JPH11279242A - Aqueous resin composition curable with active energy ray, and its production - Google Patents

Aqueous resin composition curable with active energy ray, and its production

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JPH11279242A
JPH11279242A JP11792898A JP11792898A JPH11279242A JP H11279242 A JPH11279242 A JP H11279242A JP 11792898 A JP11792898 A JP 11792898A JP 11792898 A JP11792898 A JP 11792898A JP H11279242 A JPH11279242 A JP H11279242A
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JP
Japan
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water
active energy
energy ray
resin composition
acrylate
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JP11792898A
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Japanese (ja)
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Satoru Nagano
哲 長野
Keizo Matsumoto
圭三 松本
Toshiyuki Imai
敏之 今井
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Arakawa Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Arakawa Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for simply producing an aqueous resin composition curable with active energy ray, completely free of solvent, giving a cured film excellent in properties (in particular flexibility), and excellent in storage stability. SOLUTION: This method produces (A) a polyurethane (meth)acrylate containing carboxylic group in the presence of (B) a water-soluble, reactive diluent mixed with 100 wt.% or more of water, converts the carboxyl group of the component A into an amine salt, and emulsifies the above product in the presence of water, in order to produce an aqueous resin composition curable with active energy ray.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線、電子線な
どの活性エネルギー線により硬化する活性エネルギー硬
化性樹脂組成物に関する。詳細には、完全無溶剤であ
り、かつ優れた硬化膜物性、特に柔軟性を持ち、貯蔵安
定性に優れる各種用途に適用可能な水性活性エネルギー
硬化性樹脂組成物に関する。かかる本発明の水性活性エ
ネルギー線硬化性樹脂組成物は、たとえば、紙、各種プ
ラスチックフィルム用のオーバーコート剤、印刷イン
キ、木工塗料等の各種用途に適用できる。特に、本発明
の水性活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は木工塗料と
して有用である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active energy curable resin composition which is cured by active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams. More specifically, the present invention relates to an aqueous active energy curable resin composition which is completely solvent-free and has excellent cured film properties, particularly flexibility, and is applicable to various uses having excellent storage stability. The aqueous active energy ray-curable resin composition of the present invention can be applied to various uses such as, for example, paper, overcoating agents for various plastic films, printing inks, and woodwork paints. In particular, the aqueous active energy ray-curable resin composition of the present invention is useful as a woodwork paint.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリエステルジオールやポリエーテルジ
オールなどのジオール化合物、イソホロンジイソシアネ
ート、ジフェニルメタンジイソシアネートなどのジイソ
シアネート化合物およびヒドロキシエチルアクリレート
などの水酸基含有(メタ)アクリレートなどを主原料と
して、これらのウレタン化により得られるポリウレタン
アクリレートは、活性エネルギー線硬化性樹脂として知
られており、木工塗料等の用途に広く使用されている。
2. Description of the Related Art A diol compound such as polyester diol and polyether diol, a diisocyanate compound such as isophorone diisocyanate and diphenylmethane diisocyanate, and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate such as hydroxyethyl acrylate are used as main raw materials to obtain urethane. Polyurethane acrylate is known as an active energy ray-curable resin, and is widely used for applications such as woodwork paints.

【0003】かかるポリウレタンアクリレートは一般的
に粘度が高いため、その使用にあたっては、有機溶剤や
反応性希釈剤の希釈剤により希釈して、塗工可能な低粘
度に調整して用いられている。しかし、有機溶剤により
希釈する場合には、大気汚染や作業環境、火災の危険性
等の問題がある。一方、反応性希釈剤により希釈する場
合には、低粘度化に大量を必要とするため、十分な硬化
膜物性を得にくい等の問題がある。こうした事情から、
有機溶剤を含まず、かつ反応性希釈剤を大量に含まない
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が求められている。
[0003] Since such polyurethane acrylate generally has a high viscosity, it is used after being diluted with an organic solvent or a diluent such as a reactive diluent so as to have a low viscosity that can be applied. However, dilution with an organic solvent involves problems such as air pollution, working environment, and danger of fire. On the other hand, when diluting with a reactive diluent, a large amount is required for lowering the viscosity, and thus there is a problem that it is difficult to obtain sufficient cured film physical properties. From these circumstances,
There is a need for an active energy ray-curable resin composition that does not contain an organic solvent and does not contain a large amount of a reactive diluent.

