JP2001512755A - アクリル変性水性スルホン化アルキド分散体 - Google Patents
アクリル変性水性スルホン化アルキド分散体Info
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Abstract
Description
水系ラテックスに関する。このアクリル変性水性アルキドは、種々の塗料(又は
被覆)組成物に有用である。
料業界により多大の努力が払われてきた。工業用塗料のVOC含有量を制限する
規制が、自動車、電器、一般金属、家具等のような、工業的な溶剤型塗料の操作
からの溶剤排出を低減する方向の、新しい技術を開拓するための研究開発を後押
ししてきた。1つの技術は、有機溶剤の水による代替を含み、それは、入手し易
さ、コストそして環境に受入れられるという明白な理由があるため、特に関心が
持たれる。しかしながら、有機溶剤型組成物から水系組成物への切替えは、健康
と安全の利点をもたらす一方、水系塗料組成物は、溶剤型組成物から期待される
性能標準を満足するか凌駕しなければならない。そのような性能標準を満足する
か凌駕すべきニーズにより、水系塗料組成物に使用される水性ポリマー分散体の
特性と性質が重んじられる。
エステル、アクリル樹脂及びアルキドの各々から調製される。この3種のポリマ
ータイプの中の、水性アルキド樹脂は、水性ポリエステル又はアクリル樹脂より
著しく高い貯蔵安定性と被覆安定性を示す。その上、アルキド樹脂は、分子量が
低いため、並外れたフィルム形成性を示し、それはつまり、最終被覆膜の光沢が
非常に高いことを意味する。従来の溶剤型アルキドの場合と同様、耐久性能は、
水性アルキドフィルムの自動酸化架橋(橋かけ)を介して向上する。しかしなが
ら、アルキドポリマーは、これまで有望であり、そしてこれからも有望であり続
けるであろうが、「乾燥」及び/又は硬化の時間が、特に室温では、比較的長く
かかる。そのような問題に対応する試みとして、水性アルキドと、比較的高分子
量のアクリル系ポリマーのハイブリッドが非常に注目されてきた。
のその場(in situ)形成ポリマーを含む、フィルム形成性ポリマー粒子
(「マルチ−ポリマー粒子」)の水系分散体の製造が述べられている。この分散
体は、少なくとも8のHLBを有し、そして、親油性部分が少なくとも1個のエ
チレン系不飽和結合を含む、両親媒性の安定化化合物の存在下に調製される。こ
の水系分散体は、被覆組成物のフィルム形成性成分として有用である。
、水希釈可能なアルキド樹脂とアクリレート樹脂が述べられている。アルキド樹
脂とアクリレート樹脂に基づく水希釈可能な樹脂組成物の調製方法も述べられて
いる。
テルの水分散性ハイブリッドポリマーが述べられている。さらに、水系塗料組成
物に使用される、そのようなハイブリッドポリマーの高固形分の水系分散体と、
そのような塗料組成物を使用して製造されるフィルムが述べられている。
脂のエマルションと、そのようなエマルションの調製が述べられている。アルキ
ド樹脂とアクリレート樹脂のハイブリッドエマルションも述べられている。
基を含有しないアルキドを用いて調製される。さらに、上述のこれらのハイブリ
ッドのアクリル系ポリマーは、非反応性でもよく、アルキド樹脂中に存在する類
似基のように、メラミンホルムアルデヒド樹脂などのアミノプラストと、高温で
のみ反応する反応基(例えばヒドロキシル基)を有してもよい。
樹脂の水系(water−based)ラテックスである。該アクリル変性水性
アルキド樹脂は、少なくとも1個のスルホネート官能側基を有する水性アルキド
、つまりスルホン化水性アルキドの存在下に、少なくとも1個のエチレン系不飽
和モノマーの重合によって調製されるハイブリッド樹脂である。また、本発明は
、スルホン化水性アルキドの存在下に、少なくとも1個のエチレン系不飽和モノ
マーを重合して得られるハイブリッド樹脂を重合することによって、そのような
水系ラテックスを調製する方法も提供する。さらに、本発明は、本発明の水系ラ
テックスを含有する塗料(又は被覆)組成物を供する。
の態様において、このラテックスは、少なくとも1個のスルホネート官能側基(
pendant)を有する水性アルキド、つまりスルホン化水性アルキドの存在
下で、少なくとも1個のエチレン系不飽和モノマーの重合によって得られる、ハ
イブリッド樹脂の安定なエマルションを供する。もう1つの態様において、この
ラテックスは、少なくとも1個のスルホネート官能基を有する水性アルキドの存
在下で、このアクリル系モノマーが、フィルム形成後又は形成時に他のLOF基
又はアルキド官能基とさらに反応するのに十分な量のLOF基を保持するように
、少なくとも1個の潜在的酸化機能性(LOF)アクリル系モノマーを重合する
ことによって得られる、ハイブリッド樹脂の安定なエマルションを供する。本発
明のラテックスは、室温又は室温より適度に高い温度で保存されると安定である
。本発明のラテックスは、フィルム形成時に架橋することができる。そのような
ラテックスフィルム又は塗装体は、室温下、加熱下、又は光化学的に硬化するこ
とができる。
水中に分散した粒子として存在する。この粒子は一般的に球状形をしている。こ
の粒子は、ストラクチャーを有しても有しなくてもよい。ストラクチャーを有す
る粒子には、コア/シェル粒子と傾斜型粒子が含まれるが、これらに限定はされ
ない。また、このコア/シェルポリマー粒子を、多葉形、落花生殻、どんぐり形
、又は、ラズベリ形に調製してよい。そのような粒子において、コア部分が粒子
全体の重量の約20〜約80重量%であり、シェル部分が粒子全体の重量の約8
0〜約20重量%であることがさらに好ましい。
い。好ましい粒子径は、約50〜約300nmの範囲、より好ましくは、約100
〜250nmの範囲である。このハイブリッドラテックス粒子は一般的に、球状を
している。
100℃以下である。本発明の好ましい態様においては、室温でのラテックスの
フィルム形成が望ましく、ガラス転移点は約70℃より低いことが好ましく、そ
して、0〜60℃の範囲が最も好ましい。
に、少なくとも1個のエチレン系不飽和モノマーの重合によって調製される。少
なくとも1個のエチレン系不飽和モノマーが、以下に述べるように、潜在的酸化
機能性(latent oxidatively functional)(L
OF)アクリル系モノマーである場合、本発明のアクリル変性水性アルキド樹脂
は、ハイブリッド樹脂の架橋を増進させるために、潜在的酸化機能性のアクリル
系モノマーが重合プロセス中で十分残存するように、スルホン化水性アルキドの
存在下で調製される。公知のいずれの重合プロセスを使用してもよい。乳化重合
は、低粘度で高分子量ポリマーの調製を可能ならしめるため、乳化重合プロセス
