JP2007204671A - 水性分散体および積層体 - Google Patents

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Abstract

【課題】塗膜の耐水性、各種基材との密着性、接着性等の優れた性能を発現する水性分散体およびこれを用いた積層体を提供する。
【解決手段】不飽和カルボン酸成分を0.1〜7質量%含有するポリオレフィン樹脂(A)と、不飽和カルボン酸成分を0.1〜30質量%含有するポリオレフィン樹脂(B)とを含有する水性分散体であって、ポリオレフィン樹脂(B)は、オレフィン成分の重合体ブロック(I)と不飽和カルボン酸成分を含有する重合体ブロック(II)とから構成されるブロック共重合体であることを特徴とする水性分散体。
【選択図】なし

Description

本発明は、塗膜の耐水性、各種基材との密着性、接着性等の優れた性能を発現する水性分散体およびそれを用いた積層体に関するものである。
酸変性ポリオレフィン樹脂は、様々な材料に対する良好な熱接着性を有していることから、ヒートシール剤、ディレードタック剤、繊維処理剤、及び分散体用バインダー等の幅広い用途に用いられている。こうした樹脂は、作業性や環境の観点から水性分散体として利用されている。
例えば、特許文献1、2には、界面活性剤等の不揮発性化合物を添加せずに変性ポリオレフィン樹脂を水性分散体とすることが開示されている。しかし、これらの技術では、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン(PP)等の基材に対する接着性やヒートシール性は未だ不十分な場合があった。
国際公開第02/055598号パンフレット 特開2001−98140号公報
本発明は、従来の水性分散体における塗膜の耐水性や接着性、ヒートシール性の改良を目的とするものである。
本発明者らは、鋭意検討した結果、2種類の特定組成のポリオレフィン樹脂を含む分散体は優れた塗膜の耐水性、各種基材との密着性を有し、それぞれ単独の場合より格段に優れた接着性、ヒートシール性を発現するといった予想外の効果を見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明の要旨は以下のとおりである。
(1) 不飽和カルボン酸成分を0.1〜7質量%含有するポリオレフィン樹脂(A)と、不飽和カルボン酸成分を0.1〜30質量%含有するポリオレフィン樹脂(B)とを含有する水性分散体であって、ポリオレフィン樹脂(B)は、オレフィン成分の重合体ブロック(I)と不飽和カルボン酸成分を含有する重合体ブロック(II)とから構成されるブロック共重合体であることを特徴とする水性分散体。
(2)さらに架橋剤成分を含有し、その量がポリオレフィン樹脂(A)およびポリオレフィン樹脂(B)の総量100質量部に対して0.1〜50質量部である請求項1〜6のいずれかに記載の水性分散体。
(3)(1)または(2)記載の水性分散体から水性媒体を除去してなる塗膜。
(4)基材の少なくとも片面に(3)記載の塗膜を設けた積層体。
(5)基材の少なくとも片面に(3)記載の塗膜を設け、この塗膜を接着層として、さらにその上面に被着体を貼り合せた積層体。
本発明によれば、良好な耐水性、各種基材との密着性を有する塗膜が得られ、接着性、ヒートシール性は、ポリオレフィン樹脂(A)、(B)それぞれ単独の場合よりも格段に優れる。
以下本発明を詳細に説明する。
ポリオレフィン樹脂(A)は、0.1〜7質量%の不飽和カルボン酸成分を含有している必要があり、より好ましくは0.1〜5質量%、さらに好ましくは0.5〜4質量%である。不飽和カルボン酸成分の含有量が0.1質量%未満の場合は、樹脂を水性化(液状化)することが困難になり、7質量%を超えると、ポリオレフィン基材との接着性、ヒートシール性が低下しやすい。
不飽和カルボン酸成分は、不飽和カルボン酸や、その無水物により導入され、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、クロトン酸等のほか、不飽和ジカルボン酸のハーフエステル、ハーフアミド等が挙げられる。中でもアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸が好ましく、特にアクリル酸、無水マレイン酸が好ましい。また、不飽和カルボン酸成分は、ポリオレフィン樹脂(A)中に共重合されていればよく、その形態は限定されず、例えば、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合(グラフト変性)等が挙げられる。
ポリオレフィン樹脂(A)のオレフィン成分は、特に限定されないが、エチレン、プロピレン、イソブチレン、2−ブテン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、ノルボルネン、シクロペンタジエン、ビニルシクロヘキサン、β−ピネン誘導体等を挙げることができ、中でも、エチレン、プロピレン、イソブチレン、2−ブテン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン等の炭素数2〜6のアルケンが好ましく、これらの混合物を用いてもよい。中でも、エチレンまたはプロピレンがより好ましく、エチレンがさらに好ましい。
ポリオレフィン樹脂(A)には、(メタ)アクリル酸エステル成分が含まれていることが好ましい。(メタ)アクリル酸エステル成分としては、(メタ)アクリル酸と炭素数1〜30のアルコールとのエステル化物が挙げられ、中でも入手のし易さの点から、(メタ)アクリル酸と炭素数1〜20のアルコールとのエステル化物が好ましい。そのような化合物の具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル等が挙げられる。これらの混合物を用いてもよい。この中で、様々な基材との接着性の点から、(メタ)アクリル酸メチル(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチルがより好ましく、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルがより好ましく、アクリル酸エチルが特に好ましい。(なお、「(メタ)アクリル酸〜」とは、「アクリル酸〜またはメタクリル酸〜」を意味する。)
ポリオレフィン樹脂(A)における(メタ)アクリル酸エステル成分の共重合量は、1〜45質量%、より好ましくは2〜40質量%、さらに好ましくは3〜35質量%、特に好ましくは5〜30質量%である。この成分が1質量%未満の場合は、ポリオレフィン樹脂(B)と組み合わせた場合の接着性、ヒートシール性向上の効果が小さく、45質量%を超えると、基材との密着性が低下してしまうおそれがある。
なお、ポリオレフィン樹脂(A)には、次のような成分が25質量%を上限として含有されていてもよい。すなわち、ブタジエンやイソプレン等のジエン類、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル等のマレイン酸エステル類、(メタ)アクリル酸アミド類、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテルなどのアルキルビニルエーテル類、ぎ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサチック酸ビニル等のビニルエステル類ならびにビニルエステル類を塩基性化合物等でケン化して得られるビニルアルコール、2−ヒドロキシエチルアクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、スチレン、置換スチレン、ハロゲン化ビニル類、ハロゲン化ビリニデン類、一酸化炭素、二酸化硫黄などであり、これらの混合物でもよい。これらの成分は、ポリオレフィン樹脂(A)中に共重合されていればよく、その形態は特に限定されず、例えば、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合(グラフト変性)等が挙げられる。