【0004】前記問題の対策として、水性活性エネルギ
ー線硬化性樹脂組成物が種々検討されている。活性エネ
ルギー線硬化性樹脂樹脂組成物を水性化する方法として
は水可溶性の活性エネルギー線硬化性樹脂樹脂を用いる
方法と、活性エネルギー線硬化性樹脂樹脂を乳化分散す
る方法が一般的である。しかし、水可溶性の樹脂は、水
に溶解する性能を付与するため樹脂の構造が限定され、
各種用途に十分に対応できないという問題点がある。一
方、乳化分散する方法には、カルボン酸塩や、スルホン
酸塩を含有した自己乳化型の樹脂が用いられる。これら
自己乳化型の樹脂は、通常、有機溶剤、特にアセトン、
メチルエチルケトン等のケトン系溶剤、酢酸エチル、酢
酸ブチル等のエステル系溶剤などの極性の高い有機溶剤
中で製造し、当該有機溶剤は乳化後に留去している。し
かしながら、乳化後に溶剤を完全に留去させることは難
しく、数パーセントの有機溶剤が製品に残るため前記問
題を解決しているとは言えない。また、従来の有機溶剤
や反応性希釈剤により希釈する場合に比べて、脱溶剤の
工程が増えるため製造工程に比べ効率が良くない。
[0004] As a countermeasure for the above-mentioned problems, various studies have been made on aqueous active energy ray-curable resin compositions. As a method of making the active energy ray-curable resin composition aqueous, a method using a water-soluble active energy ray-curable resin resin and a method of emulsifying and dispersing the active energy ray-curable resin resin are generally used. However, the water-soluble resin is limited in the structure of the resin in order to impart the ability to dissolve in water,
There is a problem that it cannot sufficiently cope with various uses. On the other hand, in the method of emulsification and dispersion, a self-emulsifying resin containing a carboxylate or a sulfonate is used. These self-emulsifying resins are usually organic solvents, especially acetone,
It is produced in a highly polar organic solvent such as a ketone solvent such as methyl ethyl ketone and an ester solvent such as ethyl acetate and butyl acetate, and the organic solvent is distilled off after emulsification. However, it is difficult to completely evaporate the solvent after emulsification, and it cannot be said that the above-mentioned problem has been solved because several percent of the organic solvent remains in the product. In addition, the number of steps for removing the solvent is increased as compared with the conventional case of diluting with an organic solvent or a reactive diluent.

【0005】前記製造工程の問題に対する解決策の一つ
として、活性エネルギー線硬化性樹脂樹脂を無溶剤下で
合成する方法も試みられているが、製造時の粘度が高く
なるため高分子量化が難しい。そのため、十分な硬化膜
物性、特に柔軟性が得にくいという問題がある。また、
別の解決策として、例えば特公平5−28241号公
報、特開平7−292045号公報には、活性エネルギ
ー線硬化性樹脂樹脂を非水溶性の反応性希釈剤の存在下
で合成した後、乳化する方法が記載されている。しか
し、かかる方法で合成した活性エネルギー線硬化性樹脂
樹脂は、分散安定性に劣るため乳化後、樹脂や反応性希
釈剤が分離沈降を起こすという貯蔵安定性の問題があ
る。
As one of the solutions to the above-mentioned problem of the production process, a method of synthesizing an active energy ray-curable resin in the absence of a solvent has been attempted. difficult. For this reason, there is a problem that it is difficult to obtain sufficient physical properties of a cured film, particularly, flexibility. Also,
As another solution, for example, Japanese Patent Publication No. 5-28241 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-292045 disclose that an active energy ray-curable resin is synthesized in the presence of a water-insoluble reactive diluent and then emulsified. A method is described. However, the active energy ray-curable resin synthesized by such a method is inferior in dispersion stability, and thus has a storage stability problem that the resin and the reactive diluent cause separation and sedimentation after emulsification.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記実情に
鑑み、完全無溶剤であり、かつ優れた硬化膜物性、特に
柔軟性を有し、しかも貯蔵安定性の優れた水活性エネル
ギー線硬化性樹脂組成物の簡便な製造方法を提供するこ
とを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention is directed to water-active energy ray curing which is completely solvent-free and has excellent cured film properties, particularly flexibility, and excellent storage stability. An object of the present invention is to provide a simple method for producing a conductive resin composition.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決すべく鋭意研究を行った結果、以下に示す方法によ
り得られるエマルジョンからなる水性活性エネルギー線
硬化性樹脂組成物が、前記課題を解決できることを見出
し本発明を完成するに到った。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, an aqueous active energy ray-curable resin composition comprising an emulsion obtained by the following method has been developed. And found that the present invention was completed.

【0008】すなわち本発明は、カルボキシル基含有ポ
リウレタン(メタ)アクリレート(A)を、水混和率が
100重量%以上の水溶性反応性希釈剤(B)の存在下
で製造するとともに、当該(A)ポリウレタン(メタ)
アクリレートのカルボキシル基をアミン塩とした後、さ
らに水を加え、乳化することを特徴とする水性活性エネ
ルギー線硬化性樹脂組成物の製造方法、さらには前記製
造方法により得られる水性活性エネルギー線硬化性樹脂
組成物に関する。
That is, according to the present invention, a carboxyl group-containing polyurethane (meth) acrylate (A) is produced in the presence of a water-soluble reactive diluent (B) having a water miscibility of 100% by weight or more, and the (A) ) Polyurethane (meta)
A method for producing an aqueous active energy ray-curable resin composition, which further comprises adding water and emulsifying the acrylate group after converting the carboxyl group of the acrylate into an amine salt, and furthermore, the aqueous active energy ray-curable resin composition obtained by the above production method. It relates to a resin composition.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明のカルボキシル基含有ポリ
ウレタン(メタ)アクリレート(A)は、たとえば、ポ
リオール化合物(a)、有機ポリイソシアネート化合物
(b)および少なくとも1個以上の(メタ)アクリロイ
ル基{本発明において(メタ)アクリロイル基とは、ア
クリロイル基および/またはメタクリロイル基を意味す
る。以下(メタ)とは同様の意味である。}と少なくと
も1個以上の水酸基を有する化合物(c)を構成成分と
してなる反応生成物であり、ポリオール化合物(a)中
に少なくとも1個以上のカルボキシル基を有するポリオ
ール化合物(d)を含むものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The carboxyl group-containing polyurethane (meth) acrylate (A) of the present invention comprises, for example, a polyol compound (a), an organic polyisocyanate compound (b) and at least one or more (meth) acryloyl groups. In the present invention, the (meth) acryloyl group means an acryloyl group and / or a methacryloyl group. Hereinafter, (meta) has the same meaning.反 応 and a compound (c) having at least one or more hydroxyl groups as a constituent, and the polyol compound (a) contains a polyol compound (d) having at least one or more carboxyl groups.

