JP2001164129A - 高分子水性分散体組成物 - Google Patents

高分子水性分散体組成物

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JP2001164129A
JP2001164129A JP34414299A JP34414299A JP2001164129A JP 2001164129 A JP2001164129 A JP 2001164129A JP 34414299 A JP34414299 A JP 34414299A JP 34414299 A JP34414299 A JP 34414299A JP 2001164129 A JP2001164129 A JP 2001164129A
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aqueous
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acid
water
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JP34414299A
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Toyoaki Yamauchi
豊昭 山内
Yoshihiko Takada
義彦 高田
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Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の水性シーラーの欠点である基材となる
建材への含浸性、耐水性における欠点を改良することが
可能な水性分散体組成物を提案する。 【解決手段】 カルボニル基を含有する高分子水性分散
体組成物について、分散体中のカルボニル基量測定法を
利用して測定される特定部位のカルボニル基量が特定量
の範囲比率で存在させることにより、該分散体組成物よ
り得られる硬化皮膜により、上記性能の向上を可能とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、屋内または屋外用
の塗料、建築仕上げ塗材等として有用であり、具体的に
は、建築物、鋼構造物、建材、モルタル、軽量気泡コン
クリートを含む各種コンクリート、プラスチック、自動
車への塗料、建築仕上げ塗材等の上塗りとして塗装する
かあるいは、建材、モルタル、コンクリート、鋼材、自
動車、プラスチックへ直接塗装するクリアーコート剤、
トップコート剤、塗料等として各種用途に利用すること
ができるが、とくに多孔性無機質板、コンクリート等の
多孔質の下地基材に適する硬化型水性塗料に関する。さ
らに詳しくは、ケイ酸カルシウム板、セメント系無機質
板、石膏ボード、押し出し成形板、コンクリート、軽量
気泡コンクリート、モルタル、ロックウールボード、木
毛板などの建材へ直接塗布されるシーラー、または該直
接塗布されるシーラーを介して塗られるシーラーまたは
下地塗料として最適であり、下地となる建材等に対し密
着性、耐水性、耐透水性などの良好な塗膜を形成するこ
とができる高分子水性分散体組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】一般の軽量建材は、多孔質であるため、
表面強度が小さく、また水分を吸収し易く、さらに軽量
気泡コンクリート、モルタルなども表面強度が小さい。
従って直接の仕上げ塗装あるいは上塗り塗装や、ラミネ
ート仕上げを行うと、仕上げ塗装あるいは上塗り塗装に
よる塗膜のはくり、ふくれ、凍結による下地基材となる
建材の破壊、下地基材となる建材からのアルカリ溶出に
よる塗装面の汚染および塗膜欠陥、特に軽量建材では吸
水による下地基材となる建材の反りを避けることができ
なかった。従来これらの建材へは、下地塗料すなわちシ
ーラーとして、溶剤可溶型の一液性の、あるいは反応硬
化型のウレタン系樹脂、一液性あるいは反応硬化型アク
リル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、とくに市場の要求から
水性化が望まれており、水性のアクリル系樹脂、エポキ
シ系樹脂が一般的に使用されている。しかし水性のアク
リル系樹脂は下地塗料として密着性が充分でなく、水性
のエポキシ系樹脂では太陽光による変色に問題があっ
た。
【0003】特開平3−221575号公報では、アセ
トアセチル化した水溶性ポリビニルアルコールに対して
カルボン酸ヒドラジドを硬化剤として使用した硬化塗膜
が提案されているが耐水性が充分ではなく、とくに下地
基材からのアルカリによって脆弱な塗膜となり、ふくれ
の発生を防ぐことができなかった。特開平5−1791
02号公報、特開平5−247376号公報、特開平6
−256709号公報、特開平6−287457号公報
では、特定の酸価を有するアクリル系樹脂と、カルボン
酸ジヒドラジドを硬化剤として使用した硬化塗膜が提案
されているがカルボニル基の分布が制御されておらず耐
水性に劣り、とくに下地基材からのアルカリによって脆
弱な塗膜となり、密着性の不良、ふくれの発生を防ぐこ
とができなかった。
【0004】特開平8−157774号公報では、水溶
性ポリビニルアルコールと粒子径の小さなアクリル系エ
マルジョンの混合物を使用することが開示されている
が、水溶性ポリビニルアルコールが硬化塗膜を形成しな
いため、耐水性は充分なものでなく、湿潤時の密着性が
不良であった。特開平2−155956号公報では、常
温硬化カチオン系エマルジョンが提案されているが、例
示されている硬化塗膜では下地基材に対して充分な密着
性が得られなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の水性
シーラーの欠点である基材となる建材への含浸性、耐水
性における欠点を改良し、各種下地基材および上塗り塗
膜との密着性に優れた水性シーラーを提供することを課
題とする。すなわち、下地基材へ含浸浸透して表面を補
強する塗膜を形成し、かつその塗膜が耐水性に優れるた
め各種下地基材に対する密着性および耐透水性を改善
し、防水性能に優れる高分子水性分散体組成物を提供す
ることを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、高分
子水性分散体組成物中の全カルボニル基のうち該高分子
分散体粒子中の内部に存在するものの割合が一定比率に
満たないときに、該水性分散物から得られる皮膜が、従
来では予想しえなかった各種基材に対する密着性または
耐透水性が発現するため、上記課題を解決しうることを
見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の第
1は、水性媒体中で油溶性開始剤を使用することによっ
て得られる水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕と、ポリ
カルボニル水分散体〔b〕とからなるカルボニル基を含
有する高分子水性分散体組成物であって、該カルボニル
基の分散体粒子分配率が50%未満であることを特徴と
する高分子水性分散体組成物である。
【0007】本発明の第2は、カルボニル基を含有する
高分子水性分散体組成物において、全カルボニル基量B
に対し、該水性分散体粒子表面部分のカルボニル基量D
が20%以上であることを特徴とする本発明の第1の高
分子水性分散体組成物である。本発明の第3は、ポリカ
ルボニル水分散体〔b〕の酸価が25mgKOH/g未
満であることを特徴とする本発明の第1または第2の高
分子水性分散体組成物である。本発明の第4は、高分子
水性分散体組成物が、1分子中に2個以上のヒドラジン
基および/またはセミカルバジド基を有するヒドラジン
誘導体を含有することを特徴とする発明の第1〜第3の
いずれかの高分子水性分散体組成物である。
【0008】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明における高分子水性分散体組成物は、塗料、建築仕
上塗材等として有用であり、具体的には、建築物、鋼構
造物、建材、モルタル、コンクリート、プラスチック、
自動車への塗料、建築仕上塗材等の下塗材あるいは基材
へ直接塗装するシーラー、クリアーコート剤、塗料等と
して有用であるが、好ましくは多孔性無機質板、コンク
リート等の多孔質の下地基材に適する硬化型水性下地塗
料用であり、さらに詳しくは、ケイ酸カルシウム板、セ
メント系無機質板、石膏ボード、押し出し成形板、コン
クリート、軽量気泡コンクリート、モルタル、ロックウ
ールボード、木毛板などの建材へ直接塗布するか、また
は該直接塗布されるシーラーを介して塗られるシーラー
または下地塗料として最適であり、下地となる建材等に
対して密着性、耐水性、耐透水性などの良好な塗膜を形
成することができる硬化型水性下地塗料用として有用で
ある。
【0009】本発明の高分子水性分散体組成物は、水溶
性ポリカルボニル化合物〔a〕と、ポリカルボニル水分
散体〔b〕とからなり、混合または化学的に結合してい
るものであって、分子中に少なくとも1個のケト基およ
び/又はアルド基を含む高分子からなる高分子水性分散
体組成物である。本発明の高分子水性分散体組成物は、
水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕を含有することを要
する。本発明の水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕とし
ては、油溶性開始剤によるラジカル重合によって得ら
れ、少なくとも2個のアルド基またはケト基を有する水
溶性および/または水分散性であれば良く、従来公知の
(メタ)アクリレート系コポリマー、ビニルアセテート
系コポリマー、ブタジエン系コポリマー、塩化ビニル系
コポリマー、塩素化ポリプロピレン系コポリマー、ポリ
エチレン系コポリマー、スチレン系コポリマー、ポリス
チレン−(メタ)アクリレート系共重合体、スチレン−
無水マレイン酸共重合体及び該アルコール付加物などの
ポリカルボニル化合物が挙げられ、これらの一種または
二種以上を用いることができる。
【0010】分子中に少なくとも1個のケト基および/
又はアルド基を含む高分子からなる本発明の水溶性ポリ
カルボニル化合物〔a〕は、分子中に少なくとも1個の
アルド基またはケト基を含有する単量体を他の単量体成
分と共重合することにより得られ、該水溶性ポリカルボ
ニル化合物〔a〕を高分子水性分散体組成物の重合工程
へ、または直接高分子水性分散体組成物へ添加すること
により、本発明の高分子水性分散体組成物が得られる。
【0011】アルド基またはケト基は重合反応後カルボ
ニル基として架橋反応に関与すると考えられる。分子中
に少なくとも1個のアルド基またはケト基を有するエチ
レン性不飽和単量体を具体的に示せば、アクロレイン、
ジアセトンアクリルアミド、ジアセトンメタクリルアミ
ド、ホルミルスチロール、ビニルメチルケトン、ビニル
エチルケトン、ビニルイソブチルケトン、アクリルオキ
シアルキルプロパナール類、メタクリルオキシアルキル
プロパナール類、ジアセトンアクリレート、ジアセトン
メタクリレート、アセトニルアクリレート、2−ヒドロ
キシプロピルアクリレートアセチルアセテート、ブタン
ジオールアクリレートアセチルアセテート等が挙げら
れ、分子中に少なくとも1個のアルド基またはケト基を
有するエチレン性不飽和単量体およびその他のエチレン
性不飽和単量体を含むエチレン性不飽和単量体混合物を
重合することにより、水溶性ポリカルボニル化合物
〔a〕が得られる。ただし、カルボン酸およびエステル
類の持つカルボニル基を含有するエチレン性不飽和単量
体は除外する。
【0012】水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕を得る
ための単量体混合物では、分子中に少なくとも1個のア
ルド基またはケト基を有するエチレン性不飽和単量体を
0.5重量%以上使用することが好ましい。単量体混合
物中のアルド基またはケト基を有するエチレン性不飽和
単量体の量が0.5重量%以上であると、架橋点が多く
なり塗膜性能が充分となる。さらに好ましくは0.5重
量%以上20重量%以下である。
【0013】水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕を得る
ための単量体混合物において使用できるその他のエチレ
ン性不飽和単量体として具体的には、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル、アクリルアミド系単量体、
メタクリルアミド系単量体、シアン化ビニル類等が挙げ
られ、(メタ)アクリル酸エステルの例としては、アル
キル部の炭素数が1〜18の(メタ)アクリル酸アルキ
ルエステル、アルキル部の炭素数が1〜18の(メタ)
アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、エチレンオキ
サイド基の数が1〜100個の(ポリ)オキシエチレン
(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド基の数が
1〜100個の(ポリ)オキシプロピレン(メタ)アク
リレート、エチレンオキサイド基の数が1〜100個の
(ポリ)オキシエチレンジ(メタ)アクリレート等が挙
げられる。
【0014】(メタ)アクリル酸エステルの具体例とし
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n−ブチル、(メタ)アク
リル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロ
ヘキシル、(メタ)アクリル酸メチルシクロヘキシル、
(メタ)アクリル酸ドデシル等が挙げられる。(メタ)
アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルの具体例として
は、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メ
タ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アク
リル酸2−ヒドロキシシクロヘキシル、(メタ)アクリ
ル酸ドデシル等が挙げられる。
【0015】(ポリ)オキシエチレン(メタ)アクリレ
ートの具体例としては、(メタ)アクリル酸エチレング
リコール、メトキシ(メタ)アクリル酸エチレングリコ
ール、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコール、メト
