説明

コート材

【課題】ポリプロピレンなどのポリオレフィン、合成ゴム、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などからなる各種樹脂の成形品や、鋼板やアルミニウムなどの金属に、優れた密着を発現する水系のコート材を提供することにある。
【解決手段】熱可塑性エラストマー(A)および/または少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水系樹脂組成物と、α,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−1)からなる樹脂(G)の水系樹脂組成物と、石油系炭化水素樹脂(D)および/またはロジン系樹脂(E)および/またはテルペン系樹脂(F)の水系樹脂組成物とを混合してなることを特徴とするコート材である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、塗膜にすることで無処理ポリオレフィン系樹脂フィルムやシート或いは成形物などへの塗料およびプライマーとして、または鋼板、アルミニウムなどの金属への塗料およびプライマーとして使用するコート材に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ポリオレフィン系樹脂は、一般に生産性がよく各種成形性にも優れ、しかも軽量で防錆かつ耐衝撃性があるなどといった多くの利点があるため、自動車や船舶などの内装や外装および家電や家具、雑貨、建築の材料などとして広範囲に使用されている。このようなポリオレフィン系の樹脂成形物は、一般にポリウレタン系樹脂やポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂およびポリエステル系樹脂などに代表される極性を有する合成樹脂とは異なり、非極性であって、かつ結晶性であるため、汎用の樹脂組成物ではこのものへの塗装や接着を行うことが非常に困難である。
【0003】
このため、ポリオレフィン系樹脂成形物に塗装や接着を行う際は、その表面をクロム酸、火炎、コロナ放電、プラズマ、溶剤などで活性化することにより表面への付着性を改良するといったことが行われてきた。例えば、自動車用バンパーでは、その表面をトリクロロエタンなどのハロゲン系有機溶剤でエッチング処理することにより塗膜との密着性を高めたり、またはコロナ放電処理やプラズマ処理、もしくはオゾン処理などの前処理をした後に、目的の塗装や接着を行うといったことがなされてきた。また、プライマーで成形品などの基材表面を処理する方法がとられており、例えばポリオレフィンにマレイン酸を導入した組成物(特許文献1)、または塩素化変性ポリオレフィンを主成分とした組成物(特許文献2)といったものも提案されてきた。
【0004】
鋼板などの金属も自動車や船舶などの内装や外装および家電や家具、雑貨、建築の材料などの広範な分野に使用されている。鋼板表面には、外観向上、防食性の付与を主目的として塗装がなされている。とりわけ、外力による変形や物の衝突による塗膜の割れや剥離を抑制し、腐食を抑制することが重要である。現在はこれらを抑制するために、塗装膜厚を厚くしたり、マレイン酸またはその無水物をグラフト共重合してなる変性プロピレン−エチレン共重合体(特許文献3)などをコートしたものが用いられている。しかしながら、これらはトルエンやキシレンなどの有機溶剤を含んでおり、安全性や、環境汚染などの問題が懸念されている。そこで、有機溶剤を含まないものとして、塩素化変性ポリオレフィンを主成分とした組成物を水に分散させたもの(特許文献4)、オレフィン重合体と石油系炭化水素樹脂とからなるもの(特許文献5)などが提案されている。
【0005】
しかしながら、これらは水系にするために多量の界面活性剤を使用するため、塗膜の耐水性や基材への密着性が低下したり、表面にブリードアウトしベタツキを発現するという問題を生じる。これらの原因となる界面活性剤の使用量を少なくすると、水系化できない或いは水系樹脂組成物の安定性が悪いなどの問題を生じる。また、これらの多くは基材に対して十分な密着性を発現しないという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特公昭62−21027号公報
【特許文献2】特公昭50−10916号公報
【特許文献3】特公平6−057809号公報
【特許文献4】特開平1−256556号公報
【特許文献5】特開2004−27055号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の課題は、上記問題点を改良したもので、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、合成ゴム、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などからなる各種樹脂の成形品や、鋼板やアルミニウムなどの金属に、優れた密着を発現する水系のコート材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意研究および検討を重ねてきた結果、熱可塑性エラストマー(A)および/または少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水系樹脂組成物と、α,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−1)からなる樹脂(G)の水系樹脂組成物またはウレタン樹脂(U)の水系樹脂組成物と、石油系炭化水素樹脂(D)および/またはロジン系樹脂(E)および/またはテルペン系樹脂(F)の水系樹脂組成物とを混合してなるコート材が、上記目標達成のために極めて有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0009】
すなわち、熱可塑性エラストマー(A)および/または少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水系樹脂組成物10〜98重量部と、α,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−1)からなる樹脂(G)の水系樹脂組成物1〜89重量部と、石油系炭化水素樹脂(D)および/またはロジン系樹脂(E)および/またはテルペン系樹脂(F)の水系樹脂組成物1〜89重量部とからなり、(A)および/または(B)、(G)、(D)および/または(E)および/または(F)の合計が100重量部となるように混合してなるコート材である。
【0010】
また、上記熱可塑性エラストマー(A)が、(1)(a)プロピレンから誘導される単位を50〜93モル%、(b)炭素数4〜20のα−オレフィンから誘導される単位を5〜48モル%、および(c)エチレンから誘導される単位を2〜40モル%の割合で含有し(ここで、プロピレンから誘導される構成単位、エチレンから誘導される構成単位および炭素数4〜20のα−オレフィンから誘導される構成単位の合計は、100モル%である。)、(2)135℃、デカリン中で測定される極限粘度[η]が0.1〜12dl/gであり、(3)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量分布(Mw/Mn)が3.0以下であるプロピレン系エラストマー(A−1)および/または(1)(a)プロピレンから誘導される単位を50〜95モル%、(b)炭素数4〜20のα−オレフィンから誘導される単位を5〜50モル%含有し、(2)135℃、デカリン中で測定される極限粘度[η]が0.1〜12dl/gであり、(3)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量分布(Mw/Mn)が3.0以下であるプロピレン系エラストマー(A−2)であることが好ましい。
【0011】
また、上記熱可塑性エラストマー(A)が、示差走査熱量分析(DSC)で測定された融点が100℃未満または融点が観測されないプロピレン系エラストマー(A−3)と、アイソタクチックポリプロピレン(A−4)とからなることも好ましい。
【0012】
さらに、上記示差走査熱量分析(DSC)で測定された融点が100℃未満または融点が観測されないプロピレン系エラストマー(A−3)が、プロピレン単独重合体またはプロピレンとプロピレン以外の炭素数2〜20のα−オレフィンの少なくとも一種との共重合体であって、エチレン含有量が0〜30mol%、炭素数4〜20のα−オレフィン含有量が0〜30mol%であることが好ましい。
【0013】
また、本発明は、該コート材から得られる塗料、プライマーおよび塗膜に係る。これらに使用される基材は、ポリオレフィン系樹脂および金属であることが好ましい。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、コート材が分離現象を起こすことなくそのまま使用することができ、スプレー塗装が可能な塗料またはプライマーであって、ポリオレフィン、合成ゴムなどの各種樹脂成形品や、鋼板やアルミニウムなどの金属への密着に優れるという、従来にない作用効果を有する完全水系のコート剤が得られる。また、活性水素および/または水酸基と反応可能な硬化剤を用いることもできる、塗料またはプライマーの用途に好適である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明のコート材は、下記手法により得られた水系の樹脂組成物を混合することにより得ることができる。
[熱可塑性エラストマー(A)]
本発明に用いられる熱可塑性エラストマー(A)としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−1−ブテン、ポリ−3−メチル−1−ブテン、ポリ−3−メチル−1−ペンテン、ポリ−4−メチル−1−ペンテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−1−ブテン共重合体で代表されるエチレン、プロピレン、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセンなどのα−オレフィンの単独または2種類以上の共重合体である熱可塑性エラストマ−が挙げられる。また、ノルボルネン系重合体、単環の環状ポリオレフィン系重合体、環状共役ジエン系重合体、ビニル脂環式炭化水素重合体およびこれらの水素添加物などの脂環式構造含有重合体も用いることができる。
【0016】
上記の中でも、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−オクテン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、プロピレン−オクテン共重合体が好ましく、これらは単独または2種類以上を組み合わせて用いられる。また、その重量平均分子量(以下、Mwと略記する。重量平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレンを標準として測定可能である。)は、通常、10,000〜700,000の範囲、好ましくは30,000〜500,000である。
【0017】
その他、熱可塑性エラストマー(A)としては、スチレン−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物、スチレン−共役ジエンランダム共重合体の水素添加物などが挙げられ、スチレン−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物の構成としては、スチレン−共役ジエンのジブロック共重合体の水素添加物、スチレン−共役ジエン−スチレンのトリブロック共重合体の水素添加物などが挙げられる。ここで用いられる共役ジエンとしては、ブタジエン、イソプレンなどが挙げられる。上記の中でも、スチレン−イソプレン−スチレンのトリブロック共重合体の水素添加物、スチレン−ブタジエンのランダム共重合体の水素添加物が好ましい。
【0018】
ここで用いられる熱可塑性エラストマー(A)は、そのスチレンの含有量が、通常2〜60重量%、より好ましくは3〜45重量%の範囲のものである。また、その重量平均分子量(以下、Mwと略記する)は、10,000〜700,000の範囲が好ましく、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体の水素添加物では、15,000〜500,000であることが好ましい。また、スチレン−ブタジエン共重合体の水素添加物では10,000〜700,000、さらには50,000〜500,000であることが好ましい。上記の熱可塑性エラストマーは、単独或いは2種以上併用して用いることができる。
【0019】
また、本発明においては、上記熱可塑性エラストマー(A)が下記のプロピレン系エラストマー(A−1)および/または(A−2)を含むものであることが好ましい。
また、本発明においては、上記熱可塑性エラストマー(A)が下記の示差走査熱量分析(DSC)で測定された融点が100℃未満または融点が観測されないプロピレン系エラストマー(A−3)と下記のアイソタクチックポリプロピレン(A−4)とを含むものであることも好ましい。
【0020】
プロピレン系エラストマー(A−1)
本発明のプロピレン系エラストマー(A−1)は、下記(1)〜(3)を満たす。
(1)(a)プロピレンから誘導される単位を50〜93モル%、好ましくは50〜85モル%(b)炭素数4〜20のα−オレフィンから誘導される単位を5〜48モル%、好ましくは5〜25モル%、および(c)エチレンから誘導される単位を2〜40モル%、好ましくは5〜25モル%の割合で含有し、さらに好ましくは、炭素数4〜20のα−オレフィンから誘導される単位の割合がエチレンから導かれる単位の割合より多い。(ここで、プロピレンから誘導される構成単位、エチレンから誘導される構成単位および炭素数4〜20のα−オレフィンから誘導される構成単位の合計は、100モル%である。)
【0021】
また、エチレンから誘導される構成単位および炭素数4〜20のα−オレフィンから誘導される構成単位は、60〜15モル%であることが好ましい。さらに、炭素数4〜20のα−オレフィンとしては、1−ブテンが好ましい。
【0022】
(2)135℃、デカリン中で測定される極限粘度[η]が、0.1〜12dl/g、好ましくは3〜10dl/g、より好ましくは0.5〜8dl/gである。
(3)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量分布(Mw/Mn、ポリスチレン換算、Mw:重量平均分子量、Mn:数平均分子量))が3.0以下、好ましくは1.5〜3.0、より好ましくは1.5〜2.5である。
【0023】
また、プロピレン系エラストマー(A−1)のDSCで測定した融点Tm(℃)は、好ましくは50℃以下であるか、または融点が観測されないことが望ましく、融点が観測されないことがより好ましい。融点は、試料をアルミパンに詰め、100℃/分で200℃まで昇温して200℃で5分間保持したのち、10℃/分で−150℃まで降温し、次いで10℃/分で200℃まで昇温する際に観察される吸熱ピークの温度を融点Tmとすることにより測定した。融点Tmが上記範囲にあれば、特に、柔軟性と強度とのバランスに優れたコート材が得られる。
【0024】
プロピレン系エラストマー(A−2)
本発明のプロピレン系エラストマー(A−2)は、下記(1)〜(3)を満たす。
(1)(a)プロピレンから誘導される単位を50〜95モル%、好ましくは65〜90モル%(b)炭素数4〜20のα−オレフィンから誘導される単位を5〜50モル%、好ましくは10〜35モル%含有する。炭素数4〜20のα−オレフィンとしては、1−ブテンが好ましい。
【0025】
(2)135℃、デカリン中で測定される極限粘度[η]が、0.1〜12dl/g、好ましくは3〜10dl/g、より好ましくは0.5〜8dl/gである。
(3)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量分布(Mw/Mn、ポリスチレン換算、Mw:重量平均分子量、Mn:数平均分子量))が3.0以下、好ましくは1.5〜3.0、より好ましくは1.5〜2.5である。
【0026】
また、プロピレン系エラストマー(A−2)のDSCで測定した融点Tm(℃)は、融点Tmと、13C-NMRスペクトル測定にて求められるコモノマー構成単位の含量M(モル%)とが、
146exp(−0.022M)≧Tm≧125exp(−0.032M)
の関係式を満たすことが好ましい(ただし、融点Tmは120℃未満、好ましくは100℃未満である。)。
【0027】
融点Tmは、DSCにより以下のようにして測定される。すなわち、試料をアルミパンに詰め、100℃/分で200℃まで昇温して200℃で5分間保持したのち、10℃/分で−150℃まで降温し、次いで10℃/分で200℃まで昇温する際に観察される吸熱ピークの温度を融点Tmとする。この融点Tmは、通常120℃未満、好ましくは100℃以下、より好ましくは40〜95℃の範囲、さらに好ましくは50〜90℃の範囲である。融点Tmがこの範囲にあれば、特に、柔軟性と強度とのバランスに優れたコート材が得られる。
【0028】
このようなプロピレン系エラストマー(A−1)および(A−2)は、例えば、国際公開2004/087775号パンフレット記載の方法を用いて製造できる。
【0029】
プロピレン系エラストマー(A−3)