【0010】ポリオール化合物(a)としては、ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテ
トラメチレングリコール等のポリエーテルポリオール、
ポリエステルポリオール、1,4−ブタンジオール、
1,6−ヘキサンジオール等の低分子量ポリオール、ビ
スフェノールA等のエチレンオキサイド、プロピレンオ
キサイド付加物等があげられ、これらはそれぞれ単独ま
たは組み合わせて使用できる。
Examples of the polyol compound (a) include polyether polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol;
Polyester polyol, 1,4-butanediol,
Examples thereof include low molecular weight polyols such as 1,6-hexanediol and the like, ethylene oxide such as bisphenol A, and propylene oxide adducts, and these can be used alone or in combination.

【0011】また、少なくとも1個以上のカルボキシル
基を有するをポリオール化合物(d)としては、ジメチ
ロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸等があげら
れる。
The polyol compound (d) having at least one carboxyl group includes dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid and the like.

【0012】有機ポリイソシアネート化合物(b)とし
ては、分子内に反応性のイソシアネート基を2個以上有
する有機ポリイソシアネート類が該当する。具体例は、
1,6−ヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソ
シアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリ
レンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジ
フェニルメタンジイソシアネートなどや、それらジイソ
シアネートから得られる3量体、該ジイソシアネート類
をトリメチロールプロパンなどの多価アルコールと反応
させたプレポリマー、ポリメチレンポリフェニルポリイ
ソシアネートなどが挙げら、これらはそれぞれ単独また
は組み合わせて使用できる。
The organic polyisocyanate compound (b) includes organic polyisocyanates having two or more reactive isocyanate groups in the molecule. A specific example is
1,6-hexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, trimers obtained from these diisocyanates, and polyhydric alcohols such as trimethylolpropane And polymethylene polyphenyl polyisocyanate, which can be used alone or in combination.

【0013】少なくとも1個以上の(メタ)アクリロイ
ル基と少なくとも1個以上の水酸基を有する化合物
(c)としては、たとえば、水酸基含有(メタ)アクリ
レートであり、具体例としては、2−ヒドロキシエチル
(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アク
リレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレー
ト類、2−ヒドキシアルキル(メタ)アクリレートのε
−カプロラクトン縮合物、ポリエチレングリコールモノ
(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ
(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシフェノキシプロ
ピル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ
アクリレート、ポリエポキシアクリレートのごときポリ
オールポリアクリレート類などが挙げられ、これらはそ
れぞれ単独または組み合わせて使用できる。
The compound (c) having at least one or more (meth) acryloyl groups and at least one or more hydroxyl groups is, for example, a hydroxyl group-containing (meth) acrylate, and specific examples thereof include 2-hydroxyethyl ( Hydroxyalkyl (meth) acrylates such as (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, and ε of 2-hydroxyalkyl (meth) acrylate
-Polyol polyacrylates such as caprolactone condensate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, 2-hydroxyphenoxypropyl (meth) acrylate, pentaerythritol triacrylate, and polyepoxy acrylate; These can be used alone or in combination.

【0014】前記各成分の使用割合は特に制限されない
が、(a)成分の水酸基と(b)成分のイソシアネート
基の当量比が(a):(b)=1:1.2〜2程度とな
り、また得られるカルボキシル基含有ポリウレタン(メ
タ)アクリレート(A)のアクリル当量が500〜15
000g/モルの範囲になり、かつ(c)成分の水酸基
の当量が、(b)成分のイソシアネート基と(a)成分
の水酸基の当量差以上になるように各成分を適宜に調整
して使用するのが好ましい。
The use ratio of each component is not particularly limited, but the equivalent ratio of the hydroxyl group of the component (a) to the isocyanate group of the component (b) becomes (a) :( b) = 1: 1.2 to about 2. And the resulting carboxyl group-containing polyurethane (meth) acrylate (A) has an acrylic equivalent of 500 to 15
000 g / mol, and each component is appropriately adjusted so that the equivalent of the hydroxyl group of the component (c) is equal to or greater than the difference between the isocyanate group of the component (b) and the hydroxyl group of the component (a). Is preferred.

【0015】また、(a)成分に含まれる(d)成分
は、得られるカルボキシル基含有ポリウレタン(メタ)
アクリレート(A)の酸価が15〜40mgKOH/g
の範囲に入るように調整して使用するのが好ましい。
(A)の酸価が15mgKOH/gより低いと樹脂の親
水性が不十分なため、貯蔵安定性の良いエマルジョンを
得難い。また、(A)の酸価が40mgKOH/gより
高いとエマルジョンが高粘度となり、樹脂濃度の低いエ
マルジョンしか得られない。
The component (d) contained in the component (a) is a carboxyl group-containing polyurethane (meth) obtained.
The acid value of the acrylate (A) is 15 to 40 mgKOH / g
It is preferable to use it after adjusting so as to fall within the range.
When the acid value of (A) is lower than 15 mgKOH / g, it is difficult to obtain an emulsion having good storage stability because the hydrophilicity of the resin is insufficient. On the other hand, when the acid value of (A) is higher than 40 mgKOH / g, the emulsion has a high viscosity, and only an emulsion having a low resin concentration can be obtained.