キシ(メタ)アクリル酸ジエチレングリコール、(メ
タ)アクリル酸テトラエチレングリコール、メトキシ
(メタ)アクリル酸テトラエチレングリコール等が挙げ
られる。(ポリ)オキシプロピレン(メタ)アクリレー
トの具体例としては、(メタ)アクリル酸プロピレング
リコール、メトキシ(メタ)アクリル酸プロピレングリ
コール、(メタ)アクリル酸ジプロピレングリコール、
メトキシ(メタ)アクリル酸ジプロピレングリコール、
(メタ)アクリル酸テトラプロピレングリコール、メト
キシ(メタ)アクリル酸テトラプロピレングリコール等
が挙げられる。
【0016】(ポリ)オキシエチレンジ(メタ)アクリ
レートの具体例としては、ジ(メタ)アクリル酸エチレ
ングリコール、ジ(メタ)アクリル酸ジエチレングリコ
ール、メトキシ(メタ)アクリル酸ジエチレングリコー
ル、ジ(メタ)アクリル酸テトラエチレングリコール等
が挙げられる。(メタ)アクリルアミド系単量体類とし
ては、例えば(メタ)アクリルアミド、N−メチロール
(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)
アクリルアミドなどがあり、シアン化ビニル類として
は、例えば(メタ)アクリロニトリルなどがある。
【0017】また上記以外の具体例としては、例えば、
エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン
類、ブタジエン等のジエン類、塩化ビニル、塩化ビニリ
デン等のハロオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル、n−酪酸ビニル、安息香酸ビニル、p−t−ブ
チル安息香酸ビニル、ピバリン酸ビニル、2−エチルヘ
キサン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、ラウリン酸ビ
ニル等のカルボン酸ビニルエステル類、酢酸イソプロペ
ニル、プロピオン酸イソプロペニル等のカルボン酸イソ
プロペニルエステル類、エチルビニルエーテル、イソブ
チルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等
のビニルエーテル類、スチレン、ビニルトルエン等の芳
香族ビニル化合物、酢酸アリル、安息香酸アリル等のア
リルエステル類、アリルエチルエーテル、アリルグリシ
ジルエーテル、アリルフェニルエーテル等のアリルエー
テル類、さらにγ−(メタ)アクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニ
ルメチルジメトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシ
ラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ビニルトリメト
キシシラン、ビニルトリエトキシシラン、4−(メタ)
アクリロイルオキシ−2,2,6,6,−テトラメチル
ピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,
2,2,6,6,−ペンタメチルピペリジン、パーフル
オロメチル(メタ)アクリレート、パーフルオロプロピ
ル(メタ)アクリレート、パーフルオロプロピロメチル
(メタ)アクリレート、ビニルピロリドン、トリメチロ
ルプロパントリ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリ
ル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸2,3−シクロヘ
キセンオキサイド、(メタ)アクリル酸アリル、メタク
リル酸アシッドホスホオキシエチル、メタクリル酸3−
クロロ−2−アシッドホスホオキシプロピル、メチルプ
ロパンスルホン酸アクリルアミド、ジビニルベンゼン等
やそれらの併用が挙げられる。
【0018】水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕は、ア
ニオン性、カチオン性、ノニオン性、両性の何れであっ
ても良い。中でもアニオン性であることは好ましく、特
にカルボン酸基を含むことによりアニオン性であること
が水溶性を高める観点から好ましい。カルボン酸基によ
り水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕は酸価を有するこ
とになる。水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕にカルボ
ン酸基を含有させるには、重合時に使用する単量体混合
物にエチレン性不飽和カルボン酸単量体を混合する。具
体的には、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フ
マール酸、マレイン酸、無水マレイン酸およびイタコン
酸、フマール酸、マレイン酸の半エステルなどが挙げら
れ、その共重合量としては、水溶性ポリカルボニル化合
物〔a〕が有する酸価が20mgKOH/g以上であ
り、好ましくは25mgKOH/g以上であり、さらに
好ましくは25mgKOH/g以上250mgKOH/
g以下である。酸価が20mgKOH/g以上で水溶性
ポリカルボニル化合物〔a〕の水溶性が高くなるため、
塗膜の各種下地基材に対する密着性が充分となる。な
お、酸価は、乾燥樹脂のg重量に対する中和に使用した
KOHの固形分重量である。
【0019】水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕がノニ
オン性である場合の例としては、重合に使用する単量体
混合物において、ノニオン基を持つエチレン性不飽和単
量体を含有せしめる。具体的には、上記の(メタ)アク
リル酸ヒドロキシアルキルエステル、(ポリ)オキシプ
ロピレン(メタ)アクリレートが挙げられ、アニオン基
またはカチオン基を持つエチレン性不飽和単量体は使用
しない。ノニオン基を持つエチレン性不飽和単量体は、
単量体混合物中0.5重量%〜30重量%で使用するこ
とが好ましく、単量体混合物中1重量%〜20重量%で
使用することがさらに好ましい。1重量%以上で下地基
材への浸透性が良好となる。
【0020】水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕がカチ
オン性である場合は、重合に使用する単量体混合物にお
いて、カチオン基を持つエチレン性不飽和単量体を含有
せしめる。カチオン基を持つエチレン性不飽和単量体と
しては、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルおよ
び塩、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチルおよび
塩、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノプロピルおよび
塩、ジメチルアミノメチル(メタ)アクリルアミドおよ
び塩、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミドお
よび塩、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミ
ドおよび塩、ビニルピリジン、ジメチルアミノメチル
(メタ)アクリルアミドエピクロルヒドリン付加物のハ
ロゲン化塩、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリル
アミドエピクロルヒドリン付加物のハロゲン化塩及びア
ルキルスルホン酸塩、(メタ)アクリル酸ジメチルアミ
ノメチルエピクロルヒドリン付加物のハロゲン化塩、
(メタ)アクリル酸ジメチルアミノプロピルエピクロル
ヒドリン付加物のハロゲン化塩及びアルキルスルホン酸
塩などが挙げられる。
【0021】カチオン基を持つエチレン性不飽和単量体
は、単量体混合物中0.5重量%〜30重量%で使用す
ることが好ましく、単量体混合物中1重量%〜20重量
%で使用することがさらに好ましい。1重量%以上であ
ると下地基材への浸透性が良好となる。水溶性ポリカル
ボニル化合物〔a〕の数平均分子量は1000〜10万
であり、1000〜50000であることが好ましく、
4000〜50000であることがさらに好ましい。こ
のように比較的低分子量で水溶性の成分を有すること
で、高分子水性分散物の各種下地への密着性が確保され
ると推定している。本発明では、油溶性開始剤を使用す
ることによって上記の所望の分子量を持つ水溶性ポリカ
ルボニル化合物〔a〕を得ることが可能となる。
【0022】本発明の水溶性ポリカルボニル化合物
〔a〕の重合が、水性媒体中で油溶性開始剤を使用する
ことによって懸濁重合、乳化重合、マイクロエマルジョ
ン重合またはミニエマルジョン重合により得ることが好
ましい。重合の際、分子中に少なくとも1個のアルド基
またはケト基を有するエチレン性不飽和単量体およびそ
の他のエチレン性不飽和単量体を含むエチレン性不飽和
単量体混合物を水性媒体中で、乳化剤の存在下、ホモジ
ナイザー等の乳化機により前もって乳化しておくことが
好ましい。
【0023】本発明の油溶性開始剤は、ラジカル重合触
媒として、熱または還元性物質などによってラジカル分
解してエチレン性不飽和単量体の付加重合を起こさせる
ものであり、具体的には、アゾ系開始剤としては、1,
1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カーボニトリ
ル)、2,2’−アゾビス(2−メチル−ブチロニトリ
ル)、2,2−アゾビスイソブチロニトリル、2,2−
アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2
−アゾビス(2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニ
トリル)、2−2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリ
−2ニル)プロパン]、2,2−アゾビス(2,4,4
−トリメチルペンタン)、2−シアノ−プロピラゾ−ホ
ルムアミド、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチル
プロピオネート)、2,2’−アゾビス(2−ヒドロキ
シ−メチルプロピオニトリル)、2,2−アゾビス[2
−(2−イミダゾリ−2ーニル)プロパン]、1,1’
−アゾビス(1−アセトキシ−1−フェニルエタン)等
が挙げられ、
【0024】過酸化物系開始剤としては、メチルエチル
ケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイ
ド、3,5,5トリメチルシクロヘキサノンパーオキサ
イド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、アセチ
ルアセトンパーオキサイド、メチルアセトアセテートパ
ーオキサイド、1,1ビス(t−ブチルパーオキシ)
3,3,5−トリメチル、1,1ビス(t−ブチルパー
オキシ)シクロヘキサノン、n−ブチル4,4−ビス
(t−ブチルパーオキシ)バレレート、2,2−ビス
(t−ブチルパーオキシ)ブタン、1,1−ビス(t−
ヘキシルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘ
キサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シク
ロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シ
クロドデカン、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ク
メンハイドロパーオキサイド、ジ−イソプロピルハイド
ロパーオキサイド、P−メタンハイドロパーオキサイ
ド、
【0025】1,1,3,3−テトラメチルブチルハイ
ドロパーオキサイド、t−ヘキシルハイドロパーオキサ
イド、ジイソプロピルベンゼンビス−ハイドロパーオキ
サイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルク
ミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、α,
α’−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベン
ゼン、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパ
ーオキシ)ヘキサン、5−ジメチル−2,5−ジ(t−
ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、イソブチルパーオキ
サイド、ラウロリルパーオキサイド、3,5,5−トリ
メチルヘキサノイルパーオキサイド、コハク酸パーオキ
サイド、ベンゾイルパーオキサイド、2,4−ジクロロ
ベンゾイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイ
ド、ステアロイルパーオキサイド、n−トルオイルパー
オキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネイ
ト、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネー
ト、
【0026】ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネー
ト、ジ−2−エトキシエチルパーオキシジカーボネー
ト、ジ−3−メトキシブチルパーオキシジカーボネー
ト、ジ−(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキ
シジカーボネート、ビス−(4−t−ブチルシクロヘキ
シル)パーオキシジカーボネート、a−a−ビス−ネオ
デカノイルパーオキシ)ジイソロピルベンゼン、クミル
パーオキシネオデカノエート、1,1,3,3,−テト
ラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、t−ヘキ
シルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキ
シネオデカノエート、t−ヘキシルパーオキシピバレー
ト、t−ブチルパーオキシピバレート、2,5−ジメチ
ル−2,5−ビス(2−エチルヘキサノールパーオキ
シ)ヘキサン、1,1,3,3,−テトラメチルブチル
パーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシル
パーオキシ−2−エチルヘキサノエート、
【0027】t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサ
ノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、1,
1,3,3,−テトラメチルブチルパーオキシイソプロ
ピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシラウレー
ト、t−ブチルパーオキシ3,5,5−トリメチルヘキ
サノエート、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノ
カーボネート、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノ
カーボネート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベン
ゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシア
セテート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、t−
ブチルパーオキシベンゾエート、ビス−t−ブチルパー
オキシイソフタレート等が挙げられ、これら1種または
2種以上を組み合わせて使用するこができる。その使用
量としては、分子中に少なくとも1個のアルド基または
ケト基を有するエチレン性不飽和カルボニル基含有単量
体と他の単量体の総量に対して、通常0.05〜20重
量%配合され、0.1〜10重量%配合されることが好
ましく、0.2〜5重量%配合されることがさらに好ま
しい。なお、重合速度の促進、さらに低温での重合を望
むときには、重亜硫酸ナトリウム、塩化第一鉄、アスコ
ルビン酸塩、ロンガリット等の還元剤をラジカル重合触
媒と組み合わせて用いる。
【0028】本発明では、上記の油溶性開始剤以外のラ
ジカル重合触媒として、水溶性開始剤も併用することは
可能であり、水溶性の過硫酸塩、過酸化物、アゾビス化
合物等が使用できる。その例としては、過硫酸カリウ
ム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水
素、t−ブチルパーオキシマレイン酸、2,2−アゾビ
ス(2−ジアミノプロパン)ジハイドロクロライド、
2,2−アゾビス[2−(5メチル−2−イミダゾリ−
2ーニル)プロパン]ジハイドロクロライド、2,2−
アゾビス[2−(2−イミダゾリ−2ーニル)プロパ
ン]ジハイドロクロライド、2,2−アゾビス{2−メ
チル−N−[1−1ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒ
ドロキシエチル]プロピオンアミド}、2,2−アゾビ
ス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピ
オンアミド]、2,2−アゾビス(2−メチル−プロピ
オンアミド)ジハイドレート等が挙げられ、通常は使用
しなくても良いが、使用する場合にはその使用量として
は、分子中に少なくとも1個のアルド基またはケト基を
有するエチレン性不飽和カルボニル基含有単量体と他の
単量体の総量に対し、10重量%以下が配合され、5重
量%以下が配合されることが好ましく、0.01〜5重
量%配合されることがさらに好ましい。さらに、所望の
分子量を持つ水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕を得る
目的で、連鎖移動剤を重合過程で添加することも可能で
ある。具体的には、ブチルメルカプタン、n−ドデシル
メルカプタン、t−ドデシルメルカプタン等のメルカプ
タン類、メタノール、イソプロピルアルコール等のアル
コール類、α−メチルスチレンダイマー,四塩化炭素等
が挙げられ、通常は使用しなくても良いが、使用する場
合にはその使用量としては、分子中に少なくとも1個の
アルド基またはケト基を有するエチレン性不飽和カルボ
ニル基含有単量体と他の単量体の総量に対し、10重量
%以下が配合され、5重量%以下が配合されることが好
ましく、0.01〜5重量%配合されることがさらに好
ましい。
【0029】本発明の水性媒体中の懸濁重合、乳化重
合、マイクロエマルジョン重合またはミニエマルジョン
重合では、重合用乳化剤を利用することが好ましい。ア
ニオン性の場合には、アニオン性界面活性剤および/ま
たはノニオン性界面活性剤を使用する。例えば、脂肪酸
石鹸、アルキルスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸
塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩、ポリオキシエ
チレンアルキルアリール硫酸塩、p−スチレンスルホン
酸塩等のアニオン性界面活性剤である。また、反応型の
アニオン性界面活性剤としては、例えば、三洋化成
(株)製エレミノール(商標)JS−2、JS−5があ
り、花王(株)製ラテムル(商標)S−120、S−1
80A、S−180、第一工業製薬(株)製アクアロン
(商標)HS−10、旭電化工業(株)製アデカリアソ
ープ(商標)SE−1025N、メタアクリル酸スルホ
アルキルエステルの塩、p−スチレンスルホン酸の塩、
リン酸エステル基を有する界面活性剤としては、旭電化
工業(株)製アデカリアソープSDX−730、SDX
−731、SDX−334(商品名)等のアンモニウム
塩、ナトリウム塩およびカリウム塩がなどを用いること
ができる。また、ポリオキシエチレンアルキルアリール
エーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステ
ル、オキシエチレンオキシプロピレンプロックコポリマ
ー等のノニオン性界面活性剤を用いることができる。
【0030】またカチオン性の場合には、カチオン性界
面活性剤および/またはノニオン性界面活性剤を使用す
る。例えば、ラウリルアミン塩酸塩、アルキルベンジル
ジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルトリメチル
アンモニウムクロライド、アルキルアンモニウムハイド
ロオキサイド、ポリオキシエチレンアルキルアミン等で
あり、また、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アリールエーテル、ポリオキシエチ
レンソルビタン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシ
プロピレンプロックコポリマー等である。これらの界面
活性剤の使用量としては、水溶性ポリカルボニル化合物
〔a〕の固形分に対して0.05〜20重量%であるこ
とが好ましい。
【0031】水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕の重合
後に、アニオン性であればアルカリ及び/または有機溶
剤の添加によって、カチオン性であれば酸及び/または
有機溶剤の添加によって、重合物の少なくとも一部を可
溶化することもできる。このような可溶化処理に使用さ
れるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、炭酸水素ナトリウム、有機アミン類、アンモニア
等が挙げられ、酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、メタン
スルホン酸、p−トルエンスルホン酸、酢酸、乳酸、ヒ
ドロキシ酢酸が挙げられ、その添加は重合の前でも、重
合中でも、重合後であっても良い。また可溶化処理に使
用できる有機溶剤は、アルカリまたは酸の添加だけでは
水溶化が不充分であるときに補助的に使用しても良い
し、有機溶剤だけで可溶化させても良い。
【0032】使用される有機溶剤としては、例えば、C
S−12(チッソ(株)製)、エチレングリコールモノ
ブチルエーテル、エチレングリコールモノ2−エチルヘ
キシルエーテル、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ブチルエーテルアセテー
ト、エチレングリコールモノ2−エチルヘキシルエーテ
ルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテル
アセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノブ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、プロピ
レングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリ
コールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモ
ノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピ
ルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテ
ル、2−エチルヘキシルアルコール、ベンジルアルコー
ル、グルタル酸ジメチル、グルタル酸イソプロピル等が
挙げられる。
【0033】本発明の高分子水性分散体組成物は、水溶
性ポリカルボニル化合物〔a〕と、ポリカルボニル水分
散体〔b〕とからなり、該ポリカルボニル水分散体
〔b〕は分子中に少なくとも1個のケト基及び/又はア
ルド基を含む高分子からなるポリカルボニル水分散体
〔b〕である。該ポリカルボニル水分散体〔b〕として
は、スチレンブタジエンラテックス、NBRラテック
ス、塩化ビニリデン系ラテックス、酢酸ビニル、酢酸ビ
ニル−アクリル、酢酸ビニル−VeoVaラテックス等
の酢酸ビニル系ラテックス、エチレン酢ビ、シリコーン
ラテックスが挙げられるが、好ましくはウレタンラテッ
クス、あるいはスチレン−アクリル系ラテックス、オー
ルアクリル系ラテックス、シリコーン変性アクリル系ラ
テックス、フッ素−アクリルラテックス、アクリルシリ
コンラテックス等のアクリル系ラテックス、エポキシエ
マルジョンが挙げられる。これらの粒子径は、例えば
0.01μ〜100μであり、さらに好ましくは0.0
5μ〜10μである。
【0034】本発明の高分子水性分散体組成物は、水溶
性ポリカルボニル化合物〔a〕が、分子中に少なくとも
1個のアルド基またはケト基を含む単量体を他の単量体
成分と共重合することにより得られ、水溶性ポリカルボ
ニル化合物〔a〕を、高分子水性分散体組成物の重合工
程でまたは直接高分子水性分散体組成物へ添加すること
により得られる。本発明において、高分子水性分散体組
成物は、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、両性の
何れであっても良い。
【0035】本発明の第3においては、該高分子水性分
散体組成物が、酸価が25mgKOH/g未満のポリカ
ルボニル水分散体〔b〕を含有することを要する。本発
明のポリカルボニル水分散体〔b〕は、アニオン性、カ
チオン性、両性の何れでも良く、ポリカルボニル水分散
体〔b〕にアニオン性、カチオン性、両性を付与する方
法は、それぞれ水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕にお
ける場合と同様であるが、エチレン性不飽和カルボン酸
単量体やカチオン基を持つエチレン性不飽和単量体の単
量体混合物に対する使用量は、水溶性ポリカルボニル化
合物〔a〕の場合よりも少なくすると水分散体を形成し
やすくなるため望ましい。
【0036】具体的には、アニオン性、両性のポリカル
ボニル水分散体〔b〕であることが好ましく、該水性分
散体〔b〕の酸価は25mgKOH/g未満であり、好
ましくは0.1〜25mgKOH/gであり、さらに好
ましくは1〜22mgKOH/gである。また、ポリカ
ルボニル水分散体〔b〕にカチオン性を付与するにはカ
チオン基を持つ不飽和単量体が10重量%以下であるこ
とが好ましく、さらに好ましくは5重量%以下である。
この範囲内で塗膜の充分な耐水性を得ることができ、ま
た水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕との相補作用によ
り、塗膜の各種下地基材に対する密着性が充分となる。
【0037】ポリカルボニル水分散体〔b〕の水溶性ポ
リカルボニル化合物〔a〕に対する固形分重量比率は、
0.01〜1000であることが好ましく、0.05〜
100であることがさらに好ましい。中でも高分子分散
体組成物がアニオン性である場合には、カルボン酸基を
含むことが分散安定性、各種基材に対する密着性または
防水性能を発現する観点から好ましい。カルボン酸基に
より高分子水性分散物は酸価を有し、その量としては、
該高分子水性分散物が有する酸価が1〜250mgKO
H/gであり、5〜200mgKOH/gが好ましく、
5〜100mgKOH/gがさらに好ましく、それによ
り塗膜の各種下地基材に対する密着性が充分となる。
【0038】本発明におけるポリカルボニル水分散体
〔b〕を得るには単量体混合物を水性媒体中において通
常の乳化剤を用いて乳化重合する。カルボン酸基を持た
せるには、重合時に使用する単量体混合物にエチレン性
不飽和カルボン酸単量体を混合する。具体的には、アク
リル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマール酸、マレ
イン酸、無水マレイン酸およびイタコン酸、フマール
酸、マレイン酸の半エステルなどが挙げられる。その他
の単量体として具体的には、水溶性ポリカルボニル化合
物〔a〕を得るための単量体と同様であり、分子中に少
なくとも1個のアルド基またはケト基を有するエチレン
性不飽和単量体、その他のエチレン性不飽和単量体、カ
チオン基の導入にはカチオン基を持つエチレン性不飽和
単量体等を使用することができる。
【0039】ポリカルボニル水分散体〔b〕にはアルド
基またはケト基を有するエチレン性不飽和単量体は使用
しなくてもよいが、0.5重量%以上使用することが好
ましく、単量体混合物中のアルド基またはケト基を有す
るエチレン性不飽和単量体の量が0.5重量%以上であ
ると架橋点が多くなり塗膜性能が充分となる。さらに好
ましくは0.5重量%以上20重量%以下である。ポリ
カルボニル水分散体〔b〕の乳化重合用乳化剤として
は、アニオン性のポリカルボニル水分散体〔b〕の場合
にはアニオン性界面活性剤および/またはノニオン性界
面活性剤を使用する。具体的には上記の水溶性ポリカル
ボニル化合物〔a〕の重合で例示した界面活性剤を同様
に用いることができる。また、カチオン性のポリカルボ