本発明で用いられる示差走査熱量分析(DSC)で測定された融点が100℃未満または融点が観測されないプロピレン系エラストマー(A−3)(以下、プロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体(A−3)とも称する。)としては、プロピレン単独重合体またはプロピレンとプロピレン以外の、例えば、エチレン、1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセンなど炭素数2〜20のα−オレフィンの少なくとも一種との共重合体が挙げられ、エチレン含有量が0〜30mol%、炭素数4〜20のα−オレフィン含有量が0〜30mol%のものが好ましい。特に、プロピレン成分、エチレン成分、α−オレフィン成分からなるものについては、プロピレン成分を45〜98モル%、エチレン成分を1〜30モル%、α−オレフィン成分を1〜30モル%の量にて含むプロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体が好ましく、プロピレン成分を69〜96モル%、エチレン成分を2〜30モル%、α−オレフィン成分を2〜30モル%の量にて含むものがより好ましく、プロピレン成分を61〜85モル%、エチレン成分を10〜14モル%、α−オレフィン成分を5〜25モル%の量にて含むものがさらに好ましい。また、α−オレフィンの中でも、ブテンおよび1−オクテンが好ましい。
【0030】
このような量でプロピレンから誘導される構成単位、必要に応じてエチレンから誘導される構成単位および炭素数4〜20のα−オレフィンから誘導される構成単位を含有するプロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体(A−3)は、アイソタクティックポリプロピレン(A−4)との相溶性が良好となり、得られるプロピレン系重合体組成物は、十分な透明性、柔軟性、耐熱性、耐傷付性を発揮する傾向がある。
【0031】
このようなプロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体(A−3)は、135℃デカリン中で測定した極限粘度[η]が、通常0.01〜10dl/g、好ましくは0.05〜10dl/gの範囲にあることが望ましい。該プロピレン・エチレン・α−オレフィンランダム共重合体の極限粘度[η]が前記範囲内にあると、耐候性、耐オゾン性、耐熱老化性、低温特性、耐動的疲労性などの特性に優れたプロピレン・エチレン・α−オレフィンランダム共重合体となる。
【0032】
また、上記プロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体(A−3)は、X線回折で測定した結晶化度が通常20%以下、好ましくは0〜15%である。またプロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体(A−3)は、単一のガラス転移温度を有し、かつ示差走査熱量計(DSC)によって測定したガラス転移温度Tgが、通常−10℃以下、好ましくは−15℃以下の範囲にあることが望ましい。該プロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体のガラス転移温度Tgが前記範囲内にあると、耐寒性、低温特性に優れる。
【0033】
またGPCにより測定した分子量分布(Mw/Mn、ポリスチレン換算、Mw:重量平均分子量、Mn:数平均分子量)は、4.0以下であることが好ましく、より好ましくは3.0以下、さらに好ましくは2.5以下であり、メタロセン化合物を触媒の一成分として用いたメタロセン触媒系で製造することができるが、これに限定されるものではない。
【0034】
本発明に用いられるプロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体(A―3)は、示差走査熱量計(DSC)で観測される融点が、好ましくは通常100℃未満、より好ましくは融点が観測されないものである。融点が観測されないとは、−150〜200℃の範囲において、結晶融解熱量が1J/g以上の結晶融解ピークが観測されないことをいう。測定条件は、実施例記載のとおりである。
【0035】
上記プロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体(A−3)は、13C−NMRで測定されるトリアドタクティシティ(mm分率)が好ましくは85%以上、より好ましくは85〜97.5%以下、さらに好ましくは87〜97%、特に、好ましくは90〜97%の範囲にある。トリアドタクティシティ(mm分率)がこの範囲にあると、特に、柔軟性と機械強度とのバランスに優れるため、本発明に好適である。mm分率は、国際公開2004−087775号パンフレットの21頁7行目から26頁6行目までに記載された方法を用いて測定することができる。
【0036】
アイソタクチックポリプロピレン(A−4)
本発明で用いられるアイソタクティックポリプロピレン(A−4)とは、NMR法により測定したアイソタクティックペンタッド分率(mmmm)が0.9以上、好ましくは0.95以上のポリプロピレンである。
【0037】
アイソタクティックペンタッド分率(mmmm)は、特開2003−147135号公報に記載されている方法で測定・計算されるものである。
アイソタクティックポリプロピレン(A−4)としては、プロピレン単独重合体またはプロピレンと、少なくとも1種のプロピレン以外の炭素原子数が2〜20のα−オレフィンとの共重合体を挙げることができる。ここで、プロピレン以外の炭素原子数が2〜20のα−オレフィンとしては、エチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセンなどが挙げられるが、エチレンまたは炭素原子数が4〜10のα−オレフィンが好ましい。
【0038】
これらのα−オレフィンは、プロピレンとランダム共重合体を形成していてもよく、ブロック共重合体を形成していてもよい。
これらのα−オレフィンから導かれる構成単位は、ポリプロピレン中に35モル%以下、好ましくは30モル%以下の割合で含まれる。
【0039】
アイソタクティックポリプロピレン(A−4)は、ASTM D 1238 に準拠して230℃、荷重2.16kgで測定されるメルトフローレート(MFR)が0.01〜1,000g/10分、好ましくは0.05〜100g/10分の範囲にあることが望ましい。
【0040】
また、必要に応じて複数のアイソタクティックポリプロピレン(A−4)を併用することができ、例えば、融点や剛性の異なる2種類以上の成分を用いることもできる。
また、アイソタクティックポリプロピレン(A−4)として、耐熱性に優れるホモポリプロピレン(通常、プロピレン以外の共重合成分が3mol%以下である公知のもの)、耐熱性と柔軟性とのバランスに優れるブロックポリプロピレン(通常、3〜30wt%のノルマルデカン溶出ゴム成分を有する公知のもの)、さらには、柔軟性と透明性とのバランスに優れるランダムポリプロピレン(通常、DSCにより測定される融点が110℃〜150℃の範囲にある公知のもの)を目的の物性を得るために選択して、または併用して用いることが可能である。
【0041】
このようなアイソタクティックポリプロピレン(A−4)は、例えば、マグネシウム、チタン、ハロゲンおよび電子供与体を必須成分として含有する固体触媒成分と有機アルミニウム化合物および電子供与体とからなるチーグラー触媒系、またはメタロセン化合物を触媒の一成分として用いたメタロセン触媒系でプロピレンを重合あるいはプロピレンと他のα−オレフィンとを用いて共重合することにより製造することができる。
【0042】
ここで、熱可塑性エラストマー(A)は、プロピレン系エラストマー(A−3)50〜99.5重量%と、アイソタクチックポリプロピレン(A−4)0.5〜50重量%((A−3)+(A−4)=100重量%)とからなることが好ましい。
【0043】
[少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)]
本発明に用いられる、少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)は、上記記載の熱可塑性エラストマー(A)単独またはこれら2種以上の混合物に、以下に記載した官能基を含有しα,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−2)を反応させて得られるが、一部に反応しないものを含んでも何ら問題ない。
【0044】
ここで用いられる、官能基を含有するα,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−2)としては、ヒドロキシエチルアクリレート、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−ヒドロキシブチルアクリレート、ラクトン変性ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレートなどの水酸基含有ビニル類、アクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノアクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチルアクリレートなどのカルボキシル基含有ビニル類、アクリルアミド、メタクリルアミド、メチロールアクリルアミド、メチロールメタクリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの窒素化合物、無水マレイン酸、無水シトラコン酸などの無水カルボン酸類が挙げられ、これらは単独でも、2種以上でも使用できる。
【0045】
上記の少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)に用いる官能基の量は、α,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマーの添加量で、通常、熱可塑性エラストマー(A)の重量の0.5〜20重量%の範囲、より好ましくは0.5〜15重量%である。
【0046】
上記の少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)は、種々の方法で得ることできるが、例えば、下記の有機溶剤(H)中で熱可塑性エラストマー(A)と共重合性モノマー(G−2)とを下記の重合開始剤(I−1)の存在下反応した後に脱溶剤する方法や、熱可塑性エラストマー(A)を加熱溶融し得られた溶融物に上記の共重合性モノマー(G−2)および重合開始剤(I−1)を攪拌下で反応させる方法や、熱可塑性エラストマー(A)と共重合性モノマー(G−2)と重合開始剤(I−1)とを混合したものを押出機に供給して加熱混練しながら反応させる方法などを挙げることができる。
【0047】
ここで使用できる有機溶剤(H)としては、キシレン、トルエン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、イソオクタン、イソデカンなどの脂肪族炭化水素、シクロヘキサン、シクロヘキセン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素、酢酸エチル、n−酢酸ブチル、セロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3メトキシブチルアセテートなどのエステル系、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコールなどのアルコール類、メチルセロソルブ、セロソルブ(エチルセロソルブ)、ブチルセロソルブ、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトールなどのエーテル系などの有機溶剤を用いることができ、またこれらの2種以上からなる混合物であっても構わない。これらの中でも、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素および脂環式炭化水素が好ましく、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素がより好適に用いられる。
【0048】
本発明に用いる重合開始剤(I−1)としては、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキサイド、ジクロルベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシベンゾエイト、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ペルオキシベンゾエート)ヘキシン−3、1,4−ビス(tert−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、ラウロイルパーオキサイド、tert−ブチルペルアセテート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシド)ヘキサン、tert−ブチルベンゾエート、tert−ブチルペルフェニルアセテート、tert−ブチルペルイソブチレート、tert−ブチルペル−sec−オクトエート、tert−ブチルペルピベレート、クメンハイドロパーオキサイドなどの有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、4,4'−アゾビス(4−シアノペンタ酸)、2,2'−アゾビス(2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオアミド)などのアゾ化合物が挙げられる。これらは、単独或いは2種以上を混合して用いることができる。
【0049】
上記で得られた熱可塑性エラストマー(A)および/または少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)は、酸変性ポリオレフィン(J)の塩および/または高級脂肪酸(K)の塩を用いて、以下の方法にて水に分散できる。
【0050】
本発明に用いられる酸変性ポリオレフィン(J)の塩は、ポリオレフィンの重合体鎖に結合したカルボン酸の塩の基(部分中和物ないし部分ケン化物の時はカルボン酸基を含む)を、樹脂1グラム当たり、−COO−基として0.05〜5ミリモル、好ましくは0.1〜4ミリモルの濃度で含むオレフィン系樹脂である。
【0051】
また、酸変性ポリオレフィン(J)は、例えば、α−オレフィンなどからなるポリオレフィンに、中和されているか中和されていないカルボン酸基を有する単量体および/またはケン化されているかケン化されていないカルボン酸エステルを有する単量体を、グラフト共重合することにより得ることができる。
【0052】
前記の酸変性ポリオレフィン(J)の分子量は、GPCにより測定される数平均分子量(Mn)が500〜10,000の範囲にあるα−オレフィンの単独または2種以上の共重合体が好ましい。α−オレフィンの具体例としては、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、オクテンなどを挙げることができる。これらの中でも、特にエチレン単独重合体、プロピレン単独重合体およびエチレン−プロピレン共重合体が好ましい。
【0053】
中和されているか中和されていないカルボン酸基を有する単量体およびケン化されているかケン化されていないカルボン酸エステル基を有する単量体としては、例えば、エチレン系不飽和カルボン酸、その無水物またはそのエステルなどが挙げられる。
【0054】
ここでエチレン系不飽和カルボン酸としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸などが、その無水物としては、ナジック酸TM(エンドシス−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸)、無水マレイン酸、無水シトラコン酸などが、不飽和カルボン酸エステルとしては、上記エチレン系不飽和カルボン酸のメチル、エチルもしくはプロピルなどのモノエステルまたはジエステルなどが例示できる。これらの単量体は単独で用いることもできるし、また複数で用いることもできる。
【0055】
上記の単量体から選ばれるグラフト単量体を被グラフト重合体にグラフト共重合して変性物を製造するには、従来公知の種々の方法を採用することができる。例えば、被グラフト重合体を溶融させグラフト単量体を添加してグラフト共重合させる方法、或いは有機溶媒に溶解させグラフト単量体を添加してグラフト共重合させる方法などが挙げられる。いずれの場合にも、前記グラフト単量体を効率よくグラフト共重合させるためには、重合開始剤の存在下に反応を実施することが好ましい。
【0056】
グラフト反応は、通常60〜350℃の温度で行われる。重合開始剤の使用割合は、被グラフト重合体100重量部に対して、通常0.01〜20重量部の範囲である。重合開始剤としては、上記で記載した重合開始剤(I−1)などを挙げることができる。これらの重合開始剤の中でもジクミルペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、2,5−ジメチル−2,5−(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、1,4−ビス(tert−ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼンなどのジアルキルペルオキシドが好ましい。
【0057】
中和およびケン化に用いる塩基性物質としては、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属、ヒドロキシルアミン、水酸化アンモニウムなどの無機アミン、メチルアミン、エタノールアミンなどの有機アミン、アンモニア、酸化ナトリウム、過酸化ナトリウム、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の酸化物、水酸化物、炭酸ナトリウムなどのアルカリ金属およびアルカリ土類金属の弱酸塩を挙げることができる。
【0058】
塩基性物質により中和またはケン化されたカルボン酸基或いはカルボン酸エステル基としては、カルボン酸ナトリウム、カルボン酸カリウムなどのカルボン酸アルカリ金属塩またはカルボン酸アンモニウムが好適であり、中でもカルボン酸カリウムが好ましい。
【0059】