【0016】なお、カルボキシル基含有ポリウレタン
(メタ)アクリレート(A)の構成成分としては、必要
に応じて、鎖伸長剤としてポリアミンを使用してもよ
い。ポリアミン成分としてはヘキサメチレンジアミン、
イソホロンジアミン等を使用できる。
As a component of the carboxyl group-containing polyurethane (meth) acrylate (A), if necessary, a polyamine may be used as a chain extender. Hexamethylenediamine as a polyamine component,
Isophorone diamine and the like can be used.

【0017】カルボキシル基含有ポリウレタン(メタ)
アクリレート(A)の製造は、前記各成分を一括仕込み
により同時に反応させることもできるが、反応の制御が
容易なことから、まず(a)成分の水酸基に対し、過剰
量のイソシアネート基当量の(b)成分を反応させて、
末端イソシアネート基含有のウレタンプレポリマーとし
たのち、末端イソシアネート基に(c)成分を反応させ
るのが好ましい。
Carboxyl group-containing polyurethane (meth)
In the production of the acrylate (A), each of the above components can be simultaneously reacted by batch charging. However, since the reaction can be easily controlled, first, an excess amount of isocyanate group equivalent to the hydroxyl group of the component (a) is used. b) react the components,
After forming the urethane prepolymer containing a terminal isocyanate group, it is preferable to react the component (c) with the terminal isocyanate group.

【0018】反応温度は40〜100℃程度、好ましく
は60〜80℃であり、全反応時間は4〜12時間程度
である。反応の終了はイソシアネート残基をIRで定量
することにより容易に確認しうる。上記のウレタン化反
応に際しては、反応促進のためにオクチル酸第一スズな
どの公知のウレタン化触媒を使用するのが好ましい。ま
た、ウレタン化反応に際し(c)成分の重合を防止する
ため、ハイドロキノン、メトキシフェノール、フェノチ
アジンなどの重合防止剤を反応系に対して10〜500
0ppm、好ましくは50〜2000ppm使用した
り、エアーシールを行うのがよい。
The reaction temperature is about 40 to 100 ° C., preferably 60 to 80 ° C., and the total reaction time is about 4 to 12 hours. The end of the reaction can be easily confirmed by quantifying the isocyanate residue by IR. In the urethanization reaction, it is preferable to use a known urethanization catalyst such as stannous octoate for promoting the reaction. In order to prevent polymerization of the component (c) during the urethanization reaction, a polymerization inhibitor such as hydroquinone, methoxyphenol, or phenothiazine is added to the reaction system in an amount of 10 to 500.
It is preferable to use 0 ppm, preferably 50 to 2000 ppm, or perform air sealing.

【0019】本発明では、かかるカルボキシル基含有ポ
リウレタン(メタ)アクリレート(A)の製造を、水混
和率が100重量%以上の水溶性反応性希釈剤(B)の
存在下に行なう。水混和率が100重量%より低い反応
性希釈剤では、乳化後のエマルジョンの安定性が低下
し、乳化後数日で樹脂沈降や分離が起こる。なお、「水
混和率」とは水溶性反応性希釈剤(B)100重量部あ
たりに均一透明状態で混和しうる水の重量部数を百分率
で表した値をいう。かかる水溶性反応性希釈剤(B)の
具体例としては、例えばアクリロイルモルホリン、N−
ビニルホルムアミド、N−ビニルピロリドン、ヘキサエ
チレングリコールジ(メタ)アクリレート、ノナエチレ
ングリコールジ(メタ)アクリレートなどが挙げられ、
これらはそれぞれ単独または組み合わせて使用できる。
In the present invention, such a carboxyl group-containing polyurethane (meth) acrylate (A) is produced in the presence of a water-soluble reactive diluent (B) having a water miscibility of 100% by weight or more. With a reactive diluent having a water miscibility of less than 100% by weight, the stability of the emulsion after emulsification decreases, and resin sedimentation or separation occurs several days after emulsification. The “water mixing ratio” is a value expressed as a percentage of the number of parts by weight of water which can be mixed in a transparent state per 100 parts by weight of the water-soluble reactive diluent (B). Specific examples of such a water-soluble reactive diluent (B) include, for example, acryloylmorpholine, N-
Vinylformamide, N-vinylpyrrolidone, hexaethylene glycol di (meth) acrylate, nonaethylene glycol di (meth) acrylate, and the like,
These can be used alone or in combination.

【0020】水溶性反応性希釈剤(B)の使用量は、カ
ルボキシル基含有ポリウレタン(メタ)アクリレート
(A)100部に対し、通常5〜50重量%程度、好ま
しくは10重量%以上、30重量%以下である。水溶性
反応性希釈剤(B)が5重量%より少ない場合、ウレタ
ン化反応時の粘度が高くなり高分子量化が困難になる傾
向があり、十分な柔軟性を有する硬化膜が得られない。
水溶性反応性希釈剤(B)が50重量%より多い場合、
硬化膜の耐水性が大きく低下する傾向がある。
The water-soluble reactive diluent (B) is used in an amount of usually about 5 to 50% by weight, preferably 10 to 30% by weight, based on 100 parts of the carboxyl group-containing polyurethane (meth) acrylate (A). % Or less. When the amount of the water-soluble reactive diluent (B) is less than 5% by weight, the viscosity during the urethanization reaction tends to be high and it is difficult to increase the molecular weight, and a cured film having sufficient flexibility cannot be obtained.
When the water-soluble reactive diluent (B) is more than 50% by weight,
The water resistance of the cured film tends to decrease significantly.