ニル水分散体〔b〕の場合には、カチオン性界面活性剤
および/またはノニオン性界面活性剤を使用する。具体
的には上記の水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕の重合
で例示した界面活性剤を同様に用いることができる。
【0040】これらの界面活性剤の使用量としては、ポ
リカルボニル水分散体〔b〕に対して0.05〜20重
量%であることが好ましい。その他、乳化重合における
条件は、通常の条件に従えば良く、特に制限されない。
本発明に係わるポリカルボニル水分散体〔b〕は、アニ
オン性であればアルカリ成分を添加することができる
し、カチオン性であれば酸成分を添加することができ
る。これにより、ポリカルボニル水分散体〔b〕および
高分子水性分散体組成物が長期の分散安定性を保つこと
ができる。この際、組成物のpHを3〜10の範囲に調
整することが好ましい。
【0041】アルカリ成分としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、アンモニアなどの通常のアルカリ
が特に制限無く用いられるが、とくに乾燥後の塗膜の耐
水性を向上せしめる観点から、モノエタノールアミン、
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、ジエタノールアミン、N−n−ブチ
ルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、
モルホリン類としてモルホリン、4−モルホリノエタノ
ールなどが好ましく挙げられる。この中で揮発性のアル
カリ成分としてはアンモニアが好ましい。また、酸成分
としては、塩酸、硫酸、硝酸、メタンスルホン酸、p−
トルエンスルホン酸、酢酸、乳酸、ヒドロキシ酢酸など
が挙げられる。
【0042】本発明において、水溶性ポリカルボニル化
合物〔a〕とポリカルボニル水分散体〔b〕を共に含む
高分子分散体組成物を得る方法は特に制限されないが、
以下に挙げる方法を例示することができる。 水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕とポリカルボニ
ル水分散体〔b〕とを各々別々に重合した後、混合する
ことによって高分子分散体組成物を得る方法。この場
合、水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕とポリカルボニ
ル水分散体〔b〕とは単純な混合物となる。 ポリカルボニル水分散体〔b〕と単量体混合物の存
在下、水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕を重合形成さ
せ、高分子分散体組成物を得る方法。この場合、ポリカ
ルボニル水性組成物は、ポリカルボニル水分散体〔b〕
の各エマルジョンを中心核として、その周りに水溶性ポ
リカルボニル化合物〔a〕が重合形成された多層構造エ
マルジョンの集合からなると考えられる。
【0043】 水性媒体中において、水溶性ポリカル
ボニル化合物〔a〕と単量体混合物の存在下、乳化重合
によってポリカルボニル水分散体〔b〕を形成させ、高
分子分散体組成物を得る方法。この場合、具体的な製造
方法としてその態様を示せば、水溶性ポリカルボニル化
合物〔a〕を水性媒体中で重合後、そのままか、あるい
は水性媒体中で一部または全部を可溶化処理することに
よって、水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕の水分散液
または水溶液を得、水性媒体中において、水溶性ポリカ
ルボニル化合物〔a〕の水分散液または水溶液と、適当
な単量体混合物の存在下、乳化重合によってポリカルボ
ニル水分散体〔b〕を形成させる。この場合、水溶性ポ
リカルボニル化合物〔a〕は一種の界面活性剤として働
き、ポリカルボニル水分散体〔b〕の重合物を乳化・分
散する作用を有すると考えられる。
【0044】とくに上記の、の場合、高分子水性分
散体組成物の粒子径は、0.01μ〜100μとして得
ることが好ましく、さらには0.05μ〜10μとして
得ることが好ましい。なお、水溶性ポリカルボニル化合
物〔a〕とポリカルボニル水分散体〔b〕は、一方がア
ニオン性であれば、もう一方もアニオン性またはノニオ
ン性であることが望ましく、また、一方がカチオン性で
あれば、もう一方もカチオン性またはノニオン性である
ことが望ましい。
【0045】本発明において、高分子水性分散体組成物
のカルボニル基を定量するには、カルボニル基を含有す
る高分子水性分散体組成物に、該水性分散体組成物中の
カルボニル基と反応し得る化合物(A)を該カルボニル
基に対して過剰当量添加して該カルボニル基と反応さ
せ、次いで、該化合物(A)と反応し得る化合物(B)
を未反応の該化合物(A)に対して過剰当量添加して該
未反応の化合物(A)と反応せしめて化合物(C)を生
成せしめたのち、該化合物(C)を定量し、その定量
値、即ち未反応の化合物(A)の量から高分子水性分散
体組成物のカルボニル基量を計算で求めればよい。
【0046】好ましくは化合物(A)が水溶性第1級ア
ミン化合物の酸性塩であり、化合物(B)がケトン化合
物またはアルデヒド化合物であり、化合物(C)が該酸
性塩由来の酸であり、さらに好ましくは水溶性第1級ア
ミン化合物の酸性塩を添加してカルボニル基と反応せし
めた後、高分子水性分散体組成物のpHを2〜10に調
整し、および水溶性第1級アミン化合物の酸性塩由来の
酸の定量を、高分子水性分散体組成物のpHをケトン化
合物若しくはアルデヒド化合物の添加前のpHとするの
に要する塩基の量として測定する高分子水性分散物のカ
ルボニル基の定量方法であるか、または化合物(A)が
水溶性第1級アミン化合物であり、化合物(B)がケト
ン化合物またはアルデヒド化合物であり、化合物(C)
がオキシム化合物である高分子水性分散体組成物のカル
ボニル基の定量方法である。さらに詳しくは、カルボニ
ル基と反応し得る化合物(A)は、溶媒に溶解し、カル
ボニル基と反応性を有するものである。具体的には、第
1級アミン化合物類、第1級アミン化合物類の酸性塩、
シアン化物類、亜硫酸水素塩、ヒドラジン化合物類、ア
ルコール類、ハロゲン化合物類、イリド化合物類、銀化
合物類が例示される。
【0047】具体的には、第1級のアミン化合物による
オキシム化合物の生成量を定量する方法、第1級アミン
化合物の酸性塩を反応させる方法、シアン化物の付加反
応によるニトリル化合物の生成量またはシアン化物の残
量を定量する方法、亜硫酸水素塩による亜硫酸水素塩付
加物の生成量または亜硫酸水素塩の残量を定量する方
法、ヒドラジン化合物によるヒドラゾン化合物の生成量
またはヒドラジン化合物の残量を定量する方法、アルコ
ールの付加によるアセタール化合物の生成量またはアル
コールの残量を定量する方法、ハロゲン化合物によるα
−ハロゲン化物の生成量またはハロゲン化物の残量を定
量する方法、イリド化合物を用いたwittig反応に
よる化合物の生成量またはイリド化合物の残量を定量す
る方法、銀化合物等による銀の生成量または銀化合物等
の残量を定量する方法が挙げられるが、分析精度、簡便
さの点において、第1級アミン化合物もしくはその酸性
塩を反応させる方法が優れている。特に簡便さに優れて
いるのは酸性塩を反応させる方法である。
【0048】定量方法に用いる第1級アミン化合物類と
しては、メチルアミン、エチルアミン、イソプロピルア
ミン、ヒドロキシルアミン、エタノールアミン、ジメチ
ルヒドラジン等が挙げられ、好ましくはヒドロキシルア
ミンである。第1級アミン化合物類の酸性塩としては、
上記に記載の第1級アミン化合物類の塩酸塩、硫酸塩、
酢酸塩、硝酸塩、乳酸塩、ヒドロキシ酢酸塩が挙げられ
るが、好ましくはヒドロキシルアミン塩酸塩である。シ
アン化物類としては、シアン化ナトリウム、シアン化カ
リウムが挙げられ、亜硫酸水素塩としては、亜硫酸水素
ナトリウム、亜硫酸水素カリウムが挙げられ、ヒドラジ
ン化合物類としては、ヒドラジン、フェニルヒドラジ
ン、セミカルバジド、フェニルセミカルバジドが挙げら
れ、アルコール類としては、メタノール、エタノール、
エチレングリコール、プロピレングリコールが挙げら
れ、ハロゲン化合物としては、塩素、臭素、ヨウ素が挙
げられ、イリド化合物類としては、メチレントリフェニ
ルホスホランが挙げられ、また、銀化合物類としては、
Tollens試薬が挙げられる。
【0049】本発明において、カルボニル基を含有する
高分子水性分散体組成物に対する化合物(A)の添加量
は、水性分散物のカルボニル基量より過剰であればよい
が、水性分散物のカルボニル基1当量に対して1.05
当量以上が好ましく、1.5当量以上であることがさら
に好ましく、3当量以上であることが特に好ましい。カ
ルボニル基を定量するためには、上記化合物(A)とカ
ルボニル基との反応による生成物の量もしくは化合物
(A)の未反応量を定量しても良い。しかし、測定精度
を高くするためには、さらに化合物(B)を添加して第
2段目の反応を行うのがよい。第2段目の反応として
は、カルボニル基と反応しないで残っている化合物
(A)に対して、化合物(B)を過剰当量添加して、残
っている化合物(A)の全量を化合物(B)と反応せし
めて化合物(C)を生成せしめる。
【0050】化合物(B)は、高分子水性分散体組成物
の溶媒に溶解し、化合物(A)と反応するものであれば
よく特に制限されないが、生成する化合物(C)が簡便
に精度良く測定できる化合物になるよう選択する。具体
的には、化合物(A)として第1級アミン化合物もしく
はその酸性塩を用いた場合には、化合物(B)としては
ケトン化合物、アルデヒド化合物、エポキシ基含有化合
物、カルボン酸ハロゲン化合物、スルホン酸ハロゲン化
合物、酸無水物、亜硝酸塩等が挙げられる。これらの中
では、化合物(B)として、ケトン化合物もしくはアル
デヒド化合物を用いることが簡便で好ましい。
【0051】化合物(A)として第1級アミン化合物を
用い、化合物(B)としてケトン化合物もしくはアルデ
ヒド化合物を用いた場合は、生成する化合物(C)はケ
トオキシム化合物またはアルドオキシム化合物であり、
該化合物を定量すればよい。化合物(A)として第1級
アミン化合物の酸性塩を用い、化合物(B)としてケト
ン化合物もしくはアルデヒド化合物を用いた場合は、化
合物(C)は遊離する酸であり、該化合物を定量すれば
よい。特に優れているのは酸性塩を用いる方法である。
【0052】その他、化合物(A)として第1級アミン
化合物もしくは第1級アミン化合物の酸性塩を用いる場
合には、化合物(B)としてエポキシ基含有化合物を用
いてその反応生成物を定量する方法、カルボン酸ハロゲ
ン化物またはスルホン酸ハロゲン化物との反応によるN
−置換アミドまたはN−置換スルホンアミドを定量する
方法、酸無水物との反応によるN−置換アミドを定量す
る方法、亜硝酸塩との反応によりジアゾニウム塩にした
後、そのまま定量するかさらに、ハロゲン基、水酸基に
よるジアゾニウム基の置換反応物、または酸によるジア
ゾニウム基とH基との置換反応物を定量する方法も挙げ
られる。
【0053】化合物(B)として用いることができるケ
トン化合物としては、低分子量のケトン化合物であれば
特に制限無く、アセトン、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトンが挙げられ、またアルデヒド化合物と
しては、低分子量のアルデヒド化合物であれは特に制限
無く用いることができ、ホルムアルデヒド、アセトアル
デヒド、ブチルアルデヒド、ベンズアルデヒドが挙げら
れる。ただし、水溶性であることが好ましく、具体的に
はアセトンが挙げられる。化合物(B)の添加量は、未
反応の化合物(A)に対して過剰量であればよいが、添
加した化合物(A)1当量に対して、1.01当量以上
とすることが安全であり望ましい。また1.2当量以上
であることがさらに好ましい。
【0054】化合物(C)の測定方法としては、特に制
限されないが、測定精度や簡便さを考慮するとガスクロ
マトグラフィーもしくは高速液体クロマトグラフィーを
使用することが望ましい。なお、化合物(C)としてオ
キシム化合物を定量する場合は、カルボニル基を含有す
る高分子水性分散体組成物と化合物(A)として添加し
た第1級アミン化合物との反応物と、第1級アミン化合
物と化合物(B)として添加したケトン化合物もしくは
アルデヒド化合物との反応物が混在することになる。多
くの場合、水性分散体と化合物(C)は分子量や疎水度
が異なるため容易に分離できるが、区別することが困難
な場合は、あらかじめ両者を何らかの手段を用いて分離
しておく必要がある。
【0055】化合物(A)として第1級アミン化合物の
酸性塩を用い、化合物(B)として、ケトン化合物もし
くはアルデヒド化合物を用いた場合は、化合物(C)と
して定量すべき酸を精度良く定量するために、カルボニ
ル基を有する高分子水性分散体組成物に、該水性分散体
組成物中のカルボニル基に対し過剰量の第1級アミン化
合物の塩を添加し反応させた後、該水性分散体組成物の
pHを2〜10の範囲内に調整することが反応速度を速
める目的から好ましい。さらに系のpHを2〜8の範囲
内に調整することが好ましく、3〜6に調整することが
さらに好ましい。pHの調整には強塩基を使用すること
が好ましく、具体的には、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウムを使用することが好ましい。
【0056】この場合、化合物(C)としての酸の定量
は、系のpHを上記のように2〜10の範囲内に調整し
た後に、未反応の水溶性第1級アミン化合物の塩に対し
過剰量のケトン化合物もしくはアルデヒド化合物を添加
し、続いて系のpHを該ケトン化合物および/またはア
ルデヒド化合物の添加前の値にするのに要する塩基の量
を定量するのがよい。また使用する塩基としては、強塩
基を使用することが好ましく、具体的には、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウムを使用することが好ましい。ま
た、高分子水性分散体組成物に、過剰量の第1級アミン
化合物の塩を添加し反応させるには、5℃〜100℃で
30分以上加熱処理することが望ましく、特に反応時の
分散安定性を確保する目的から、10℃〜80℃で1時
間以上加熱処理することが好ましい。また、20℃〜5
0℃の範囲で2時間以上加熱処理することがさらに好ま
しい。
【0057】本発明において、高分子水性分散体組成物
に化合物(A)として第1級アミン化合物を添加する
際、界面活性剤を併せて添加することが好ましい。界面
活性剤としては、ノニオン系界面活性剤を使用すること
が好ましく、さらに界面活性剤を添加すると共に液のp