ポリオレフィン樹脂(A)は、分子量の目安となる190℃または230℃、2160g荷重におけるメルトフローレートが、通常0.01〜10000g/10分、好ましくは0.01〜1000g/10分、より好ましくは0.1〜500g/10分、さらに好ましくは1〜300g/10分、特に好ましくは1〜200g/10分のものを用いることができる。ポリオレフィン樹脂(A)のメルトフローレートが0.01g/10分未満では、樹脂の水性化が困難になる。一方、ポリオレフィン樹脂のメルトフローレートが10000g/10分を超えると、塗膜は硬くてもろくなり、基材との接着性、ヒートシール性が低下してしまう。
本発明におけるポリオレフィン樹脂(B)は、オレフィン成分を主成分とする重合体ブロック(I)と不飽和カルボン酸成分を含有する重合体ブロック(II)とから構成されるブロック共重合体である。ブロック共重合の形態としては、(I)−(II)型ジブロック共重合体、(I)−(II)−(I)型トリブロック共重合体、(II)−(I)−(II)型トリブロック共重合体などを挙げることができる。これらのなかでも、ジブロック共重合体が好ましい。
オレフィン成分の重合体ブロック(I)において、オレフィン成分の含有量は10〜100質量%の範囲が好ましく、30〜100質量%の範囲がより好ましく、50〜100質量%の範囲がさらに好ましい。
ポリオレフィン樹脂(B)を構成するオレフィン成分としては、例えば、エチレン;プロピレン、1−ブテン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−オクタデセン等のα−オレフィン;2−ブテン;イソブチレン、ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン;シクロペンタジエン;ビニルシクロヘキサン;β−ピネンなどから誘導される単位を挙げることができ、重合体ブロック(I)は、これらのうち1種または2種以上を含有することができる。重合体ブロック(I)は、エチレンまたはプロピレンから誘導される単位を含むのが好ましく、プロピレンから誘導される単位からなる重合体ブロックまたはプロピレンから誘導される単位およびプロピレン以外の他のα−オレフィンから誘導される単位からなる共重合体ブロックであるのがより好ましい。上記のオレフィン成分がブタジエン、イソプレン、シクロペンタジエン等の共役ジエンから誘導される単位の場合には、残存する不飽和結合が水素添加されていてもよい。
重合体ブロック(I)は、必要に応じて、上記のオレフィン成分と共重合可能なビニル系単量体単位を0〜50質量%の範囲内の割合で含有することができ、0〜30質量%の範囲が好ましく、0〜20質量%の範囲がより好ましい。
上記のオレフィン成分と共重合可能なビニル系単量体としては、例えば、(メタ)アクリロニトリル;酢酸ビニル、ピバリン酸ビニル等のビニルエステル;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル等の(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリルアミド;N−ビニル−2−ピロリドンなどを挙げることができ、これらのうち1種または2種以上を用いることができる。これらのなかでも、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、酢酸ビニルが好ましい。
重合体ブロック(II)は、不飽和カルボン酸成分を含有しており、さらにビニル系成分を含有していることが好ましい。不飽和カルボン酸成分は、ポリオレフィン樹脂(B)の0.1〜30質量%、より好ましくは0.1〜20質量%、さらに好ましくは0.5〜10質量%であり、1〜10質量%が最も好ましい。不飽和カルボン酸成分の含有量が0.1質量%未満の場合は、水性化(液状化)することが困難になる傾向があり、30質量を超えると、塗膜の耐水性、ポリオレフィン基材との接着性、ヒートシール性が低下してしまう場合がある。
重合体ブロック(II)における不飽和カルボン酸成分は、不飽和カルボン酸や、その無水物により導入され、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、クロトン酸等のほか、不飽和ジカルボン酸のハーフエステル、ハーフアミド等が挙げられる。中でもアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸が好ましく、特にアクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸が好ましい。
重合体ブロック(II)におけるビニル系成分としては、スチレン、p−スチレンスルホン酸およびそのナトリウム塩、カリウム塩等のスチレン系単量体;(メタ)アクリロニトリル;酢酸ビニル、ピバリン酸ビニル等のビニルエステル;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル等の(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリルアミド;N−ビニル−2−ピロリドンなどを挙げることができ、これらのうち1種または2種以上を用いることができる。これらのなかでも、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、スチレン、酢酸ビニルが好ましい。
重合体ブロック(I)の数平均分子量は、1,000〜100,000とすることが好ましく、2,500〜50,000がより好ましい。重合体ブロック(II)の数平均分子量は、1,000〜100,000とすることが好ましく、2,500〜50,000がより好ましい。ポリオレフィン樹脂(B)の数平均分子量は、2,000〜200,000が好ましく、5,000〜100,000がより好ましい。なお、本明細書でいう数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、標準ポリスチレン検量線から求めた値である。
本発明におけるブロック共重合体は、例えば、末端にメルカプト基を有する重合体ブロック(I)の存在下に、重合体ブロック(II)を構成する単量体成分をラジカル重合することにより製造することができる。この方法によれば、目的とする数平均分子量および分子量分布を有するブロック共重合体を簡便かつ効率的に製造することができる。末端にメルカプト基を有する重合体ブロック(I)は、各種の方法により製造することができ、例えば、末端に二重結合を有するポリオレフィン系重合体に、チオ−S−酢酸、チオ−S−安息香酸、チオ−S−プロピオン酸、チオ−S−酪酸またはチオ−S−吉草酸などを付加させた後、酸またはアルカリで処理する方法、アニオン重合法によりポリオレフィンを製造する際の停止剤としてエチレンスルフィドを用いる方法などにより製造することができる。
