。本明細書におい
て、固形分中のトルエン不溶解分とは、水分散体をガラ
ス板上に均一に流延し、25℃で風乾して得られた皮膜
(乾燥膜厚0.3mm)を、150℃の雰囲気下で10
分間熱処理をおこなった後、トルエン溶液中で50℃、
2時間攪拌したときの不溶解分をいう。このトルエン不
溶解分が90重量%を超えると、柔軟性に劣る皮膜が得
られることがあり、このような水分散共重合体がコーテ
ィングされた基材フィルムを加熱、延伸する際にフィル
ムの平滑性を損なうことがある。
中に含まれる固形分中のトルエン不溶解分は、90重量
%以下、好ましくは85重量%以下、さらに好ましくは
80重量%以下であることが望ましい。本明細書におい
て、固形分中のトルエン不溶解分とは、水分散体をガラ
ス板上に均一に流延し、25℃で風乾して得られた皮膜
(乾燥膜厚0.3mm)を、150℃の雰囲気下で10
分間熱処理をおこなった後、トルエン溶液中で50℃、
2時間攪拌したときの不溶解分をいう。このトルエン不
溶解分が90重量%を超えると、柔軟性に劣る皮膜が得
られることがあり、このような水分散共重合体がコーテ
ィングされた基材フィルムを加熱、延伸する際にフィル
ムの平滑性を損なうことがある。
【0051】(4) さらに上記のような本発明に係るコー
ティング用水分散体中に含まれる共重合体のガラス転移
温度(Tg)は、通常−10℃〜80℃、好ましくは0
℃〜60℃、さらに好ましくは10℃〜40℃であるこ
とが望ましい。このガラス転移温度(Tg)は、示差走
査熱量計で測定した値である。コーティング用水分散体
中に含まれる共重合体のガラス転移温度が上記のような
値であると、基材特にプラスチック基材上に耐ブロッキ
ング性および密着性に優れたコーティング被膜を形成す
ることができる。ガラス転移温度が上記のうちでも高め
の場合には、室温乾燥では均一なコーティング被膜を形
成しないことがあるが、造膜助剤の添加、高温乾燥ある
いはこれらの手段の併用することにより、基材特にプラ
スチック基材表面上に均一なコーティング被膜を形成す
ることが可能であり、しかもこのコーティング被膜は基
材との密着性能にも優れている。なおこのガラス転移温
度が−10℃未満であると、得られるコーティング被膜
は耐ブロッキング性に劣ることがある。一方ガラス転移
温度が80℃を超えると、成膜性に劣り、均一なコーテ
ィング被膜を得るためには有機溶剤などの造膜助剤を多
量に用いる必要があり、労働安全衛生上好ましくない。
ティング用水分散体中に含まれる共重合体のガラス転移
温度(Tg)は、通常−10℃〜80℃、好ましくは0
℃〜60℃、さらに好ましくは10℃〜40℃であるこ
とが望ましい。このガラス転移温度(Tg)は、示差走
査熱量計で測定した値である。コーティング用水分散体
中に含まれる共重合体のガラス転移温度が上記のような
値であると、基材特にプラスチック基材上に耐ブロッキ
ング性および密着性に優れたコーティング被膜を形成す
ることができる。ガラス転移温度が上記のうちでも高め
の場合には、室温乾燥では均一なコーティング被膜を形
成しないことがあるが、造膜助剤の添加、高温乾燥ある
いはこれらの手段の併用することにより、基材特にプラ
スチック基材表面上に均一なコーティング被膜を形成す
ることが可能であり、しかもこのコーティング被膜は基
材との密着性能にも優れている。なおこのガラス転移温
度が−10℃未満であると、得られるコーティング被膜
は耐ブロッキング性に劣ることがある。一方ガラス転移
温度が80℃を超えると、成膜性に劣り、均一なコーテ
ィング被膜を得るためには有機溶剤などの造膜助剤を多
量に用いる必要があり、労働安全衛生上好ましくない。
【0052】他の成分 本発明に係るコーティング用水分散体は、必要に応じて
上記以外の他の成分を含有していてもよく、たとえばシ
ラン化合物を含有していてもよい。このシラン化合物
は、水分散体中に添加して、水分散体中の共重合体と縮
合反応させることができる。
上記以外の他の成分を含有していてもよく、たとえばシ
ラン化合物を含有していてもよい。このシラン化合物
は、水分散体中に添加して、水分散体中の共重合体と縮
合反応させることができる。
【0053】このようなシラン化合物としては、具体的
に、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テ
トラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチル
トリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチ
ルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n-
プロピルトリメトキシシラン、n-プロピルトリエトキシ
シラン、i-プロピルトリメトキシシラン、i-プロピルト
リエトキシシラン、i-ブチルトリメトキシシラン、i-ブ
チルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメト
キシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、
ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメ
トキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ
アセトキシシラン、3,3,3-トリフロロプロピルトリメト
キシシラン、3,3,3-トリフロロプロピルトリエトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メ
タクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタ
クリルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロ
ピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピル
トリメトキシシラン、3,4-エポキシシクロヘキシルエチ
ルトリメトキシシラン、3,4-エポキシシクロヘキシルエ
チルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、
ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラ
ン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラ
ン、トリメチルクロロシラン、アミノシランなどが挙げ
られる。これらのうちでも、テトラメトキシシラン、テ
トラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチ
ルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジ
メチルジエトキシシラン、i-ブチルトリメトキシシラン
などが好ましい。またこれらは、2種以上併用すること
もでき、さらに他のチタン、アルミニウムなどの金属ア
ルコキシドと併用することもできる。さらに本発明で
は、必要に応じて公知のシランカップリング剤を併用す
ることもできる。
に、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テ
トラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチル
トリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチ
ルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n-
プロピルトリメトキシシラン、n-プロピルトリエトキシ
シラン、i-プロピルトリメトキシシラン、i-プロピルト
リエトキシシラン、i-ブチルトリメトキシシラン、i-ブ
チルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメト
キシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、
ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメ
トキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ
アセトキシシラン、3,3,3-トリフロロプロピルトリメト
キシシラン、3,3,3-トリフロロプロピルトリエトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メ
タクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタ
クリルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロ
ピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピル
トリメトキシシラン、3,4-エポキシシクロヘキシルエチ
ルトリメトキシシラン、3,4-エポキシシクロヘキシルエ
チルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、
ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラ
ン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラ
ン、トリメチルクロロシラン、アミノシランなどが挙げ
られる。これらのうちでも、テトラメトキシシラン、テ
トラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチ
ルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジ
メチルジエトキシシラン、i-ブチルトリメトキシシラン
などが好ましい。またこれらは、2種以上併用すること
もでき、さらに他のチタン、アルミニウムなどの金属ア
ルコキシドと併用することもできる。さらに本発明で
は、必要に応じて公知のシランカップリング剤を併用す
ることもできる。
【0054】これらのシラン化合物は、水分散体共重合
体(固形分)100重量部に対して0.1〜100重量
部の量で用いることが望ましい。本発明に係るコーティ
ング用水分散体から形成されるコーティング被膜は、上
記のようなシラン化合物を含有することによって撥水
性、滑性などの性能が付与される。
体(固形分)100重量部に対して0.1〜100重量
部の量で用いることが望ましい。本発明に係るコーティ
ング用水分散体から形成されるコーティング被膜は、上
記のようなシラン化合物を含有することによって撥水
性、滑性などの性能が付与される。
【0055】また本発明に係るコーティング用水分散体
は、必要に応じて紫外線吸収剤を含有していてもよい。
この紫外線吸収剤は、一般的に塗料、合成ゴム、合成樹
脂、合成繊維などの紫外線劣化を防止するために用いら
れるものが特に限定されることなく用いられる。このよ
うな紫外線吸収剤としは、具体的に、フェニルサリシレ
ート、p-tert-ブチルフェニルサリシレート、p-オクチ
ルフェニルサリシレートなどのサリチル酸系紫外線吸収
剤、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4
-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクトキシ
ベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-ドデシルキシベンゾ
フェノン、2,2'- ジヒドロキシ-4-ジメトキシベンゾフ
ェノン、2,2'- ジヒドロキシ-4,4'-ジメトキシベンゾフ
ェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-5-スルホベンゾフェ
ノン、ビス(2-メトキシ-4-ヒドロキシ-5-ベンゾイルフ
ェニル)メタンなどのベンゾフェノン系紫外線吸収剤、
2-(2'-ヒドロキシ-5'-メチルフェニル)ベンゾトリア
ゾール、2-(2'-ヒドロキシ-5'-tert-ブチルフェニル)
ベンゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-ter
t-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2'-ヒド