本発明で使用される高級脂肪酸(K)の塩としては、炭素数25〜60の脂肪酸の塩が好ましく、より好ましくは炭素数25〜40の脂肪酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アミン塩が挙げられ、好ましくは、モンタン酸、オレイン酸のアルカリ金属塩である。さらに、高級脂肪酸(K)の塩は、高級脂肪酸の塩のほかに、高級脂肪酸および/または高級脂肪酸のエステルを含んでいてもよい。エステルを構成するアルコール残基は、炭素数2〜30であるのが好ましく、炭素数6〜20であるのが特に好ましい。残基は直鎖状でも、分岐状でも差し支えない。炭素数が異なるものの混合物であってもよい。アルコール残基として、具体的には、セチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコールなどの高級アルコールの残基を挙げることができる。モンタン酸のエステルワックス、モンタンロウが特に好適である。
【0060】
高級脂肪酸(K)の塩は、上記の高級脂肪酸を中和および/または上記の高級脂肪酸エステルをケン化して得ることができる。この際、中和もしくはケン化されていない脂肪酸または脂肪酸エステルが共存する部分中和物ないし部分ケン化物であってもよい。中和およびケン化に用いることのできる塩基性物質としては、前記の塩基性物質を挙げることができる。
【0061】
さらに、水への分散安定性を向上させるために、各種界面活性剤(L)を使用することができる。例えば、アルキルナフタレンスルホン酸塩および金属石鹸(Zn、Al、Na、K塩)などのアニオン系界面活性剤、脂肪酸モノグリセライドなどのノニオン系界面活性剤、アルキルアンモニウムクロライド、両性界面活性剤並びに水溶性多価金属塩類などが挙げられる。これらの界面活性剤は、1種単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。この界面活性剤(L)の使用量は、熱可塑性エラストマーとα,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマーとからなる樹脂に対し、0.05〜40重量%程度が好ましく、0.1〜20重量%がさらに好ましく、特に0.1〜10重量%が好ましい。
【0062】
本発明で用いる熱可塑性エラストマー(A)および/または少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水系組成物は、前記各成分が一定の量比の範囲で含有されることが望ましい。すなわち、熱可塑性エラストマー(A)および/または少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)100重量部に対して、酸変性ポリオレフィン(J)の塩および/または高級脂肪酸(K)の塩は0.5〜30重量部、好ましくは1〜20重量部含まれることが望ましい。
【0063】
また、所望により添加される界面活性剤(L)は、熱可塑性エラストマー(A)および/または少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)100重量部当たり0.1〜40重量部、特に0.2〜20重量部の範囲で配合することが好ましい。
【0064】
また、水分の含有量は、熱可塑性エラストマー(A)および/または少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)に対して1〜25重量%、好ましくは1〜20重量%である。水分含有量が1重量%未満では、転相(水により樹脂固形分が連続相から分散相に変わること)が起り難く、好適な水性分散体が得られない。また25重量%を超えると、水性分散体が流動性を持つようになる。つまり、1〜25%の範囲にすることにより、見かけ上、固体の水性分散体とすることができる。
【0065】
上記のような水系組成物は、前記熱可塑性エラストマー(A)および/または少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)と酸変性ポリオレフィンおよび/または高級脂肪酸とは、例えば、前記熱可塑性エラストマー(A)および/または少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)と前記の酸変性ポリオレフィンおよび/または前記脂肪酸および/または前記脂肪酸エステルとを溶融混練した後に、これに塩基性物質と水とを添加後、さらに溶融混練し、中和および/またはケン化と、前記熱可塑性エラストマー(A)および/または少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水相への分散(転相)を行う方法や、予め、前記酸変性ポリオレフィンおよび/または前記脂肪酸および/または前記脂肪酸エステルに塩基性物質として水を添加して、中和および/またはケン化し、これを前記熱可塑性エラストマー(A)および/または少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)と溶融混練した後、さらに、水を添加して、溶融混練を行って前記熱可塑性エラストマー(A)および/または少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水相への分散(転相)を行う方法で製造されることが好ましい。
【0066】
前者の方法が簡便で、かつ粒子直径が小さく均一なものが得られるので好ましい。転相に利用する溶融混練手段は、公知のいかなるものでもよいが、好適には、ニーダー、バンバリーミキサー、多軸スクリュー押出機を例示することができる。
【0067】
中和またはケン化のための前記塩基性物質添加の割合は、全カルボン酸またはカルボン酸エステルの60〜200%、好ましくは80〜170%である。また、溶融混練と転相によって得た水性分散体には、水が1〜25%含有されているが、この水分含有量のまま、或いはこれに水を補給し粘度を下げて、得ることができる。
【0068】
[ウレタン樹脂(U)]
本発明に使用されるウレタン樹脂(U)の水系樹脂組成物を構成する成分である多官能イソシアネート化合物としては、例えば、エチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネートなどの各種脂肪族ポリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、4,4´−ジシクロヘキシルメタン−ジイソシアネートなどの脂環式ポリイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、4,4´−ジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート、チオジエチルジイソシアネートなどの含硫脂肪族イソシアネート、ジフェニルスルフィド−2,4´−ジイソシアネートなどの芳香族スルフィド系イソシアネート、ジフェニルジスルフィド−4,4´−ジイソシアネートなどの脂肪族ジスルフィド系イソシアネート、ジフェニルスルホン−4,4´−ジイソシアネートなどの芳香族スルホン系イソシアネート、4−メチル−3−イソシアナトベンゼンスルホニル−4´−イソシアナトフェノールエステルなどのスルホン酸エステル系イソシアネート、4,4´−ジメチルベンゼンスルホニル−エチレンジアミン−4,4´−ジイソシアネートなどの芳香族スルホン酸アミド系イソシアネート、チオフェン−2,5−ジイソシアネートなどの含硫複素環化合物などが挙げられる。
【0069】
また、これらのアルキル置換体、アルコキシ置換体、ニトロ置換体や、多価アルコールとのプレポリマー型変性体、カルボジイミド変性体、ウレア変性体、ビュレット変性体、ダイマー化あるいはトリマー化反応生成物なども使用できるが、上記化合物以外の多官能イソシアネート化合物を使用しても構わない。また、これらの多官能イソシアネート化合物は、1種または2種以上の混合物で使用することもできる。
【0070】
上記化合物のうち、得られた樹脂およびそれをコートし皮膜形成させた後の皮膜の耐黄変性、熱安定性、光安定性の点、または多官能イソシアネート化合物の入手のし易さから、脂肪族ポリイソシアネートおよび脂環式ポリイソシアネート化合物が好ましく、それらの中でもヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4´−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、2,5−ビスイソシアナートメチルノルボルナン、2,6−ビスイソシアナートメチルノルボルナンおよびこれらの誘導体が特に好ましい。
【0071】
多官能イソシアネート化合物と反応し得る活性水素基を、1分子中に少なくとも2個有する活性水素化合物としては、例えば、以下のものが挙げられる。各種のポリオール化合物:エチレングリコール、プロピレングリコール、ペンタエリスリトール、ソルビトールなどの脂肪族ポリオール、ジヒドロキシナフタレン、トリヒドロキシナフタレンなどの芳香族ポリオール、ジブロモネオペンチルグリコールなどのハロゲン化ポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエチレングリコール、ポリエーテルポリオール、ポリチオエーテルポリオール、さらに、シュウ酸、アジピン酸などの有機酸と前記ポリオールとの縮合反応生成物、前記ポリオールとエチレンオキシドやプロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドとの付加反応生成物、アルキレンポリアミンとアルキレンオキシドとの付加反応生成物、2,2−ジメチロール乳酸、2,2−ジメチロールプロピオン酸、カプロラクトン変性品、2−メルカプトエタノール、3−メルカプト−1,2−プロパンジオールなどが挙げられる。この他、エチレンジアミン、ジエチレントリアミンなどのポリアミノ化合物、セリン、リジン、ヒスチジンなどのα−アミノ酸も使用することができる。
【0072】
本発明において活性水素化合物は、分岐骨格を有さない直鎖構造の化合物を使用することが好ましく、さらに、融点(Tm)が40℃以下であるようなポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリオレフィンポリオールおよびこれらの共重合体や混合物を、全活性水素化合物100重量部中、50重量部以上98重量部以下使用することが好ましい。50重量部未満であると、水性コート材から得られた皮膜の風合いが悪化する傾向にあり、98重量部を超えると、皮膜強度、硬度が低下する傾向にある。これらの化合物はそれぞれ単独で、また、2種類以上混合して用いてもよい。
【0073】
また、本発明に用いられるウレタン樹脂(U)の水系樹脂組成物として安定化させるためには、公知の材料、安定化技術を用いることができるが、分子中にカルボキシル基、スルホニル基およびエチレンオキシド基を1種以上有していることが好ましく、カルボキシル基および/またはスルホニル基を1以上有していることがより好ましい。これらの原子団を導入する構成成分としては、例えば、2,2−ジメチロール乳酸、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン酸、2,2−ジメチロール吉草酸、3,4−ジアミノブタンスルホン酸、3,6−ジアミノ−2−トルエンスルホン酸、ポリエチレングリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの重付加物、エチレングリコールと前記活性水素化合物との重合体などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0074】
分子中にこれらの原子団を導入することで、樹脂の機械的安定性、他成分との混和安定性が向上する傾向にある。
上記のカルボキシル基および/またはスルホニル基含有化合物を用いる際の好ましい量は、ウレタン樹脂(U)の水系樹脂組成物の固形分換算における酸価が2〜35KOHmg/g、より好ましくは3〜30KOHmg/gの範囲内である。上記酸価の範囲未満であると、樹脂の機械的安定性が低下する傾向にある。
【0075】
ウレタン樹脂(U)の水系樹脂組成物の製造方法は、特に制限されるものではないが、例えば、以下のような方法が挙げられる。多官能イソシアネート化合物、前記活性水素化合物中におけるイソシアネート基と反応し得る活性水素基を有する化合物および前記化合物中のイソシアネート基と反応し得る活性水素基を有し、かつ分子中にカルボキシル基、スルホニル基またはエチレンオキシド基を有する少なくとも1種の化合物を、イソシアネート基が過剰になるような当量比で、適当な有機溶剤の存在下または非存在下に反応させ、分子末端にイソシアネート基を有したウレタンプレポリマーを製造し、その後、上記プレポリマー中にカルボキシル基および/またはスルホニル基を有するものは、三級アミンなどの中和剤により中和し、次いで、この中和プレポリマーを鎖伸長剤含有の水溶液中に投入して反応させた後、系内に有機溶剤を含有する場合は、それを除去して得る方法や、上記の方法で得た未中和ウレタンプレポリマーを、中和剤を含有し、かつ鎖伸長剤を含有する水溶液中に投入して反応させて得る方法や、前記の方法で得た中和ウレタンプレポリマー中に、鎖伸長剤を含有する水溶液を加え、反応させて得る方法や、前記の方法で得た未中和のウレタンプレポリマー中に、中和剤を含有し、かつ鎖伸長剤を含有する水溶液を加え、反応させて水分散液を得る方法などがある。
【0076】
本発明に用いられる中和剤は、特に制限されるものではないが、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミンのようなアルカノールアミン類、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、ピリジン、N−メチルイミダゾール、アンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミンのような3級アミン類、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムのようなアルカリ金属化合物、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドのような4級アンモニウム化合物が挙げられ、これらの化合物は、1種または2種以上の混合物として使用することができる。
【0077】
前記中和剤の使用量は、好ましくは、前記カルボキシル基および/またはスルホニル基を有するポリウレタン樹脂中のカルボキシル基およびまたはスルホニル基1当量に対し、0.5〜3当量、より好ましくは0.7〜1.5当量である。前記範囲未満であると、ウレタン樹脂(U)の水系樹脂組成物の水中における安定性が低下する傾向にある。
【0078】
本発明に用いられる鎖伸長剤としては、例えば、水、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、NBDA(商品名、三井化学株式会社製)、N−メチル−3,3´−ジアミノプロピルアミンおよびジエチレントリアミンとアクリレートとのアダクトまたはその加水分解生成物などのポリアミン類が適当である。
【0079】
上記ウレタン樹脂(U)の水系樹脂組成物を得る際に使用する溶剤としては、メチルエチルケトン、アセトンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル類、テトラヒドロフランなどが挙げられるが、溶剤の沸点が100℃以下のものであれば特に限定されるものではなく、これらの溶剤は単独でまたは2種類以上の混合状態で用いることができる。溶剤の沸点が100℃を超える、すなわち水の沸点を超える溶剤の使用は、水分散体形成後の溶液から溶剤のみを完全に留去することが困難になり、皮膜中へ高沸点溶剤が残存し物性へ影響するので、性能発現のため止むを得ず使用する場合には、ウレタン樹脂(U)の水系樹脂組成物100重量部に対し10重量部以下の量で用いることが好ましい。
【0080】
また、本発明で用いられるウレタン樹脂(U)の水系樹脂組成物は、他の単量体、樹脂成分などの他成分と反応させることによって変性体としても使用できる。さらに、本発明で得られたウレタン樹脂(U)の水系樹脂組成物中において、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、アクリルアミド、メタクリルアミド、スチレン、アクリロニトリル、ブタジエン、酢酸ビニル、エチレン、プロピレン、イタコン酸、マレイン酸などの少なくとも1種以上のモノマーを重合させた複合体としても使用できる。
【0081】
このようにして得られたウレタン樹脂(U)の水系樹脂組成物の中でも、破断伸び率が0.1〜800%であることが好ましい。さらに、水への安定性を向上させるために、上記の界面活性剤(L)を使用することができる。
【0082】
[α,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−1)からなる樹脂(G)]