また、ポリオレフィン樹脂(A)および/またはポリオレフィン樹脂(B)は、変性されていてもよく、変性としては、塩素化、臭素化等のハロゲン化、クロロスルフォン化、エポキシ化、ヒドロシル化、グラフト化、架橋化など公知の方法が挙げられる。
ポリオレフィン樹脂(A)とポリオレフィン樹脂(B)の質量比(A)/(B)は、接着性、ヒートシール性向上の点から、99/1〜30/70が好ましく、98/2〜40/60がより好ましく、98/2〜50/50がさらに好ましく、97/3〜60/40が特に好ましい。(A)が30質量%未満の場合や99質量%を超える場合には、接着性、ヒートシール性の向上の効果が小さい。
本発明の水性分散体には、耐水性、接着性などの各種の塗膜性能をさらに向上させるために、架橋剤を水性分散体中の樹脂100質量部に対して0.1〜50質量部、好ましくは0.5〜30質量部添加することができる。架橋剤の添加量が0.1質量部未満の場合は、塗膜性能の向上の程度が小さく、30質量部を超える場合は、水性分散体の液安定性や加工性等の塗膜性能が低下してしまう。架橋剤としては、自己架橋性を有する架橋剤、カルボキシル基と反応する官能基を分子内に複数個有する化合物、多価の配位座を有する金属等を用いることができ、このうちイソシアネート化合物、メラミン化合物、尿素化合物、エポキシ化合物、カルボジイミド化合物、オキサゾリン基含有化合物、アジリジン化合物、ジルコニウム塩化合物、シランカップリング剤等が好ましい。また、これらの架橋剤を組み合わせて使用しても良い。架橋剤の中でも、耐水性、接着性などの各種の塗膜性能向上の点から、イソシアネート化合物、エポキシ化合物が好ましい。イソシアネート化合物、エポキシ化合物としては、多官能イソシアネート化合物が好ましく、水性(水溶性もしくは水分散性)のものがさらに好ましい。
本発明の水性分散体には、さらに他の重合体の水性分散体、粘着付与成分等を添加することができる。
他の重合体の水性分散体としては、特に限定されない。例えば、ポリオレフィン樹脂(A)および(B)以外のポリオレフィン樹脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビリニデン、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、ブタジエン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン樹脂、ポリ(メタ)アクリロニトリル樹脂、(メタ)アクリルアミド樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、変性ナイロン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の水性分散体を挙げることができる。これらは、2種以上を混合して使用してもよい。
粘着付与成分としては、ロジン類、テルペン類、石油樹脂、クマロン樹脂、インデン樹脂から選ばれる少なくとも1種の成分を用いることができる。ロジン類としては、重合ロジン、不均化ロジン、水素添加ロジン、マレイン化ロジン、フマル化ロジン、及びこれらのグリセリンエステル、ペンタエリスリトールエステル、メチルエステル、エチルエステル、ブチルエステル、エチレングリコールエステル、ジエチレングリコールエステル、トリエチレングリコールエステルなどが挙げられる。テルペン類としては、低重合テルペン系、α−ピネン重合体、β−ピネン重合体、テルペンフェノール系、芳香族変性テルペン系、水素添加テルペンなど挙げられる。石油樹脂としては、炭素数5個の石油留分を重合した石油樹脂、炭素数9個の石油留分を重合した石油樹脂、及びこれらを水素添加した石油樹脂、マレイン酸変性、フタル酸変性した石油樹脂などが挙げられる。
本発明の水性分散体において、ポリオレフィン樹脂(A)およびポリオレフィン樹脂(B)中のカルボン酸成分は、塩基性化合物によってその一部が中和され、アニオン化している。このアニオンの静電気的反発力によって水性媒体中における樹脂微粒子間の凝集が防がれ、良好な分散化が達成される。塩基性化合物の添加量は、ポリオレフィン樹脂中のカルボキシル基(酸無水物基1モルはカルボキシル基2モルとみなす)に対して0.3〜3倍当量であることが好ましく、0.5〜2倍当量がより好ましく、0.6〜1.5倍当量が特に好ましい。0.3倍当量未満では、塩基性化合物の添加効果が認められず、3倍当量を超えると、分散体の臭気の問題や塗膜や接着層等を形成する際の乾燥時間が長くなる問題がある。
塩基性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、有機アミン、アンモニアなど特に限定されないが、被膜形成時に揮発するアンモニア又は有機アミン化合物が塗膜の耐水性、接着性の面から好ましく、中でも沸点が30〜250℃、さらには50〜200℃の有機アミン化合物が好ましい。沸点が30℃未満の場合は、後述する樹脂の水性化時に揮発する割合が多くなり、水性化が完全に進行しない場合がある。沸点が250℃を超えると樹脂被膜から乾燥によって有機アミン化合物を飛散させることが困難になり、塗膜の耐水性、接着性が悪化する場合がある。
有機アミン化合物の具体例としては、トリエチルアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、アミノエタノールアミン、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン、イソプロピルアミン、イミノビスプロピルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、3−エトキシプロピルアミン、3−ジエチルアミノプロピルアミン、sec−ブチルアミン、プロピルアミン、メチルアミノプロピルアミン、3−メトキシプロピルアミン、モノエタノールアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン等を挙げることができる。
本発明の水性分散体を製造する方法は特に限定されないが、まず、いずれか一方もしくは両方のポリオレフィン樹脂の水性分散体を得て、これらを混合したり、必要に応じて様々な添加剤を混合する方法が簡便である。
ポリオレフィン樹脂の水性分散体の製法としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、塩基性化合物、水性媒体および必要に応じてその他の成分を、公知の固/液撹拌装置や乳化機を使用して、加熱、攪拌する方法を採用することができる。撹拌の方法、撹拌の回転速度は特に限定されない。装置の槽内に各原料を投入した後、好ましくは40℃以下の温度で攪拌混合しておき、次いで、槽内の温度を50〜200℃で、5〜120分間攪拌を続けることにより樹脂を十分に水性化させ、その後、攪拌下で40℃以下に冷却することにより、水性分散体が得られる。
原料を攪拌する際には、水性化をスムーズに進行させる目的で、水溶性の有機溶剤を添加することが好ましい。有機溶剤を使用することで不揮発性水性化助剤を添加せずにポリオレフィン樹脂の水性分散体を得ることができる。こうした有機溶剤としては、20℃における水に対する溶解性が20g/L以上のものが好ましく用いられる。有機溶剤を用いる場合の添加量はポリオレフィン樹脂の水性分散体100質量部に対して1〜40質量部程度がよい。なお、有機溶剤は、常圧または減圧下で水性分散体を攪拌しながら加熱することで、系外へ除去(ストリッピング)することができる。最終的な有機溶剤量は、水性分散体100質量部に対して、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、0〜1質量%が特に好ましい。