ロキシ-3'-tert-ブチル-5'-メチルフェニル)-5-クロロ
ベンゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-ter
t-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-
(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-tert-アミルフェニル)ベン
ゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-4'-オクトキシフ
ェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2'-ヒドロキシ-3'-
(3",4",5",6"-テトラヒドロフタルイミドメチル)-5'-
メチルフェニル]ベンゾトリアゾール、2,2'- メチレン
ビス[4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-6-(2H−
ベンゾトリアゾール−2-イル)フェノール]、i-オクチ
ル-3-[3-(2H−ベンゾトリアゾール−2-イル)-5-te
rt-ブチルフェニル]プロピオネート、メチル-3-[3-
(2H−ベンゾトリアゾール−2-イル)-5-tert-ブチル
フェニル]プロピオネートとポリエチレングリコールと
の縮合物などのベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、2-
エチルヘキシル−2-シアノ-3,3'-ジフェニルアクリレー
ト、エチル−2-シアノ-3,3'-ジフェニルアクリレートな
どのシアノアクリレート系紫外線吸収剤などが挙げられ
る。これらのうちでもベンゾトリアゾール系紫外線吸収
剤、特にi-オクチル-3-[3-(2H−ベンゾトリアゾー
ル−2-イル)-5-tert-ブチルフェニル]プロピオネー
ト、メチル-3-[3-(2H−ベンゾトリアゾール−2-イ
ル)-5-tert-ブチルフェニル]プロピオネートとポリエ
チレングリコールとの縮合物などが好ましい。
は、必要に応じて紫外線吸収剤を含有していてもよい。
この紫外線吸収剤は、一般的に塗料、合成ゴム、合成樹
脂、合成繊維などの紫外線劣化を防止するために用いら
れるものが特に限定されることなく用いられる。このよ
うな紫外線吸収剤としは、具体的に、フェニルサリシレ
ート、p-tert-ブチルフェニルサリシレート、p-オクチ
ルフェニルサリシレートなどのサリチル酸系紫外線吸収
剤、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4
-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクトキシ
ベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-ドデシルキシベンゾ
フェノン、2,2'- ジヒドロキシ-4-ジメトキシベンゾフ
ェノン、2,2'- ジヒドロキシ-4,4'-ジメトキシベンゾフ
ェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-5-スルホベンゾフェ
ノン、ビス(2-メトキシ-4-ヒドロキシ-5-ベンゾイルフ
ェニル)メタンなどのベンゾフェノン系紫外線吸収剤、
2-(2'-ヒドロキシ-5'-メチルフェニル)ベンゾトリア
ゾール、2-(2'-ヒドロキシ-5'-tert-ブチルフェニル)
ベンゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-ter
t-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2'-ヒド
ロキシ-3'-tert-ブチル-5'-メチルフェニル)-5-クロロ
ベンゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-ter
t-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-
(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-tert-アミルフェニル)ベン
ゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-4'-オクトキシフ
ェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2'-ヒドロキシ-3'-
(3",4",5",6"-テトラヒドロフタルイミドメチル)-5'-
メチルフェニル]ベンゾトリアゾール、2,2'- メチレン
ビス[4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-6-(2H−
ベンゾトリアゾール−2-イル)フェノール]、i-オクチ
ル-3-[3-(2H−ベンゾトリアゾール−2-イル)-5-te
rt-ブチルフェニル]プロピオネート、メチル-3-[3-
(2H−ベンゾトリアゾール−2-イル)-5-tert-ブチル
フェニル]プロピオネートとポリエチレングリコールと
の縮合物などのベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、2-
エチルヘキシル−2-シアノ-3,3'-ジフェニルアクリレー
ト、エチル−2-シアノ-3,3'-ジフェニルアクリレートな
どのシアノアクリレート系紫外線吸収剤などが挙げられ
る。これらのうちでもベンゾトリアゾール系紫外線吸収
剤、特にi-オクチル-3-[3-(2H−ベンゾトリアゾー
ル−2-イル)-5-tert-ブチルフェニル]プロピオネー
ト、メチル-3-[3-(2H−ベンゾトリアゾール−2-イ
ル)-5-tert-ブチルフェニル]プロピオネートとポリエ
チレングリコールとの縮合物などが好ましい。
【0056】このような紫外線吸収剤は、コーティング
用水分散体の製造工程(乳化重合時)に添加してもよ
く、また製造後に添加してもよく、さらに製造工程で一
部を添加し、残りを製造後に添加してもよい。
用水分散体の製造工程(乳化重合時)に添加してもよ