を使用するのが好ましい。重合は1段又は多段供給方式で行ってよい。多段供給
方式を使用する場合は、LOFアクリル系モノマー又はLOFアクリル系モノマ
ー混合物を、1段又はそれ以上含んでよい。異なるLOFモノマー類を別の段で
使用してよい。改質アルキドのアクリル樹脂部分としてコポリマーを使用してよ
く、そして、それを他のエチレン系不飽和モノマーと、該LOFアクリル系モノ
マーの共重合によって調製してよい。潜在的酸化機能性を含有する、アクリル変
性水性アルキド樹脂のエマルションポリマーの調製が、種々の硬化条件下、例え
ば、常温下、加熱下、及び、光化学的に架橋する塗料組成物のための1つの可能
な解決策である。
くとも1個の公知のスルホネート官能側基を有する任意の水性アルキドでよく、
水散逸性、水分散性又は、水希釈性(つまり、水に溶解できる)アルキド樹脂の
任意のものも含まれる。そのようなアルキド樹脂の例が、本明細書に参考として
記載している、米国特許第5,378,757号と同第5,530,059号に
述べられている。
又は自然界に生成する部分的けん化オイル;グリコール又はポリオール;ポリカ
ルボン酸、及び、スルホモノマー、又は、少なくとも1個のスルホモノマー基を
含有する、スルホモノマーアダクトを反応することによって調製されてよい。
ん化オイルは式(I)、(II)及び(III):
、好ましくは、脂肪酸又はオイルをポリオールと反応させて調製される。好適な
オイルの例としては、ひまわり油、カノーラ油、脱水ひまし油、椰子油、コーン
油、綿実油、魚油、亜麻仁油、オイチシカ油、大豆油、きり油、動物グリース、
ひまし油、ラード、パーム核油、落花生油、しそ油、サフラワー油、牛脂、くる
み油等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。単独又はオイルの成
分としての脂肪酸の好適な例には、牛脂酸、大豆酸、ミリスチン酸、亜麻仁酸、
クロトン酸、バーサチック酸、椰子油酸、トール油脂肪酸、ロジン酸、ネオデカ
ン酸、ネオペンタン酸、イソステアリン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、綿
実酸等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
ール、及び、アリールアルキルグリコールから選ばれる。グリコールの好適な例
には、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール
、ヘキサエチレングリコール、ヘプタエチレングリコール、オクタエチレングリ
コール、ノナエチレングリコール、デカエチレングリコール、1,3−プロパン
ジオール、2,4−ジメチル−2−エチル−ヘキサン−1,3−ジオール、2,
2−ジメチル−1,2−プロパンジオール、2−エチル−2−ブチル−1,3−
プロパンジオール、2−エチル−2−イソブチル−1,3−プロパンジオール、
1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール
、1,6−ヘキサンジオール、2,2,4−テトラメチル−1,6−ヘキサンジ
オール、チオジエタノール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シ
クロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、2,2,4
−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2,2,4−テトラメチル−1,3
−シクロブタンジオール、p−キシレンジオール、ヒドロキシピバリルヒドロキ
シピバラート、1,10−デカンジオール、水素化ビスフェノールA、トリメチ
ロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、エリスリトー
ル、トレイトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、グリセリン、無水
トリメリット酸、ピロメリット酸二無水物、ジメチロールプロピオン酸等が挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。
(フタル酸)、アジピン酸、無水テトラクロロフタル酸、無水テトラヒドロフタ
ル酸、ドデカン二酸、セバシン酸、アゼライン酸、1,4−シクロヘキサンジカ
ルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、無水マレイン酸、フマル酸、
無水こはく酸(こはく酸)、2,6−ナフタレンジカルボン酸、グルタル酸、及
び、それらのエステルから成る群から選ばれる。
.5、より好ましくは約1.0〜約1.25の、酸官能基の合計当量(Ea )で
除した各反応物質の合計モル数(MT )として定義されるK値、及び、好ましく
は、約1.0〜約2.0、より好ましくは約1.0〜約1.5の、酸官能基の合
計当量(Ea )で除したヒドロキシル官能基の合計当量(EOH)として定義され
るR値を有する。
分子量が増大する。より高分子量の樹脂がより好ましいので、1.00により近
いK値が最も好ましい。このR値は、樹脂の合成に使用されるヒドロキシル官能
基の過剰当量に比例する。ヒドロキシル官能基は過剰であることが好ましいが、
この過剰度は、得られた被覆物が水感受性になるほど高過ぎてはならない。
基を含有する、2官能性モノマー又は1官能性モノマーのどちらでもよく、ここ
でMは水素又は、例えば、Na+ ,Li+ ,K+ ,Ca2+,Cu2+,Fe2+又は
Fe3+などの金属イオンである。2官能性モノマー成分としてのスルホモノマー
は、Mが上述のように定義された−SO3 M基を含有する、ジカルボン酸(又は
それらの誘導体)であってよい。−SO3 M基が結合してよい芳香族核の好適な
例としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ジフェニル、オキシジフェ
ニル、スルホニル−ジフェニル、及びメチレンジフェニル等が挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。
ル酸、4−スルホ−ナフタレン−2,7−ジカルボン酸又はそれらの誘導体のナ
トリウム塩である時に、特に良好な結果が得られる。この2官能性モノマーが、
5−ソジオスルホイソフタル酸又は、5−ソジオスルホイソフタル酸ジメチルの
ような誘導体であることがより好ましい。他の好ましい2官能性モノマーは、5
−リチオスルホイソフタル酸、5−リチオスルホイソフタル酸ジメチル、5−ポ