【0021】水溶性反応性希釈剤(B)の添加時期は、
カルボキシル基含有ポリウレタン(メタ)アクリレート
(A)の粘度が高くなり撹拌ができなくなるより前に反
応系に加えればよい。したがって、反応開始時から反応
系に存在させてもよく、カルボキシル基含有ポリウレタ
ン(メタ)アクリレート(A)が高粘度化する前であれ
ば、反応途中で反応系に加えてもよい。
The addition timing of the water-soluble reactive diluent (B) is as follows:
The carboxyl group-containing polyurethane (meth) acrylate (A) may be added to the reaction system before the viscosity of the polyurethane (A) increases and stirring becomes impossible. Therefore, it may be present in the reaction system from the start of the reaction, or may be added to the reaction system during the reaction as long as the carboxyl group-containing polyurethane (meth) acrylate (A) has not been increased in viscosity yet.

【0022】こうして得られるポリウレタン(メタ)ア
クリレート(A)のカルボキシル基は中和してアミン塩
にする。中和に用いられるアミン成分の具体例として
は、トリメチルアミン、トリエチルアミン、メチルジエ
タノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチル
エタノールアミン、トリエタノールアミン等の3級アミ
ンがあげられる。なお、カルボキシル基の中和率が低い
と、ポリウレタン(メタ)アクリレート(A)の親水性
が不十分なため、貯蔵安定性の良いエマルジョンを得難
いため、中和率は70%以上とするの好ましく、完全中
和が特に好ましい。なお、カルボキシル基の中和はポリ
ウレタン(メタ)アクリレート(A)の製造途中に行な
ってもよく、また製造終了後に行なってもよい。
The carboxyl groups of the polyurethane (meth) acrylate (A) thus obtained are neutralized into amine salts. Specific examples of the amine component used for neutralization include tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, methyldiethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, and triethanolamine. If the neutralization ratio of the carboxyl group is low, the hydrophilicity of the polyurethane (meth) acrylate (A) is insufficient, so that it is difficult to obtain an emulsion having good storage stability. Therefore, the neutralization ratio is preferably 70% or more. , Complete neutralization is particularly preferred. The neutralization of the carboxyl group may be performed during the production of the polyurethane (meth) acrylate (A), or may be performed after the production is completed.

【0023】次いで、カルボキシル基がアミン塩となっ
たポリウレタン(メタ)アクリレート(A)および水溶
性反応性希釈剤(B)に水を加えて乳化を行ない、エマ
ルジョンとする。乳化方法は特に制限はなく、これらを
撹拌しながら水を加えて行えばよい。ただし、水を一度
に大量に加えるとポリウレタン(メタ)アクリレート
(A)が分散しにくくなるので数回に分割して加える方
が好ましい。なお、得られるエマルジョンの固形分濃度
(以下、エマルジョン中の(A)と(B)の合計を固形
分という)が低くなるに従って塗工後の水の乾燥に時間
を要することから固形分濃度は30重量%程度以上とな
るように、また固形分濃度が高くなるに従ってエマルジ
ョンの粘度が高くなることから固形分濃度は50重量%
程度以下となるように、適宜に調整して水を加える。
Next, water is added to the polyurethane (meth) acrylate (A) in which the carboxyl group has become an amine salt and the water-soluble reactive diluent (B) to emulsify to obtain an emulsion. The emulsification method is not particularly limited, and may be performed by adding water while stirring these. However, if a large amount of water is added at a time, the polyurethane (meth) acrylate (A) becomes difficult to disperse, so it is preferable to add the water in several portions. In addition, as the solid content concentration of the obtained emulsion (hereinafter, the sum of (A) and (B) in the emulsion is referred to as solid content) decreases, it takes time to dry the water after coating. Since the viscosity of the emulsion is increased to be about 30% by weight or more and the solids concentration is increased, the solids concentration is 50% by weight.
The water is adjusted as appropriate so that the water content is not more than about 10 mL.