く、また製造後に添加してもよく、さらに製造工程で一
部を添加し、残りを製造後に添加してもよい。
【0057】また乳化重合時に、紫外線吸収性官能基を
有するビニル系化合物を添加して共重合させてもよい。
この紫外線吸収性官能基を有するビニル系単量体として
は、たとえば2-ヒドロキシ-4-メタクリルオキシベンゾ
フェノン、2-[2'-ヒドロキシ-5'-メタクリロルオキシ
エチル)フェニル]ベンゾトリアゾールなどが挙げられ
る。
有するビニル系化合物を添加して共重合させてもよい。
この紫外線吸収性官能基を有するビニル系単量体として
は、たとえば2-ヒドロキシ-4-メタクリルオキシベンゾ
フェノン、2-[2'-ヒドロキシ-5'-メタクリロルオキシ
エチル)フェニル]ベンゾトリアゾールなどが挙げられ
る。
【0058】本発明では、紫外線吸収剤は、コーティン
グ用水分散体(固形分)100重量部に対して、10重
量部以下、好ましくは5重量部以下の量で含有されてい
てもよい。10重量部を超えると、コーティング被膜は
防汚性に劣ることがある。
グ用水分散体(固形分)100重量部に対して、10重
量部以下、好ましくは5重量部以下の量で含有されてい
てもよい。10重量部を超えると、コーティング被膜は
防汚性に劣ることがある。
【0059】本発明に係るコーティング用水分散体は、
耐候性の向上を目的として、光安定化剤を添加すること
もできる。本発明では、公知の光安定化剤が特に限定さ
れることなく用いられ、従来より塗料、合成ゴム、合成
樹脂、合成繊維などに添加される有機ニッケル系、ヒン
ダードアミン系などの光安定化剤を広く用いることがで
きる。これらのうちでも、ビス(1,1,2,6,6-ペンタメチ
ル-4-ピペリジル)セバケートなどのヒンダードアミン
系光安定化剤が好ましい。光安定化剤添加量は、コーテ
ィング用水分散体(固形分)100重量部に対して、1
0重量部以下、好ましくは5重量部以下の量で含有され
ていてもよい。10重量部を超えると、コーティング被
膜は防汚性に劣ることがある。
耐候性の向上を目的として、光安定化剤を添加すること
もできる。本発明では、公知の光安定化剤が特に限定さ
れることなく用いられ、従来より塗料、合成ゴム、合成
樹脂、合成繊維などに添加される有機ニッケル系、ヒン
ダードアミン系などの光安定化剤を広く用いることがで
きる。これらのうちでも、ビス(1,1,2,6,6-ペンタメチ
ル-4-ピペリジル)セバケートなどのヒンダードアミン
系光安定化剤が好ましい。光安定化剤添加量は、コーテ
ィング用水分散体(固形分)100重量部に対して、1
0重量部以下、好ましくは5重量部以下の量で含有され
ていてもよい。10重量部を超えると、コーティング被
膜は防汚性に劣ることがある。
【0060】本発明に係るコーティング用水分散体は、
さらに本発明の目的を損なわない範囲で、目的に応じて
水溶性または水分散性樹脂類、各種添加剤などを含有す
ることができる。たとえば水溶性ポリエステル樹脂、水
溶性あるいは水分散性エポキシ樹脂、水溶性あるいは水
分散性アクリル樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂などの
カルボキシル化芳香族ビニル樹脂、ウレタン樹脂などの
水溶性または水分散性樹脂類、金属酸化物、多価金属
塩、潤滑剤、消泡剤、湿潤剤、レベリング剤、顔料など
を含有することができる。
さらに本発明の目的を損なわない範囲で、目的に応じて
水溶性または水分散性樹脂類、各種添加剤などを含有す
ることができる。たとえば水溶性ポリエステル樹脂、水
溶性あるいは水分散性エポキシ樹脂、水溶性あるいは水
分散性アクリル樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂などの
カルボキシル化芳香族ビニル樹脂、ウレタン樹脂などの
水溶性または水分散性樹脂類、金属酸化物、多価金属
塩、潤滑剤、消泡剤、湿潤剤、レベリング剤、顔料など
を含有することができる。
【0061】さらに添加剤として、メチルアルコール、
エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコ
ール、アミルアルコール、ヘキシルアルコールなどのア
ルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プ
ロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ヘキシルセロソ
ルブ、メチルカルビトール、エチルカルビトール、メチ
ルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテー
ト、トリブトキシメチルフォスフェートなどの溶剤を含
有することができる。この溶剤は、水分散体の固形分1
00重量部に対し、50重量部以下、好ましくは20重
量部以下の量で含有されていてもよい。なおこの溶剤の
量は、前記の乳化重合時に必要に応じて用いられた溶剤
を含む量である。このような溶剤は、水分散体の造膜
性、濡れ性を向上させることができるが、これらのうち
でも、アルコール、カルビトールなどの水溶性溶剤は、
エマルジョン表面張力を望ましい値に調節するのにも有
効である。
エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコ
ール、アミルアルコール、ヘキシルアルコールなどのア
ルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プ
ロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ヘキシルセロソ
ルブ、メチルカルビトール、エチルカルビトール、メチ
ルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテー
ト、トリブトキシメチルフォスフェートなどの溶剤を含
有することができる。この溶剤は、水分散体の固形分1
00重量部に対し、50重量部以下、好ましくは20重
量部以下の量で含有されていてもよい。なおこの溶剤の
量は、前記の乳化重合時に必要に応じて用いられた溶剤
を含む量である。このような溶剤は、水分散体の造膜
性、濡れ性を向上させることができるが、これらのうち
でも、アルコール、カルビトールなどの水溶性溶剤は、