使用される有機溶剤の具体例としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルが挙げられ、低温乾燥性の点から水酸基を有する有機溶剤であるエタノール、イソプロパノール、n−プロパノールが特に好ましい。
水性分散体中のポリオレフィン樹脂粒子の数平均粒子径(以下、mn)は、液安定性が向上する点から、1μm以下が好ましく、塗膜の平滑性の観点から0.5μm以下がより好ましく、0.3μm以下がさらに好ましく、0.2μm以下が最も好ましい。さらに、重量平均粒子径(以下、mw)に関しては、1μm以下が好ましく、0.5μm以下がより好ましく、0.3μm以下が特に好ましい。粒子径を小さくすることで、塗膜の平滑性が向上する。粒子の分散度(mw/mn)は、液安定性、塗膜の平滑性の観点から、1〜5が好ましく、1〜3がより好ましく、1〜2が特に好ましい。粒子径の下限は特にないが、通常、mn、mwともに0.01μm程度である。このような粒子径は、例えば上述のような製法を採用することにより達成することができる。
水性分散体における、樹脂含有率は、成膜条件、目的とする樹脂層の厚さや性能等により適宜調整され、特に限定されるものではないが、分散体の粘性を適度に保ち、かつ良好なプライマー層形成能を発現させる点で、1〜50質量%が好ましく、3〜50質量%がより好ましく、5〜45質量%がさらに好ましく、5〜40質量%が特に好ましい。
水性分散体を製造する際の界面活性剤成分の使用量は、少ないほど、水性分散体から得られる塗膜の耐水性、基材との密着性が向上し、長期保存後の接着性経時変化が小さく、また衛生面での問題も生じない。したがって、界面活性剤成分は、水性分散体中のポリオレフィン樹脂100質量部に対して10質量部以下とすることが好ましく、5質量部以下であることがより好ましく、2質量部以下であることがさらに好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。なお、前記したような製造方法を採ることで、本発明の水性分散体における界面活性剤成分の使用量を減じることができる。
本発明でいう界面活性剤成分としては、分子量が300以上であり水に溶解し、樹脂の分散や安定化に寄与する化合物のことであり、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性(非イオン性)界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤、反応性界面活性剤、水溶性高分子などが挙げられ、一般に乳化重合に用いられるもののほか、乳化剤類も含まれる。例えば、アニオン性界面活性剤としては、高級アルコールの硫酸エステル塩、高級アルキルスルホン酸およびその塩、アルキルベンゼンスルホン酸およびその塩、ポリオキシエチレンアルキルサルフェート塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルサルフェート塩、ビニルスルホサクシネート等が挙げられ、ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、エチレンオキサイドプロピレンオキサイドブロック共重合体、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体等やポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等のソルビタン誘導体等が挙げられ、両性界面活性剤としては、ラウリルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキサイド等が挙げられる。反応性界面活性剤としては、アルキルプロペニルフェノールポリエチレンオキサイド付加物やこれらの硫酸エステル塩、アリルアルキルフェノールポリエチレンオキサイド付加物やこれらの硫酸エステル塩、アリルジアルキルフェノールポリエチレンオキサイド付加物やこれらの硫酸エステル塩等の反応性2重結合を有する化合物が挙げられる。水溶性高分子としては、ポリビニルアルコール、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、変性デンプン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸およびその塩等が挙げられる。
本発明の水性分散体には、使用目的に応じて顔料または染料を添加してもよいし、市販の塗料やインキに本発明の水性分散体を添加してもよい。使用する顔料または染料は特に限定されるものではなく、一般的に使用されているものを塗料やインキの種類によって適宜選択すればよい。顔料としては、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化クロム、硫化カドミウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、クレー、タルク、黄鉛、酸化鉄、カーボンブラックなどの無機顔料、アゾ系、ジアゾ系、縮合アゾ系、チオインジゴ系、インダンスロン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ベンゾイミダゾール系、ペリレン系、ペリノン系、フタロシアニン系、ハロゲン化フタロシアニン系、アントラピリジン系、ジオキサジン系などの有機顔料が挙げられる。また、染料としては直接染料や反応染料、酸性染料、カチオン染料、バット染料、媒染染料などが挙げられる。上記の顔料または染料は単独もしくは2種類以上が含有されていても差し支えない。
さらに、本発明の水性分散体には、必要に応じて、レベリング剤、消泡剤、ワキ防止剤、顔料分散剤、紫外線吸収剤等の各種薬剤を添加することも可能である。また、水性分散体の保存安定性を損なわない範囲で上記以外の有機もしくは無機の化合物を添加することも可能である。
本発明の水性分散体は、塗膜形成能に優れているので、公知の成膜方法、例えばグラビアロールコーティング、リバースロールコーティング、ワイヤーバーコーティング、リップコーティング、エアナイフコーティング、カーテンフローコーティング、スプレーコーティング、浸漬コーティング、はけ塗り法等により各種基材表面に均一にコーティングし、必要に応じて室温付近でセッティングした後、乾燥又は乾燥と焼き付けのための加熱処理に供することにより、均一な樹脂塗膜を各種基材表面に接着させて形成することができる。このときの加熱装置としては、通常の熱風循環型のオーブンや赤外線ヒーター等を使用すればよい。また、加熱温度や加熱時間は、基材の特性や硬化剤の種類、配合量等により適宜選択されるものであり、特に限定されず、例えば、加熱温度50〜250℃程度の範囲で使用できる。また、架橋反応を進行させるために20℃〜60℃程度でエージング処理を行ってもよい。
本発明の水性分散体は、各種材料に対する良好な密着性を有することから、前記のようにして水性分散体から水性媒体を除去することにより、良好な塗膜、接着層を形成することができる。