タシオスルホイソフタル酸、及び5−ポタシオスルホイソフタル酸ジメチルであ
る。
は、式(IV):
ラジカルであり、R’は水素又は1〜4個の炭素原子のアルキル基であり、M’
は水素、Na+ ,Li+ 、又はK+ である)の芳香族スルホン酸、又はそれら各
々のエステルの金属塩が含まれる。式(IV)の好ましいモノマーの例としては、
4−ソジオスルホフェニル−3,5−ジカルボメトキシベンゼンスルホネート、
4−リチオスルホフェニル−3,5−ジカルボメトキシベンゼンスルホネート及
び6−ソジオスルホ−2−ナフチル−3,5−ジカルボメトキシ−ベンゼンスル
ホネートが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
マーには、式(V):
、M''は水素、K+ ,Na+ 、又はLi+ である)のスルホジフェニルエーテル
ジカルボン酸、又はそれらのエステルの金属塩が含まれる。好ましいモノマーの
例としては、5−〔4−(ソジオスルホ)フェノキシ〕イソフタル酸ジメチル、
5−〔4−(ソジオスルホ)フェノキシ〕テレフタル酸ジメチル、及び5−〔4
−(ソジオスルホ)フェノキシ〕イソフタル酸が挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。そのようなモノマーの追加例が、本明細書に参考として記載
してある、米国特許第3,734,874号に開示されている。
アルキド樹脂を得るために変え得る。全カルボン酸含有量あたり2モル%の少量
でも著しい水相溶度を付与するが、少なくとも3%が好ましい。水性ポリエステ
ルには、20モル%もの多くのスルホン酸金属塩が配合され得る。しかしながら
、水感受性効果を打ち消すために必要な、分岐を起こす中間体の量に基づく実用
的な上限は9%、好ましくは6%である。最も好ましいスルホン酸金属塩として
は、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジ
メチル、5−リチオナトリウムスルホイソフタル酸、5−リチウムスルホイソフ
タル酸ジメチル、5−カリウムスルホイソフタル酸、5−カリウムスルホイソフ
タル酸ジメチル、3−ナトリウムスルホ安息香酸等が挙げられる。
ためのポリオールと反応する、少なくとも1個のスルホネート基を含有するスル
ホモノマーは、少なくとも3個のヒドロキシル基を含有するポリオールと反応す
る、少なくとも1個のスルホネート基を含有する1官能性スルホモノマーであっ
てよい。この1官能性スルホモノマーは、好ましくは、次のスルホモノマーグル
ープ:
カリ土類金属である) から選ばれる。
を反応させて調製される場合、このポリオールがジオールであることが好ましい
。好適なジオールの例は、上述のものであり、より好ましいジオールは、エチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペン
タンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサン
ジメタノール、ヒドロキシピバリルヒドロキシピバラート、ジプロピレングリコ
ール、1,6−ヘキサンジオール、1,10−デカンジオール、1,3−ブタン
ジオール、水素化ビスフェノールA、1,4−ブタンジオール、及び、ネオペン
チルグリコールである。
的けん化オイルと反応するポリオールの量に加え、そして、1官能性スルホモノ
マーからスルホモノマーアダクトを調製するのに使用されるポリオールに加え、
水性アルキド樹脂の分子量と分岐を増大させるために、ポリオール、又はポリカ
ルボン酸のような他の分岐剤を追加して使用してよい。これらの分岐剤は、好ま
しくは、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、エリスリトール、トレ
イトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、グリセリン、無水トリメリ
ット酸、ピロメリット酸二無水物、ジメチロールプロピオン酸、及びトリメチロ
ールプロパンから選ばれる。
ップリングを介して)として役立ち、そして架橋されたポリマーフィルムに組込
まれるためには、このアルキドが、ある程度の有限の、長い、中程度の又は短い
オイル長さを有することが好ましい。有限のオイル長さ又はオイル含有量は、通
常、全アルキド樹脂重量を基準にして、アルキド組成物中で約20〜約90重量
%である。「長い」オイルのアルキドは、全アルキド樹脂重量を基準にして、約
60〜90重量%のオイル長さ又はオイル含有量を有する。「中程度」オイルの
アルキドは、全アルキド樹脂重量を基準にして、約40〜60重量%のオイル長
さ又はオイル含有量を有する。又は「短い」オイルのアルキドは、全アルキド樹
脂重量を基準にして、約20〜40重量%のオイル長さ又はオイル含有量を有す
る。
ン化水性アルキドの存在下での、少なくとも1個のエチレン系不飽和モノマーの
フリーラジカル重合によって調製されてよい。好適なエチレン系不飽和モノマー
の例には、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニル
トルエン、クロロメチルスチレンなどのスチレン系モノマー;例えば、アクリル
酸メチル、アクリル酸、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル
、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸イ
ソブチル、メタクリル酸イソブチル、アクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸
エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸グ
リシジル、メタクリル酸カルボジイミド、クロトン酸アルキル、酢酸ビニル、マ
レイン酸ジ−n−ブチル、マレイン酸ジ−オクチル等のエチレン系不飽和種;及
び、メタクリル酸t−ブチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル
、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、N,N−ジメチルアミノプロピルメタク
リルアミド、メタクリル酸2−t−ブチルアミノエチル、アクリル酸N,N−ジ
メチルアミノエチル、N−(2−メタクリロイロキシ−エチル)エチレンウレア
、及びメタクリルアミドエチルエチレンウレアを含む窒素含有モノマー等が含ま
れるが、これらに限定されるものではない。エチレン系不飽和モノマーの他の好
適な例として、少なくとも1個の潜在的酸化機能性(LOF)を有するエチレン