エマルジョン表面張力を望ましい値に調節するのにも有
効である。
【0062】本発明に係るコーティング用水分散体は、
各種の基材特にプラスチック基材に対する密着性に非常
に優れ、耐水性、透明性、平滑性に優れたコーティング
被膜を形成することができるとともに、基材への塗工
性、浸透性に優れるため、包装材料、磁気テープ、写真
フィルム、OHPフィルム、情報記録カード、印刷材料
などに好適に用いられる。
各種の基材特にプラスチック基材に対する密着性に非常
に優れ、耐水性、透明性、平滑性に優れたコーティング
被膜を形成することができるとともに、基材への塗工
性、浸透性に優れるため、包装材料、磁気テープ、写真
フィルム、OHPフィルム、情報記録カード、印刷材料
などに好適に用いられる。
【0063】上記のような本発明に係るコーティング用
水分散体は、プラスチック、ゴム質、木質、セラミッ
ク、金属などの各種基材に塗布することができるが、特
にプラスチックフィルムに塗布することが好ましい。
水分散体は、プラスチック、ゴム質、木質、セラミッ
ク、金属などの各種基材に塗布することができるが、特
にプラスチックフィルムに塗布することが好ましい。
【0064】このプラスチックフィルムとしては、たと
えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ア
クリル樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ
エチレンテレフタレートなどのフィルムが挙げられる。
えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ア
クリル樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ
エチレンテレフタレートなどのフィルムが挙げられる。
【0065】これらのうちでも、アクリル樹脂、ポリカ
ーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレ
ートなどのフィルムが好ましく、このようなプラスチッ
クフィルム基材上に本発明に係るコーティング用水分散
体を塗布すると、「ハジキ」などを生じることなく、密
着性、透明性に優れたコーティング被膜を形成すること
ができる。
ーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレ
ートなどのフィルムが好ましく、このようなプラスチッ
クフィルム基材上に本発明に係るコーティング用水分散
体を塗布すると、「ハジキ」などを生じることなく、密
着性、透明性に優れたコーティング被膜を形成すること
ができる。
【0066】
【発明の効果】本発明に係るコーティング用水分散体
は、基材への塗工性、浸透性に優れており、各種の基材
特にプラスチック基材に対する密着性に非常に優れ、し
かも耐水性、透明性、平滑性に優れたコーティング被膜
を形成することができる。
は、基材への塗工性、浸透性に優れており、各種の基材
特にプラスチック基材に対する密着性に非常に優れ、し
かも耐水性、透明性、平滑性に優れたコーティング被膜
を形成することができる。
【0067】このような本発明に係るコーティング用水
分散体は、包装材料、磁気テープ、写真フィルム、OH
Pフィルム、情報記録カード、印刷材料などの各種の基
材を表面処理するために使用することができる。特にこ
のような用途に用いられるポリエチレンテレフタレー
ト、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルなどのプラスチ
ックフィルム、カード、シート、繊維などの基材へのコ
ーティング剤として好適に用いられる。
分散体は、包装材料、磁気テープ、写真フィルム、OH
Pフィルム、情報記録カード、印刷材料などの各種の基
材を表面処理するために使用することができる。特にこ
のような用途に用いられるポリエチレンテレフタレー
ト、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルなどのプラスチ
ックフィルム、カード、シート、繊維などの基材へのコ
ーティング剤として好適に用いられる。
【0068】
【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
本明細書において、各物性は下記のように測定または評
価した。
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
本明細書において、各物性は下記のように測定または評
価した。
【0069】[皮膜特性の評価]得られた水分散体を、
予めメタノールで表面を拭き取ったPETフィルムに乾
燥後、膜厚3μmになるようにバーコーターにて塗布
し、150℃の雰囲気下で10分乾燥させ、試験片を作
成し、以下の評価をおこなった。
予めメタノールで表面を拭き取ったPETフィルムに乾
燥後、膜厚3μmになるようにバーコーターにて塗布
し、150℃の雰囲気下で10分乾燥させ、試験片を作
成し、以下の評価をおこなった。
【0070】[一次密着性]JIS K5400に準じ
て、1mm角100個の碁盤目試験を行い、セロテープに
より剥離状態を確認し、100個中の接着数により表示
した。
て、1mm角100個の碁盤目試験を行い、セロテープに
より剥離状態を確認し、100個中の接着数により表示
した。
【0071】[二次密着性]脱イオン水に24時間浸漬
後、常温で2時間乾燥させた試験片に対し、密着性測定
を行った。
後、常温で2時間乾燥させた試験片に対し、密着性測定
を行った。
【0072】[耐ブロッキング性]指触により判定し
た。 ○:べたつき感もないもの ×:べたつき感があるもの
た。 ○:べたつき感もないもの ×:べたつき感があるもの
【0073】[防汚性]カーボンブラックとグリセリン
の混合物を試験片に塗布し、24時間放置した後水洗
し、汚れの具合を観察した。汚れがひどいものを×、変
化のないものを○とした。
の混合物を試験片に塗布し、24時間放置した後水洗
し、汚れの具合を観察した。汚れがひどいものを×、変
化のないものを○とした。
【0074】[平滑性]試験片を150℃で縦方向に
2.0〜8.0倍、横方向に2.0〜8.0倍に同時延伸