本発明の分散体が塗布される基材としては、紙、合成紙、各種熱可塑性樹脂のフィルムや成形体、ガラス、金属、アルミ箔、プラスチック等が挙げられ、特に限定されない。中でも、合成紙、熱可塑性樹脂フィルム、金属、アルミ箔が好ましい。熱可塑性樹脂フィルムは、未延伸フィルムでも延伸フィルムでもよく、製法も限定されるものではない。熱可塑性樹脂フィルムの厚さも特に限定されるものではないが、通常5〜10000μmの範囲のものを用いる。熱可塑性樹脂フィルムは、フィラーを含有していてもよい。フィラーとしては、無機系のものが好ましく、炭酸カルシウム、クレイ、シリカ、けいそう土、タルク、酸化チタン、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、アルミナ等を挙げることができる。熱可塑性樹脂フィルムは、様々なバリアコーティング、易接着コーティング、帯電防止コーティング、紫外線遮蔽コーティング等の機能性処理やシリカ、アルミナ、アルミ等の各種蒸着処理が施されていてもよい。本発明の水性分散体は左記処理が施された面に対する接着性も良好である。
基材としての熱可塑性樹脂は、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46等のポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリトリメチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ポリエチレンサクシネート、ポリグリコール酸、ポリ乳酸等の脂肪族ポリエステル樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィンエラストマーなどのポリオレフィン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂またはそれらの混合物が挙げられる。
本発明の水性分散体から水性媒体を除去してなる塗膜は、前述した基材(熱可塑性樹脂フィルムなど)または金属材料に設けることが好ましい。塗膜層の厚みは、特に限定されないが、0.05〜100μmであることが好ましく、0.1〜30μmであることがより好ましく、0.5〜20μmであることがさらに好ましく、0.5〜10μmであることが特に好ましい。厚みが0.05μm未満では接着性が低くなり、100μmを超えると乾燥時間が長くなる。
本発明の水性分散体は、プライマー、接着剤、塗料の各用途に好適である。
プライマーとして使用する場合、前述した基材表面に前述した厚みになるように本発明の水性分散体から得られる塗膜を形成することで表面が改質される。そのことによって、易接着性が得られるため、さらにその上に他の材料(インキ、フィルムなど)を積層することが容易になる。
接着剤として使用する場合、本発明の水性分散体、あるいはこれに前述したよう化合物を配合して接着剤とする。本発明の水性分散体を基材に塗布・乾燥して接着剤層を形成したのち、この接着剤層の上にさらに他の基材を載せ、加熱して接着する、いわゆるヒートシール接着剤としての使用形態が好適であるが、紙や布などを基材とする場合には、基材に水性分散体を塗布し、ウエットな状態で他の基材を載せ、自然乾燥、または加熱乾燥により接着することもできる。また、基材に設けた接着剤層に溶融した樹脂を積層してもよい。
さらに、本発明の塗膜層を接着層として、この上面にさらに被着体を貼り合わせて積層体とすることができる。被着体としては、前述した基材と同様の材料を使用することができる。基材と被着体の材料は同種であっても異種であってもよい。本発明の水性分散体はポリオレフィン樹脂材料との密着性、接着性が良好であることから、基材および/または被着体にポリオレフィン樹脂を用いることが好ましい。中でも、本発明の水性分散体の接着性の特徴を活かすために、金属材料/ポリオレフィン樹脂材料、ポリオレフィン樹脂材料/ポリオレフィン樹脂材料との積層体とすることがより好ましい。得られた積層体は、自動車、建築材料、電気材料、包装、日用雑貨などの用途に使用することができる。
塗料として使用する場合、本発明の水性分散体に顔料や染料を配合して塗料とする。得られた塗料は、各種基材に対する密着性が良好であり、とりわけポリオレフィン樹脂に良好に用いられる。
以下に実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
なお、各種の特性については以下の方法によって測定または評価した。
1.樹脂の特性
(1)ポリオレフィン樹脂の構成
H−NMR分析(バリアン社製、300MHz)より求めた。ポリオレフィン樹脂は、オルトジクロロベンゼン(d)を溶媒とし、120℃で測定した。
(2)ポリオレフィン樹脂のメルトフローレート(MFR)
JIS 6730記載(190℃、2160g荷重)の方法で測定した。
(3)ポリオレフィン樹脂の数平均分子量
GPC分析(東ソー社製HLC−8020、カラムはTSK−GEL)を用いて、試料をテトラヒドロフランに溶解して40℃で測定し、ポリスチレン標準試料で作成した検量線から数平均分子量を求めた。
2.ポリオレフィン樹脂水性分散体、水性分散体の特性
(1)水性分散体の固形分濃度
水性分散体を適量秤量し、これを150℃で残存物(固形分)の質量が恒量に達するまで加熱し、固形分濃度を求めた。
(2)水性分散体の平均粒子径
日機装株式会社製、マイクロトラック粒度分布計UPA150(MODEL No.9340、動的光散乱法)を用い、数平均粒子径および重量平均粒子径を求めた。ここで、粒子径算出に用いる樹脂の屈折率は1.50とした。
3.材料特性
以下の評価においては、熱可塑性樹脂フィルムとして、2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(ユニチカ社製エンブレットPET12、厚み12μm、以下、PET)、2軸延伸ナイロン6フィルム(ユニチカ社製エンブレム、厚み15μm、以下、Ny)、延伸ポリプロピレンフィルム(東セロ社製、厚み50μm、以下、PP)を用いた。金属板は銅板(厚み5mm)を用いた。
(1)塗膜の耐水性評価方法
PETフィルムに水性分散体を乾燥後の接着層の厚みが2μmになるようにマイヤーバーを用いてコートした後、90℃で1分間、乾燥させた。得られたコートフィルムは40℃で1日放置後、60℃の温水に24時間浸漬し、風乾燥後の塗膜の状態を目視で評価した。
○:変化なし、△:塗膜がくもる、×:塗膜が完全に溶解、または剥離
(2)基材/塗膜層の密着性評価
各種基材に水性分散体を乾燥後の塗膜層の厚みが2μmになるようにマイヤーバーを用いてコートした後、90℃で1分間、乾燥させた。得られた積層体は室温で1日放置後、表面にセロハンテープ(ニチバン社製TF−12)を貼り付け、テープを一気に剥がした場合の剥がれの程度を目視で評価した。
○:全く剥がれなし、△:一部、剥がれた、×:全て剥がれた
(3)、(4)の評価に用いたフィルム積層体の作製条件は次の通り。
〔貼り合わせ条件〕
水性分散体をPETフィルム上に乾燥後の塗膜層の厚みが3μmになるようにマイヤーバーでコートし、90℃で1分間乾燥した。この塗膜層を接着層として、接着層上面にOPPフィルムを積層し、ヒートプレス機(シール圧0.3MPaで2秒間)にて100℃でプレスした。
(3)初期接着性
フィルム積層体を作製した後、室温で1日放置し、15mm幅で切り出して測定サンプルとした。引張り試験機(インテスコ社製精密万能材料試験機2020型)を用い、引張り速度200mm/分、引張り角度180度で、PETフィルムとOPPフィルムとの間の剥離強度を測定した。
(4)経時接着性
フィルム積層体を作製した後、50℃、90%湿度下で10日放置し、15mm幅で切り出して測定サンプルとした。引張り試験機(インテスコ社製精密万能材料試験機2020型)を用い、引張り速度200mm/分、引張り角度180度で、PETフィルムとOPPフィルムとの間の剥離強度を測定した。