本発明に使用されるα,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−1)からなる樹脂(G)の水系樹脂組成物を構成する共重合性モノマー(G−1)としては、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、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−アミル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、n−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、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ラウロイル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル類、ヒドロキシエチルアクリレート、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−ヒドロキシブチルアクリレート、ラクトン変性ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレートなどの水酸基含有ビニル類、アクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノアクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチルアクリレートなどのカルボキシル基含有ビニル類およびこれらのモノエステル化物、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基含有ビニル類、ビニルイソシアナート、イソプロペニルイソシアナートなどのイソシアナート基含有ビニル類、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、t−ブチルスチレンなどの芳香族ビニル類、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、マレイン酸アミドなどのアミド類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類、N、N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N、N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N、N−ジプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、N、N−ジブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N、N−ジヒドロキシエチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどのアミノアルキル(メタ)アクリレート類、スチレンスルホン酸、スチレンスルホン酸ソーダ、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸などの不飽和スルホン酸類、モノ(2−メタクリロイロキシエチル)アシッドホスフェート、モノ(2−アクリロイロキシエチル)アシッドホスフェートなどの不飽和リン酸類、その他アクリロニトリル、メタクリルニトリル、2−メトキシエチルアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、エチレン、プロピレン、C4〜C20のα−オレフィン、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル(メタ)アクリレート、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル(メタ)アクリレート、2−(2'−ヒドロキシ−5'−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。また、前記単量体、或いはその共重合体をセグメントに有し、末端にビニル基を有するマクロモノマー類なども使用できる。
【0083】
また、本発明に用いられるその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマーとしては、無水マレイン酸、無水シトラコン酸などの無水カルボン酸類などが挙げられる。
また、ここに記載されたメチル(メタ)アクリレートのような記載は、メチルアクリレートおよびメチルメタアクリレートを示す。
【0084】
本発明に使用されるα,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−1)からなる樹脂(G)の水系樹脂組成物の製造方法としては、特に制限されるものではないが、例えば、有機溶剤(H)中で共重合性モノマー(G−1)と重合開始剤(I−1)を重合させる溶液重合などで得られた樹脂溶液に、塩基性物質、イオン交換水を添加後、有機溶剤を除去する方法や、水中で界面活性剤(L)、下記の重合開始剤(I−2)存在下、共重合性モノマー(G−1)を重合する乳化重合法など公知の方法で製造することができる。
【0085】
本発明のα,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−1)からなる樹脂(G)の水系樹脂組成物を得る方法で、前者のような場合、共重合性モノマー(G−1)に塩基性物質で中和し得る酸性基を含有する必要がある。具体的には、共重合性モノマー(G−1)に記載のカルボキシル基含有ビニル類を用い、樹脂の酸価が10mgKOH/g以上として合成する。樹脂の酸価としては、10mgKOH/g以上が好ましく、さらに好ましくは15mgKOH/g以上である。酸価が10mgKOH/g未満になると、親水性が低くなり水性化が困難となる。前記記載の酸価は、溶剤を除いた樹脂(ソリッド)での値である。
【0086】
さらに、用いる有機溶剤(H)は、沸点が100℃以下のものであれば特に限定されるものではなく、これらの溶剤は単独でまたは2種類以上の混合状態で用いることができる。溶剤の沸点が100℃を超える、すなわち水の沸点を超える溶剤の使用は、水分散体形成後の溶液から溶剤のみを完全に留去することが困難になり、皮膜中へ高沸点溶剤が残存し、物性へ影響する。性能発現のため止むを得ず使用する場合には、α,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−1)からなる樹脂(G)の水系樹脂組成物100重量部に対し10重量部以下で用いることが好ましい。
【0087】
本発明のα,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−1)からなる樹脂(G)の水系樹脂組成物を合成するのに用いる重合開始剤としては、前記に記載の重合開始剤(I−1)を用いることができ、これらは単独或いは2種以上併用して用いることができる。
【0088】
本発明のα,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−1)からなる樹脂(G)の水系樹脂組成物を合成するのに用いる塩基性物質は、前記の塩基性物質を用いることができ、添加量はカルボキシル基の50〜100モル%である。また、これらは、2種以上を併用しても構わない。
【0089】
本発明のα,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−1)からなる樹脂(G)の水系樹脂組成物を合成する際に用いる重合開始剤(I−2)としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウムなどの過硫酸塩、過酸化水素、前記した重合開始剤(I−1)、或いは、これらと鉄イオンなどの金属イオンおよびナトリウムスルホキシレート、ホルムアルデヒド、ピロ亜硫酸ソーダ、亜硫酸水素ナトリウム、L−アスコルビン酸、ロンガリットなどの還元剤との組合せによるレドックス開始剤などが挙げられ、これらの1種もしくは2種類以上を用いることができる。開始剤の使用量は通常、単量体の総量に対して0.1〜5重量%である。さらに水への安定性を向上させるために、上記の界面活性剤(L)を使用することができる。
【0090】
本発明で用いられるα,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−1)からなる樹脂(G)の水系樹脂組成物は、DSCにより測定されるTgが−60℃〜50℃であることが好ましく、さらに好ましくは−30℃〜30℃である。また、GPCによる重量平均分子量は5,000〜500,000であることが好ましく、さらに10,000〜200,000であることが好ましい。
【0091】
[石油系炭化水素樹脂(D)]
本発明で用いられる石油系炭化水素樹脂(D)は、例えば、タールナフサのC5留分を主原料とする脂肪族系石油樹脂、C9留分を主原料とする芳香族系石油樹脂およびそれらの共重合系脂環族である。C5系石油樹脂(ナフサ分解油のC5留分を重合した樹脂)、C9系石油樹脂(ナフサ分解油のC9留分を重合した樹脂)、C5C9共重合石油樹脂(ナフサ分解油のC5留分とC9留分とを共重合した樹脂)が挙げられ、タールナフサ留分のスチレン類、インデン類、クマロン、その他ジシクロペンタジエンなどを含有しているクマロンインデン系樹脂、p−ターシャリブチルフェノールとアセチレンの縮合物に代表されるアルキルフェノール類樹脂、ο−キシレン、p−キシレン、m−キシレンをホルマリンと反応させたキシレン系樹脂なども挙げられる。これらは、単独または2種類以上組み合わせて使用することができる。これらの中でも、GPCによる測定で重量平均分子量が1,000〜50,000である石油系炭化水素樹脂が好ましく、中でも1,500〜30,000であることが好ましい。また、これらの樹脂に極性基を有するものは、さらに好ましい。
【0092】
[ロジン系樹脂(E)]
本発明で用いられるロジン系樹脂(E)としては、天然ロジン、重合ロジン、マレイン酸、フマル酸、(メタ)アクリル酸などで変性した変性ロジンが挙げられる。また、ロジン誘導体としては、前記のロジン類のエステル化物、フェノール変性物およびそのエステル化物などが挙げられ、これらの水素添加物も挙げることができる。
【0093】
[テルペン系樹脂(F)]
本発明で用いられるテルペン系樹脂(F)としては、α−ピネン、β−ピネン、リモネン、ジペンテン、テルペンフェノール、テルペンアルコール、テルペンアルデヒドなどからなる樹脂が挙げられ、α−ピネン、β−ピネン、リモネン、ジペンテンなどにスチレンなどの芳香族モノマーを重合させた芳香族変性のテルペン系樹脂など、およびこれらの水素添加物も挙げることができる。中でもテルペンフェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂およびこれらの水素添加物が好ましい。
【0094】
本発明では、石油系炭化水素樹脂(D)、ロジン系樹脂(E)、テルペン系樹脂(F)を併用して使用することもできる。
本発明は、上記した熱可塑性エラストマー(A)および/または少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水系樹脂組成物と、α,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−1)からなる樹脂(G)の水系樹脂組成物またはウレタン樹脂(U)の水系樹脂組成物と、石油系炭化水素樹脂(D)および/またはロジン系樹脂(E)および/またはテルペン系樹脂(F)の水系樹脂組成物とを混合することを特徴とし、混合とはそれぞれ安定に存在する水系樹脂組成物を攪拌下にて、混ぜ合わせることである。
【0095】
本発明は、上記の熱可塑性エラストマー(A)および/または少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水系樹脂組成物10〜98重量部と、α,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−1)からなる樹脂(G)の水系樹脂組成物またはウレタン樹脂(U)の水系樹脂組成物1〜89重量部と、石油系炭化水素樹脂(D)および/またはロジン系樹脂(E)および/またはテルペン系樹脂(F)の水系樹脂組成物1〜89重量部とからなり、(A)および/または(B)、(G)または(U)、(D)および/または(E)および/または(F)の合計が100重量部となるように混合することが好ましく、熱可塑性エラストマー(A)および/または少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水系樹脂組成物20〜80重量部と、α,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−1)からなる樹脂(G)の水系樹脂組成物またはウレタン樹脂(U)の水系樹脂組成物10〜70重量部と、石油系炭化水素樹脂(D)および/またはロジン系樹脂(E)および/またはテルペン系樹脂(F)の水系樹脂組成物10〜70重量部とからなり、(A)および/または(B)、(G)または(U)、(D)および/または(E)および/または(F)の合計が100重量部となるように混合することがさらに好ましい。
【0096】
本発明のコート材のうちで、活性水素および/または水酸基を持つ組成物は、活性水素および/または水酸基と反応可能な硬化剤を用いることができる。
例えば、分子内にイソシアナート基を有する硬化剤と混合することで、ウレタン結合を有する塗料、プライマーとして用いることができる。前記の硬化剤としては、イソシアナート基が、オキシム類、ラクタム類、フェノール類などのブロック剤で処理したものが水中に存在するようなタケネートWBシリーズ(三井武田ケミカル(株)製)、エラストロンBNシリーズ(第一工業製薬(株)製)などが挙げられる。
【0097】
また、メラミン、尿素、ベンゾグアナミン、グリコールウリルなどの少なくとも1種と、ホルムアルデヒドから合成される樹脂であって、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノールなどの低級アルコールによってメチロール基の1部または全部をアルキルエーテル化したようなアミノ樹脂も硬化剤として使用することができる。
【0098】
さらには、オキサゾリン化合物を硬化剤として用いることもできる。前記の硬化剤としては、2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−4−メチル−2−オキサゾリンなどを挙げることができる。
【0099】
本発明のコート材と活性水素および/または水酸基と反応可能な硬化剤とは、任意の割合で使用することができる。活性水素および/または水酸基と反応可能な硬化剤がイソシアナート基を有する硬化剤である場合の配合割合は、活性水素とイソシアナート基の当量比で0.5:1.0〜1.0:0.5の範囲が好ましく、0.8:1.0〜1.0:0.8の範囲がさらに好ましい。
【0100】
また、活性水素および/または水酸基と反応可能な硬化剤がアミノ樹脂である場合は、本発明のコート材/アミノ樹脂のソリッドの重量比で95/5〜20/80の範囲で用いることが好ましく、90/10〜60/40の範囲がさらに好ましい。
【0101】
さらには、活性水素および/または水酸基と反応可能な硬化剤がオキサゾリン化合物である場合は、本発明のコート材/アミノ樹脂のソリッドの重量比で95/5〜20/80の範囲で用いることが好ましく、90/10〜60/40の範囲がさらに好ましい。上記の硬化剤を混合したものは、そのままでも塗工し硬化させることもできるが、必要に応じて反応性触媒を併用することもできる。
【0102】
その他必要に応じて、滑性付与剤(例えば、合成ワックス、天然ワックスなど)、粘接着性付与剤、架橋剤、成膜助剤、レベリング剤、粘弾性調整剤、濡れ剤、難燃剤(例えば、ポリリン酸アンモニウムなどのリン含有樹脂、リン酸エステル、メラミン、ホウ酸亜鉛、水酸化マグネシウムなど)、安定化剤、防錆剤、防かび剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤、耐熱安定剤、起泡剤、消泡剤、湿潤剤、凝固剤、ゲル化剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、付香剤、粘着防止剤、離型剤、沈降防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、染料、顔料、充填剤、有機溶剤、油(鉱物系潤滑油、鉱物油、合成油、植物油など)などの添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で添加してもよい。これらの添加剤は単独でも用いても、2種以上を併用してもよい。
【0103】
本発明のコート材、或いは本発明のコート材に活性水素および/または水酸基と反応可能な硬化剤を混合したものの塗布方法は、特に限定するものではないが、噴霧塗布により行うのが好適であり、例えば、スプレーガンで被塗装表面に吹きつけ、塗布を行うことができる。塗布は通常、常温にて容易に行うことができ、また塗布後の乾燥方法についても特に限定はなく、適宜、自然乾燥や加熱強制乾燥などの方法で乾燥することができる。また、コート層の厚さは、積層体の用途などによって適宜選択されるため特に限定されるものではない。
【0104】
また、本発明のコート材、或いは本発明のコート材に活性水素および/または水酸基と反応可能な硬化剤を混合したものは、その特徴から上記以外にも、水性エポキシ樹脂、水性ポリエステル樹脂、水性アルキド樹脂、或いはこれらの樹脂を含有する塗料などを混合して使用することができる。特に本発明のコート材、或いは本発明のコート材に活性水素および/または水酸基と反応可能な硬化剤を混合したものは、プラスチック、金属、紙、木材、繊維、ガラス、ゴム、セラミック、コンクリート、アスファルトなどの各種材料への塗料およびプライマーとして、とりわけ塗膜にすることで無処理ポリオレフィン系樹脂フィルムやシート、或いは成形物などへの塗料およびプライマーとして、或いは鋼板やアルミニウムなどの金属への塗料およびプライマーとして使用することができる。
【実施例】
【0105】
以下、本発明の組成物の製法および各種試験例を挙げ、さらに説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
以下において、部および%は、特記していない限り重量基準である。
【0106】
熱可塑性エラストマー(A)の水系樹脂組成物
<製造例A−1>