Hを3〜11に調整することが好ましい。さらに好まし
くは高分子水性分散物に化合物(A)として第1級アミ
ン化合物の塩を添加する際に、ノニオン系界面活性剤を
添加し、さらに液のpHを4〜10に調整することであ
る。これらの操作により水性媒体物での正確な定量が可
能となる。ノニオン系界面活性剤の添加量としては、好
ましくは高分子水性分散物100重量部(水を含んだ量
である。)に対して0.1〜300重量部、さらに好ま
しくは高分子水性分散体組成物に対して0.5〜50重
量部である。
【0058】次に、本発明における高分子水性分散体組
成物のカルボニル基分布を定量する方法について説明す
る。前述したように、ここでいうカルボニル基とはケト
基あるいはアルド基である。本発明における高分子水性
分散物は、主として、水性媒体と水性分散物重合体粒子
(以下「分散体粒子」と略称する。)とからなり、該水
性分散体組成物に含まれるカルボニル基の由来として、
以下の4通りのものがある。 α;水性媒物中に分散する化合物に由来するカルボニル
基。 β;分散体粒子表面に吸着した化合物に由来するカルボ
ニル基。 γ;分散体粒子を形成する重合体に由来し、分散体粒子
表層部に存在するカルボニル基。 δ;分散体粒子を形成する重合体に由来し、分散体粒子
内層部に取り込まれているカルボニル基。 ここで、γにおける粒子表層部とは、粒子表面の近傍を
も含む。即ち、γカルボニル基には、分散体粒子のある
程度の内部に存在するカルボニル基量も含まれる。ま
た、δカルボニル基は、分散体粒子内層部に取り込まれ
ているため、α〜γカルボニル基に比べて化学的に不活
性であり、前述のカルボニル基と反応性を有する試薬を
用いた定量法により、直接定量することはできず、下記
に述べるカルボニル基量H(=δ)として計算により求
められる。
【0059】以下に定義する本発明における種々のカル
ボニル基量A〜Iは、同じく、以下に述べる測定法、並
びに計算により求めることができる。 高分子水性分散体組成物に対し、前記記載のいずれ
かの方法でカルボニル基量A(=α+β+γ)を定量す
る。 高分子水性分散体組成物を溶解または充分膨潤せし
めたあと、前記記載のいずれかの方法で水性分散体組成
物に含まれる全カルボニル基量B(=α+β+γ+δ)
を定量する。 高分子水性分散体組成物に対して過剰の乳化剤を添
加混合し、次に固液分離し、前記記載のいずれかの方法
で、水相に含まれている、分散体粒子を形成する重合体
に由来しないカルボニル基量C(=α+β)を定量す
る。
【0060】 高分子水性分散体組成物に対して過剰
の乳化剤を添加混合し、次に固液分離し、前記記載のい
ずれかの方法で、固相に含まれている、水性分散体粒子
表層部分のカルボニル基量D(=γ)を定量する。 高分子水性分散体組成物に対して過剰の乳化剤を添
加混合し、次に固液分離したあと、固相部分を溶解せし
め、前記記載のいずれかの方法で、分散体粒子形成の重
合体に由来するカルボニル基量E(=γ+δ)を定量す
る。 高分子水性分散体組成物をそのまま固液分離し、前
記に記載のいずれかの方法で、液相に含まれている水性
媒体中に存在するカルボニル基量F(=α)、もしくは
固相に含まれている分散体粒子表面に存在するカルボニ
ル基量G(=β+γ)を定量する。 上記の〜のいずれの工程でも、前記に記載のいずれ
かの定量方法を用いて高分子水性分散物における所定の
種類のカルボニル基量を定量できる。
【0061】の工程では、分散体粒子は粒子が分散し
ている状態のままで定量を行うため、粒子内部に埋もれ
ているカルボニル基は定量結果に寄与しないと考えられ
る。すなわち水相部分と粒子表面部分に存在するカルボ
ニル基量を定量していると考えられる。このようにして
定量されたカルボニル基量をAとする。の工程では、
分散体粒子を何らかの手段によって溶解あるいは膨潤せ
しめてから定量を行うため、粒子内部のカルボニル基も
定量結果に寄与すると考えられる。すなわち水相部分、
分散体粒子表面部分、分散体粒子内部部分のすべての部
分のカルボニル基量が定量されると考えられる。このよ
うにして定量されたカルボニル基量をBとする。なお、
分散体粒子を溶解または膨潤せしめる溶媒としては、例
えば、テトラヒドロキシフラン、N,N−ジメチルホル
ムアミド、ジメチルスルホオキシド、N,N−ジメチル
アセトアミドが挙げられ、必要に応じて一部水を除去す
る方法が挙げられる。
【0062】の工程では、まず高分子水性分散体組成
物に対して過剰の乳化剤を添加混合する事により、粒子
表面に吸着した成分を水性媒体中に溶解させ、しかるの
ち高分子水性分散体組成物水を限外濾過、遠心分離等に
より固液分離し、粒子部分と水相部分を分離してから、
水相部分のカルボニル基量を定量する。すなわち分散体
粒子吸着および高分子水性分散体組成物の水相のカルボ
ニル基量の和として定量される水相部分のカルボニル基
量、このカルボニル基量をCとする。の工程では、
の工程と同様に高分子水性分散体組成物を固液分離した
後、粒子部分を溶解せしめることなく、分散体粒子が分
散しているままでカルボニル基量を定量する。具体的に
は、固相を分離した後、乳化剤等を添加し、超音波振動
により再分散させてから、定量を行うことが好ましい。
このようにすることにより分散体粒子表面部分に固定し
ているカルボニル基量が定量されると考えられる。この
カルボニル基量をDとする。
【0063】の工程では、の工程と同様に高分子水
性分散体組成物を固液分離した後、粒子部分をの工程
と同様にして溶解せしめ、しかるのち、溶解した粒子部
分のカルボニル基量を測定する。このようにすることに
より粒子の表面部分と内部部分を併せた粒子全体に固定
しているカルボニル基量が定量されると考えられる。こ
のカルボニル基量をEとする。の工程では、水相部分
の一部が分散体粒子表面に吸着したままの状態でのカル
ボニル基量を定量していると考えられる。
【0064】からの工程を利用し、各部分のカルボ
ニル基量A、B、Cを直接定量するか、または下記の計
算式を利用し、算出することができる。からの定量
工程の定量結果に基づき、下記(1)〜(4)の式を適
宜用いて、更に各種のカルボニル基量を計算により求め
ることができる。 (1)分散体粒子形成の重合体に由来しないカルボニル
基量C=A−DまたはB−E (2)分散体粒子表面に露出したカルボニル基量D=A
−CまたはE+A−B (3)分散体粒子内部のカルボニル基量H(=δ)=E
−DまたはB−AまたはB−C−D (4)分散体粒子表面に吸着しているカルボニル基量I
(=β)=C−FまたはG−D
【0065】例えば、分散体粒子形成の重合体に由来し
ないカルボニル基量Cを知るためには、Cを直接定量す
るほか、AとDを定量、もしくはBとEを定量してそれ
らの差を求めてもよい。また、分散体粒子表面に露出し
たカルボニル基量Dを求めるためには、Dを直接定量す
るほか、AとCを定量してその差を求めてもよく、これ
らいずれかを採用することで、できるだけ少ない工程で
カルボニル基分布を知ることができる。また、どの部分
のカルボニル基量を知りたいかにより、もっとも目的に
かなった定量方法を組み合わせて選択すればよい。
【0066】本発明においては、カルボニル基を含有す
る高分子水性分散体組成物が該水性分散体組成物中に不
純物として硫酸根および/又はカルボン酸根と共存して
いてもカルボニル基分布定量が可能であり、具体的には
硫酸根が由来する化合物として硫酸イオン化合物、スル
ホン酸基を持つ化合物、硫酸エステル基を持つ化合物が
挙げられおよびその塩も含まれ、カルボン酸根が由来す
る化合物として炭酸イオン化合物、カルボン酸基を持つ
化合物が挙げられおよびその塩も含まれる。本発明にお
いて、分散体粒子分配率とは、上述のカルボニル基量H
のBに対する割合(=[H/B])で定義される。
【0067】本発明カルボニル基量は上記に示したいず
れかの方法によって定量されるものであって、本発明の
第1においては、高分子水性分散体組成物は、カルボニ
ル基の分散体粒子分配率が50%未満である。本発明の
第2において、カルボニル基を含有する高分子水性分散
体組成物では、全カルボニル基量Bに対し、該カルボニ
ル基の分散体粒子分配率が50%未満であると共に、該
水性分散粒子表面部分のカルボニル基量Dが20%以上
であることを特徴とする発明の第1の高分子水性分散体
組成物である。好ましくはカルボニル基の分散体粒子分
配率が40%未満であると共に、水性分散粒子表面部分
のカルボニル基量Dが25%以上であり、さらに好まし
くはカルボニル基の分散体粒子分配率が35%未満であ
ると共に、水性分散粒子表面部分のカルボニル基量Dが
30〜95%である。
【0068】このときの全カルボニル基量Bとしては、
不揮発固形分1g.に対してカルボニル基量が1.5mm
ol以下の範囲であり、不揮発固形分1g.に対してカル
ボニル基量が1mmol以下の範囲であることが好まし
く、不揮発固形分1g.に対してカルボニル基量が0.6
mmol以下の範囲であることがさらに好ましい。本発
明の第4に示す1分子中に2個以上のヒドラジン基およ
び/またはセミカルバジド基を有するヒドラジン誘導体
は、セミカルバジド基の耐加水分解性がヒドラジン基よ
り良好であることから、ヒドラジン誘導体はセミカルバ
ジド基を有するポリセミカルバジド化合物であることが
好ましい。
【0069】本発明において、ヒドラジン誘導体中のヒ
ドラジン基および/またはセミカルバジド基と、該水性
分散体組成物中のカルボニル基Bとの比率は、モル比で
0.01〜10の範囲であり、好ましくは0.05〜5
の範囲であり、さらに好ましくは0.1〜2範囲であ
る。この範囲内では低汚染性に優れるが、さらにヒドラ
ジン誘導体中のヒドラジン基および/またはセミカルバ
ジド基と、該水性分散体中のカルボニル基Aとの比率
が、モル比で0.01〜10の範囲であり、好ましくは
0.05〜5の範囲であり、さらに好ましくは0.1〜
2の範囲であり、この範囲において、下地基材に対する
密着性および耐透水性に優れた塗膜を提供できる。
【0070】本発明において、ヒドラジン誘導体として
は、ポリヒドラジド化合物、ポリセミカルバジド化合
物、または次式(1)で表される炭酸ポリヒドラジド類
等が挙げられる。
【化1】 (式中、xは0〜20の整数を意味する。)
【0071】ポリヒドラジド化合物の具体例としては、
蓚酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジ
ヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒ
ドラジド、ピメリン酸ジヒドラジド、スベリン酸ジヒド
ラジド、アゼライン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒド
ラジド、ドデカンジヒドラジド、ヘキサデカンジオヒド
ラジド、1,4−シクロヘキサンジヒドラジド、酒石酸
ジヒドラジド、リンゴ酸ジヒドラジド、イミノジ酢酸ジ
ヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒド
ラジド、イタコン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒド
ラジド、テレフタル酸ジヒドラジド、2,6−ナフトエ
酸ジヒドラジド、1,4−ナフトエ酸ジヒドラジド、
4,4‘−ビスベンゼンジヒドラジド、2,6−ピリジ
ンジヒドラジド等のジカルボン酸ジヒドラジド類、1,
3,5−シクロヘキサントリカルボン酸トリヒドラジ
ド、トリメリット酸トリヒドラジド、クエン酸トリヒド
ラジド、ニトリロ酢酸トリヒドラジド、1,2,4−ブ
タントリカルボン酸トリヒドラジド等のトリカルボン酸
トリヒドラジド類、ピロメリット酸テトラヒドラジド、
1,4,5,8−ナフトエ酸テトラヒドラジド、エチレ
ンジアミン四酢酸テトラヒドラジド等のテトラカルボン
酸テトラヒドラジド類、及び次式(2)で表される数平
均分子量が500〜500000の酸ヒドラジド系ポリ
マー等やそれらの併用が挙げられる。
【0072】
【化2】
【0073】(式中、Xは水素原子またはカルボキシル
基であり、Yは水素原子またはメチル基であり、Aはア
クリルアミド、メタアクリルアミド、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル、無水マレイン酸から選ばれ
る単量体の重合した単位であり、Bはアクリルアミド、
メタアクリルアミド、アクリル酸エステル、メタクリル
酸エステル、無水マレイン酸と共重合可能な単量体の重
合した単位である。また、l、m及びnは下記の各式を
満足する各構成成分のモル分率を示す。 2モル%≦l≦100モル% 0モル%≦m+n≦98モル% l+m+n=100モル% また、上記酸ヒドラジド系ポリマーは、ランダム共重合
体でも、ブロック共重合体でもよい。)
【0074】ポリセミカルバジド化合物の具体例として
は、次式(3)で表されるセミカルバジド誘導体、次式
(4)で表されるビスセミカルバジド類等が挙げられ
る。セミカルバジド誘導体組成物が、下記式(3)で表
されるセミカルバジド誘導体であることが好ましい。
【化3】
【0075】(式中、R1 は、直鎖状又は分岐状の炭素
数2〜20のアルキレンジイソシアネート、置換されて
いないか或いは炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1
〜8のアルコキシ基又は炭素数1〜6のアルキレン基で
置換されている炭素数5〜20のシクロアルキレンジイ
ソシアネート、置換されていないか或いは炭素数1〜1
8のアルキル基又は炭素数1〜8のアルコキシ基で置換
されている炭素数6〜20のアリーレンジイソシアネー
ト、及び置換されていないか或いは炭素数1〜18のア
ルキル基又は炭素数1〜8のアルコキシ基で置換されて
いる炭素数8〜20のアラルキレンジイソシアネートか
らなる群から選ばれる少なくとも一種のジイソシアネー
トの3量体〜20量体オリゴマーに由来する末端イソシ
アネート基を有さないポリイソシアネート残基、もしく
はR1 は炭素数1〜8のイソシアナトアルキル基で置換
されている炭素数2〜20のアルキレンジイソシアネー
トに由来する末端イソシアネート基を有さないトリイソ
シアネート残基を表わす。R2 は、直鎖状又は分岐状の
炭素数2〜20のアルキレン基、炭素数5〜20のシク
ロアルキルレン基、もしくは置換されていないか或いは
炭素数1〜18のアルキル基又は炭素数1〜8のアルコ
キシ基で置換されている炭素数6〜10のアリーレン基
を表わす。R3 は、それぞれ独立して、水素原子又は炭
素数1〜20のアルキル基を表わす。nは0又は1を表
す。l及びmは各々0または正の整数であり、ただし2
≦(l+m)≦20であり、好ましくは3≦(l+m)