(5)、(6)の評価に用いた積層体の作製条件は次の通り。
水性分散体をSUS板(厚み1.5mm)上に塗膜層の厚みが10μmになるようにメイヤーバーでコートし、90℃で5分間乾燥した。この塗膜層を接着層として、220℃×1.5分間で軟化させたポリオレフィンエラストマーフィルム(厚み1.5mm)(以下、TPO)を接着層上に積層し、0.1MPaでプレスした。
(5)初期接着性
積層体を作製し、室温で1日放置後、TPOフィルム層を5mm幅で切り出し、引張り試験機(インテスコ社製精密万能材料試験機2020型)を用い、引張り速度50mm/分、引張り角度180度で、SUS板とTPOフィルムとの間の剥離強度を測定した。
(6)経時接着性
積層体を作製し、50℃、90%湿度下で10日放置後、TPOフィルム層を5mm幅で切り出し、引張り試験機(インテスコ社製精密万能材料試験機2020型)を用い、引張り速度50mm/分、引張り角度180度で、SUS板とTPOフィルムとの間の剥離強度を測定した。
〔ブロック共重合体、ポリオレフィン樹脂(B)「P−1」の製造〕
ポリプロピレン(三菱化学株式会社製「三菱ノーブレンMH8」)を二軸押出機に供給し、420℃で溶融混練して熱分解させて、末端に二重結合を有するポリプロピレンを製造した。得られた末端に二重結合を有するポリプロピレン100質量部、トルエン1000質量部およびチオ−S−酢酸30質量部を反応器に入れて、内部を充分に窒素置換した後、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル10質量部を加えて、90℃で6時間反応させて、末端にチオアセチル基を有するポリプロピレンを製造した。得られた末端にチオアセチル基を有するポリプロピレン60質量部を、トルエン100質量部とn−ブタノール20質量部の混合溶媒中に溶解し、水酸化カリウムの7%n−ブタノール溶液1質量部を加えて、窒素中トルエン還流温度で6時間反応させることにより、末端にメルカプト基を有するポリプロピレンを製造した。得られた末端にメルカプト基を有するポリプロピレン100質量部をトルエン900質量部に溶解し、これにアクリル酸エチル80質量部、無水マレイン酸10質量部を加えて、窒素中、90℃で、重合速度が1時間あたり約10%になるように1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)を加え、重合率が95%になった時点で反応を停止した。反応液を冷却後溶媒を除去し、ポリプロピレンブロック(I)およびアクリル酸エチル−無水マレイン酸ブロック(II)〔アクリル酸エチル:無水マレイン酸=80:10(質量比)〕から構成される(I)−(II)型ジブロック共重合体(以下、「P−1」)(無水マレイン酸の含有量5.3質量%/樹脂全量)を得た。得られた「P−1」の重合体ブロック(I)の数平均分子量は8,200、重合体ブロック(II)の数平均分子量は27,000、「P−1」の数平均分子量は35,000であった。
〔ブロック共重合体、ポリオレフィン樹脂(B)「P−2」の製造〕
プロピレン−α−オレフィン共重合体(三井化学株式会社製「タフマーXR110T」)500gを1Lの反応器に入れ、内温が390℃になるまで昇温し、2時間減圧下で攪拌することにより、末端に2重結合を有するプロピレン−α−オレフィン共重合体を得た。末端2重結合量は、188.7μmol/gであった。得られた末端に二重結合を有するプロピレン−α−オレフィン共重合体100質量部、キシレン300質量部およびチオ−S−酢酸4.3質量部を反応器に入れて、内部を充分に窒素置換した後、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.1質量部を加えて、90℃で2時間反応させて、末端にチオアセチル基を有するプロピレン−α−オレフィン共重合体を製造した。末端チオアセチル基量は、179.2μmol/gであり、付加反応率は、95%であった。得られた末端にチオアセチル基を有するプロピレン−α−オレフィン共重合体100質量部を、キシレン120質量部とn−ブタノール30質量部の混合溶媒中に溶解し、水酸化ナトリウムの4%n−ブタノール溶液5.7質量部を加えて、窒素中トルエン還流温度で1時間反応させることにより、末端にメルカプト基を有するプロピレン−α−オレフィン共重合体を製造した。末端メルカプト基量は、175.6μmol/gであり、反応率は、98%であった。得られた末端にメルカプト基を有するポリプロピレン−α−オレフィン共重合体100質量部をキシレン150質量部に溶解し、これにアクリル酸エチル80質量部、アクリル酸10質量部を加えて、窒素中、90℃で、重合速度が1時間あたり約10%になるように1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)を加え、重合率が95%になった時点で反応を停止した。反応液を冷却後、溶媒を除去し、プロピレン−α−オレフィン共重合体(I)およびアクリル酸エチル−アクリル酸ブロック(II)〔アクリル酸エチル:アクリル酸=90:10(質量比)〕から構成される(I)−(II)型ジブロック共重合体(以下、「P−2」)(アクリル酸の含有量5.3質量%/樹脂全量)を得た。得られた「P−2」の重合体ブロック(I)の数平均分子量は5,300、重合体ブロック(II)の数平均分子量は4,500、「P−2」の数平均分子量は9,800であった。
ポリオレフィン樹脂(A)としては、市販のものを使用した。ポリオレフィン樹脂(A)の組成を表1に示す。
〔ポリオレフィン樹脂(A)水性分散体「E−1」の製造〕
ヒーター付きの密閉できる耐圧1リットル容ガラス容器を備えた撹拌機を用いて、60.0gのポリオレフィン樹脂〔ボンダインHX−8290、アルケマ社製〕、60.0gのイソプロパノール(和光純薬社製)、3.0gのトリエチルアミン(和光純薬社製)および177.0gの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を300rpmとして撹拌したところ、容器底部には樹脂粒状物の沈澱は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこでこの状態を保ちつつ、10分後にヒーターの電源を入れ加熱した。そして系内温度を150℃に保ってさらに30分間撹拌した。その後、空冷にて、回転速度300rpmのまま攪拌しつつ室温(約25℃)まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)し、乳白色の均一なポリオレフィン樹脂水性分散体「E−1」を得た。水性分散体の各種特性を表2に示した。
〔ポリオレフィン樹脂(A)水性分散体「E−2」の製造〕
ヒーター付きの密閉できる耐圧1リットル容ガラス容器を備えた撹拌機を用いて、60.0gのポリオレフィン樹脂〔ボンダインTX−8030、アルケマ社製〕、90.0gのイソプロパノール(和光純薬社製)、2.7gのN,N−ジメチルエタノールアミン(和光純薬社製)および147.3gの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を300rpmとして撹拌したところ、容器底部には樹脂粒状物の沈澱は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこでこの状態を保ちつつ、10分後にヒーターの電源を入れ加熱した。そして系内温度を150℃に保ってさらに30分間撹拌した。その後、空冷にて、回転速度300rpmのまま攪拌しつつ室温(約25℃)まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)し、乳白色の均一なポリオレフィン樹脂水性分散体「E−2」を得た。水性分散体の各種特性を表2に示した。