し、2軸延伸フィルムを作成した。そしてJIS B0
601に従い、(株)小坂研究所製触針型表面粗さ計S
D−3型を用い、カットオフ0.25mm、測定長さ1
mmの条件で平均粗さRa(μm)を測定した。 ○:Raが0.01未満 ×:Raが0.01以上
2.0〜8.0倍、横方向に2.0〜8.0倍に同時延伸
し、2軸延伸フィルムを作成した。そしてJIS B0
601に従い、(株)小坂研究所製触針型表面粗さ計S
D−3型を用い、カットオフ0.25mm、測定長さ1
mmの条件で平均粗さRa(μm)を測定した。 ○:Raが0.01未満 ×:Raが0.01以上
【0075】[撥水性]エルマ光学(株)製の接触角測
定装置を用い、試験片上に蒸留水を滴下して水の接触角
を測定した。また、得られた水分散体を乾燥後、膜厚
0.3mmになるようにガラス板に均一に流延し、25
℃で風乾して得られた皮膜を、150℃の雰囲気下で1
0分間熱処理を行って試験片を作成し、以下の評価を行
った。
定装置を用い、試験片上に蒸留水を滴下して水の接触角
を測定した。また、得られた水分散体を乾燥後、膜厚
0.3mmになるようにガラス板に均一に流延し、25
℃で風乾して得られた皮膜を、150℃の雰囲気下で1
0分間熱処理を行って試験片を作成し、以下の評価を行
った。
【0076】[耐水性]脱イオン水に24時間浸漬後、
試験片の白化の度合いを目視にて判定した。 ○:白化が見られない ×:白化が見られる
試験片の白化の度合いを目視にて判定した。 ○:白化が見られない ×:白化が見られる
【0077】[透明性]JIS K6714に準じて、
積分式光線透過率測定装置により、皮膜の曇り価を測定
した。 ○:曇り価が10未満 ×:曇り価が10以上
積分式光線透過率測定装置により、皮膜の曇り価を測定
した。 ○:曇り価が10未満 ×:曇り価が10以上
【0078】[塗工性]PETフィルムにコーティング
用水分散体を塗工し、フィルム上でのハジキを目視で判
定した。ハジキがなく均一に塗工できているものを○、
ハジキがあるものを×とした。
用水分散体を塗工し、フィルム上でのハジキを目視で判
定した。ハジキがなく均一に塗工できているものを○、
ハジキがあるものを×とした。
【0079】
【実施例1】撹拌機、温度計および単量体添加ポンプを
備えたステンレス製オートクレーブに、加熱器およびチ
ッ素ガス導入装置を取付け、このオートクレーブ中に、
水105重量部、反応性乳化剤(花王(株)製ラテムル
S−180A、本明細書の一般式[I]で示される反応
性乳化剤)3重量部、および過硫酸ナトリウム0.3重
量部を仕込み、気相部を15分間、チッ素ガスで置換
し、75℃に昇温した。
備えたステンレス製オートクレーブに、加熱器およびチ
ッ素ガス導入装置を取付け、このオートクレーブ中に、
水105重量部、反応性乳化剤(花王(株)製ラテムル
S−180A、本明細書の一般式[I]で示される反応
性乳化剤)3重量部、および過硫酸ナトリウム0.3重
量部を仕込み、気相部を15分間、チッ素ガスで置換
し、75℃に昇温した。
【0080】その後、別容器からエチルアクリレート2
0重量部、n-ブチルアクリレート25重量部、メチルメ
タアクリレート48重量部、ヒドロキシエチルメタアク
リレート5重量部、メタアクリル酸2重量部と、反応性
乳化剤(花王(株)製ラテムルS−180A)2重量
部、および水50重量部からなる乳化物とを、3時間か
けて連続的に添加した。
0重量部、n-ブチルアクリレート25重量部、メチルメ
タアクリレート48重量部、ヒドロキシエチルメタアク
リレート5重量部、メタアクリル酸2重量部と、反応性
乳化剤(花王(株)製ラテムルS−180A)2重量
部、および水50重量部からなる乳化物とを、3時間か
けて連続的に添加した。
【0081】添加終了後、さらに85〜95℃で2時間
熟成したのち、25℃まで冷却し、アンモニア水でpH
8に調整したのち、パーフルオロアルキルカルボン酸の
カリウム塩(サーフロンS−111(旭硝子製))を
0.1重量部(固形分換算)添加し、次いで200メッ
シュ金網でろ過し、水分散体を得た。
熟成したのち、25℃まで冷却し、アンモニア水でpH
8に調整したのち、パーフルオロアルキルカルボン酸の
カリウム塩(サーフロンS−111(旭硝子製))を
0.1重量部(固形分換算)添加し、次いで200メッ
シュ金網でろ過し、水分散体を得た。
【0082】このようにして得られた水分散体中の共重
合体の重量平均分子量は200万であり、平均粒子径は
45nmであり、トルエン不溶解分は5重量%であり、
Tgは20℃であった。またエマルジョン表面張力は3
8mN/mであった。上記で得られた水分散体の物性と
皮膜特性の評価結果を表1に示す。
合体の重量平均分子量は200万であり、平均粒子径は
45nmであり、トルエン不溶解分は5重量%であり、
Tgは20℃であった。またエマルジョン表面張力は3
8mN/mであった。上記で得られた水分散体の物性と
皮膜特性の評価結果を表1に示す。
【0083】
【実施例2】実施例1において、単量体の種類と仕込み
量を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様
にして水分散体および試験片を得た。結果を表1に示
す。
量を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様
にして水分散体および試験片を得た。結果を表1に示
す。
【0084】
【実施例3】実施例1において、単量体の種類と仕込み
量およびパーフルオロアルキルカルボン酸のカリウム塩
(フロラードFC129(住友スリーエム製))の添加
量を表1に示すように変更し、得られた水分散体に、エ
チルカルビトールの50重量%水溶液30重量部を添加
した以外は、実施例1と同様にして試験片を作成した。
結果を表1に示す。
量およびパーフルオロアルキルカルボン酸のカリウム塩
(フロラードFC129(住友スリーエム製))の添加
量を表1に示すように変更し、得られた水分散体に、エ
チルカルビトールの50重量%水溶液30重量部を添加
した以外は、実施例1と同様にして試験片を作成した。
結果を表1に示す。
【0085】
【実施例4】実施例1において、単量体の種類と仕込み
量およびパーフルオロアルキルカルボン酸のカリウム塩
(フロラードFC129(住友スリーエム製))の添加