≦20である。)
【0076】
【化4】 (式中、R4 は、直鎖状または分岐状の炭素数2〜20
の2価の脂肪族残基、炭素数6〜25の2価の脂環族残
基、置換基を有しても有さなくても良い炭素数6〜25
の2価の芳香族残基、及び置換基を有しても有さなくて
も良い炭素数6〜25の2価の芳香脂環族残基を表す。
2 は、水素原子又は炭素数1〜20のアルキル基を表
す。)
【0077】上記ポリセミカルバジド化合物の中で、式
(3)で表されるセミカルバジド誘導体は、高分子水性
分散体組成物の硬化剤として用いた場合は、多官能の
上、後述するカルボニル基を含有する高分子水性分散体
組成物に対する相溶性が良好なため架橋能力が高く、強
靭でかつ耐水性に優れた皮膜を得ることができるので非
常に好ましい。すなわち、組成物の平均セミカルバジド
残基数が2.5個以上であり、好ましくは2.5個以上
20個以下、より好ましくは3個以上20個以下であ
る。
【0078】本発明において、1分子あたりのセミカル
バジド残基数とは、ゲルパーミエーションクロマトグラ
フィー(GPC)で測定されるスチレン換算のセミカル
バジド組成物数平均分子量をM、ポリセミカルバジド化
合物1グラム中に含まれるセミカルバジド基のモル数を
Sとしたとき、M×Sで表される数で定義される。この
ポリセミカルバジド化合物は、例えば、ポリイソシアネ
ート化合物とヒドラジン化合物とを反応させることによ
って得られ、具体的には1分子中に−NCO基を平均2
個以上、好ましくは平均2.5個以上20個以下、より
好ましくは3個以上20個以下有するポリイソシアネー
ト化合物とヒドラジン化合物とを反応させることによっ
て得ることができる。
【0079】上記式(3)で表されるポリセミカルバジ
ド化合物の製造方法の一例について説明する。式(3)
中、l+m=2であるポリセミカルバジド化合物は、1
分子中に−NCO基を2個有するジイソシアネート化合
物とヒドラジン化合物とを反応させることによって得ら
れる。また、より防水性能に優れた組成物を得るために
は、前記式(3)で表されるセミカルバジド誘導体が、
1分子中に−NCO基を3個以上持つポリイソシアネー
ト化合物とヒドラジン化合物とを反応させることによっ
て得られるものであることが望ましい。1分子中に−N
CO基を3〜20個有するポリイソシアネート化合物、
およびそれから誘導されるポリセミカルバジド化合物
は、例えばWO96/01252号パンフレットに記載
の方法で得ることができる。
【0080】ここで、ポリイソシアネート1分子中の−
NCO基数が20を超えない範囲がセミカルバジド基の
数が比較的適当で、上記式(3)のポリセミカルバジド
化合物の粘度が高くなりすぎにくく、取り扱い易い範囲
である。1分子中に−NCO基を3〜20個有するポリ
イソシアネート化合物は、ジイソシアネート化合物をオ
リゴマー化して得られる。例えば、ジイソシアネート類
をビュレット結合、尿素結合、イソシアヌレート結合、
ウレタン結合、アロファネート結合、ウレトジオン結合
等によりオリゴマー化したポリイソシアネート化合物、
更には1,8−ジイソシアナト−4−イソシアナトメチ
ルオクタン及びこれらの併用が挙げられる。具体的に
は、樹脂との相溶性の点から、基本骨格としてイソシア
ヌレート構造またはビュレット構造を有するポリイソシ
アネート化合物が好ましい。
【0081】本発明においては、ポリセミカルバジド化
合物又はその原料であるポリイソシアネート化合物が、
ヒドラジン化合物の鎖延長により高分子化することを防
ぐ目的から、ヒドラジン化合物を下式(5)で表される
モノアルデヒドまたはモノケトン等と反応させ、ヒドラ
ゾン基として封鎖して用いることもできる。 R5 6 C=O (5) (式中、R5 、R6 は各々独立して水素原子、直鎖状も
しくは分岐状の炭素数1〜20のアルキル基、炭素数5
〜20のシクロアルキル基、もしくは置換されていない
か或いは炭素数1〜18のアルキル基又は炭素数1〜8
のアルコキシル基で置換されている炭素数6〜10のア
リール基を表し、R5 、R6 は場合によっては共同して
環状構造を形成してもよい。)
【0082】この場合、生成するポリセミカルバジド化
合物はセミカルバジド基がセミカルバゾン基として封鎖
されたものとなり、上記式(3)のポリセミカルバジド
化合物の末端封鎖体である。ポリセミカルバジド化合物
から封鎖剤として用いたモノアルデヒド又はモノケトン
の脱離は、本発明のカルボニル基を含有する高分子分散
体へ混合使用する前に、または本発明の高分子水性分散
体組成物の塗装後に加水分解して留去するのが好まし
い。従って、留去させやすい上記封鎖剤としては30〜
200℃の沸点を有するモノケトン、例えばアセトン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロ
ヘキサノン、ジアセトンアルコール等が好ましい。
【0083】ポリセミカルバジド化合物は高分子水性分
散体組成物へ溶解または分散して使用することが好まし
く、特に水性媒体への分散性または溶解性、高分子水性
分散体組成物への分散性または溶解性が重要であり、こ
れらを制御する目的で、高分子水性分散体組成物へ分散
を必要する場合には水に対し不溶または難溶性のポリセ
ミカルバジド化合物を、水性媒体または高分子水性分散
体組成物へ溶解して使用する場合には水溶性ポリセミカ
ルバジド化合物を使用するが、とくに下記式(6)で表
される親水性基含有化合物から選ばれる少なくとも1つ
を含有するポリセミカルバジド化合物あるいはポリセミ
カルバジド化合物との併用、下記のポリセミカルバジド
化合物とケトン酸及び/又はその塩あるいはセミカルバ
ジド誘導体との併用、またはセミカルバジド誘導体と界
面活性剤との併用がすることがさらに好ましい。水性樹
脂と混合しやすいように、水性媒体中へ分散した状態も
しくは水性媒体中へ溶解した状態で存在するようにす
る。これらポリセミカルバジド化合物について、下記に
詳述する。
【0084】本発明において、前記式(3)で表される
ポリセミカルバジド化合物からなるポリセミカルバジド
化合物の水性媒体中への分散安定性や溶解性を補助する
目的で、下記式(6)で表される親水性基含有化合物か
ら選ばれる少なくとも1つとを混合して使用することが
できる。
【化5】
【0085】(式中、R11は、直鎖状又は分岐状の炭素
数2〜20のアルキレンジイソシアネート、置換されて
いないか或いは炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1
〜8のアルコキシ基又は炭素数1〜6のアルキレン基で
置換されている炭素数5〜20のシクロアルキレンジイ
ソシアネート、置換されていないか或いは炭素数1〜1
8のアルキル基又は炭素数1〜8のアルコキシ基で置換
されている炭素数6〜20のアリーレンジイソシアネー
ト、及び置換されていないか或いは炭素数1〜18のア
ルキル基又は炭素数1〜8のアルコキシ基で置換されて
いる炭素数8〜20のアラルキレンジイソシアネートか
らなる群から選ばれる少なくとも一種のジイソシアネー
トの3量体〜20量体オリゴマーに由来する末端イソシ
アネート基を有さないポリイソシアネート残基、もしく
はR11は炭素数1〜8のイソシアナトアルキル基で置換
されている炭素数2〜20のアルキレンジイソシアネー
トに由来する末端イソシアネート基を有すさないトリイ
ソシアネート残基を表わす。R12は、直鎖状又は分岐状
の炭素数2〜20のアルキレン基、炭素数5〜20のシ
クロアルキルレン基、もしくは置換されていないか或い
は炭素数1〜18のアルキル基又は炭素数1〜8のアル
コキシ基で置換されている炭素数6〜10のアリーレン
基を表す。R13は、水素原子又は炭素数1〜20のアル
キル基を表わす。Yは、非イオン系親水性基、イオン系
親水性基及びイオン系親水性基に転化しうる基よりなる
群から選ばれる少なくとも1つを有機基を表す。nは0
又は1を表す。p及びqは、各々0または正の整数であ
り、rは正の整数であり、3≦(p+q+r)≦20で
ある)
【0086】上記式(6)で表される親水性基含有化合
物のセミカルバジド基がセミカルバゾン基として封鎖さ
れた化合物が、式(6)における末端基H2 NR13N−
の少なくとも1つが式R6 5 C=NR13N−で表され
る封鎖末端基を有している(式中、R5 、R6 は各々独
立して水素原子、直鎖状又は分岐状の炭素数1〜20の
アルキル基、炭素数5〜20のシクロアルキル基、もし
くは置換されていないか或いは炭素数1〜18のアルキ
ル基又は炭素数1〜8のアルコキシ基で置換されている
炭素数6〜10のアリール基を表し、R5 とR6 は場合
によっては共同して環状構造を形成していてもよい。)
親水性基含有化合物の末端封鎖体として用いることもで
きる。即ち、上記式(3)で表されるポリセミカルバジ
ド化合物から選ばれる少なくとも1つと、上記式(6)
で表される親水性基含有化合物から選ばれる少なくとも
1つとを含有するポリセミカルバジド化合物を高分子水
性分散体組成物として有利に用いることができる。
【0087】そして、式(3)で表されるポリセミカル
バジド化合物から選ばれる少なくとも1つと、式(6)
で表される親水性基含有化合物から選ばれる少なくとも
1つとを含有する組成物において、それらの重量比が9
9/1〜10/90の範囲内であることが望ましい。こ
れにより、水性媒体あるいは分散体粒子に対して溶解性
に優れるポリセミカルバジド化合物が得られる。本発明
の式(3)で表されるポリセミカルバジド化合物から選
ばれる少なくとも1つと、式(6)で表される親水性基
含有化合物から選ばれる少なくとも1つとを含有する組
成物は、例えば、前記のWO96/01252号パンフ
レットに記載の方法で得ることができる。
【0088】本発明において、ヒドラジン誘導体とし
て、ポリセミカルバジド化合物と、ケトン酸及び/また
はその塩との混合物を使用することも可能である。これ
は高分子水性分散体組成物への混合を可能とし、防水性
能性に優れた組成物を得ることができるからである。こ
の場合、ポリセミカルバジド化合物が前記式(3)で表
されるポリセミカルバジド化合物であれば好ましく、ま
たポリセミカルバジド化合物が難水溶性のポリセミカル
バジド化合物であればさらに好ましい。ここで難水溶性
とは、25℃における水100gに対する溶解度が5g
以下であることとする。この本発明のポリセミカルバジ
ド化合物は、樹脂と混合しやすいように、水性媒体中へ
の分散及び水性媒体中への溶解からなる群から選ばれる
少なくとも一つの状態であることが好ましい。
【0089】本発明に係わるポリセミカルバジド化合物
を水に分散あるいは溶解させる際には、場合によっては
上記した式(6)で表される親水性基含有化合物以外
の、他の界面活性剤を加えてもよい。このような界面活
性剤の例としては、高級脂肪酸、酸性脂肪アルコール、
アルキルスルホン酸塩、アルキルこはく酸塩、ポリオキ
シエチレンアルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキ
ルアリール硫酸塩、スルホこはく酸アルキルエステルの
塩、アルケニルこはく酸塩等のアニオン性界面活性剤
や、エチレンオキサイドと長鎖脂肪アルコールまたはフ
ェノール類、リン酸類との公知の反応生成物に代表され
るノニオン性界面活性剤として、ポリオキシエチレンア
ルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンソルビタ
ン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブ
ロックコポリマー、エチレンオキサイドとリン酸類との
公知の反応生成物等のノニオン性界面活性剤、4級アン
モニウム塩等を含有するカチオン性界面活性剤、その他
(部分鹸化)ポリビニルアルコール等の高分子分散安定
剤等やそれらの併用が挙げられる。特に、式(6)で表
される親水性基含有化合物またはアルケニルこはく酸塩
が、式(3)のポリセミカルバジド化合物との親和性が
高いので好ましい。
【0090】本発明において、式(3)のポリセミカル
バジド化合物へ親水性を付与するためのものとしてケト
カルボン酸類が挙げられ、具体的には、モノケトンカル
ボン酸としては一般式(7)、モノケトンジカルボン酸
としては一般式(8)で示される。モノケトンカルボン
酸としては、次の一般式(7)で示される。
【化6】
【0091】(式中、R7 は、水素原子、フェニル基、
又は置換されていないか或いはヒドロキシル基又は炭素
数1〜8のアルコキシ基で置換されている直鎖状または
分岐状の炭素数1〜30のアルキル基を表す。R8 は、
置換されていないか或いはヒドロキシル基又は炭素数1
〜8のアルコキシ基で置換されている直鎖状または分岐
状の炭素数1〜30のアルキレン基を表す。pは0又は
1を表す。) 具体的には例えば、ピルビン酸、レブリン酸、アセト酢
酸、トリメチルピルビン酸、プロピオニル酢酸、ベンゾ
イルギ酸、フェニルピルビン酸、ケトカプリン酸、ケト
ウンデカン酸、ケトステアリン酸、ケトヘンエイコセン
酸、ベンゾイル酢酸、ベンゾイルプロピオン酸、ケトグ
リコン酸等が挙げられる。
【0092】モノケトンジカルボン酸としては、次の一
般式(8)で示される。
【化7】 (式中、R9 、R10は、各々独立して、置換されていな
いか或いはヒドロキシル基又は炭素数1〜8のアルコキ
シ基で置換されている直鎖状または分岐状の炭素数1〜
30のアルキレン基を表す。q、rは、各々0又は1を
表す。) 具体的には例えば、ケトマロン酸、アセトンジカルボン
酸、2−ケトグルタル酸、アセトンジ酢酸、アセトンジ
プロピオン酸等が挙げられる。ケトン酸の塩は、上記ケ
トン酸を塩基で中和することにより得られる。中和に用
いる塩基としては例えば、KOH、NaOH、LiOH
等のアルカリ金属の水酸化物、アミン類等や、これらの
併用が挙げられる。
【0093】該アミン類の具体例としては、例えば、ア
ンモニア、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチ
ルアミン、N−メチルエタノールアミン、ジエタノール
アミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、メチルジエタ
ノールアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、トリエチルアミン、ピロリジン、ピペリジ
ン、モルホリン等が挙げられる。ポリセミカルバジド化
合物と、一般式(7)及び/又は一般式(8)で表され
る化合物との混合は、任意の割合で行うことができる
が、ポリセミカルバジド化合物中のセミカルバジド基に
対する一般式(7)及び/又は一般式(8)中のケト基
の比が、(ケト基)/(セミカルバジド基)モル比で