【0024】こうして得られたエマルジョンからなる本
発明の水性活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、活性
エネルギー線として電子線等により当該樹脂組成物を硬
化させる場合には光重合開始剤は不要であるが、紫外線
による当該樹脂組成物を硬化させる場合には、当該樹脂
組成物100重量部に対し、通常、光重合開始剤1〜1
5重量部程度を含有することができる。光重合開始剤と
しては、ダロキュアー1173、イルガキュアー65
1、イルガキュアー184、イルガキュアー907(い
ずれも、商品名,チバガイギー社製)、ベンゾフェノ
ン、等の各種の公知のものを使用できる。また、必要に
応じて、上記以外の各種添加剤、たとえば、重合禁止
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、レ
ベリング剤があげられる。場合によっては、顔料、ケイ
素化合物等を本発明の目的を逸脱しない範囲で目的に応
じて含有してもよい。
The aqueous active energy ray-curable resin composition of the present invention comprising the emulsion thus obtained does not require a photopolymerization initiator when the resin composition is cured by an electron beam or the like as an active energy ray. When the resin composition is cured by ultraviolet rays, the photopolymerization initiators 1 to 1 are usually added to 100 parts by weight of the resin composition.
About 5 parts by weight can be contained. Examples of the photopolymerization initiator include Darocure 1173 and Irgacure 65.
Various known materials such as 1, Irgacure 184, Irgacure 907 (all trade names, manufactured by Ciba Geigy), benzophenone and the like can be used. If necessary, various additives other than those described above, for example, polymerization inhibitors, antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, defoamers, and leveling agents can be used. In some cases, pigments, silicon compounds, and the like may be contained according to the purpose without departing from the purpose of the present invention.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、非水系の活性エネルギ
ー線硬化性樹脂組成物に比べて遜色のない硬化性、硬化
膜物性、特に柔軟性を有し、かつ完全無溶剤で貯蔵安定
性に優れた水系活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を簡
便な製造工程にて提供できる。
According to the present invention, the composition has curability and cured film properties which are comparable to those of a non-aqueous active energy ray-curable resin composition, especially has flexibility, and is completely solvent-free and has storage stability. A water-based active energy ray-curable resin composition excellent in water resistance can be provided by a simple production process.

【0026】[0026]

【実施例】以下に、実施例をあげて本発明を詳細に説明
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。なお以下「部」及び「%」は、特記しない限りいず
れも重量基準である。
EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Hereinafter, "parts" and "%" are based on weight unless otherwise specified.

【0027】実施例1 攪拌機、温度計および還流冷却器を備えたフラスコに、
ジメチロールブタン酸29部、ポリテトラメチレングリ
コール(分子量650)253部を仕込んだ。次いで1
00℃まで加熱してジメチロールブタン酸を溶解し、6
0℃まで冷却した。イソホロンジイソシアネート173
部、アクリロイルモルホリン124部、ハイドロキノン
モノメチルエーテル0.5部を仕込み、75〜80℃ま
で昇温し、3時間保温した後、2−ヒドロキシエチルア
クリレート42部、オクチル酸第一スズ0.1部を加
え、さらに4時間保温して、ポリウレタンアクリレート
を得た。IR測定によりイソシアネート基の消滅を確認
した後、60℃まで冷却し、トリエチルアミン20部を
仕込み中和を行なった。この生成物に脱イオン水912
部を仕込みエマルジョンを得た。
Example 1 In a flask equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser,
29 parts of dimethylolbutanoic acid and 253 parts of polytetramethylene glycol (molecular weight: 650) were charged. Then 1
Heat to 00 ° C to dissolve dimethylolbutanoic acid.
Cooled to 0 ° C. Isophorone diisocyanate 173
Parts, acryloyl morpholine 124 parts, hydroquinone monomethyl ether 0.5 part, the temperature was raised to 75 to 80 ° C., and after keeping it for 3 hours, 42 parts of 2-hydroxyethyl acrylate and 0.1 part of stannous octylate were added. In addition, the temperature was further maintained for 4 hours to obtain a polyurethane acrylate. After confirming disappearance of the isocyanate group by IR measurement, the mixture was cooled to 60 ° C., and neutralized by charging 20 parts of triethylamine. The product is deionized water 912
And an emulsion was obtained.

【0028】実施例2 攪拌機、温度計および還流冷却器を備えたフラスコに、
ジメチロールブタン酸28部、ポリプロピレングリコー
ル(分子量700)262部を仕込んだ。次いで100
℃まで加熱してジメチロールブタン酸を溶解し、60℃
まで冷却した。イソホロンジイソシアネート167部、
アクリロイルモルホリン56部、ハイドロキノンモノメ
チルエーテル0.5部を仕込み、75〜80℃まで昇温
し、3時間保温した後、2−ヒドロキシエチルアクリレ
ート44部、オクチル酸第一スズ0.1部を加え、さら
に4時間保温して、ポリウレタンアクリレートを得た。
IR測定によりイソシアネート基の消滅を確認した後、
60℃まで冷却し、トリエチルアミン20部を仕込み中
和を行なった。この生成物に脱イオン水1014部を仕
込みエマルジョンを得た。
Example 2 In a flask equipped with a stirrer, thermometer and reflux condenser,
28 parts of dimethylolbutanoic acid and 262 parts of polypropylene glycol (molecular weight: 700) were charged. Then 100
℃ to dissolve dimethylolbutanoic acid
Cooled down. 167 parts of isophorone diisocyanate,
56 parts of acryloyl morpholine, 0.5 part of hydroquinone monomethyl ether were charged, the temperature was raised to 75 to 80 ° C., and after keeping the temperature for 3 hours, 44 parts of 2-hydroxyethyl acrylate and 0.1 part of stannous octylate were added, The temperature was further kept for 4 hours to obtain a polyurethane acrylate.
After confirming disappearance of the isocyanate group by IR measurement,
After cooling to 60 ° C., 20 parts of triethylamine was charged and neutralized. This product was charged with 1014 parts of deionized water to obtain an emulsion.