量を表1に示すように変更し、得られた水分散体に、メ
チルトリエトキシシランを10重量部添加して、縮合反
応させた以外は、実施例1と同様にして試験片を作成し
た。結果を表1に示す。表1に示されるように、シラン
化合物を含む水分散体から得られる皮膜は、撥水性が付
与されている。
量およびパーフルオロアルキルカルボン酸のカリウム塩
(フロラードFC129(住友スリーエム製))の添加
量を表1に示すように変更し、得られた水分散体に、メ
チルトリエトキシシランを10重量部添加して、縮合反
応させた以外は、実施例1と同様にして試験片を作成し
た。結果を表1に示す。表1に示されるように、シラン
化合物を含む水分散体から得られる皮膜は、撥水性が付
与されている。
【0086】なお以下の表1、2、3中、界面活性剤の
項において、 *1 … サーフロンS−111(旭硝子製) *2 … フロラードFC129(住友スリーエム製)
を示す。
項において、 *1 … サーフロンS−111(旭硝子製) *2 … フロラードFC129(住友スリーエム製)
を示す。
【0087】
【表1】
【0088】
【比較例1】実施例1において、単量体の種類と仕込み
量を表2に示すように変更した以外は、実施例1と同様
にして水分散体および試験片を得た。結果を表2に示
す。表2に示されるように、(a) アルキル(メタ)アク
リレートの量が単量体類中30重量%未満では、防汚性
に劣る被膜が得られる。
量を表2に示すように変更した以外は、実施例1と同様
にして水分散体および試験片を得た。結果を表2に示
す。表2に示されるように、(a) アルキル(メタ)アク
リレートの量が単量体類中30重量%未満では、防汚性
に劣る被膜が得られる。
【0089】
【比較例2〜3】実施例1において、単量体の種類と仕
込み量を表2に示すように変更した以外は、実施例1と
同様にして水分散体および試験片を作成し、実施例1と
同様にして評価した。結果を表2に示す。表2に示され
るように、(b) エチレン性不飽和カルボン酸が単量体類
中0.1重量部未満では、被膜は一次密着性に劣り、一
方20重量部を超えると耐水性、二次密着性に劣る被膜
が得られた。
込み量を表2に示すように変更した以外は、実施例1と
同様にして水分散体および試験片を作成し、実施例1と
同様にして評価した。結果を表2に示す。表2に示され
るように、(b) エチレン性不飽和カルボン酸が単量体類
中0.1重量部未満では、被膜は一次密着性に劣り、一
方20重量部を超えると耐水性、二次密着性に劣る被膜
が得られた。
【0090】
【比較例4〜5】実施例1において、乳化剤の種類と仕
込み量およびパーフルオロアルキルカルボン酸のカリウ
ム塩(フロラードFC129(住友スリーエム製))の
添加量を表2に示すように変更した以外は、実施例1と
同様にして水分散体および試験片を作成し、実施例1と
同様にして評価した。結果を表2に示す。表2に示され
るように、反応性乳化剤ではない乳化剤を使用すると、
被膜は一次密着性に劣っている。また(d) 反応性乳化剤
の量が単量体類100重量部に対して10重量部を超え
ると、二次密着性が劣る被膜が得られた。
込み量およびパーフルオロアルキルカルボン酸のカリウ
ム塩(フロラードFC129(住友スリーエム製))の
添加量を表2に示すように変更した以外は、実施例1と
同様にして水分散体および試験片を作成し、実施例1と
同様にして評価した。結果を表2に示す。表2に示され
るように、反応性乳化剤ではない乳化剤を使用すると、
被膜は一次密着性に劣っている。また(d) 反応性乳化剤
の量が単量体類100重量部に対して10重量部を超え
ると、二次密着性が劣る被膜が得られた。
【0091】
【比較例6】実施例1において、パーフルオロアルキル
カルボン酸のカリウム塩(フロラードFC129(住友
スリーエム製))を添加しなかった以外は、実施例1と
同様にして水分散体および試験片を作成し、実施例1と
同様にして評価した。結果を表2に示す。表2に示され
るように、水分散体のエマルジョン表面張力は50mN
/mを超え、水分散体はフィルム上でハジキ、塗工性に
劣っていた。
カルボン酸のカリウム塩(フロラードFC129(住友
スリーエム製))を添加しなかった以外は、実施例1と
同様にして水分散体および試験片を作成し、実施例1と
同様にして評価した。結果を表2に示す。表2に示され
るように、水分散体のエマルジョン表面張力は50mN
/mを超え、水分散体はフィルム上でハジキ、塗工性に
劣っていた。
【0092】
【表2】
【0093】
【参考例1】実施例1において、分子量調節剤としてメ
ルカプタンを0.5重量部(単量体類合計100重量部
に対して)加えた以外は、実施例1と同様にして水分散
体および試験片を作成し、評価した。結果を表3に示
す。表3に示されるように、水分散体中の共重合体の重
量平均分子量が20万未満では、耐水性、二次密着性に
劣る被膜が得られた。
ルカプタンを0.5重量部(単量体類合計100重量部
に対して)加えた以外は、実施例1と同様にして水分散
体および試験片を作成し、評価した。結果を表3に示
す。表3に示されるように、水分散体中の共重合体の重
量平均分子量が20万未満では、耐水性、二次密着性に
劣る被膜が得られた。
【0094】
【参考例2】実施例1において、単量体の種類と仕込み
量を表3に示すように変更した以外は、実施例1と同様
にして水分散体および試験片を作成し、実施例1と同様
にして評価した。結果を表3に示す。表3に示されるよ
うに、水分散体中の固形分中トルエン不溶解分が90重
量%を超えると、フィルムの平滑性に劣ることが分か
る。
量を表3に示すように変更した以外は、実施例1と同様
にして水分散体および試験片を作成し、実施例1と同様
にして評価した。結果を表3に示す。表3に示されるよ
うに、水分散体中の固形分中トルエン不溶解分が90重
量%を超えると、フィルムの平滑性に劣ることが分か
る。
【0095】
【参考例3】実施例1において、反応性乳化剤の仕込み
量を表3に示すように変更した以外は、実施例1と同様
にして水分散体および試験片を作成し、実施例1と同様
にして評価した。結果を表3に示す。表3に示されるよ
うに、平均粒子径が100nmを超えると、被膜は透明
性、一次密着性に劣ることが分かる。
量を表3に示すように変更した以外は、実施例1と同様