系不飽和モノマーが挙げられるが、これらに限定されるものではない。スルホン
化水性アルキドと重合される少なくとも1個のエチレン系不飽和モノマーは、潜
在的酸化機能性(LOF)を有することが好ましい。
ルキドの酸化架橋に関与し、又は促進し得る任意の側基(pendant)部分
であってよい。LOFアクリルモノマーの重合の後で、本発明の改質アルキドは
、LOF基を含有するアクリル変性水性アルキド樹脂において通常見られる、架
橋度の増大と増幅に十分なLOF基を有する。云い換えれば、ハイブリッド樹脂
の有効な架橋を増大又は増幅させるために、十分なLOF基が残存する。
能ならしめる。本発明の改質アルキドを用いると、アクリルモノマーのLOF基
の間、アクリルモノマーのLOF基とアルキドのエチレン系不飽和官能基の間又
は、アルキドのエチレン系不飽和官能基の間に架橋が起り得る。酸化反応が起こ
り得るため、LOF基は、フリーラジカル束を発生させるフリーラジカル源とし
て、酸化架橋に関与し、又は、酸化架橋を促進する。LOF基が、アリル及びビ
ニル基のようなエチレン性不飽和であるのが好ましいが、これらに限定されるも
のではない。LOF基が、アセトアセチル部分又はエナミン部分であるのも好ま
しい。アセトアセチル基からのエナミンの調製が、本明細書に参考に載せてある
米国特許第5,296,530号、第5,494,975号、及び第5,525
,662号に述べられている。
酸アリル、メタクリル酸ビニル、メタクリル酸アセトアセトキシエチル、メタク
リル酸ヒドロキシブテニル、マレイン酸のアリル又はジアリルエステル、ポリ(
アリルグリシジルエーテル)等が含まれるが、これらに限定されるものではない
。
水性アルキドの水系分散体の存在下において、少なくとも1個のエチレン系不飽
和モノマーを重合させて調製される。本発明の水系ラテックスは、従来の水性ア
ルキドから調製されるラテックスと同じpH(pH>7)で安定である。しかしなが
ら、従来の水性アルキドのハイブリッドラテックスと異なり、スルホン化水性ア
ルキドに基づく本発明のハイブリッドラテックスは、pH≦7でも、さらにはpH4
.0〜4.5と低くても安定である。本発明の水系ラテックス中で、改質アルキ
ドは通常、水中に粒子として存在する。上で論じたように、ハイブリッド樹脂の
アクリル樹脂部分にLOF基を含有するモノマーが含まれる場合、得られた水系
アルキドラテックスから形成されるフィルムの、酸化架橋を増大させるために十
分なLOF基が、重合プロセスの後に残存する。LOF基は、アルキドの効果的
架橋の増加機能を示すため、重合後にLOF基が十分残存することが、フィルム
形成時又は形成後での、他のLOF基及び/又は水性アルキドの官能基との共反
応を可能とするだけでなく、水性アルキドの官能基間の類似酸化架橋の促進もす
る。そのようなLOF基及び/又は水性アルキドの官能基との共反応性の結果、
例えば、耐溶剤性のようなフィルム物性が改良される。
系不飽和モノマーの混合物として、又は少なくとも1個のエチレン系不飽和モノ
マーとLOFアクリルコモノマーの混合物として添加されてよい。エチレン系不
飽和モノマーは、1段又は多段(例えばコア−シェル)工程で添加される。エチ
レン系不飽和モノマーが、1段工程で添加されるのが好ましい。LOFアクリル
モノマーが望まれる場合、LOFアクリルモノマー又はモノマー類を1段工程で
添加すると、フィルム形成時又は形成後に、他のLOF基又はアルキド官能基と
反応でき、又は、アルキド上の官能基間の反応を促進するのに十分な数のLOF
基(例えば、アリル、ビニル)を含有する均一なアクリルポリマー(つまり、単
純なターポリマー)がもたらされる。多段工程でLOFアクリルモノマーを添加
すると、不均一なアクリルポリマーが形成される。例えば、2段工程においては
、第1添加工程で、トリメチロールプロパントリアクリラートのような多官能性
モノマーとしばしば予備架橋される、好ましくは、アクリル又はスチレン/アク
リルポリマーのコアポリマーが形成される。第2添加工程では、反応性アリル及
び/又はビニル部分のようなLOF基を高レベルで含有する、好ましくは、スチ
レン/アクリルポリマーのシェルポリマーが形成される。そのような一段又は多
段工程の重合方法に使用されるモノマーが、本明細書に参考に載せてある米国特
許第5,539,073号に述べられている。これらのLOF基は、ポリマー骨
格に沿ってと同様、ポリマー末端に位置してよい。
のが好ましい。通常、LOFアクリルポリマー組成物の乳化重合の際に重合する
のは、主としてアクリルのエチレン系不飽和部分であり、LOF基ではない。L
OF基がこの重合に関与する場合、重合条件は、フィルム形成時又は形成後に、
他のLOF基及び/又は水性アルキド官能基と酸化架橋し、及び/又は、水性ア
ルキド官能基間の酸化架橋を増大させるのに十分なLOF基が残存するような条
件である。アリル又はビニル部分のようなLOF基の、重合時の残存は、エチレ
ン系不飽和基の反応性の差を操作することによって達成できる。例えば、アリル
又はビニル官能化アクリルモノマーのエチレン系不飽和アクリル部分は、LOF
アリル又はビニル部分よりも、スチレン系モノマーとの重合時に大きな反応性を
有する。その結果、得られたポリマーはLOF基を含有する。乳化重合時におけ
るアリル部分の残存を促進するための、アリル官能化アクリルポリマー組成物の
操作について、本明細書に参考に載せてある米国特許第5,539,073号に
記述が見られる。ビニル官能化アクリルポリマー組成物は、アリル官能化アクリ
ルポリマー組成物に適用されるのと同様の方法で操作してよい。
件下で重合するのは、エチレン系不飽和部分である。アセトアセトキシ部分は影
響を受けないで、重合プロセスで残存する。
媒を必要とすることもある。好適な開始剤には、過硫酸アンモニウム、炭酸アン
モニウム、過酸化水素、t−ブチルヒドロペルオキシド、硫酸アンモニウム又は
アルカリ、ジベンゾイルペルオキシド、ラウリルペルオキシド、ジ−t−ブチル
ペルオキシド、2,2’−アゾビスブチロニトリル、ベンゾイルペルオキシド等
のような従来の開始剤が含まれる。
ナトリウムハイドロサルファイト、ナトリウムホルムアルデヒド、スルホキシラ
ート、アスコルビン酸、イソアスコルビン酸、及び、それらの混合物が含まれる
。
速度を増大させる化合物である。好適な触媒には、遷移金属化合物と乾燥剤が含
まれる。そのような触媒の例には、硫酸第一鉄7水和物、塩化第一鉄、硫酸第二
銅、塩化第二銅、酢酸コバルト、硫酸コバルト、及びそれらの混合物が含まれる
が、これらに限定されるものではない。
調製において、アニオン性又はノニオン性乳化剤のような、従来の界面活性剤又
は界面活性剤の組合せを、共安定剤又は共界面活性剤として使用してよい。好ま