熱可塑性エラストマー(A)の水系樹脂組成物は、熱可塑性エラストマー(A)としてプロピレン−ブテン−エチレン共重合体(デグサジャパン株式会社製、VESTOPLAST792)100重量部、酸変性ポリプロピレン(J)として無水マレイン酸変性ポリプロピレンワックス(三井化学株式会社製、ハイワックスNP0555A:無水マレイン酸グラフト量 3重量%)10重量部および高級脂肪酸(K)としてオレイン酸カリウム3重量部を混合したものを、2軸スクリュー押出機(池貝鉄工株式会社製、PCM−30,L/D=40)のホッパーより3000g/時間の速度で供給し、同押出機のベント部に設けた供給口より、水酸化カリウムの20%水溶液を90g/時間の割合で連続的に供給し、加熱温度210℃で連続的に押出し、該押出された樹脂混合物を、同押出機口に設置したジャケット付きスタティックミキサーで110℃まで冷却し、さらに80℃の温水中に投入することにより得た。得られた水系樹脂組成物は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11で、平均粒径:0.5μm(マイクロトラックの測定)であった。
【0107】
<製造例A−2>
熱可塑性エラストマー(A)を、プロピレン−エチレン共重合体(三井化学株式会社製、タフマーS4020)に変更したこと以外は、製造例A−1と同様の方法で水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11、平均粒径:0.5μm(マイクロトラックの測定)であった。
【0108】
<製造例A−3>
熱可塑性エラストマー(A)を、スチレン−ブタジエンブロック共重合体の水素添加物(旭化成ケミカルズ株式会社製、タフテックH1041)に変更したこと以外は、製造例A−1と同様の方法で水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11、平均粒径:0.5μm(マイクロトラックの測定)であった。
【0109】
<製造例A−4>
熱可塑性エラストマー(A)を、スチレン−ブタジエン共重合体の水素添加物(JSR株式会社製、ダイナロン1320P)に変更したこと以外は、製造例A−1と同様の方法で水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11、平均粒径:0.5μm(マイクロトラックの測定)であった。
【0110】
少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水系樹脂組成物
<製造例B−1>
少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)は、熱可塑性エラストマー(A)としてのプロピレン−ブテン−エチレン共重合体(デグサジャパン株式会社製、VESTOPLAST792)100重量部に対し、無水マレイン酸1.2重量部、有機過酸化物(日本油脂株式会社製、パーへキシン25B)0.2重量部を加え、充分混合した後、2軸押出機(日本プラコン株式会社製、30mm押出機、L/D=42、同方向回転、ベント無し)を用いて、押出温度200℃、回転数500回転/分、押出量20kg/時間で反応させて得た。少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水系樹脂組成物は、この得られた変性物に、酸変性ポリプロピレン(J)として無水マレイン酸変性ポリプロピレンワックス(三井化学株式会社製、ハイワックスNP0555A:無水マレイン酸グラフト量 3重量%)10重量部および高級脂肪酸(K)としてオレイン酸カリウム3重量部とを混合したものを、2軸スクリュー押出機(池貝鉄工株式会社製、PCM−30,L/D=40)のホッパーより3000g/時間の速度で供給し、同押出機のベント部に設けた供給口より、水酸化カリウムの20%水溶液を90g/時間の割合で連続的に供給し、加熱温度210℃で連続的に押出し、該押出された樹脂混合物を、同押出機口に設置したジャケット付きスタティックミキサーで110℃まで冷却し、さらに80℃の温水中に投入することにより得た。得られた水系樹脂組成物は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11で、平均粒径:0.5μm(マイクロトラックの測定)であった。
【0111】
<製造例B−2>
少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)を、酸変性のスチレン−ブタジエンブロック共重合体の水素添加物(旭化成ケミカルズ株式会社製、タフテックM1943)に変更したこと以外は、製造例B−1と同じ方法で水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11、平均粒径:0.5μm(マイクロトラックの測定)であった。
【0112】
熱可塑性エラストマー(A)および少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水系樹脂組成物
<製造例AB−1>
熱可塑性エラストマー(A)および少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水系樹脂組成物は、前記の熱可塑性エラストマー(A)としてVESTOPLAST792を70重量部、少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)として、タフテックM1943を30重量部、酸変性ポリプロピレン(J)としてハイワックスNP0555A10重量部および高級脂肪酸(K)としてオレイン酸カリウム3重量部を混合したものを、2軸スクリュー押出機(池貝鉄工株式会社製、PCM−30,L/D=40)のホッパーより3000g/時間の速度で供給し、同押出機のベント部に設けた供給口より、水酸化カリウムの20%水溶液を90g/時間の割合で連続的に供給し、加熱温度210℃で連続的に押出し、該押出された樹脂混合物を、同押出機口に設置したジャケット付きスタティックミキサーで110℃まで冷却し、さらに80℃の温水中に投入することにより得た。得られた水系樹脂組成物は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11で、平均粒径:0.5μm(マイクロトラックの測定)であった。
【0113】
ウレタン樹脂(U)の水系樹脂組成物
<製造例U−1>
攪拌機、温度計、還流冷却装置および窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(保土ヶ谷化学工業株式会社製、PTG2000SN)399.5g、2,2−ジメチロールブタン酸21.0g、1,4−ブタンジオール12.4g、ヘキサメチレンジイソシアネート96.3gおよびメチルエチルケトン374.0gを仕込み、窒素ガス雰囲気下90℃で6時間反応させた。その後、60℃に冷却し、トリエチルアミン13.3gを添加し、この温度下で30分混合した。得られたプレポリマーを0.86%ヘキサメチレンジアミン水溶液1275.7gと混合攪拌し、その後60℃で減圧下にてメチルエチルケトンを脱溶剤することにより、固形分:30%、固形分酸価:15KOHmg/g、pH:8、平均粒径:0.2μmのウレタン樹脂の水系樹脂組成物を得た。
【0114】
α,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−1)からなる樹脂(G)の水系樹脂組成物
<製造例G−1>
攪拌機、温度計、還流冷却装置および窒素導入管を備えた反応容器に、イオン交換水300gおよびラウリル硫酸ナトリウム1gを仕込み、攪拌下、窒素置換しながら75℃まで昇温した。内温を75℃に保持し、重合開始剤としての過硫酸カリウム2gを添加し、溶解後、予めイオン交換水250g、ラウリル硫酸ナトリウム1g、アクリルアミド9gにスチレン200g、2−エチルヘキシルアクリレート220g、メタクリル酸9gを攪拌下に加えて作成した乳化物を、反応容器に連続的に6時間かけて滴下して重合させた。滴下終了後、5時間熟成、中和することにより水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物は、固形分濃度:40%、pH:8、平均粒径:0.2μmであった。
【0115】
<製造例G−2>
攪拌機、温度計、還流冷却装置および窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、トルエン500g、酢酸エチル100gを仕込み、窒素ガス雰囲気下85℃に加熱昇温した。次いでこの中に、共重合モノマーとしてのメチルメタクリレート150g、エチルアクリレート100g、2−ヒドロキシエチルアクリレート30g、メタクリル酸20gと3gの重合開始剤(以下PBOと略記する)との混合液を4時間かけてフィードし反応させた。フィード終了から1時間後と2時間後にPBOをそれぞれ0.2g添加し、最後の添加から2時間反応させ、樹脂溶液を得た。得られた樹脂溶液にトリエチルアミンで理論上100%となるように中和を行い、不揮発分が40%となるように脱イオン水を添加したのち、減圧下、トルエンと酢酸エチルを除去することにより、固形分:40%、pH:8の水系樹脂組成物を得た。
【0116】
石油系炭化水素樹脂(D)の水系樹脂組成物
<製造例D−1>
攪拌機、温度計、還流冷却装置および窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、ヘキサン300g、石油樹脂(三井化学株式会社製、ハイレッツT−480X)300gを仕込み、還流下、加熱溶解した。この溶液500g、蒸留水250gおよびドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(花王株式会社製、ネオペレックスF−25)1.5gを混合し、回転数10000rpmで15分間攪拌した。次いで、ポリアクリル酸(和光純薬品工業株式会社製、ハイビスワコー304)0.7gを加え、攪拌混合し、乳化液を得た。この乳化液中のヘキサンをエバポレータで減圧留去し、石油系炭化水素樹脂(D)の水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物は、収率:98%、固形分濃度:50%、pH:8、平均粒径:0.6μm(マイクロトラックの測定)であった。
【0117】
参考例1
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010(日信化学工業株式会社製)の50%水溶液を1.5g滴下し、その後、製造例U−1で得た水系樹脂組成物を25g滴下混合し、さらに製造例D−1で得た水系樹脂組成物を45g滴下混合してコート材を得た。
【0118】
参考例2
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.5g滴下し、その後、製造例U−1で得た水系樹脂組成物を25g滴下混合し、さらにロジン系樹脂の水系樹脂組成物であるスーパーエステルE720(荒川化学工業株式会社製)を45g滴下混合してコート材を得た。
【0119】
参考例3
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.5g滴下し、その後、製造例U−1で得た水系樹脂組成物を25g滴下混合し、さらにテルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050(ヤスハラケミカル株式会社製)を45g滴下混合してコート材を得た。
【0120】
参考例4
製造例U−1で得られた水系樹脂組成物25gを、ウレタン樹脂(U):タケラックW615(三井武田ケミカル株式会社製)21.4gに変更したこと以外は、参考例3と同じ方法でコート材を得た。
【0121】
参考例5
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物を、製造例A−2で得られた水系樹脂組成物に変更したこと以外は、参考例3と同じ方法でコート材を得た。
【0122】
参考例6
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物を、製造例A−3で得られた水系樹脂組成物に変更したこと以外は、参考例3と同じ方法でコート材を得た。
【0123】
参考例7
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物を、製造例A−4で得られた水系樹脂組成物に変更したこと以外は、参考例3と同じ方法でコート材を得た。
【0124】
参考例8
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物を、製造例B−1で得られた水系樹脂組成物に変更したこと以外は、参考例3と同じ方法でコート材を得た。
【0125】
参考例9
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物を、製造例B−2で得られた水系樹脂組成物に変更したこと以外は、参考例3と同じ方法でコート材を得た。
【0126】
参考例10
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を2.3g滴下し、その後、製造例U−1で得た水系樹脂組成物を75g滴下混合し、さらにテルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050を90g滴下混合してコート材を得た。
【0127】
参考例11
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.3g滴下し、その後、製造例U−1で得た水系樹脂組成物を21.4g滴下混合し、さらにテルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050を25.7g滴下混合してコート材を得た。
【0128】
参考例12
製造例AB−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.5g滴下し、その後、製造例U−1で得た水系樹脂組成物を25g滴下混合し、さらにテルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050を45g滴下混合してコート材を得た。
【0129】
参考例13
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.5g滴下し、その後、製造例U−1で得た水系樹脂組成物を25g滴下混合し、さらに製造例D−1で得た水系樹脂組成物を15g、テルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050を30g滴下混合してコート材を得た。
【0130】
参考例14
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.5g滴下し、その後、製造例U−1で得た水系樹脂組成物を25g滴下混合し、さらにロジン系樹脂の水系樹脂組成物であるスーパーエステルE720を15g、テルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050を30g滴下混合してコート材を得た。
【0131】
参考例15
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.5g滴下し、その後、製造例U−1で得た水系樹脂組成物を25g滴下混合し、さらに製造例D−1で得た水系樹脂組成物を10g、ロジン系樹脂の水系樹脂組成物であるスーパーエステルE720を10g、テルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050を25g滴下混合してコート材を得た。
【0132】
参考例16
参考例3で調製した水系樹脂組成物100gに、硬化剤:タケネートWD−720(三井武田ケミカル株式会社製)を15部混合しコート材を得た。
【0133】
参考例17
参考例3で調製した水系樹脂組成物100gに、硬化剤:サイメル236(サイテック社製)を10部と触媒であるキャタリスト500を0.8部混合しコート材を得た。
【0134】
参考例18
参考例3で調製した水系樹脂組成物100gに、硬化剤:エポクロスK−2020E(株式会社日本触媒製)を15部混合しコート材を得た。
【0135】
比較例1
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.1g滴下し、その後、製造例U−1で得た水系樹脂組成物を25g滴下混合してコート材を得た。
【0136】
比較例2
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.1g滴下し、その後、製造例D−1で得た水系樹脂組成物を15g滴下混合してコート材を得た。
【0137】
比較例3
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.1g滴下し、その後、ロジン系樹脂の水系樹脂組成物であるスーパーエステルE720を15g滴下混合してコート材を得た。
【0138】
比較例4
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.1g滴下し、その後、テルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050を15g滴下混合してコート材を得た。
【0139】
比較例5
製造例U−1で得た水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.2g滴下し、その後、ナノレットR1050を60g滴下混合してコート材を得た。
【0140】
比較例6
熱可塑性エラストマー(A)としてのプロピレン−ブテン−エチレン共重合体(デグサジャパン株式会社製、VESTOPLAST750)55.6重量部、C9系石油樹脂の水素化物(荒川化学工業株式会社製、アルコンP100)44.4重量部、酸変性ポリプロピレン(J)としてのハイワックスNP0555A10重量部および高級脂肪酸(K)としてのオレイン酸カリウム5重量部を混合したものを、2軸スクリュー押出機(池貝鉄工株式会社製、PCM−30,L/D=40)のホッパーより115g/時間の速度で供給し、同押出機のベント部に設けた供給口より、水酸化カリウムの20%水溶液をpHが7から13の間となるように連続的に供給し、加熱温度180℃で連続的に押出し、該押出された樹脂混合物を同押出機口に設置したジャケット付きスタティックミキサーで90℃まで冷却し、さらに80℃の温水中に投入することにより水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物は、収率:99%、固形分濃度:50%、pH:11で、平均粒径:0.6μm(マイクロトラックの測定)であった。この得られた水系樹脂組成物100重量部に、無黄変型エーテル水性ウレタン樹脂(三井武田ケミカル株式会社製、タケラックW6061)50重量部を混合攪拌しコート材を得た。