にして水分散体および試験片を作成し、実施例1と同様
にして評価した。結果を表3に示す。表3に示されるよ
うに、平均粒子径が100nmを超えると、被膜は透明
性、一次密着性に劣ることが分かる。
【0096】
【参考例4】実施例1において、単量体の種類と仕込み
量を表3に示すように変更した以外は、実施例1と同様
にして水分散体試験片を作成し、評価した。結果を表3
に示す。表3に示されるように、水分散体中の共重合体
のTgが−10℃未満では、耐ブロッキング性、一次密
着性に劣る被膜が得られた。
量を表3に示すように変更した以外は、実施例1と同様
にして水分散体試験片を作成し、評価した。結果を表3
に示す。表3に示されるように、水分散体中の共重合体
のTgが−10℃未満では、耐ブロッキング性、一次密
着性に劣る被膜が得られた。
【0097】
【表3】
Claims (2)
- 【請求項1】(a) アルキル(メタ)アクリレート;30
〜99.9重量%、 (b) エチレン性不飽和カルボン酸;0.1〜10重量
%、および (c) 上記の共重合可能なエチレン性不飽和化合物;0〜
69.9重量%からなる単量体類((a) +(b) +(c) の
合計は100重量%である)を、 (d) 上記単量体類の合計100重量部に対して0.1〜
10重量部の量の反応性乳化剤の存在下に、乳化重合さ
せて得られる共重合体の水分散体であって、かつ該水分
散体の表面張力が10〜50mN/mとなるように、 (e)界面活性剤を含有してなることを特徴とするコーテ
ィング用水分散体。 - 【請求項2】請求項1に記載の水分散体からなることを
特徴とするプラスチック基材用コーティング剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18045795A JPH0931396A (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | コーティング用水分散体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18045795A JPH0931396A (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | コーティング用水分散体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0931396A true JPH0931396A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16083566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18045795A Pending JPH0931396A (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | コーティング用水分散体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0931396A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1150000A (ja) * | 1997-08-01 | 1999-02-23 | Hoechst Gosei Kk | 合成樹脂フイルム用水性エマルジョンコーティング剤 |
| JP2002194292A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | Chuo Rika Kogyo Corp | 水性下地塗料 |
| JP2005533923A (ja) * | 2002-07-25 | 2005-11-10 | ロード コーポレーション | 周囲硬化塗料及びそれらの硬化ゴム製品 |
| JP2010208154A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Nippon Steel Corp | 金属製燃料容器の製造方法および金属製燃料容器 |
| JP2019173220A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 日本カーバイド工業株式会社 | 紙コーティング用(メタ)アクリル樹脂エマルション、膜、及び積層体 |
| JP2022077707A (ja) * | 2020-11-12 | 2022-05-24 | サイデン化学株式会社 | 樹脂エマルション及び樹脂エマルションの製造方法 |
-
1995
- 1995-07-17 JP JP18045795A patent/JPH0931396A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1150000A (ja) * | 1997-08-01 | 1999-02-23 | Hoechst Gosei Kk | 合成樹脂フイルム用水性エマルジョンコーティング剤 |
| JP2002194292A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | Chuo Rika Kogyo Corp | 水性下地塗料 |
| JP2005533923A (ja) * | 2002-07-25 | 2005-11-10 | ロード コーポレーション | 周囲硬化塗料及びそれらの硬化ゴム製品 |
| JP2010208154A (ja) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Nippon Steel Corp | 金属製燃料容器の製造方法および金属製燃料容器 |
| JP2019173220A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 日本カーバイド工業株式会社 | 紙コーティング用(メタ)アクリル樹脂エマルション、膜、及び積層体 |
| JP2022077707A (ja) * | 2020-11-12 | 2022-05-24 | サイデン化学株式会社 | 樹脂エマルション及び樹脂エマルションの製造方法 |
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