しい界面活性剤の例には、アルキル硫酸アルカリ又はアルキル硫酸アンモニウム
、アルキルスルホン酸又はアルキル脂肪酸、オキシエチル化アルキルフェノール
、又は、アニオン性又はノニオン性界面活性剤の任意の組合せが含まれるが、こ
れらに限定されるものではない。より好ましい界面活性剤モノマーは、HITE
NOLHS−20(日本のDKSインターナショナル社から入手できる、ポリオ
キシエチレンアルキルフェニルエーテル・硫酸アンモニウム塩)である。好適な
界面活性剤のリストが、次の論文で入手できる:McCutcheon、「乳化
剤と洗浄剤(Emulsifiers & Detergents)」、北米及
び国際版、MC Publishing社、Glen Rock,NJ,199
3。ハイブリッド樹脂のアルキド部分が、ラテックスの全固形分の約35重量%
以下、通常、約5〜20重量%を占める場合、従来の界面活性剤又は界面活性剤
の組合せを使用するのが好ましい。
剤塩が配合され、そして、そのハイブリッドのアクリル部分にLOF構造が存在
すると、ラテックスのゲル分率と膨潤比(各々LGFとLSR)、及び耐溶剤性
にとりわけ著しい改良が見られる。ハイブリッドラテックスのアルキド部分が、
ラテックスの安定化とフィルム形成性改良の両方に重要な役割を演じる一方、フ
ィルムのある種の物理的性質と機械的性質を改良できるのは、ハイブリッドのL
OFアクリル部分の存在である。この改良された性質は、通常、非LOFアルキ
ル樹脂を含有するハイブリッド樹脂で見られるよりも、高い架橋密度に関連づけ
られるものである。
〜60重量%、好ましくは、約10〜50重量%、より好ましくは、約20〜4
0重量%を占め、一方、ハイブリッドラテックスのアクリル部分は、ラテックス
の全固形分の約30〜90重量%、好ましくは、約50〜80重量%、より好ま
しくは、約60〜80重量%を占める。そのようなハイブリッドラテックスは、
塗料組成物においてさらに使用できる。
スを含有しており、例えば、各々の全文が参考として本明細書に載せてある米国
特許第4,698,391号、同第4,737,551号、及び同第3,345
,313号に開示されているような、公知の技法で調製されてよい。そのような
塗料組成物の例には、例えば、建築物塗料、保全塗料、工業用塗料、自動車塗料
、織物塗料、インク、接着剤、そして、紙、木材及びプラスチック用の塗料が含
まれる。本発明の塗料組成物の溶媒含有量は著しく低く、25重量%より低く、
さらには1重量%まで、そしてVOC含有量ゼロでさえあり得る。このハイブリ
ッド樹脂の水性アルキド部分は、アルキドの望ましい性質を保持し、一方、樹脂
のアクリル樹脂部分は、ハイブリッドアルキド樹脂の硬さと耐久性を改良する。
LOFアクリルモノマーを使用すると、アクリル樹脂のLOF部分が、ハイブリ
ッドアルキド樹脂の周囲温度での酸化架橋能力を補完又は増大する。本発明の塗
料組成物は、高い光沢、迅速硬化、そして、良好な耐酸性と耐アルカリ性を有す
る塗装物を供する。
み3〜4mil の塗布、そして、150℃の強制空気オーブン中で30分間の加熱
による)技法を用いて、基板上に被覆され硬化する。この基板は、紙、ポリエチ
レン及びポリプロピレンなどのポリオレフィンフィルム、アルミニウム及び鋼材
などの金属、ガラス、ウレタンエラストマー、プライマーを塗った(塗装された
)基板等の任意の通常の基板でよい。本発明の塗料組成物は、室温下で(常温硬
化)、高温下で(熱硬化)、又は、光化学的に硬化してよい。
添加剤には、シリコーン、ふっ素樹脂又はセルロース誘導体のような1個又はそ
れ以上のレベリング、レオロジー及び流動性の制御剤;伸展剤;本明細書に参考
に載せてある米国特許第5,349,026号に述べられているような反応性コ
アレッシング助剤、可塑剤、平滑剤、顔料の湿潤剤と分散剤及び界面活性剤;紫
外線(UV)吸収剤;UV光安定剤;着色顔料、着色剤、脱泡及び消泡剤;沈降
防止、流れ止め及び増ちょう剤;皮張り防止剤;浮き色及び浮きまだら防止剤;
殺生物剤、抗菌剤及び防かび剤;腐食防止剤;増粘剤;又はコアレッシング剤が
含まれるが、これらに限定されるものではない。そのような添加剤の具体例が、
National Paint & Coatings Association, 1500 Rhode Island Avenue, N. Y.,
Washington, D. C. 20005 から刊行された、「原材料インデックス(Raw M
aterials Index)」に見られる。そのような添加剤と乳化重合方
法のさらなる例が、本明細書に参考に載せてある米国特許第5,371,148
号に見られる。
n Chemical Divisionから、商品名SYLOID(商標)で
入手できる合成シリカ;Hercules社から、商品名HERCOFLAT(
商標)で入手できるポリプロピレン;及びJ.M.Huber社から商品名ZE
OLEX(商標)で入手できる合成ケイ酸塩が含まれるが、これらに限定される
ものではない。
、ナトリウムスルホコハク酸ジ2−エチルヘキシル、ナトリウムスルホコハク酸
ジヘキシル、ナトリウムスルホコハク酸ジシクロヘキシル、ナトリウムスルホコ
ハク酸ジアミル、ナトリウムスルホコハク酸ジイソブチル、ナトリウムスルホコ
ハク酸イソデシルナトリウム、スルホコハク酸のジナトリウムエトキシル化アル
コール半エステル、ナトリウムスルホコハク酸アルキルアミドポリエトキシナト
リウム、テトラナトリウムN−(1,2−ジカルボキシエチル)−N−オクタデ
シルスルホスクシナメート、ジナトリウムN−オクタスルホスクシナメート、硫
酸化エトキシ化ノニルフェノール、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール
等が含まれるが、これらに限定されるものではない。
社から、商品名ANTI TERRA(商標)ですべて入手できるりん酸ポリア
ミノアミド、ポリアミンアミドの高分子量カルボン酸塩、及び、不飽和脂肪酸の
アルキレンアミン塩等が含まれるが、これらに限定されるものではない。さらな
る例として、ポリシロキサンコポリマー、ポリアクリレート溶液、セルロースエ
ステル、ヒドロキシエチルセルロース、疎水性に改質されたヒドロキシエチルセ
ルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリアミドワックス、ポリオレフィ
ンワックス、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸アンモニウム、ポリ
アクリル酸ナトリウム、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチルヒドロキ
シエチルセルロース、ポリエチレンオキシド、グアーガム等が含まれる。増粘剤
の他の例には、例えば、Union Carbide社のUCAR POLYP
HOBE(商標)のような、メチレン/エチレンオキシド会合増粘剤及び水溶性
カルボキシル化増粘剤が含まれる。
aboratories社のBUBREAK(商標)、米国のBYK Chmi
e社のBYK(商標)、Henkel社/Coating Chemicals
社のFOAMASTER(商標)とNOPCO(商標)、Ashland Ch
emical社のDrewIndustrial DivisionのDREW
PLUS(商標)、Troy Chemical社のTRYSOL(商標)とT
ROYKYD(商標)、及びUnion Carbide社のSAG(商標)が
含まれる。
、3,4,4−トリメチルオキサゾリジン、改質バリウムメタボラート、ポタシ
ウムN−ヒドロキシ−メチル−N−メチルジチオカルバマート、2−(チオシア
ノ−メチルチオ)ベンゾチアゾール、ポタシウムジメチルジチオカルバマート、
マダマンタン、N−(トリクロロメチルチオ)フタルイミド、2,4,5,6−
テトラクロロ−イソフタロニトリル、オルトフェニルフェノール、2,4,5−
トリクロロフェノール、デヒドロ酢酸、ナフテン酸銅、オクチル酸銅、有機ヒ素
、トリブチル酸化錫、ナフテン酸亜鉛、及び、8−キノリン酸銅が含まれるが、
これらに限定されるものではない。
id社から、商品名CYASORB UV(商標)で入手できる、置換ベンゾフ
ェノン、置換ベンゾトリアゾール、ヒンダードアミン、そして、ヒンダードベン
ゾアート;ジエチル−3−アセチル−4−ヒドロキシ−ベンジルホソホナート、
4−ドデシロキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、及び、レゾルシノールモノ
ベンゾアートが含まれる。
イソプロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、イソブタノール、エ
チレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールn−ブチルエーテ
ル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピル
エーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールモノ
ブチルエーテル、トリメチレンペンタンジオールモノイソブチラート、エチレン
グリコールモノオクチルエーテル、ジアセトンアルコール、TEXANOL(商
標)エステルアルコール(Eastman Chemical社)等が含まれる
が、これらに限定されるものではない。そのような溶媒とコアレッシング剤は、
フタル酸ジアリル、Mosanto社からのSANTOLINK XT−100
(商標)ポリグリシジルアリルエーテル、及び、本明細書に参考に載せてある米
国特許第5,349,026号と第5,371,148号に述べられているその
他のもののような、反応性の溶媒とコアレッシング剤を含有してもよい。
塗装の当業者に公知の代表的な有機及び無機顔料、特に、Society of Dyes and
ColouristsがAmerican Association of Textile Chemists and Coloristsと共に
刊行した、「カラーインデックス(Colour Index)」、第3版、第
2改訂版、1982年、により示されているものである。その例には、次のもの
が含まれるが、これらに限定されるものではない:二酸化チタン、バライト、フ
レー、又は炭酸カルシウム、CI Pigment White 6(二酸化チ
タン);CI Pigment Red 101(赤酸化鉄);CI Pigm
ent Yellow 42;CI Pigment Blue 15,15:
1,15:2,15:3,15:4(フタロシアニン銅);CI Pigmen
t Red 49:1;及びCI Pigment Red 57:1。フタロ
シアニン青、モリブダートオレンジ、又はカーボンブラックのような着色剤も、
本発明の塗料組成物用に好適である。
明が、これらの例に述べられた具体的条件又は詳細事項に限定されるべきではな
いことを理解されたい。
使用される。
されているACRYSOL 1020会合増粘剤
るACTIV8促進剤 ・Ultra Additive社、Paterson,NJから販売されて
いるAQUACATとMAGNACAT乾燥剤
YK−024分散剤 ・OMG社、Cleveland,OHから販売されているCOBALT H
YDROCURE II乾燥剤、ZIRCONIUM HYDROCEM乾燥剤、
及びDRI−RX−HF促進剤
されているフタル酸ジブチル可塑剤 ・Eastman Chemical社、Kingsport,TNから販売
されているEASTMAN EBとEASTMAN DBコアレッセント(共溶
媒)
SCAT 4100エステル化触媒 ・Union Carbide社、Danbury,CTから販売されている
HEXYL CARBITOL共溶媒
le Park,NCから販売されているKELSOL 3960−B2G−7
5水希釈性アルキド
AMOLYN 200トールオイル脂肪酸 ・American Ingredients社、Kansass City
,MOから販売されているPATCOTE 519〜577脱泡剤
ているRHOPLEX WL−51ラテックス ・Air Products and Chemical社、Allento
wn,PAから販売されているSURFYNOL 104,104PA及び46
5界面活性剤
ているTAMOL 165とTRITTON CF−10分散剤 ・Union Carbide Chemical and Plastic
s社、Danbury,CTから販売されているTERGITOL 15−S−
40界面活性剤
売されているTIPURE R−706顔料とR−746スラリー 本発明に従って調製された塗料とフィルムを評価するために、以下の方法を用
いた。
燥重量に対するアセトンに膨潤した不溶性ポリマーの重量分率(重量)の比を求
めることによって得た。 使用した手順は以下の通りである:各試料の測定に対して、4''×4''の32
5メッシュのスチール製スクリーンとアルミニウム(metal)製秤量ボート
をオーブン中で焼成し、30分間冷却して秤量した(それぞれW1とW2)。ラ
テックスフィルムを乾燥した後で、室温で必要な日数保持し、フィルム片を切り
取って秤量し(W3)、アルミニウムパンに入れて保管する。もう1個のフィル
ム試料を切り取って秤量し(W4)、溶媒を過剰に入れたスクリューキャップ付