0.001〜10の範囲であることが好ましい。
【0094】またポリセミカルバジド化合物と、一般式
(7)及び/又は一般式(8)で表される化合物との混
合は、任意の温度範囲において、無溶媒または溶媒中で
行うことができる。該溶媒の具体例としては、水、t−
ブタノール、イソプロパノール、2−ブトキシエタール
等のアルコール類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、
ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系
溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等
のアミド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン等のラク
タム系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系
溶媒、酢酸エチル、セロソルブアセテート等のエステル
系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶
媒、n−ヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒等やその併
用が挙げられる。
【0095】ポリセミカルバジド化合物の調整では界面
活性剤を使用することができる。使用できる界面活性剤
としては、例えば、ヘキサメタリン酸のナトリウム塩、
カリウム塩、またはアンモニウム塩、トリポリリン酸の
ナトリウム塩、カリウム塩、またはアンモニウム塩、ポ
リアクリル酸等のカルボン酸基を持つポリマーのナトリ
ウム塩、カリウム塩、またはアンモニウム塩。その他、
例えば、高級脂肪酸、樹脂酸、酸性脂肪アルコール、硫
酸エステル、高級アルキルスルホン酸、スルホン酸アル
キルアリル、スルホン化ひまし油、スルホこはく酸エス
テル、アルケニルコハク酸等の塩に代表されるアニオン
性界面活性剤、あるいはエチレンオキサイドと長鎖脂肪
アルコールまたはフェノール類、リン酸類との公知の反
応生成物に代表されるノニオン性界面活性剤、4級アン
モニウム塩等を含有するカチオン性界面活性剤、その他
の(部分鹸化)ポリビニルアルコール、メチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルピロリド
ン等の高分子分散安定剤等、その他のポリエーテル系増
粘剤等の増粘剤、可塑剤、成膜助剤やそれらの併用が挙
げられる。
【0096】本発明の高分子水性分散物には通常塗料等
に添加配合される成分、例えば粘性調整剤、pH調整
剤、消泡剤、顔料、充填剤、分散剤、染料、防腐剤、界
面活性剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安
定剤、難燃剤、有機溶剤、湿潤剤、界面活性剤、増粘
剤、可塑剤、成膜助剤、防錆剤等を配合することは任意
である。これらは、例えばアトライター、サンドミルな
どの練肉機を使用して分散を行い、所定の粘度になるよ
う調整を行う。
【0097】
【発明の実施の形態】以下に、実施例などを用いて本発
明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例な
どにより何ら限定されるものではない。実施例中の部は
重量部を意味する。実施例中に用いられる各種物性の測
定方法は、下記の通りである。 限外濾過 アドバンテック(株)ウルトラフィルターユニットを使
用した。 自動滴定装置による酸の定量 三菱化学社製のGT−05を使用した。
【0098】 数平均分子量 ゲルパーミィテーションクロマトグラフィーを用いて、
ポリスチレン標品検量線より求めた。 (使用機器)・液クロ装置:東ソー(株)製 HLC−8020 ・カラム:東ソー(株)製 TSKgel G−5000 HXL TSKgel G−4000 HXL TSKgel G−2000 HXL ・データ処理装置:東ソー(株)製 SC8010 ・キャリヤ:テトラヒドロフラン
【0099】 平均セミカルバジド残基数の測定方法 サンプル約0.2g(Wグラム)をジメチルアセトアミ
ド10ccに溶解する。これにシクロヘキシルイソシア
ネート2.5gを50ccのジメチルアセトアミドに溶
解した液を5cc加え、室温で1時間放置する。その
後、ジノルマルブチルアミン3.2gをトルエン100
ccに溶解した液10cc加え、さらに30分放置す
る。その後、イソプロパノール70ccを加え、指示薬
としてブロモクレゾールグリーンを少量加え、0.1規
定の塩酸(ファクターをF)で滴定する(滴定量A)。
同様の操作をサンプルを加えないで行う(滴定値B)。
以下の式により平均セミカルバジド残基数(単位はme
q/g)を求めた。 (B−A)×0.1×F/W
【0100】 高分子水性分散体組成物の評価 各実施例または各比較例の組成物について下記に示す評
価を行った。 (a)常態付着性 フレキシブル板、ケイ酸カルシウム板の7cm×15c
mの試験体を用意し、15%の濃度に調整した各実施例
または各比較例の組成物を、100g/m2 となるよう
に塗布し、温度20℃,湿度65%の恒温恒湿室に7日
間放置して乾燥した。続いて4mm×4mmの碁盤目状
に25枡となるようカッターにてカットし、セロハンテ
ープによる剥離テストを実施し、残留区画数を数えた。 ◎:20個以上残存 △:5〜19個残存 ×:4個以下の残存
【0101】(b)湿潤付着性 フレキシブル板、ケイ酸カルシウム板の7cm×15c
mの試験体を用意し、15%の濃度に調整した各実施例
または各比較例の組成物を、100g/m2 となるよう
に塗布し、温度20℃,湿度65%の恒温恒湿室に7日
間放置して乾燥した。さらに50℃の温水中に10日間
浸漬し、湿潤常態のまま4mm×4mmの碁盤目状に2
5枡となるようカッターにてカットし、セロハンテープ
による剥離テストを実施し、残留区画数を数えた。 ◎:20個以上残存 ○:5〜19個残存 △:4個以下の残存 ×:残存なし
【0102】(c)透水試験a フレキシブル板、ケイ酸カルシウム板の15cm×15
cmの試験体を用意し、15%の濃度に調整した各実施
例または各比較例の組成物を、100g/m2となるよ
うに塗布し、温度20℃,湿度65%の恒温恒湿室に7
日間放置して乾燥した。JIS−A−6909に定める
透水試験B法により、24時間後の透水量を測定した。 ◎:1cc以下 ○:5cc未満 ×:5cc以上
【0103】(d)透水試験b 軽量気泡コンクリートとしてヘーベルライト(旭化成工
業(株)製)の30cm×30cmの試験体を用意し、
50%の濃度に調整した各実施例または各比較例の組成
物を400g/m2 となるように塗布し、温度20℃,
湿度65%の恒温恒湿室に7日間放置して乾燥した。J
IS−A−6909に定める透水試験B法により、24
時間後の透水量を測定した。 ◎:1cc以下 ○:5cc以下 △:25cc未満 ×:25cc以上
【0104】
【参考例1】<高分子水性分散体組成物(1)の製造>
攪拌機、還流冷却器、滴下槽および温度計を取りつけた
反応容器に、水400部を投入し、反応容器内を80℃
とする。次に、メタクリル酸63部、ジアセトンアクリ
ルアミド60部、メタクリル酸メチル335部、アクリ
ル酸ブチル542部、n−ドデシルメルカプタン8.0
部の混合液へ2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレ
ロニトリル)15部を溶解後、このモノマー混合液と、
水550部、ラテムルS−180A(花王(株)製、界
面活性剤:商品名)の20%水溶液40部、過硫酸アン
モニウム1.5部の混合液とをホモジナイザーによりプ
レ乳化液とし、滴下槽より反応容器中への4時間かけて
流入させる。流入中は反応容器中の温度を83℃に保
つ。流入が終了してからさらに2時間保つ。室温まで冷
却後、25%アンモニア水を添加してpH7とし、樹脂
固形分49.7%、平均粒子径3120Åの水溶性ポリ
カルボニル化合物(a−1)の分散液を得た。数平均分
子量は25000、酸価は40mgKOH/gであっ
た。
【0105】攪拌機、還流冷却器、滴下槽および温度計
を取りつけた反応容器に、水溶性ポリカルボニル化合物
(a−1)の分散液623部、水377部を投入し、反
応容器内を80℃とする。次に、メタクリル酸6部、ジ
アセトンアクリルアミド18部、メタクリル酸メチル1
26部、アクリル酸ブチル150部の混合液と、水20
9部、ラテムルS−180Aの20%水溶液20部、過
硫酸アンモニウム1.5部の混合液とをホモジナイザー
によりプレ乳化液とし、滴下槽より、反応容器中への4
時間かけて流入させる。流入中は反応容器中の温度を8
0℃に保つ。流入が終了してからそのまま30分保ち、
引き続き過硫酸アンモニウム0.5部と水10部の混合
液を30分かけて流入し、流入後反応容器中の温度を8
5℃にして3時間保つ。室温まで冷却後、水素イオン濃
度を測定したところ6.1であった。アンモニア水を添
加してpH6.6に調整してから100メッシュの金網
でろ過した。ろ過された凝集物の乾燥重量は全単量体に
対して0.15%と非常にわずかであった。得られた高
分子水性分散体組成物(1)の固形分は39.9%、平
均粒子径3560Åであった。酸価は26mgKOH/
gであった。
【0106】<高分子水性分散物表面部分のカルボニル
基量Aの定量>カルボニル基を含有する高分子水性分散
物(1)2.00gに水5.00gおよびニューコール
506(商品名:花王(株)製、界面活性剤)25%水
溶液0.30gを加え約10分攪拌した後、1.96%
塩酸ヒドロキシルアンモニウム水溶液1.80gを添加
し、30℃の温浴にて約8時間攪拌し反応液を得た。こ
の反応液のpHを測定したところ2.35であった。さ
らにこの反応液の内、2.50gを他容器に取り、水2
0gを添加し、0.1規定水酸化ナトリウム水溶液にて
pHを4.00に調整する。引き続き、メチルエチルケ
トン1.00gを添加し25℃で攪拌し、pHを測定し
たところ1.76であった。続いて攪拌下にてこの反応
液へ、0.02規定の水酸化カリウム水溶液を滴下し、
pH4.00になる量を測定した。この測定量から、カ
ルボニル基量Aの値として、カルボニル量はカルボニル
基を含有する高分子水性分散体固形分1gに対し0.3
186mmolであり、高分子水性分散体中の全カルボ
ニル量Bの93.2%が存在した。
【0107】<水相部分のカルボニル基量Cの定量>カ
ルボニル基を含有する高分子水性分散体(1)を2.0
0g、水3.00gおよびニューコール506(商品
名:花王(株)製、界面活性剤)25%水溶液0.35
g添加し約1時間攪拌した。続いて分画分子量5000
0のフィルターにて限外濾過を行い、得られた濾液の
内、1.20gを他容器に取り、2%塩酸ヒドロキシル
アンモニウム水溶液0.50gを添加し、30℃の温浴
にて約8時間攪拌反応させた。この反応液に水20gを
添加し充分攪拌した後、反応液のpHを測定したとこ
ろ、pHは5.12であった。続いてこの反応液へ、
0.1規定水酸化ナトリウム水溶液を使用してpHを
4.00に調整した後、メチルエチルケトン1.00g
を添加後、25℃にて充分攪拌し、pHを測定したとこ
ろpHは3.85であった。続いて攪拌下にてこの反応
液へ、0.02規定水酸化カリウム水溶液を滴下し、p
H4.00になる量を測定した。この測定量から、カル
ボニル基量Cは、高分子水性分散体固形分1gに対し
0.0639mmolであり、ラテックス中の全カルボ
ニル量Bの18.7%が存在した。
【0108】<水性分散粒子表面部分のカルボニル基量
Dの算出>高分子水性分散体表面部分のカルボ二ル基量
Aが0.3186mmol、水相部分のカルボニル基量
Cが0.0639mmolと定量され、水性分散粒子表
面部分のカルボニル基量Dは、高分子水性分散体表面部
分のカルボ二ル基量Aと水相部分のカルボニル基量Cと
の差として0.2547mmolと算出でき、高分子水
性分散体中の全カルボニル量Bの74.5%が存在し
た。
【0109】<全カルボニル基量Bの定量>カルボニル
基を含有する高分子水性分散体(1)2.00gに、テ
トラヒドロキシフラン10.0gを加え充分に攪拌し、
溶解またはほぼ溶解状態にした後、1.96%の塩酸ヒ
ドロキシルアンモニウム水溶液を1.80g添加し、3
0℃の温浴にて約8時間攪拌し反応液を得た。この反応
液のpHを測定したところpHは3.10であった。こ
の反応液の一部である3.80gを他容器に取り、水2
gを加え、0.1規定水酸化ナトリウム水溶液にてpH
を4.00に調整する。続いてメチルエチルケトン1.
00gを添加し25℃で攪拌し、pHを測定したところ
pH1.63あった。続いて攪拌下にてこの反応液へ、
0.02規定の水酸化カリウム水溶液を滴下し、pH
4.00になる量を測定した。この測定量から、全カル
ボニル量Bは高分子水性分散体固形分1gに対し0.3
418mmolであり、本発明の定量方法にて、ジアセ
トンアクリルアミドに由来する全カルボニル量0.34
56mmolに対し98.9%のカルボニル量Bを検出
することができた。
【0110】
【参考例2】<高分子水性分散体組成物(2)の製造>
攪拌機、還流冷却器、滴下槽および温度計を取りつけた
反応容器に、水320部を投入し、反応容器内を80℃
とする。次に、アクリル酸40部、ジアセトンアクリル
アミド24部、メタクリル酸メチル320部、アクリル
酸2−エチルヘキシル416部、t−ドデシルメルカプ
タン12部の混合液にベンゾイルパーオキサイド16部
を溶解後、このモノマー混合液と、水432部、ラテム
ルS−180Aの20%水溶液32部、過硫酸アンモニ
ウム1.6部の混合液とをホモジナイザーによりプレ乳
化液とし、滴下槽より反応容器中への4時間かけて流入
させる。流入中は反応容器中の温度を83℃に保つ。流
入が終了してからさらに2時間保つ。室温まで冷却後、
25%アンモニア水を添加してpH6.1とし、樹脂固
形分49.6%、平均粒子径3620Åの水溶性ポリカ
ルボニル化合物(a−2)の分散液を得た。数平均分子
量は24000、酸価は38mgKOH/gであった。
【0111】引き続き上記水溶性ポリカルボニル化合物
(a−2)の分散液全量へ、水981部を投入し、反応
容器内を80℃とする。次に、ジアセトンアクリルアミ
ド6部、スチレン80部、アクリル酸ブチル114部の
混合液と、水118.3部、ラテムルS−180Aの2
0%水溶液15部、過硫酸アンモニウム0.6部の混合
液とをホモジナイザーによりプレ乳化液とし、滴下槽よ
り、反応容器中への4時間かけて流入させる。流入中は
反応容器中の温度を80℃に保つ。流入が終了してから
そのまま30分保ち、引き続き過硫酸アンモニウム0.