〔ポリオレフィン樹脂(B)水性分散体「E−3」の製造〕
ヒーター付きの密閉できる耐圧1L容ガラス容器を備えた撹拌機を用いて、60.0gのポリオレフィン樹脂(P−1)、90.0gのn−プロパノール(和光純薬社製)、6.0gのN,N−ジメチルエタノールアミン(和光純薬社製)及び144.0gの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を300rpmとして撹拌したところ、容器底部には樹脂の沈澱は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこでこの状態を保ちつつ、10分後にヒーターの電源を入れ加熱した。そして系内温度を150℃に保ってさらに60分間撹拌した。その後、空冷にて、回転速度300rpmのまま攪拌しつつ室温(約25℃)まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)し、乳白黄色の均一なポリオレフィン樹脂水性分散体「E−3」を得た。水性分散体の各種特性を表2に示した。
〔ポリオレフィン樹脂(B)水性分散体「E−4」の製造〕
ヒーター付きの密閉できる耐圧1L容ガラス容器を備えた撹拌機を用いて、60.0gのポリオレフィン樹脂(P−2)、90.0gのn−プロパノール(和光純薬社製)、5.0gのN,N−ジメチルエタノールアミン(和光純薬社製)及び145.0gの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を300rpmとして撹拌したところ、容器底部には樹脂の沈澱は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこでこの状態を保ちつつ、10分後にヒーターの電源を入れ加熱した。そして系内温度を150℃に保ってさらに60分間撹拌した。その後、空冷にて、回転速度300rpmのまま攪拌しつつ室温(約25℃)まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)し、乳白黄色の均一なポリオレフィン樹脂水性分散体「E−4」を得た。水性分散体の各種特性を表2に示した。
(ポリオレフィン樹脂水性分散体「H−1」の製造)
ポリオレフィン樹脂としてエチレン−アクリル酸共重合体樹脂(プリマコール5980I、アクリル酸20質量%共重合体、ダウケミカル製)を用いた。ヒーター付きの密閉できる耐圧1リットル容ガラス容器を備えた撹拌機を用いて、60.0gのエチレン−アクリル酸共重合体樹脂(プリマコール5980I、ダウケミカル社製)、16.8gのトリエチルアミン(カルボキシル基の0.9倍当量)、および223.2gの蒸留水をガラス容器内に仕込み、撹拌翼の回転速度を300rpmとして撹拌したところ、容器底部には樹脂粒状物の沈澱は認められず、浮遊状態となっていることが確認された。そこでこの状態を保ちつつ、10分後にヒーターの電源を入れ加熱した。そして系内温度を150℃に保ってさらに30分間撹拌した。その後、空冷にて、回転速度300rpmのまま攪拌しつつ室温(約25℃)まで冷却した後、300メッシュのステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)で加圧濾過(空気圧0.2MPa)し、微白濁の水性分散体「H−1」を得た。水性分散体の各種特性を表2に示した。
実施例1
ポリオレフィン樹脂水性分散体「E−1」と「E−3」とを、「E−1」と「E−3」に含まれる固形分質量比が90/10になるように配合し、室温で5分間、混合攪拌し、水性分散体「W−1」を得た。「W−1」を用いて各種性能評価を行った。
実施例2〜6
ポリオレフィン樹脂水性分散体「E−1」と「E−3」とを、「E−1」と「E−3」に含まれる固形分質量比がそれぞれ、95/5(実施例2)、70/30(実施例3)、50/50(実施例4)、30/70(実施例5)、10/90(実施例6)となるように配合し、実施例1と同様の方法で「W−2」〜「W−6」を得た。「W−2」〜「W−6」を用いて各種性能評価を行った。
実施例7〜9
ポリオレフィン樹脂(A)と(B)の組み合わせを変えた。水性分散体「E−1」/「E−4」(実施例7)、「E−2」/「E−3」(実施例8)、「E−2」/「E−4」(実施例9)とし、いずれもそれぞれの樹脂固形分の質量比が90/10となるように配合し実施例1と同様の方法で「W−7」〜「W−9」を得た。「W−7」〜「W−9」を用いて各種性能評価を行った。
実施例10
実施例1において、「E−1」と「E−3」の混合の際にノニオン性界面活性剤(三洋化成社製、ニューポールPE−75)をポリオレフィン樹脂の合計固形分100質量部に対して6質量部添加した以外は実施例1と同様の操作を行って、「W−10」を得た。「W−10」を用いて各種性能評価を行った。
実施例11
架橋剤としてエポキシ化合物を添加した。実施例1で得られた水性分散体「W−1」とエポキシエマルション(旭電化工業社製、アデカレジンEM−051R、多官能エポキシ樹脂エマルション、固形分濃度50質量%)とを、ポリオレフィン樹脂の合計固形分100質量部に対してエポキシ固形分が10質量部となるように配合し、室温で5分間、混合攪拌し、水性分散体「W−11」を得た。「W−11」を用いて各種性能評価を行った。
比較例1〜4
ポリオレフィン樹脂水性分散体「E−1」(比較例1)、「E−2」(比較例2)、「E−3」(比較例3)、「E−4」(比較例4)をそれぞれ単独で用いて各種性能評価を行った。
比較例5
実施例1において「E−1」に代えて「H−1」を用いた以外は同様の方法で水性分散体「H−5」を得た。「H−5」を用いて各種性能評価を行った。
実施例1〜11、比較例1〜5の結果を表3、4に示す。
実施例12〜15
実施例1および7〜9で得られた水性分散体に顔料を添加して水性塗料を調製した。
すなわち、水性分散体「W−1」および「W−7」〜「W−9」の各水性分散体の100質量部に対して、水200質量部と、顔料としての酸化チタン(石原産業社製、タイペークCR−50)を80質量部と、ガラスビーズ250質量部とを添加し、ペイントシェーカーで1時間振とう分散させた後、ガラスビーズを取り除いて水性塗料を得た。水性塗料の密着性評価結果を表5に示す。
実施例1〜9で示すように特定組成のポリオレフィン樹脂(A)とブロック共重合体であるポリオレフィン樹脂(B)とを含有する水性分散体は、塗膜の耐水性、各種基材との接着性が良好であり、接着強度に優れるものであった。特筆すべきは、比較例1〜4との比較から、(A)、(B)それぞれ単独の場合に比べ(A)と(B)の両者を含有する場合が飛躍的に接着強度が向上することが判る。さらに、接着強度向上の効果は、(A)/(B)の混合割合に依存することが判った。本発明の水性分散体中に界面活性剤を含有している場合は、接着性向上効果はやや低減される傾向が認められ、経時接着性も低下する傾向があった(実施例10)。架橋剤を添加することでさらなる接着性の向上効果が確認された(実施例11)。
また、本発明の水性分散体を用いて作製した塗料は、PP、PET、銅板材料に対する密着性も良好であった(実施例12〜15)。