きジャーに入れ、シェーカー浴上に一定温度で16時間置く。この溶液を湿潤固
体と共にスクリーンを通して注ぎ、このフィルムのゲルを回収し、スクリーンと
残留湿潤固体の合計重量を測定する(W5)。この時点で、湿潤固体が残留した
スクリーン、及び、アルミニウムボート中のフィルム試料を、80℃の真空オー
ブン中で恒量になるまで乾燥し、スクリーンと残留乾燥固体の合計重量(W6)
及び、アルミニウムボートに入ったフィルム試料の重量(W7)を得る。計算を
以下に示す。
、24時間後に測定した。
)として報告した。16オンスのボールピンハンマーの丸い頭部の回りに寒冷紗
を何層にもしっかりと巻き付けて、MEKこすり数を測定した。次に、このハン
マーを機械装置に取り付け、往復運動させる。チーズクロスにMEKを飽和させ
、そして、この浸漬した布で、最初に破れて基板に達するまでパネルをこする。
an−Starkトラップ、窒素導入口及び水凝縮器を装着した三つ口、丸底フ
ラスコ中で、ネオペンチルグリコール(NPG,2483.5g,23.88モ
ル);5−ソジオスルホイソフタル酸(SIP,93.3%)(1608.5g
,5.6モル);蒸留水(276.0g);及び触媒、FASCAT4100(
3.3g)を反応させて、NPGとSIPのアダクトを調製した。5時間で反応
温度を130℃から190℃に徐々に上げ、そして、凝縮物(水)をDean−
Starkトラップに集めた。酸価が3になるまで反応を続けた。得られた反応
物の1部を次の工程で使用した。
中に、NPG/SIPアダクト(497.0g);無水フタル酸(PA)(35
7.4g,2.42モル);ペンタエリスリトール(PE)(233.8g,1
.72モル);PAMOLYN200(トールオイル脂肪酸)(985.9g,
3.40モル);及びFASCAT4100(1.54g)を投入した。1時間
で反応温度を230℃まで徐々に上げた。酸価が8になるまで、さらに約3時間
、反応を続けた。得られた樹脂を冷却し、続いて単離した。
続いて、水凝縮器を装着したフラスコに投入した(100g)。この樹脂を12
0℃に加熱し、窒素雰囲気中で撹拌した。得られた樹脂メルトを80℃に冷却し
、蒸留水(100g)を滴下した。この分散過程で、均一な樹脂溶液が得られた
時、温度をさらに50℃に下げた。撹拌を続け、そして、水(22g)を追添し
て、固形分45%の水系樹脂を得た。
した1000mlの樹脂製かまに、水と、実施例1からのアルキド分散体を添加し
た(表I)。窒素パージを開始し、次に反応器中の内容物を80℃まで加熱し、
5.0gの水に溶解させた0.15gの過硫酸アンモニウムを含む開始剤投入物
を反応器に添加した。次いで、第1工程のアクリル系モノマー、つまりコア組成
物を供給し始め、約70分間供給し続けた。同時に、33.0gの水に溶解させ
た0.51gの過硫酸アンモニウムと、0.66gの炭酸アンモニウムからなる
開始剤を、0.22g/分の速度で供給し始めた。第1工程のモノマー供給が完
了した後で、開始剤溶液を連続添加しながら、80℃で30分間、反応を保持し
た。この保持期間の後で、第2工程用のアクリル系モノマー、つまりシェル組成
物の供給を開始し、約50分間供給した。これらの供給が全て完了した後で、8
0℃で60〜90分間、加熱し続けた。得られたエマルションを冷却し、100
メッシュのワイヤースクリーンで濾過し、そして、濾過し得た固形物又はスクラ
ップを集めた。得られたアルキド/不均一アクリルハイブリッド樹脂ラテックス
の粒径、粘度及びpHを求め、表Iにまとめた。
、122.1gの水と、実施例1からのアルキド分散体204.4gを添加した
。窒素パージを開始し、次に、反応器中の内容物を300rpm にて80℃まで加
熱した。次に、5.0gの水に溶解させた0.15gの過硫酸アンモニウムから
なる開始剤投入物をこの反応器に加えた。アクリル酸2−エチルヘキシル38.
5g、スチレン61.3g、及びメタクリル酸メチル30.7gからなるモノマ
ーを供給し始め、約135分間供給した。同時に、33.0gの水に溶解させた
0.51gの過硫酸アンモニウムと、0.66gの炭酸アンモニウムからなる開
始剤を、0.22g/分の速度で供給し始めた。全ての供給が完了した後で、8
0℃で60〜90分間、加熱を続けた。次いで、得られたエマルションを冷却し
、100メッシュのワイヤースクリーンで濾過した。得られたハイブリッドラテ
ックスの粒径、粘度及びpHを求め、表Iにまとめた。
(固形分を35%に希釈するため)、0.24gのCobalt HYDROC
URE IIと0.50gのZirconium Hydrochemを添加した
。試料を1晩中撹拌し、次いで剥離紙上にキャストし(湿潤厚みで15mils)、
そして室温で空気乾燥した。
ゲル分率(FGF)を得た。3回の測定から平均値を求め、表IIにまとめた。 非官能性比較例(実施例10)と、シェル中にアリル官能基又はビニル官能基
を含有するハイブリッドラテックス(実施例2〜8)の両方共、21日で、フィ
ルムゲル分率が75〜80%の飽和に達した。このように、最終ゲル分率が、ア
クリル樹脂組成物に見かけ上依存しないのは、実際、アルキドの組成−特に、ア
ルキド中の比較的低レベルのトール油脂肪酸(TOFA)に関係していると考え
られる。TOFAが低レベルであると、アルキド分子あたりの反応基の平均数が
あまりにも少なく、本質的に反応せず、従って、架橋されたマトリックスの1部
にならないアルキド分子が、統計的に存在する。しかしながら、本発明のアリル
/ビニル官能性ラテックスは、より短い架橋時間(例えば7日)で、フィルムゲ
ル分率において確かに著しい改良を提供する。実際に、アリル/ビニル官能性ハ
イブリッドの、7日の平均フィルムゲル分率は76.2±2.1%であり、非官
能性の実施例10に対して観察された、62.4%よりも著しく高い。
ド)は架橋されたフィルムに組込まれていないが、確かに架橋する部分は時間と
共に架橋を続け、その結果、フィルム膨潤比の連続した低下をもたらすことを示
す。さらに、このアリル/ビニル官能性ラテックスで求めたフィルム膨潤比は、
7日と21日の両方で、非官能性比較例で求めた値より著しく低い。このことは
さらに、アルキド/アクリルハイブリッドのアクリル部分に官能基を有すること
の重要性を示唆している。
ムの酸化架橋速度に及ぼすアルキド/アクリルハイブリッド中のアルキド含有量
の影響が示される。ゲル分率は、これら3つのハイブリッドで極めて類似してい
るのに対し、最終フィルム膨潤比は、そして、より重要な点は、フィルム膨潤比
の7日から21日への%変化は、アルキドレベルが低いほど、より高密度に及び
/又は迅速に架橋されたフィルムが得られることを示している。このことはさら
に、アルキド/アクリルハイブリッドの一成分として、潜在的酸化機能性(LO