【0141】
実施例19
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.5g滴下し、その後、製造例G−1で得た水系樹脂組成物を17g滴下混合し、さらに製造例D−1で得た石油系炭化水素樹脂の水系樹脂組成物を45g滴下混合してコート材を得た。
【0142】
実施例20
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.5g滴下し、その後、製造例G−1で得た水系樹脂組成物を17g滴下混合し、さらにロジン系樹脂の水系樹脂組成物であるスーパーエステルE720(を45g滴下混合してコート材を得た。
【0143】
実施例21
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.5g滴下し、その後、製造例G−1で得た水系樹脂組成物を17g滴下混合し、さらにテルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050を45g滴下混合してコート材を得た。
【0144】
実施例22
製造例Gで得られた水系樹脂組成物17gを、製造例G−2で得られた水系樹脂組成物19gに変更したこと以外は、実施例21と同じ方法でコート材を得た。
【0145】
実施例23
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物を、製造例A−2で得られた水系樹脂組成物に変更したこと以外は、実施例21と同じ方法でコート材を得た。
【0146】
実施例24
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物を、製造例A−3で得られた水系樹脂組成物に変更したこと以外は、実施例21と同じ方法でコート材を得た。
【0147】
実施例25
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物を、製造例A−4で得られた水系樹脂組成物に変更したこと以外は、実施例21と同じ方法でコート材を得た。
【0148】
実施例26
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物を、製造例B−1で得られた水系樹脂組成物に変更したこと以外は、実施例21と同じ方法でコート材を得た。
【0149】
実施例27
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物を、製造例B−2で得られた水系樹脂組成物に変更したこと以外は、実施例21と同じ方法でコート材を得た。
【0150】
実施例28
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を2.3g滴下し、その後、製造例G−1で得た水系樹脂組成物を50g滴下混合し、さらに、ナノレットR1050を90g滴下混合してコート材を得た。
【0151】
実施例29
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.3g滴下し、その後、製造例G−1で得た水系樹脂組成物を14g滴下混合し、さらに、ナノレットR1050を26g滴下混合してコート材を得た。
【0152】
実施例30
製造例AB−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.5g滴下し、その後、製造例G−1で得た水系樹脂組成物を17g滴下混合し、さらにテルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050を45g滴下混合してコート材を得た。
【0153】
実施例31
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.5g滴下し、その後、製造例G−1で得た水系樹脂組成物を17g滴下混合し、さらに製造例D−1で得た水系樹脂組成物を15g、テルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050を30g滴下混合してコート材を得た。
【0154】
実施例32
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010)の50%水溶液を1.5g滴下し、その後、製造例G−1で得た水系樹脂組成物を17g滴下混合し、さらにロジン系樹脂の水系樹脂組成物であるスーパーエステルE720を15g、テルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050を30g滴下混合してコート材を得た。
【0155】
実施例33
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.5g滴下し、その後、製造例G−1で得た水系樹脂組成物を17g滴下混合し、さらに製造例D−1で得た水系樹脂組成物を10g、ロジン系樹脂の水系樹脂組成物であるスーパーエステルE720を10g、テルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050を25g滴下混合してコート材を得た。
【0156】
実施例34
実施例21で調製した水系樹脂組成物100gに、硬化剤:タケネートWD−720を15部混合しコート材を得た。
【0157】
実施例35
実施例21で調製した水系樹脂組成物100gに、硬化剤:サイメル236を10部および触媒であるキャタリスト500を0.8部混合しコート材を得た。
【0158】
実施例36
実施例21で調製した水系樹脂組成物100gに、硬化剤:エポクロスK−2020Eを15部混合しコート材を得た。
【0159】
比較例7
製造例A−1で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.1g滴下し、その後、製造例G−1で得た水系樹脂組成物を17g滴下混合してコート材を得た。
【0160】
比較例8
製造例G−1で得た水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を1.2g滴下し、その後、ナノレットR1050を90g滴下混合してコート材を得た。
【0161】
比較例9
熱可塑性エラストマー(A)としてのプロピレン−ブテン−エチレン共重合体(デグサジャパン株式会社製、VESTOPLAST750)55.6重量部、C9系石油樹脂の水素化物(荒川化学工業株式会社製、アルコンP100)44.4重量部、酸変性ポリプロピレン(J)としてのハイワックスNP0555Aを10重量部および高級脂肪酸(K)としてのオレイン酸カリウム5重量部を混合したものを、2軸スクリュー押出機(池貝鉄工株会社製、PCM−30,L/D=40)のホッパーより115g/時間の速度で供給し、同押出機のベント部に設けた供給口より、水酸化カリウムの20%水溶液をpHが7から13の間となるように連続的に供給し、加熱温度180℃で連続的に押出した。押出された樹脂混合物は、同押出機口に設置したジャケット付きスタティックミキサーで90℃まで冷却し、さらに80℃の温水中に投入して水系樹脂組成物1を得た。得られた水系樹脂組成物1は、収率:99%、固形分濃度:50%、pH:11で、平均粒径:0.6μm(マイクロトラックの測定)であった。
【0162】
別途、攪拌機、温度計、還流冷却装置および窒素導入管を備えた反応容器に、イオン交換水110gおよびドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2gを仕込み、攪拌下、窒素置換しながら70℃まで昇温した。内温を75℃に保持し、重合開始剤として過硫酸カリウム1gを添加し、溶解後、予めスチレン45g、2−エチルヘキシルアクリレート45g、グリシジルメタクリレート10g、n−ドデシルメルカプタンを混合したものを反応容器に連続的に3時間かけて滴下して重合させた。滴下終了後、5時間熟成、中和することにより水系樹脂組成物2を得た。得られた水系樹脂組成物2は、固形分濃度:40%、pH:8、平均粒径:0.1μmであった。
前記で得られた水系樹脂組成物1を100重量部、水系樹脂組成物2を50重量部混合攪拌してコート材を得た。
【0163】
熱可塑性エラストマー(A)の製造
<プロピレン系エラストマー製造例A−1−1>
充分に窒素置換した2000mlの重合装置に、917mlの乾燥ヘキサン、1−ブテン85 gとトリイソブチルアルミニウム(1.0 mmol)とを常温で仕込んだ後、重合装置内温度を65℃に昇温し、プロピレンで系内の圧力を0.77MPaになるように加圧した。その後、エチレンで系内圧力を0.78 MPaに調整した。次いで、ジメチルメチレン(3- tert -ブチル-5-メチルシクロペンタジエニル)フルオレニルジルコニウムジクロライド0.002mmolとアルミニウム換算で0.6mmolのメチルアルミノキサン(東ソー・ファインケム社製)とを接触させたトルエン溶液を重合器内に添加し、系内温度65℃、系内圧力を0.78MPaにエチレンで保ちながら、20分間重合し、20mlのメタノールを添加し重合を停止した。脱圧後、2Lのメタノール中で重合溶液からポリマーを析出し、真空下130℃、12時間乾燥した。得られたポリマーは60.4 gであった。また、得られたポリマーのブテン含有量は19 mol%、エチレン含有量は13mol%であり、融点は観測されず、デカリン中で測定される極限粘度[η]は1.7で、メルトフローレート(190℃、2.16kg)は8.5g/10分であり、Mw/Mnは2.0であった。
【0164】
<プロピレン系エラストマー製造例A−1−2>
充分に窒素置換した2000mlの重合装置に、866 mlの乾燥ヘキサン、1-ブテン90 gとトリイソブチルアルミニウム(1.0mmol)とを常温で仕込んだ後、重合装置内温を65℃に昇温し、プロピレンで0.7MPaに加圧した。次いで、ジメチルメチレン(3 - tert -ブチル-5 -メチルシクロペンタジエニル)フルオレニルジルコニウムジクロライド0.002 mmolとアルミニウム換算で0.6mmolのメチルアルミノキサン(東ソー・ファインケム社製)とを接触させたトルエン溶液を重合器内プロピレン・エチレン・α−オレフィン共重合体(A−3)に添加し、温度65℃、プロピレン圧0.7MPaを保ちながら30分間重合し、20mlのメタノールを添加し重合を停止した。脱圧後、2 Lのメタノール中で重合溶液からポリマーを析出し、真空下130℃、12時間乾燥した。得られたポリマーは、12.5gであった。また、得られたポリマーのブテン含有量は27.9mol%であり、融点は74..4℃であり、デカリン中で測定される極限粘度[η]は1.9で、メルトフローレート(230℃、2.16kg)は7g/10分であり、Mw/Mnは2.10であった。
【0165】
熱可塑性エラストマー(A)の水系樹脂組成物
<製造例A−5>
熱可塑性エラストマー(A)の水系樹脂組成物は、製造例A−1−1で得られたプロピレン系エラストマー100重量部、酸変性ポリプロピレン(J)として無水マレイン酸変性ポリプロピレンワックス(三井化学株式会社製、ハイワックスNP0555A:無水マレイン酸グラフト量 3重量%)10重量部および高級脂肪酸(K)としてオレイン酸カリウム3重量部を混合したものを、2軸スクリュー押出機(池貝鉄工株式会社製、PCM−30,L/D=40)のホッパーより3000g/時間の速度で供給し、同押出機のベント部に設けた供給口より水酸化カリウムの20%水溶液を90g/時間の割合で連続的に供給し、加熱温度210℃で連続的に押出し、該押出された樹脂混合物を同押出機口に設置したジャケット付きスタティックミキサーで110℃まで冷却し、さらに80℃の温水中に投入することにより得た。得られた水系樹脂組成物は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11で、平均粒径:0.4μm(マイクロトラックの測定)であった。
【0166】
<製造例A−6>
熱可塑性エラストマー(A)を、製造例A−1−2で得られたプロピレン系エラストマーに変更したこと以外は、製造例A−5と同様の方法で水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11、平均粒径:0.4μm(マイクロトラックの測定)であった。
【0167】
プロピレン系重合体の合成
<製造例1>
充分に窒素置換した2000mlの重合装置に、833mlの乾燥ヘキサン、1−ブテン100gとトリイソブチルアルミニウム(1.0mmol)とを常温で仕込んだ後、重合装置内温を40℃に昇温し、プロピレンで系内の圧力を0.76MPaとなるように加圧した後に、エチレンで系内圧力を0.8MPaに調整した。次いで、ジメチルメチレン(3−tert−ブチル−5−メチルシクロペンタジエニル)フルオレニルジルコニウムジクロライド0.001mmolとアルミニウム換算で0.3mmolのメチルアルミノキサン(東ソー・ファインケム社製)とを接触させたトルエン溶液を重合器内に添加し、温度40℃、系内圧力を0.8MPaにエチレンで保ちながら20分間重合し、20mlのメタノールを添加し重合を停止した。脱圧後、2Lのメタノール中で重合溶液からポリマーを析出し、真空下130℃、12時間乾燥した。得られたポリマーは36.4gであり、エチレン含有量17モル%およびブテン含有量7モル%からなるプロピレン・エチレン・ブテン共重合体(以下、PEBRと称する。)であり、GPCにより測定した分子量分布(Mw/Mn)は2.1であり、mm値は90%であった。また、DSC測定による融解熱量において、明確な融解ピークは確認できなかった。
【0168】
<製造例2>
充分に窒素置換した2000mlの重合装置に、833mlの乾燥ヘキサン、1−ブテン100gとトリイソブチルアルミニウム(1.0mmol)とを常温で仕込んだ後、重合装置内温を70℃に昇温し、プロピレンで系内の圧力を0.55MPaとになるように加圧した後に、エチレンで系内圧力を0.76MPaに調整した。次いで、ジフェニルメチレン(3−tert−ブチル−5−エチルシクロペンタジエニル)(2,7−ジ−tert−ブチルフルオレニル)ジルコニウムジクロライド0.001mmolとアルミニウム換算で0.3mmolのメチルアルミノキサン(東ソー・ファインケム社製)とを接触させたトルエン溶液を重合器内に添加し、温度70℃、系内圧力を0.76MPaにエチレンで保ちながら25分間重合し、20mlのメタノールを添加し重合を停止した。脱圧後、2Lのメタノール中で重合溶液からポリマーを析出し、真空下130℃、12時間乾燥した。得られたポリマーは137.7gであり、エチレン含有量14モル%およびブテン含有量19モル%からなるプロピレン・ブテン・エチレン共重合体(以下、PBERと称する。)であり、GPCにより測定した分子量分布(Mw/Mn)は2.0であり、mm値は90%であった。また、DSC測定による融解熱量において、明確な融解ピークは確認できなかった。
【0169】
熱可塑性エラストマー(A)の製造
<製造例A−7>
上記製造例1で合成したPEBR80重量部に、融点163℃、MFR7g/10min、プロピレン含量99モル%以上のホモポリプロピレン20重量部を溶融混練して組成物ペレットを得た。
【0170】
<製造例A−8>
上記製造例1で合成したPEBR80重量部に、融点140℃、MFR7g/10min、プロピレン含量96.3モル%、エチレン含量2.2モル%、ブテン含量1.5モル%のランダムポリプロピレン20重量部を溶融混練して組成物ペレットを得た。
【0171】
<製造例A−9>
上記製造例2で合成したPBER80重量部に、融点163℃、MFR7g/10min、プロピレン含量99モル%以上のホモポリプロピレン20重量部を溶融混練して組成物ペレットを得た。
【0172】
<製造例A−10>
上記製造例2で合成したPBER80重量部に、融点140℃、MFR7g/10min、プロピレン含量96.3モル%、エチレン含量2.2モル%、ブテン含量1.5モル%のランダムポリプロピレン20重量部を溶融混練して組成物ペレットを得た。
【0173】
<製造例A−11>
上記製造例2で合成したPBER90重量部に、融点163℃、MFR7g/10min、プロピレン含量99モル%以上のホモポリプロピレン10重量部を溶融混練して組成物ペレットを得た。
【0174】
<製造例A−12>
上記製造例A−9で得られた樹脂100重量部、無水マレイン酸1重量部、2,5−ジメチル−2,5−ビス(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、0.08重量部をヘンシェルミキサーで混合し、シリンダー温度240℃に設定した押出機を用いてグラフト変性を行い組成物ペレットを得た。
【0175】
少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水系樹脂組成物
<製造例B−3>