一方、ポリオレフィン樹脂(A)の組成以外のポリオレフィン樹脂を用いた水性分散体は、基材との密着性が悪く、良好な接着性も認められなかった(比較例5)。

Claims (11)

  1. 不飽和カルボン酸成分を0.1〜7質量%含有するポリオレフィン樹脂(A)と、不飽和カルボン酸成分を0.1〜30質量%含有するポリオレフィン樹脂(B)とを含有する水性分散体であって、ポリオレフィン樹脂(B)は、オレフィン成分の重合体ブロック(I)と不飽和カルボン酸成分を含有する重合体ブロック(II)とから構成されるブロック共重合体であることを特徴とする水性分散体。
  2. ポリオレフィン樹脂(A)とポリオレフィン樹脂(B)との質量比(A)/(B)が99/1〜30/70である請求項1記載の水性分散体。
  3. ポリオレフィン樹脂(A)中のオレフィン成分の主成分がエチレンである請求項1または2記載の水性分散体。
  4. ポリオレフィン樹脂(B)中のオレフィン成分の主成分がプロピレンである請求項1〜3のいずれかに記載の水性分散体。
  5. 水性分散体中に界面活性剤成分を実質的に含まないことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の水性分散体。
  6. さらに架橋剤成分を含有し、その量がポリオレフィン樹脂(A)およびポリオレフィン樹脂(B)の総量100質量部に対して0.1〜50質量部である請求項1〜6のいずれかに記載の水性分散体。
  7. 請求項1〜6記載の水性分散体を含有するプライマー、接着剤または塗料。
  8. 請求項1〜6記載の水性分散体から水性媒体を除去してなる塗膜。
  9. 基材の少なくとも片面に請求項8記載の塗膜を設けた積層体。
  10. 基材の少なくとも片面に請求項8記載の塗膜を設け、この塗膜を接着層として、さらにその上面に被着体を貼り合せた積層体。
  11. 基材または被着体のいずれかがポリオレフィン樹脂である請求項10記載の積層体。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008072760A1 (ja) * 2006-12-15 2008-06-19 Sumika Chemtex Company, Limited オレフィン系共重合体の水性エマルジョン
JP2009235290A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Unitika Ltd 水性接着剤およびこの接着剤を用いた積層体
JP2010084137A (ja) * 2008-09-02 2010-04-15 Nippon Paper Chemicals Co Ltd ブロック共重合体及びその用途
JP2010090357A (ja) * 2008-04-22 2010-04-22 Unitika Ltd 金属蒸着層保護コート剤
JP2011012218A (ja) * 2009-07-06 2011-01-20 Nippon Paper Chemicals Co Ltd 水性分散液および水性分散体組成物
JP2011252067A (ja) * 2010-06-01 2011-12-15 Unitika Ltd アンカーコート剤、包装材料及びその製造方法
JP2014122333A (ja) * 2012-11-20 2014-07-03 Unitika Ltd ポリオレフィン樹脂水性分散体及びその製造方法
JPWO2013021860A1 (ja) * 2011-08-11 2015-03-05 東レ株式会社 積層シートおよびその製造方法
WO2016084758A1 (ja) * 2014-11-27 2016-06-02 株式会社ジェイテクト インターミディエートシャフトおよびその製造方法
KR20170013210A (ko) * 2014-06-03 2017-02-06 유니띠까 가부시키가이샤 수성 분산체 및 적층체
JP2019189665A (ja) * 2018-04-18 2019-10-31 第一工業製薬株式会社 水性分散体
JP2022552060A (ja) * 2019-08-30 2022-12-15 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 極性ポリオレフィン分散体ベースの種子コーティング組成物

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008072760A1 (ja) * 2006-12-15 2008-06-19 Sumika Chemtex Company, Limited オレフィン系共重合体の水性エマルジョン
JP2008169380A (ja) * 2006-12-15 2008-07-24 Sumika Chemtex Co Ltd オレフィン系共重合体の水性エマルジョン
JP2009235290A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Unitika Ltd 水性接着剤およびこの接着剤を用いた積層体
JP2010090357A (ja) * 2008-04-22 2010-04-22 Unitika Ltd 金属蒸着層保護コート剤
JP2010084137A (ja) * 2008-09-02 2010-04-15 Nippon Paper Chemicals Co Ltd ブロック共重合体及びその用途
JP2011012218A (ja) * 2009-07-06 2011-01-20 Nippon Paper Chemicals Co Ltd 水性分散液および水性分散体組成物
JP2011252067A (ja) * 2010-06-01 2011-12-15 Unitika Ltd アンカーコート剤、包装材料及びその製造方法
JPWO2013021860A1 (ja) * 2011-08-11 2015-03-05 東レ株式会社 積層シートおよびその製造方法
JP2014122333A (ja) * 2012-11-20 2014-07-03 Unitika Ltd ポリオレフィン樹脂水性分散体及びその製造方法
KR20170013210A (ko) * 2014-06-03 2017-02-06 유니띠까 가부시키가이샤 수성 분산체 및 적층체
CN106459524A (zh) * 2014-06-03 2017-02-22 尤尼吉可株式会社 水性分散体和层叠体
JPWO2015186733A1 (ja) * 2014-06-03 2017-04-20 ユニチカ株式会社 水性分散体および積層体
KR102302377B1 (ko) * 2014-06-03 2021-09-15 유니띠까 가부시키가이샤 수성 분산체 및 적층체
WO2016084758A1 (ja) * 2014-11-27 2016-06-02 株式会社ジェイテクト インターミディエートシャフトおよびその製造方法
JP2019189665A (ja) * 2018-04-18 2019-10-31 第一工業製薬株式会社 水性分散体
JP2022552060A (ja) * 2019-08-30 2022-12-15 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 極性ポリオレフィン分散体ベースの種子コーティング組成物

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