【0029】実施例3 実施例1において、アクリロイルモルホリンの代わりに
ヘキサエチレングリコールジアクリレートを使用した以
外は実施例1と同様に反応を行ないエマルジョンを得
た。
Example 3 An emulsion was obtained in the same manner as in Example 1 except that hexaethylene glycol diacrylate was used instead of acryloylmorpholine.

【0030】比較例1 実施例1において、アクリロイルモルホリンの代わりに
テトラエチレングリコールジアクリレートを使用した以
外は実施例1と同様に反応を行ないエマルジョンを得
た。
Comparative Example 1 An emulsion was obtained in the same manner as in Example 1 except that tetraethylene glycol diacrylate was used instead of acryloylmorpholine.

【0031】比較例2 実施例1において、アクリロイルモルホリンの代わりに
トリプロピレングリコールジアクリレートを使用した以
外は実施例1と同様に反応を行ないエマルジョンを得た
が、撹拌を停止したと同時に分離沈降した。
Comparative Example 2 An emulsion was obtained in the same manner as in Example 1 except that tripropylene glycol diacrylate was used in place of acryloylmorpholine, to obtain an emulsion. .

【0032】(性能評価)実施例、比較例で得られたエ
マルジョンに係わる一般性状、当該エマルジョンを用い
て得られた硬化膜物性を測定、評価した。これらを表1
に示す。
(Evaluation of Performance) The general properties of the emulsions obtained in the Examples and Comparative Examples, and the properties of the cured films obtained using the emulsions were measured and evaluated. These are shown in Table 1.
Shown in

【0033】(ポリウレタンアクリレート) 酸価:JIS K 3504に基づいておこなった。 分子量:GPCにて測定した重量平均分子量(ポリスチ
レン換算値)である。
(Polyurethane acrylate) Acid value: Conducted in accordance with JIS K 3504. Molecular weight: It is a weight average molecular weight (polystyrene conversion value) measured by GPC.

【0034】(反応性希釈剤) 水混和率(%):反応性希釈剤100重量部あたりに均
一透明状態で混和しうる水の重量部数を百分率で示し
た。 添加量(%):固形分に対する反応性希釈剤の割合を百
分率で示した。
(Reactive diluent) Water mixing ratio (%): The number of parts by weight of water that can be mixed in a uniform and transparent state per 100 parts by weight of the reactive diluent is indicated by percentage. Addition amount (%): The ratio of the reactive diluent to the solid content was indicated by percentage.

【0035】(エマルジョンの性状) 中和率:ウレタンアクリレートのカルボキシル基のモル
数に対する中和アミンのモル数を百分率で示した。 固形分濃度(%):エマルジョン100部に対するウレ
タンアクリレートと反応性希釈剤の合計部数を百分率で
示した。 粘度:E型粘度計(25℃)での測定値。 pH:25℃での測定値。 安定性:25℃および50℃にて1ヶ月間放置後の状態
を以下の基準で観察した。○:外観変化無し。△:透明
性低下。×:樹脂沈降。
(Properties of Emulsion) Neutralization ratio: The number of moles of the neutralized amine with respect to the number of moles of the carboxyl groups of the urethane acrylate was indicated by percentage. Solid content concentration (%): The total number of urethane acrylate and reactive diluent with respect to 100 parts of the emulsion was indicated by percentage. Viscosity: a value measured with an E-type viscometer (25 ° C.). pH: value measured at 25 ° C. Stability: The state after standing at 25 ° C. and 50 ° C. for one month was observed according to the following criteria. :: No change in appearance. Δ: Transparency decreased. X: Resin settling.

【0036】(硬化膜物性の測定) ワニスの調製:実施例、比較例で得られたエマルジョン
をビーカーに100部はかり取り、光重合開始剤(チバ
ガイギー社製,ダロキュア1173)を固形分に対し3
%加え混合、溶解しワニスを調製した。
(Measurement of physical properties of cured film) Preparation of varnish: 100 parts of the emulsions obtained in Examples and Comparative Examples were weighed into a beaker, and a photopolymerization initiator (Darocur 1173, manufactured by Ciba Geigy) was added to the solid content at 3 parts.
% And mixed and dissolved to prepare a varnish.

【0037】(硬化性)得られたワニスを、200μm
のアプリケーターでガラス板上に塗布し、80℃の循風
乾燥機中で2分間乾燥し、その後、高圧水銀灯80W/
cm(1灯)、照射距離10cmの条件で照射線量を変
えて硬化性を測定した。
(Curability) The obtained varnish was 200 μm
Is applied on a glass plate with an applicator, and dried in a circulating drier at 80 ° C. for 2 minutes.
The curability was measured by changing the irradiation dose under the conditions of cm (one lamp) and irradiation distance of 10 cm.

【0038】(伸度、強度)硬化性試験(照射線量26
0mJ/cm2)で得られた硬化膜を用いて伸度、強度
を測定した。 試験片:幅6mm,長さ5cm(チャック間距離2.5
cm) 伸度:引張速度50mm/分で引っ張り、破断時の自長
に対する伸び率を測定した。 強度:引張速度50mm/分で引っ張り、破断時の応力
を測定した。
(Elongation, strength) Curability test (irradiation dose 26
The elongation and strength were measured using the cured film obtained at 0 mJ / cm 2 ). Test piece: width 6mm, length 5cm (distance between chucks 2.5
cm) Elongation: Elongation was performed at a tensile speed of 50 mm / min, and the elongation relative to the self-length at break was measured. Strength: tensile strength was measured at a tensile speed of 50 mm / min, and the stress at break was measured.