少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)は、製造例A−1−1で得られたプロピレン系エラストマー100重量部に対し、無水マレイン酸1.2重量部および有機過酸化物(日本油脂株式会社製、パーへキシン25B)0.2重量部を加え、充分混合した後、2軸押出機(日本プラコン株式会社製、30mm押出機、L/D=42、同方向回転、ベント無し)を用いて、押出温度200℃、回転数500回転/分、押出量20kg/時間で反応させて得た(B1)。少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水系樹脂組成物は、この得られた変性物(B1)に、酸変性ポリプロピレン(J)として無水マレイン酸変性ポリプロピレンワックス(三井化学株式会社製、ハイワックスNP0555A:無水マレイン酸グラフト量 3重量%)10重量部および高級脂肪酸(K)としてオレイン酸カリウム3重量部を混合したものを、2軸スクリュー押出機(池貝鉄工株式会社製、PCM−30,L/D=40)のホッパーより3000g/時間の速度で供給し、同押出機のベント部に設けた供給口より水酸化カリウムの20%水溶液を90g/時間の割合で連続的に供給し、加熱温度210℃で連続的に押出し、該押出された樹脂混合物を同押出機口に設置したジャケット付きスタティックミキサーで110℃まで冷却し、さらに80℃の温水中に投入することにより得た。得られた水系樹脂組成物は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11で、平均粒径:0.4μm(マイクロトラックの測定)であった。
【0176】
<製造例B−4>
少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の変性前のプロピレン系エラストマーを、製造例A−6で得られたプロピレン系エラストマーに変更し、製造例B−3と同じ方法にて変性熱可塑性エラストマー(B2)を得た。この得られた変性熱可塑性エラストマー(B2)を使用して、製造例B−3と同じ方法にて水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11、平均粒径:0.4μm(マイクロトラックの測定)であった。
【0177】
熱可塑性エラストマー(A)および少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水系樹脂組成物
<製造例AB−2>
熱可塑性エラストマー(A)および少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水系樹脂組成物は、熱可塑性エラストマー(A)として製造例A−1−1で得られたプロピレン系エラストマーを70重量部、少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)として製造例B−3で得られた変性樹脂(B1)を30重量部、酸変性ポリプロピレン(J)としてハイワックスNP0555Aを10重量部および高級脂肪酸(K)としてオレイン酸カリウム3重量部を混合したものを、2軸スクリュー押出機(池貝鉄工株式会社製、PCM−30,L/D=40)のホッパーより3000g/時間の速度で供給し、同押出機のベント部に設けた供給口より水酸化カリウムの20%水溶液を90g/時間の割合で連続的に供給し、加熱温度210℃で連続的に押出し、該押出された樹脂混合物を同押出機口に設置したジャケット付きスタティックミキサーで110℃まで冷却し、さらに80℃の温水中に投入することにより得た。得られた水系樹脂組成物は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11で、平均粒径:0.4μm(マイクロトラックの測定)であった。
【0178】
<製造例AB−3>
熱可塑性エラストマー(A)を、製造例A−6で得られたプロピレン系エラストマーに、少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)を製造例B−4で得られた変性樹脂(B2)に変更したこと以外は、製造例AB−2と同じ方法にて水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11で、平均粒径:0.4μm(マイクロトラックの測定)であった。
【0179】
ウレタン樹脂(U)の水系樹脂組成物
<製造例U−1>
攪拌機、温度計、還流冷却装置および窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(保土ヶ谷化学工業株式会社製、PTG2000SN)399.5g、2,2−ジメチロールブタン酸21.0g、1,4−ブタンジオール12.4g、ヘキサメチレンジイソシアネート96.3gおよびメチルエチルケトン374.0gを仕込み、窒素ガス雰囲気下90℃で6時間反応させた。その後、60℃に冷却し、トリエチルアミン13.3gを添加し、この温度下で30分混合した。得られたプレポリマーを0.86%ヘキサメチレンジアミン水溶液1275.7gと混合攪拌し、その後60℃で減圧下にてメチルエチルケトンを脱溶剤することにより、固形分:30%、固形分酸価:15KOHmg/g、pH:8、平均粒径:0.2μmのウレタン樹脂の水系樹脂組成物を得た。
【0180】
石油系炭化水素樹脂(D)の水系樹脂組成物
<製造例D−1>
攪拌機、温度計、還流冷却装置および窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、ヘキサン300g、石油樹脂(三井化学株式会社製、ハイレッツT−480X)300gを仕込み、還流下、加熱溶解した。この溶液500g、蒸留水250gおよびドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(花王株式会社製、ネオペレックスF−25)1.5gを混合し、回転数10000rpmで15分間攪拌した。次いで、ポリアクリル酸(和光純薬品工業株式会社製、ハイビスワコー304)0.7gを加え、攪拌混合し、乳化液を得た。この乳化液中のヘキサンをエバポレータで減圧留去し、石油系炭化水素樹脂(D)の水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物は、収率:98%、固形分濃度:50%、pH:8、平均粒径:0.6μm(マイクロトラックの測定)であった。
【0181】
参考例37
製造例A−5で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010(日信化学工業株式会社製)の50%水溶液を3.0g滴下し、その後、ウレタン樹脂(U):タケラックW615(三井武田ケミカル株式会社製)を214g滴下混合し、さらに製造例D−1で得た水系樹脂組成物を60g滴下混合してコート材を得た。
【0182】
参考例38
製造例A−5で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を3.0g滴下し、その後、ウレタン樹脂(U):タケラックW615(三井武田ケミカル株式会社製)を214g滴下混合し、さらにロジン系樹脂の水系樹脂組成物であるスーパーエステルE720(荒川化学工業株式会社製)を60g滴下混合してコート材を得た。
【0183】
参考例39
製造例A−5で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を3.0g滴下し、その後、ウレタン樹脂(U):タケラックW615(三井武田ケミカル株式会社製)を214g滴下混合し、さらにテルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050(ヤスハラケミカル株式会社製)を60g滴下混合してコート材を得た。
【0184】
参考例40
ウレタン樹脂(U)水系樹脂組成物:タケラックW615(三井武田ケミカル株式会社製)を製造例U−1で得られた水系樹脂組成物250gに変更したこと以外は、参考例39と同じ方法にてコート材を得た。
【0185】
参考例41
製造例A−5で得られた水系樹脂組成物を、製造例A−6で得られた水系樹脂組成物に変更したこと以外は、参考例39と同じ方法でコート材を得た。
【0186】
参考例42
製造例A−5で得られた水系樹脂組成物を、製造例B−3で得られた水系樹脂組成物に変更したこと以外は、参考例39と同じ方法でコート材を得た。
【0187】
参考例43
製造例A−5で得られた水系樹脂組成物を、製造例B−4で得られた水系樹脂組成物に変更したこと以外は、参考例39と同じ方法でコート材を得た。
【0188】
参考例44
製造例A−5で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を9g滴下し、その後、ウレタン樹脂(U):タケラックW615(三井武田ケミカル株式会社製)を375g滴下混合し、さらにテルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050を135g滴下混合してコート材を得た。
【0189】
参考例45
製造例AB−2で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を3.0g滴下し、その後、ウレタン樹脂(U):タケラックW615(三井武田ケミカル株式会社製)を214g滴下混合し、さらにテルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050を60g滴下混合してコート材を得た。
【0190】
参考例46
製造例AB−2で得られた水系樹脂組成物を、製造例AB−3で得られた水系樹脂組成物に変更したこと以外は、参考例45と同じ方法にてコート材を得た。
【0191】
参考例47
製造例A−5で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010(日信化学工業株式会社製)の50%水溶液を3.0g滴下し、その後、ウレタン樹脂(U):タケラックW615(三井武田ケミカル株式会社製)を214g滴下混合し、さらに製造例D−1で得た水系樹脂組成物を30g、テルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050を30g滴下混合してコート材を得た。
【0192】
参考例48
製造例A−5で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010(日信化学工業株式会社製)の50%水溶液を3.0g滴下し、その後、ウレタン樹脂(U):タケラックW615(三井武田ケミカル株式会社製)を214g滴下混合し、さらにロジン系樹脂の水系樹脂組成物であるスーパーエステルE720を30g、テルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050を30g滴下混合してコート材を得た。
【0193】
参考例49
製造例A−5で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010(日信化学工業株式会社製)の50%水溶液を3.0g滴下し、その後、ウレタン樹脂(U):タケラックW615(三井武田ケミカル株式会社製)を214g滴下混合し、さらに製造例D−1で得た水系樹脂組成物を15g、ロジン系樹脂の水系樹脂組成物であるスーパーエステルE720を15g、テルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050を30g滴下混合してコート材を得た。
【0194】
参考例50
参考例39で調製した水系樹脂組成物100gに、硬化剤:タケネートWD−720(三井武田ケミカル株式会社製)を15部混合しコート材を得た。
【0195】
参考例51
参考例39で調製した水系樹脂組成物100gに、硬化剤:サイメル236(サイテック社製)10部と触媒であるキャタリスト500、0.8部とを混合しコート材を得た。
【0196】
参考例52
参考例39で調製した水系樹脂組成物100gに、硬化剤:エポクロスK−2020E(株式会社日本触媒製)を15部混合しコート材を得た。
【0197】
比較例10
製造例A−5で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を2.4g滴下し、その後、製造例D−1で得た水系樹脂組成物を150g滴下混合してコート材を得た。
【0198】
比較例11
製造例A−5で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を2.4g滴下し、その後、ロジン系樹脂の水系樹脂組成物であるスーパーエステルE720を150g滴下混合してコート材を得た。
【0199】
比較例12
製造例A−5で得られた水系樹脂組成物100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を2.4g滴下し、その後、テルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050を150g滴下混合してコート材を得た。
【0200】
比較例13
ウレタン樹脂(U):タケラックW615(三井武田ケミカル株式会社製)100gに、攪拌混合下、オルフィンE1010の50%水溶液を2.8g滴下し、その後、ナノレットR1050を60g滴下混合してコート材を得た。
【0201】
参考例1−1
500mlのフラスコに250mlのn−デカン、1.25ミリモルのトリイソブチルアルミニウム、0.15ミリモルのジフェニルジメトキシシラン、塩化マグネシウムに担持したチタン触媒をチタン原子に換算して0.025ミリモル加え、70℃に昇温し、10dm3 /時間のエチレン、120dm3 /時間のプロピレン、80dm3 /時間の1−ブテンおよび10dm3 /時間の水素を常圧下で溶媒中に連続的に導入し、70℃にて30分間重合を行った。重合は、溶液状態で進行した。イソブチルアルコールを加えて重合を停止し、大量のメタノール中にポリマーを全量析出させ、120℃で一晩真空乾燥して得られるプロピレン系エラストマー(なお、得られたエラストマーの135℃、デカリン中で測定される極限粘度[η]は2.00で、分子量分布(Mw/Mn)は5.1であった。)を44.4重量部、酸変性ポリプロピレン(J)としてハイワックスNP0555Aを10重量部および高級脂肪酸(K)としてオレイン酸カリウム5重量部を混合したものを、2軸スクリュー押出機(池貝鉄工株式会社製、PCM−30,L/D=40)のホッパーより115g/時間の速度で供給し、同押出機のベント部に設けた供給口より水酸化カリウムの20%水溶液をpHが7から13の間となるように連続的に供給して加熱温度180℃で連続的に押出し、該押出された樹脂混合物を同押出機口に設置したジャケット付きスタティックミキサーで90℃まで冷却し、さらに80℃の温水中に投入することにより水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物は、収率:99%、固形分濃度:50%、pH:11で、平均粒径:0.6μm(マイクロトラックの測定)であった。この得られた水系樹脂組成物100重量部に、オルフィンE1010の50%水溶液を3.0g滴下し、その後、水性ウレタン樹脂(U):タケラックW615(三井武田ケミカル株式会社製)を214g滴下混合し、さらにテルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050(ヤスハラケミカル株式会社製)を60g滴下混合してコート材を得た。
【0202】
参考例2−1
充分に窒素置換した2リットルのオートクレーブに、ヘキサンを830ml、1−ブテンを100g仕込み、トリイソブチルアルミニウムを1ミリモル加え、70℃に昇温した後、プロピレンを供給して全圧を0.69MPaGとし、トリエチルアルミニウム1ミリモルおよび塩化マグネシウムに担持したチタン触媒をチタン原子に換算して0.005ミリモル加え、プロピレンを連続的に供給して全圧を0.69MPaGに保ちながら30分間重合を行った。重合後、脱気して大量のメタノール中でポリマーを回収し、110℃で12時間減圧乾燥して得られるプロピレン系エラストマー(なお、得られたエラストマーの135℃、デカリン中で測定される極限粘度[η]は1.89で、分子量分布(Mw/Mn)は3.5であった。)44.4重量部、酸変性ポリプロピレン(J)としてハイワックスNP0555Aを10重量部および高級脂肪酸(K)としてオレイン酸カリウム5重量部を混合したものを、2軸スクリュー押出機(池貝鉄工株式会社製、PCM−30,L/D=40)のホッパーより115g/時間の速度で供給し、同押出機のベント部に設けた供給口より水酸化カリウムの20%水溶液をpHが7から13の間となるように連続的に供給して加熱温度180℃で連続的に押出し、該押出された樹脂混合物を同押出機口に設置したジャケット付きスタティックミキサーで90℃まで冷却し、さらに80℃の温水中に投入することにより水系樹脂組成物を得た。得られた水系樹脂組成物は、収率:99%、固形分濃度:50%、pH:11で、平均粒径:0.6μm(マイクロトラックの測定)であった。この得られた水系樹脂組成物100重量部に、オルフィンE1010の50%水溶液を3.0g滴下し、その後、水性ウレタン樹脂:タケラックW615(三井武田ケミカル株式会社製)を214g滴下混合し、さらにテルペン系樹脂の水系樹脂組成物であるナノレットR1050(ヤスハラケミカル株式会社製)を60g滴下混合してコート材を得た。
【0203】
参考例53
熱可塑性エラストマー(A)として製造例A−7で得られた樹脂100重量部、酸変性ポリプロピレン(F)として無水マレイン酸変性ポリプロピレンワックス(三井化学株式会社製、ハイワックスNP0555A:無水マレイン酸グラフト量 3重量%)10重量部および高級脂肪酸(K)としてオレイン酸カリウム3重量部を混合したものを、2軸スクリュー押出機(池貝鉄工株式会社製、PCM−30,L/D=40)のホッパーより3000g/時間の速度で供給し、同押出機のベント部に設けた供給口より水酸化カリウムの20%水溶液を90g/時間の割合で連続的に供給し、加熱温度210℃で連続的に押出し、該押出された樹脂混合物を同押出機口に設置したジャケット付きスタティックミキサーで110℃まで冷却し、さらに80℃の温水中に投入することにより水分散体を得た。得られた水分散体は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11で、平均粒径:0.5μm(マイクロトラックの測定)であった。
【0204】
参考例54