2部と水5部の混合液を30分かけて流入し、流入後反
応容器中の温度を85℃にして3時間保つ。室温まで冷
却後、水素イオン濃度を測定したところpHは6.1で
あった。アンモニア水を添加してpH6.5に調整して
から100メッシュの金網でろ過した。ろ過された凝集
物の乾燥重量は全単量体に対して0.15%と非常にわ
ずかであった。得られた樹脂の固形分は33.3%、平
均粒子径4260Åであった。酸価は30mgKOH/
gであった。参考例1と同様の方法にて各部のカルボニ
ル量を定量し、その結果を表1に示した。
【0112】
【参考例3】<水溶性ポリカルボニル化合物(a−3)
の製造>攪拌機、環流冷却器、滴下槽および温度計を取
りつけた反応容器に、水400部を投入し、反応容器内
を80℃とする。アクリル酸63部、ジアセトンアクリ
ルアミド45部、メタクリル酸メチル350部、アクリ
ル酸ブチル542部、n−ドデシルメルカプタン12.
0部の混合液にt−ブチルパーベンゾエート25部を溶
解後、このモノマー混合液と、水550部、ラテムルS
−180Aの20%水溶液40部、過硫酸アンモニウム
1.5部の混合液とをホモジナイザーによりプレ乳化液
とし、滴下槽より反応容器中への4時間かけて流入させ
る。なお、プレ乳化液流入開始時に、反応容器中へ次亜
硫酸ナトリウム1部を添加しておく。流入中は反応容器
中の温度を83℃に保つ。流入が終了してからさらに2
時間保つ。室温まで冷却後、25%アンモニア水を添加
してpH7とし、樹脂固形分49.7%、平均粒子径3
540Åの水溶性ポリカルボニル化合物(a−3)の分
散液を得た。数平均分子量は28000、酸価は48m
gKOH/gであった。であった。
【0113】
【参考例4】<ポリカリボニル水分散体〔b〕の製造>
攪拌機、環流冷却器、滴下槽および温度計を取りつけた
反応容器に、水200部、ラテムルS−180Aの20
%水溶液5部を投入し、反応容器内を80℃とする。次
に、メタクリル酸10部、ジアセトンアクリルアミド3
0部、スチレン50部、メタクリル酸メチル115部、
アクリル酸ブチル295部の混合液と、水270部、ラ
テムルS−180Aの20%水溶液20部、過硫酸アン
モニウム1.5部の混合液とを反応容器中へ別々の滴下
槽より4時間かけて流入させる。流入中は反応容器中の
温度を80℃に保つ。流入が終了してからそのまま30
分保ち、引き続き過硫酸アンモニウム0.5部と水10
部の混合液を30分かけて流入し、流入後反応容器中の
温度を85℃にして3時間保つ。室温まで冷却後、水素
イオン濃度を測定したところpHは2.1であった。ア
ンモニア水を添加してpH9に調整してから100メッ
シュの金網でろ過した。ろ過された凝集物の乾燥重量は
全単量体に対して0.15%と非常にわずかであった。
得られた樹脂の固形分は50.1%、平均粒子径126
0Åであった。酸価は13mgKOH/gであった。
【0114】
【参考例5】<高分子水性分散体組成物(6)の製造>
攪拌機、還流冷却器、滴下槽および温度計を取りつけた
反応容器に、水320部を投入し、反応容器内を80℃
とする。次に、アクリル酸24部、ジアセトンアクリル
アミド24部、メタクリル酸メチル336部、アクリル
酸2−エチルヘキシル416部、t−ドデシルメルカプ
タン12部の混合液に、水432部、ラテムルS−18
0Aの20%水溶液32部、過硫酸アンモニウム2.4
部の混合液とをホモジナイザーによりプレ乳化液とし、
滴下槽より反応容器中への4時間かけて流入させる。流
入中は反応容器中の温度を83℃に保つ。流入が終了し
てからさらに2時間保つ。室温まで冷却後、25%アン
モニア水を添加してpH8とし、樹脂固形分49.6
%、平均粒子径2820Åの分散液Aを得た。数平均分
子量は250000であった。
【0115】引き続き上記の分散液A全量へ、水981
部を投入し、反応容器内を80℃とする。次に、ジアセ
トンアクリルアミド6部、スチレン80部、アクリル酸
ブチル114部の混合液と、水118.3部、ラテムル
S−180Aの20%水溶液15部、過硫酸アンモニウ
ム0.6部の混合液とをホモジナイザーによりプレ乳化
液とし、滴下槽より、反応容器中への4時間かけて流入
させる。流入中は反応容器中の温度を80℃に保つ。流
入が終了してからそのまま30分保ち、引き続き過硫酸
アンモニウム0.2部と水5部の混合液を30分かけて
流入し、流入後反応容器中の温度を85℃にして3時間
保つ。室温まで冷却後、水素イオン濃度を測定したとこ
ろpHは6.1であった。アンモニア水を添加してpH
を7に調整してから100メッシュの金網でろ過した。
ろ過された凝集物の乾燥重量は全単量体に対して0.3
0%と非常にわずかであった。得られた樹脂の固形分は
33.3%、平均粒子径は3420Åであった。酸価は
18mgKOH/gであった。参考例1と同様の方法に
て各部のカルボニル量を定量し、その結果を表1に示し
た。
【0116】
【参考例6】<ポリセミカルバジド化合物Aの合成例>
ヘキサメチレンジイソシアネート168部、ビュレット
化剤としての水1.5部を、エチレングリコールメチル
エーテルアセテートとリン酸トリメチルの1:1(重量
比)の混合溶媒130部に溶解し、反応温度160℃に
て1時間反応させた。得られた反応液を薄膜蒸留缶を用
いて、1回目は1.0mmHg/160℃の条件下、2
回目は0.1mmHg/200℃の条件下にて2段階の
処理により余剰のヘキサメチレンジイソシアネート、お
よび溶媒を留去回収し、残留物を得た。得られた残留物
は、99.9重量%のポリイソシアネート(ヘキサメチ
レンジイソシアネートのビュウレット型ポリイソシアネ
ート)および0.1重量%の残存ヘキサメチレンジイソ
シアネートを含有していた。得られた残留物の粘度は1
900(±200)mPa.s/25℃、数平均分子量
は約600(±100)であり、平均−NCO官能基数
は約3.3、−NCO基含有量は23.3重量%であっ
た。
【0117】還流冷却器、温度計および撹拌装置を有す
る反応器にイソプロピルアルコール1000部にヒドラ
ジン1水和物80部を撹拌しながら約30分かけて室温
で添加した後、上記ポリイソシアネート(−NCO基含
量23.3重量%)144部をテトラヒドロフラン57
6部に溶解した溶液を10℃にて約1時間かけて添加
し、さらに40℃にて3時間撹拌を続け、1000部の
水を添加した。続いて得られた反応液中のイソプロピル
アルコール、ヒドラジン、テトラヒドロフラン、水等を
加熱減圧下に留去することにより168部のビウレット
構造を有するポリセミカルバジド化合物Aを得た。平均
セミカルバジド残基数を測定したところ、4.6meq
/gであった。
【0118】
【実施例1】参考例1の高分子水性分散体組成物(1)
100重量部に対し、ポリセミカルバジド化合物Aの3
0%水溶液10.0重量部を攪拌混合し、各付着性能試
験、透水試験に供した。その結果を表2に示す。
【実施例2】参考例2の高分子水性分散体組成物(2)
100重量部に対し、エチレングリコールモノブチルエ
ーテル5重量部を充分攪拌混合した後、ポリセミカルバ
ジド化合物Aの30%水溶液3.8重量部を攪拌混合
し、各付着性能試験、透水試験に供した。その結果を表
2に示す。
【0119】
【実施例3】参考例1の水溶性ポリカルボニル化合物
(a−1)50重量部に対し、この混合液を、参考例4
のポリカリボニル水分散体〔b〕50重量部へ充分攪拌
混合し、高分子水性分散体組成物(3)を得た。参考例
1と同様の方法にて各部のカルボニル量を定量し、その
結果を表1に示した。高分子水性分散体組成物(3)1
00重量部にポリセミカルバジド化合物Aの30%水溶
液11.9重量部をかく拌混合し、各付着性能試験、透
水試験に供した。その結果を表2に示す。
【0120】
【実施例4】参考例2の水溶性ポリカルボニル化合物
(a−2)100重量部に対し、エチレングリコールモ
ノブチルエーテル5重量部を充分攪拌混合した後、この
混合液を、参考例4のポリカリボニル水分散体〔b〕5
0重量部へ充分攪拌混合し、高分子水性分散体組成物
(4)を得た。参考例1と同様の方法にて各部のカルボ
ニル量を定量し、その結果を表1に示した。高分子水性
分散体組成物(4)150重量部にポリセミカルバジド
化合物Aの30%水溶液7.4重量部を攪拌混合し、各
付着性能試験、透水試験に供した。その結果を表2に示
す。
【0121】
【実施例5】参考例3の水溶性ポリカルボニル化合物
(a−3)50重量部に対し、エチレングリコールモノ
ブチルエーテル5重量部を充分攪拌混合した後、この混
合液を、参考例4のポリカリボニル水分散体〔b〕50
重量部へ充分攪拌混合し、高分子水性分散体組成物
(5)を得た。参考例1と同様の方法にて各部のカルボ
ニル量を定量し、その結果を表1に示した。高分子水性
分散体組成物(5)100重量部にポリセミカルバジド
化合物Aの30%水溶液11.1重量部を攪拌混合し、
各付着性能試験、透水試験に供した。その結果を表2に
示す。
【0122】
【実施例6】参考例1の高分子水性分散体組成物(1)
100重量部に対し、アジピン酸ジヒドラジドの8%水
溶液12.0重量部を攪拌混合し、各付着性能試験、透
水試験に供した。その結果を表2に示す。
【比較例1】参考例5の高分子水性分散体組成物(6)
100重量部にポリセミカルバジド化合物Aの30%水
溶液4.2重量部を攪拌混合し、各付着性能試験、透水
試験に供した。その結果を表2に示す。
【比較例2】参考例4のポリカリボニル水分散体〔b〕
100重量部にポリセミカルバジド化合物Aの30%水
溶液12.1重量部を攪拌混合し、各付着性能試験、透
水試験に供した。その結果を表2に示す。
【0123】
【表1】
【0124】
【表2】
【0125】
【発明の効果】カルボニル基を含有する高分子水性分散
体組成物について、分散体中のカルボニル基量測定法を
利用して測定される特定部位のカルボニル基量が特定量
の範囲比率で存在するとき、該硬化皮膜において従来の
水性シーラーの欠点である基材となる建材への含浸性、
耐水性における欠点を改良できた。すなわち、下地基材
へ含浸浸透して表面を補強する塗膜を形成し、かつその
塗膜が耐水性に優れるため、各種下地基材に対する密着
性および耐透水性を改善し、防水性能に優れる高分子水
性分散体組成物を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 AC07X AC08X BB02W BB06X BB24W BC02W BC07W BD03W BD10X BF02W BF02X BG04W BG05W BG08X BG10W BG13W BH01W BL00W CH02W CK02X CP03X FD200 FD310 FD330 GH01 HA06 4J038 CA021 CA022 CA041 CA042 CA071 CA072 CB031 CB032 CB051 CB052 CB171 CB172 CC021 CC022 CC042 CC061 CC062 CD021 CD081 CD082 CF021 CF022 CF071 CF072 CG071 CG072 CG141 CG142 CG161 CG162 DL001 DL002 GA02 GA06 JB17 MA08 MA09 MA10 NA04 NA11 PB05 PB07 PC02 PC04 PC06

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水性媒体中で油溶性開始剤を使用するこ
    とによって得られる水溶性ポリカルボニル化合物〔a〕
    と、ポリカルボニル水分散体〔b〕とからなるカルボニ
    ル基を含有する高分子水性分散体組成物であって、該カ
    ルボニル基の分散体粒子分配率が50%未満であること
    を特徴とする高分子水性分散体組成物。
  2. 【請求項2】 カルボニル基を含有する高分子水性分散
    体組成物において、全カルボニル基量Bに対し、該水性
    分散体粒子表面部分のカルボニル基量Dが20%以上で
    あることを特徴とする請求項1に記載の高分子水性分散
    体組成物。
  3. 【請求項3】 ポリカルボニル水分散体〔b〕の酸価が
    25mgKOH/g未満であることを特徴とする請求項
    1または2に記載の高分子水性分散体組成物。
  4. 【請求項4】 高分子水性分散体組成物が、1分子中に
    2個以上のヒドラジン基および/またはセミカルバジド
    基を有するヒドラジン誘導体を含有することを特徴とす
    る請求項1〜3のいずれかに記載の高分子水性分散体組
    成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016188370A (ja) * 2015-03-27 2016-11-04 株式会社日本触媒 塗料用水性樹脂組成物

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JP2016188368A (ja) * 2015-03-27 2016-11-04 株式会社日本触媒 塗料用水性樹脂組成物
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