【0039】(耐水性)硬化性試験(照射線量260m
J/cm2)で得られた硬化膜表面に脱イオン水を垂ら
し、蓋をして24時間後の外観変化を調べた。 ○:変化無し。△:膨潤。×:破れ、溶解。
(Water resistance) Curability test (irradiation dose 260m
(J / cm 2 ), deionized water was dropped on the surface of the cured film obtained, the lid was covered, and the appearance change after 24 hours was examined. :: No change. Δ: Swelling. X: Torn and dissolved.

【0040】[0040]

【表1】 【table 1】

【0041】表中、ACMO:アクリロイルモルホリ
ン、6EGA:ヘキサエチレングリコールジアクリレー
ト、4EGA:テトラエチレングリコールジアクリレー
ト、TPGDA:トリプロピレングリコールジアクリレ
ートを示す。
In the table, ACMO: acryloyl morpholine, 6 EGA: hexaethylene glycol diacrylate, 4 EGA: tetraethylene glycol diacrylate, TPGDA: tripropylene glycol diacrylate are shown.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C08G 18/00 C08G 18/00 C C09D 4/00 C09D 4/00 11/02 11/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // C08G 18/00 C08G 18/00 C C09D 4/00 C09D 4/00 11/02 11/02

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カルボキシル基含有ポリウレタン(メ
タ)アクリレート(A)を、水混和率が100重量%以
上の水溶性反応性希釈剤(B)の存在下で製造するとと
もに、当該(A)ポリウレタン(メタ)アクリレートの
カルボキシル基をアミン塩とした後、さらに水を加え、
乳化することを特徴とする水性活性エネルギー線硬化性
樹脂組成物の製造方法。
1. A carboxyl group-containing polyurethane (meth) acrylate (A) is produced in the presence of a water-soluble reactive diluent (B) having a water miscibility of 100% by weight or more, and the polyurethane (A) After converting the carboxyl group of the (meth) acrylate to an amine salt, water is further added,
A method for producing an aqueous active energy ray-curable resin composition, comprising emulsifying.
【請求項2】 請求項1に記載の製造方法により得られ
る水性活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
2. An aqueous active energy ray-curable resin composition obtained by the production method according to claim 1.
【請求項3】 光重合開始剤を含有する請求項2の水性
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
3. The aqueous active energy ray-curable resin composition according to claim 2, which contains a photopolymerization initiator.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6556175B2 (en) 2000-08-31 2003-04-29 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Non-contact type IC card, antenna and antenna frame for IC card
JP2005513209A (en) * 2001-12-20 2005-05-12 ホイットフォード プラスチックス リミテッド Flexible extrusion coating system
JP2006249360A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Fujikura Kasei Co Ltd Colored coating composition
JP2006257312A (en) * 2005-03-18 2006-09-28 Denki Kagaku Kogyo Kk Adhesive composition and temporary fixing method
JP2007023234A (en) * 2005-07-21 2007-02-01 Yokohama Rubber Co Ltd:The Aqueous polyurethane resin
JP2009041032A (en) * 2008-09-26 2009-02-26 Denki Kagaku Kogyo Kk Adhesive composition for glass member and temporary fixing method
JP2010043748A (en) * 2009-11-25 2010-02-25 Nippon Shokubai Co Ltd Emulsion for heated drying
US8187411B2 (en) 2005-03-18 2012-05-29 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Adherent composition and method of temporarily fixing member therewith
US8313604B2 (en) 2005-07-04 2012-11-20 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Curable composition and temporary fixation method of member using it
KR20220030180A (en) 2020-09-02 2022-03-10 아라까와 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 Active energy-ray curable resin composition, cured film and film

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6556175B2 (en) 2000-08-31 2003-04-29 Shinko Electric Industries Co., Ltd. Non-contact type IC card, antenna and antenna frame for IC card
JP2005513209A (en) * 2001-12-20 2005-05-12 ホイットフォード プラスチックス リミテッド Flexible extrusion coating system
JP2006249360A (en) * 2005-03-14 2006-09-21 Fujikura Kasei Co Ltd Colored coating composition
JP2006257312A (en) * 2005-03-18 2006-09-28 Denki Kagaku Kogyo Kk Adhesive composition and temporary fixing method
US8187411B2 (en) 2005-03-18 2012-05-29 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Adherent composition and method of temporarily fixing member therewith
US8859633B2 (en) 2005-03-18 2014-10-14 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Adherent composition and method of temporarily fixing member therewith
US8313604B2 (en) 2005-07-04 2012-11-20 Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Curable composition and temporary fixation method of member using it
JP2007023234A (en) * 2005-07-21 2007-02-01 Yokohama Rubber Co Ltd:The Aqueous polyurethane resin
JP2009041032A (en) * 2008-09-26 2009-02-26 Denki Kagaku Kogyo Kk Adhesive composition for glass member and temporary fixing method
JP2010043748A (en) * 2009-11-25 2010-02-25 Nippon Shokubai Co Ltd Emulsion for heated drying
KR20220030180A (en) 2020-09-02 2022-03-10 아라까와 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 Active energy-ray curable resin composition, cured film and film
JP2022042492A (en) * 2020-09-02 2022-03-14 荒川化学工業株式会社 Active energy ray-curable resin composition, cured film, and film

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