熱可塑性エラストマー(A)を、製造例A−8で得られた樹脂に変更したこと以外は、参考例53と同様の方法で水分散体を得た。得られた水分散体は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11、平均粒径:0.5μmであった。
【0205】
参考例55
熱可塑性エラストマー(A)を、製造例A−9で得られた樹脂に変更したこと以外は、参考例53と同様の方法で水分散体を得た。得られた水分散体は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11、平均粒径:0.5μmであった。
【0206】
参考例56
熱可塑性エラストマー(A)を、製造例A−10で得られた樹脂に変更したこと以外は、参考例53と同様の方法で水分散体を得た。得られた水分散体は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11、平均粒径:0.5μmであった。
【0207】
参考例57
熱可塑性エラストマー(A)を、製造例A−11で得られた樹脂に変更したこと以外は、参考例53と同様の方法で水分散体を得た。得られた水分散体は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11、平均粒径:0.5μmであった。
【0208】
参考例58
熱可塑性エラストマー(A)を、熱可塑性エラストマー(A)の少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)である製造例A−12で得られた樹脂に変更したこと以外は、参考例53と同様の方法で水分散体を得た。得られた水分散体は、収率:99%、固形分濃度:45%、pH:11、平均粒径:0.5μmであった。
【0209】
[評価と結果(参考例1〜18、実施例19〜36、参考例37〜52、比較例1〜13および参考例1−1、2−1)]
<コート材の安定性>
実施例、参考例および比較例で得られたコート材を、不揮発分40%、室温と40℃、それぞれの条件で1ヶ月静置して溶液の状態を評価した。1ヶ月経過後、このコート材について、分離および沈殿がともに確認されなかったものを○、分離および/または沈殿の観察されたもので攪拌にて容易に分散できるものを△、分離および/または沈殿が観察され攪拌にて容易に分散できないものを×とした。なお、参考例13〜15、実施例34〜36および参考例50〜52については室温での保管のみの試験を行った。結果を実施例および参考例で得られたものについては表−1、表−3および表−5に、比較例で得られたものについては表−2、表−4および表−6に示した。
【0210】
<コート材のスプレー適性>
塗装ガン(岩田塗装機工業株式会社製ワイダースプレーガン(商品名;W−88−13H5G)を使用し、霧化圧4kg/cm2 、ノズル1回転開き、塗装ブース内の温度30℃にて、実施例および比較例で得られたコート材をスプレーし、糸曳きが発生するか否かを観察し、発生しなかったものを○、1本でも発生したものを×とし、結果を実施例および参考例で得られたものについては表−1、表−3および表−5に、比較例で得られたものについては表−2、表−4および表−6に示した。
【0211】
<塗膜の物性>
ポリプロピレン製の基材
実施例、参考例および比較例で得られたコート材を、イソプロピルアルコールで表面を拭いたポリプロピレン製(三井住友ポリオレフィン株式会社製、製品名:J705)の角板に、乾燥後の膜厚が10μmとなるように上記コート材をそれぞれ塗布したのち、80℃(参考例37〜52および比較例10〜13は120℃)のオーブンに入れて30分間処理した。この塗膜の上に、白色の上塗り塗料(日本ビーケミカル株式会社製、商品名;R278(主剤)/R271(硬化剤)=8/2で混合)を乾燥後の膜厚が80μmになるように塗布して塗膜を成形し、室温にて10分間放置した後、80℃のオーブンに入れて30分間処理を行い、試験片を作成した。これらの試験片について、24時間後の碁盤目剥離試験、ピール強度の測定と、耐候性試験後の光沢保持率と碁盤目剥離試験と、耐温水性試験後の外観と碁盤目剥離試験を行った。なお、24時間後のピール強度で800g/cm以上の強度がでなかったものについては、耐候性、耐温水性の各試験を実施しなかった。また、上塗り塗料を塗布しなかった塗膜について、碁盤目剥離試験のみ実施した。さらに、参考例16〜18、実施例34〜36および参考例50〜52については、前記ポリプロピレン製の角板に、乾燥後の膜厚が20μmとなるようにコートした後、110℃(参考例50〜52は120℃)のオーブンに入れて30分間処理を行い、試験片を作成した。これらの試験片について、24時間後の碁盤目剥離試験、ベタツキの有無の試験を行った。評価結果は、実施例および参考例で得られたものについては表−1、表−3および表−5に、比較例で得られたものについては表−2、表−4および表−6に示した。
【0212】
オレフィン系熱可塑性エラストマー製の基材
実施例、参考例および比較例で得られたコート材を、イソプロピルアルコールで表面を拭いたオレフィン系熱可塑性エラストマーとして、タフマーA4070(三井化学株式会社製)の角板およびミラストマー8030(三井化学株式会社製)の角板に、乾燥後の膜厚が10μmとなるように上記コート材をそれぞれ塗布したのち、80℃(参考例37〜40、43〜44、46〜52および比較例10〜12は100℃)のオーブンに入れて30分間処理した。この塗膜の上に、白色の上塗り塗料(日本ビーケミカル株式会社製、商品名;R278(主剤)/R271(硬化剤)=8/2で混合)を乾燥後の膜厚が80μmになるように塗布して塗膜を成形し、室温にて10分間放置した後、80℃のオーブンに入れて30分間処理を行い、試験片を作成した。これらの試験片について、24時間後の碁盤目剥離試験を行った。評価結果は、実施例および参考例で得られたものについては表−1、表−3および表−5に、比較例で得られたものについては表−2、表−4および表−6に示した。
【0213】
鋼板基材
実施例、参考例および比較例で得られたコート材を、イソプロピルアルコールで表面を拭いた公知の電着エポキシ塗料により表面処理(厚さ約20μm)を施した鋼板の電着塗料表面に、乾燥後の膜厚が10μmとなるように上記コート材をそれぞれ塗布したのち、100℃(実施例37〜52および比較例10〜13は120℃)のオーブンに入れて30分間処理した。この塗膜の上に、白色の上塗り塗料(日本ビーケミカル株式会社製、商品名;R278(主剤)/R271(硬化剤)=8/2で混合)を乾燥後の膜厚が80μmになるように塗布して塗膜を成形し、室温にて10分間放置した後、80℃のオーブンに入れて30分間処理を行い、試験片を作成した。これらの試験片について、24時間後の碁盤目剥離試験を行った。評価結果は、実施例および参考例で得られたものについては表−1、表−3および表−5に、比較例で得られたものについては表−2、表−4および表−6に示した。
【0214】
碁盤目剥離試験
JIS−K−5400に記載されている碁盤目剥離試験の方法に準じ、碁盤目を付けた試験片を作成し、セロテープ(登録商標)を碁盤目上に貼り付けた後、速やかに90°方向に引っ張って剥離させ、碁盤目100個の中、剥離されなかった碁盤目数にて評価した。
【0215】
ピール強度の測定
塗膜された基材に1cm幅で切れ目を入れ、その端部を剥離した後、端部を50mm/分の速度で180°方向に引っ張りピール強度を測定し、ピール強度が800g/cm以上のものを○、800g/cm未満のものを×として評価した。なお、参考例37〜52および比較例10〜13においては、ピール強度が1000g/cm以上のものを○、1000g/cm未満のものを×として評価した。
【0216】
耐候性試験
JIS−K−5400に記載されている促進耐候性試験の方法に準じ、サンシャインカーボンアーク灯式で1000時間評価したものについて、碁盤目剥離試験と光沢保持率の評価を行った。
【0217】
光沢保持率の測定
試験前後の60度鏡面光沢度(JIS−K−5400)から、その測定値の保持率(%)=(試験後の光沢度/初期の光沢度)×100を算出し、光沢保持率80%以上で変色が認められなかったものを○、60%以上80%未満のものを△、60%未満のものを×として評価した。
【0218】
耐温水性試験
上記で得られた試験片を、40℃に調整した温水中に240時間浸漬したものについて、塗膜の外観と碁盤目剥離試験の評価を行った。
【0219】
塗膜の外観
試験後の塗膜について、フクレの有無などを評価し、変化のないものを○、フクレなど塗膜に変化があるものを×とした。
【0220】
[評価と結果(参考例53〜58)]
<水分散体の安定性>
参考例で得られた水分散体を、室温および40℃、それぞれの条件で1週間静置し、溶液の状態を評価した。すなわち、1ヶ月経過後の水分散体について、分離および沈殿がともに確認されなかったものを○、分離および/または沈殿が観察され攪拌にて容易に分散できないものを×とした。
【0221】
<水分散体のスプレー適性>
塗装ガン(岩田塗装機工業株式会社製ワイダースプレーガン(商品名;W−88−13H5G)を使用し、霧化圧4kg/cm2、ノズル1回転開き、塗装ブース内の温度30℃にて、実施例で得られた水分散体をスプレーし、糸曳きが発生するか否かを観察し発生しなかったものを○、1本でも発生したものを×とし、結果を表−7に記した。
【0222】
<塗膜の物性>
ポリプロピレン製の基材
実施例で得られた水分散体100部に濡れ剤であるオルフィンE1010(日信化学工業株式会社製)1部を添加したものを、イソプロピルアルコールで表面を拭いたポリプロピレン製(三井住友ポリオレフィン株式会社製、製品名:J705)の角板に、乾燥後の膜厚が10μmとなるようにそれぞれ塗布したのち、80℃のオーブンに入れて30分間処理を行い、試験片を作成した。これらの試験片について、24時間後の塗膜外観と碁盤目剥離試験を行い、結果を表−7に記した。
【0223】
オレフィン系熱可塑性エラストマー製の基材
参考例で得られた水分散体100部にオルフィンE1010を1部添加したものを、イソプロピルアルコールで表面を拭いたオレフィン系熱可塑性エラストマーとしてのタフマーA4085(三井化学株式会社製)の角板に、乾燥後の膜厚が10μmとなるようにそれぞれ塗布したのち、70℃のオーブンに入れて30分間処理を行い、試験片を作成した。これらの試験片について、24時間後の塗膜外観と碁盤目剥離試験を行い、結果を表−7に記した。
【0224】
なお、塗膜の外観については、乾燥後の塗膜について、成膜しているものを○、成膜していないものを×とした。また、碁盤目剥離試験については、JIS−K−5400に記載されている碁盤目剥離試験の方法に準じ、碁盤目を付けた試験片を作成し、セロテープ(登録商標)(ニチバン株式会社品)を碁盤目上に貼り付けた後、速やかに90°方向に引っ張って剥離させ、碁盤目100個の中、剥離されなかった碁盤目数にて評価した。
【0225】
PPフィルム同士の接着
参考例で得られた水分散体を、イソプロピルアルコールで表面を拭いたPPフィルムに、乾燥後の膜厚が5μmとなるようにそれぞれ塗布したのち、70℃のオーブンに入れて5分間処理した。得られたフィルムを15mm幅の短冊状に切り出し、同形状に切り出したPPフィルムと張り合わせ、120℃で1秒間、1kg/cm2の圧力をかけて熱接着し、試験片を得た。これらの試験片について、24時間後の剥離強度(180°)を測定し、結果を表−7に記した。
【0226】
また、参考例58については、アルミ箔に乾燥後の膜厚が5μmとなるように塗布したのち、200℃のオーブンに入れて20秒間処理した。得られたアルミ箔を15mm幅の短冊状に切り出し、同形状に切り出したPPフィルムと張り合わせ、120℃で1秒間、1kg/cm2の圧力をかけて熱接着し、試験片を得た。これらの試験片について、24時間後の剥離強度(180°)を測定し、結果を表−7に記した。
【0227】
なお、剥離強度については、500g/15mm以上のものを○、500g/15mm未満のものを×と評価した。
【0228】
【表1−1】

【0229】
【表1−2】

【0230】
【表2】

【0231】
【表3−1】

【0232】
【表3−2】

【0233】
【表4】

【0234】
【表5−1】

【0235】
【表5−2】

【0236】
【表6】

【0237】
【表7】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱可塑性エラストマー(A)および/または少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水系樹脂組成物と、α,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−1)からなる樹脂(G)の水系樹脂組成物と、石油系炭化水素樹脂(D)および/またはロジン系樹脂(E)および/またはテルペン系樹脂(F)の水系樹脂組成物とを混合してなることを特徴とするコート材。
【請求項2】
熱可塑性エラストマー(A)および/または少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)の水系樹脂組成物10〜98重量部と、α,β−モノエチレン性不飽和基を有する単量体およびその他共重合可能な単量体からなる共重合性モノマー(G−1)からなる樹脂(G)の水系樹脂組成物1〜89重量部と、石油系炭化水素樹脂(D)および/またはロジン系樹脂(E)および/またはテルペン系樹脂(F)の水系樹脂組成物1〜89重量部とからなり、(A)および/または(B)、(G)、(D)および/または(E)および/または(F)の合計が100重量部となるように混合してなることを特徴とするコート材。
【請求項3】
上記熱可塑性エラストマー(A)が、(1)(a)プロピレンから誘導される単位を50〜93モル%、(b)炭素数4〜20のα−オレフィンから誘導される単位を5〜48モル%、および(c)エチレンから誘導される単位を2〜40モル%の割合で含有し(ここで、プロピレンから誘導される構成単位、エチレンから誘導される構成単位および炭素数4〜20のα−オレフィンから誘導される構成単位の合計は、100モル%である。)、(2)135℃、デカリン中で測定される極限粘度[η]が0.1〜12dl/gであり、(3)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量分布(Mw/Mn)が3.0以下であるプロピレン系エラストマー(A−1)および/または(1)(a)プロピレンから誘導される単位を50〜95モル%、(b)炭素数4〜20のα−オレフィンから誘導される単位を5〜50モル%含有し、(2)135℃、デカリン中で測定される極限粘度[η]が0.1〜12dl/gであり、(3)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量分布(Mw/Mn)が3.0以下であるプロピレン系エラストマー(A−2)であり、少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)が、当該プロピレン系エラストマー(A−1)、もしくは当該プロピレン系エラストマー(A−2)の少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマーであることを特徴とする請求項1または2に記載のコート材。
【請求項4】
上記熱可塑性エラストマー(A)が、示差走査熱量分析(DSC)で測定された融点が100℃未満または融点が観測されないプロピレン系エラストマー(A−3)と、アイソタクチックポリプロピレン(A−4)とからなり、上記少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマー(B)が、当該プロピレン系エラストマー(A−3)の少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマーと、当該アイソタクチックポリプロピレン(A−4)の少なくとも一部が官能基で変性された熱可塑性エラストマーとからなることを特徴とする請求項1または2に記載のコート材。
【請求項5】
上記示差走査熱量分析(DSC)で測定された融点が100℃未満または融点が観測されないプロピレン系エラストマー(A−3)が、プロピレン単独重合体またはプロピレンとプロピレン以外の炭素数2〜20のα−オレフィンの少なくとも一種との共重合体であって、エチレン含有量が0〜30mol%、炭素数4〜20のα−オレフィン含有量が0〜30mol%であることを特徴とする請求項4に記載のコート材。
【請求項6】
示差走査熱量分析(DSC)で測定された融点が100℃未満または融点が観測されないプロピレン系エラストマー(A−3)50〜99.5重量%とアイソタクチックポリプロピレン(A−4)0.5〜50重量%((A−3)+(A−4)=100重量%)とからなることを特徴とする請求項4に記載のコート材。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれかに記載のコート材を含有する塗料。
【請求項8】
請求項1〜6のいずれかに記載のコート材を含有するプライマー。
【請求項9】
基材上に、請求項1〜6のいずれかに記載のコート材、または請求項7に記載の塗料、または請求項8に記載のプライマーをコートすることによって得られる塗膜。
【請求項10】
基材がポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項9に記載の塗膜。
【請求項11】
基材が金属であることを特徴とする請求項9に記載の塗膜。

【公開番号】特開2012−136705(P2012−136705A)
【公開日】平成24年7月19日(2012.7.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−30438(P2012−30438)
【出願日】平成24年2月15日(2012.2.15)
【分割の表示】特願2007−552946(P2007−552946)の分割
【原出願日】平成18年12月26日(2006.12.26)
【出願人】(000005887)三井化学株式会社 (2,318)
【Fターム(参考)】