F)アクリル樹脂を有すると、そのハイブリッドフィルムの架橋の速度/程度を
著しく増大し得ることを示す。
ブリッドではない。このラテックス中の反応性モノマーは、メタクリル酸アリル
(ALMA)又はメタクリル酸ビニル(VMA)ではなく、メタクリル酸アセト
アセトキシエチル(AAEM)である。このラテックスのアミンが中和されるpH
(pH<8.0)では、ALMA又はVMAと同様にアルキド分散体の酸化官能基
と反応し得る酸化反応性エナミン基を、アセトアセトキシ官能基が形成すること
は公知である。事実、フィルムのゲル分率と膨潤比の測定が、AAEMに伴うエ
ナミン官能基が、ALMA又はVMA化学のどちらかよりも迅速に架橋すること
を示している。AAEM官能基の重合プロセスでの残存が、ポリマー組成、特に
、スチレンレベルに対して、ALMAとVMAほどには敏感でないことが有利な
点である。
実施例1で使用された量の各々0.63倍と1.29倍含有する、他の2つの水
分散性スルホン化アルキド樹脂を調製した。実施例1とこれらの二つの材料を、
各々、中、短、及び長オイルアルキドと名付けた。これら3つの試料のアルキド
分散方法を少し改良して、水を添加する前に、12%のヘキシルカルビトール(
アルキドの重量を基準にして)をアルキド樹脂に添加した。
リッドを含有し、LOF基の種類、アルキド樹脂の種類とレベル、及び、アクリ
ル樹脂のTgが異なる、一連のラテックスを調製した。これらの材料の一般的調
製手順は以下の通りである:500mlの反応器に、適量の脱塩水とアルキド分散
体を添加した。これらの反応器内容物を80℃に加熱し、その時点で、5.0g
の水中0.22gの過硫酸アンモニウムから成る開始剤投入物をこの反応器に添
加した。次に、下表III に、各試料毎に記載されているモノマー混合物を、この
反応器に3時間供給し、同時に、0.22gの過硫酸アンモニウム及び0.31
gの炭酸アンモニウムと30gの水との溶液を供給した。全ての成分を反応器へ
添加した後で、この固形分40%のラテックスを80℃に約1時間保持し、室温
まで冷却し、そして、濾過した。
.8g、水2.7g及び触媒混合物3.5g。この触媒混合物は、EASTMA
NEBを63.2部、Cobalt HYDROCURE IIを17.7部、S
URFYNOL465を6.4部及びSURFYNOL 104PAを12.7
g含む。試料を一晩静置し、その時点でガラスに湿潤厚みで6mil の厚さに塗布
した。得られたフィルムを、室温条件下(50%RH及び70°F)で14日間
硬化した。次いで、得られた全試料の半分を150℃で30分間ベーキングし、
最終的硬化を行った。室温及び高温硬化フィルムの両方について、耐溶剤性(メ
チルエチルケトン、つまりMEK二重こすり)、振り子硬さ、及び表面タックを
評価した。結果を表IVに示す。
l 100LBW)の上に#3RDのロッドを用いて塗布した。直ちに、同フィ
ルムのもう1つ試験片をこの塗布物の上に置き、Sentinel Heat
Sealer(無加熱、40psi のジョー圧)を用いて、この2つのフィルムを
3秒間押しつけた。18時間後に、これらフィルム間の結合強さを、Instr
on引張試験機を用いて測定した。その結果を表Vに示す。
て、押出しラミネーション強さを試験した。実施例25に述べたように、ポリプ
ロピレンフィルムの上に塗布し、そして、塗布物を24時間硬化した。次いで、
ポリエチレンを塗布したメタライズしたフィルムを、そのポリプロピレンフィル
ムの上に、ポリエチレンが試験塗膜に接するように置いた。次に、Sentin
el Heat Sealer(300°F,40psi のジョー圧)を用いて、
この2つのフィルムを3秒間押しつけた。次いで、これらフィルム間の結合強さ
を、Instron引張試験機を用いて測定した。その結果を表VIに示す。
し、そして、実施例13〜23の一般的な乳化重合手順に従って調製した。
0.9g、80/20イソプロパノール/水0.6g、及び触媒混合物2.1g
。この触媒混合物は、EASTMAN EBを63.2部、Cobalt HY
DROCURE IIを17.7部、SURFYNOL 465を6.4部及びS
URFYNOL 104PAを12.7g含む。試料を一晩静置し、その時点で
ガラスに湿潤厚みで6mil の厚みに塗布した。得られたフィルムを、室温条件下
(50%RH及び70°F)で14日間硬化した。これらの室温硬化フィルムの
耐溶剤性(メチルエチルケトン、つまりMEK二重こすり)と硬さ(振り子とT
ukon)を評価した。その結果を表VIIIに示す。
対応する表に記載されている順序で、激しく撹拌混合して調製した。次に、#2
Zahnカップ上で測定した配合物粘度を25〜40秒に下げるために、十分な
水を各々の配合物に添加した。乾燥フィルム厚が1.3〜1.5mil になるよう
に、フィルムをキャスティングした。これらのフィルムを硬化し、一定の温度と
湿度(73.5°F±3.5°F、相対湿度50%±5%)で試験した。
鉛筆硬さ、クロスハッチ接着性、水浸漬及び光沢性について評価した。これらの
評価は、それぞれ、ASTM D1640−83,ASTM D2091−88
,ASTM D3363−92A,ASTM D3359−92A,ASTM
D870−92、およびASTM D523−89に従って行った。その結果を
表XIII〜XVI にまとめた。
Claims (21)
- 【請求項1】 少なくとも1個のスルホネート官能側基を有する水性アルキ
ドの存在下に、少なくとも1個のエチレン系不飽和モノマーを重合して得られる
生成物を含んでなるアクリル変性アルキド。 - 【請求項2】 前記エチレン系不飽和モノマーが、潜在的酸化機能性アクリ
ルモノマーであり、そして、得られるアクリル変性アルキドが、基板上への塗布
によって該アルキドの効果的架橋を増大させるのに十分利用できる潜在的酸化機
能性基を有する、請求項1に記載のアクリル変性アルキド。 - 【請求項3】 前記潜在的酸化機能性基が、アリル、ビニル、アセトアセチ
ル及びエナミンから成る群から選ばれる、請求項2に記載のアクリル変性アルキ
ド。 - 【請求項4】 前記潜在的酸化機能性アクリルモノマーが、メタクリル酸ア
リル、メタクリル酸ビニル、メタクリル酸アセトアセトキシエチル、メタクリル
酸ヒドロキシブテニル、マレイン酸のアリルエステル、マレイン酸のジアリルエ
ステル、及び、ポリ(アリルグリシジルエーテル)から成る群から選ばれる、請
求項2に記載のアクリル変性アルキド。 - 【請求項5】 前記エチレン系不飽和モノマーが、少なくとも1個のエチレ
ン系不飽和モノマー、及び、少なくとも1個の潜在的酸化機能性アクリルモノマ
ーの混合物である、請求項1に記載のアクリル変性アルキド。 - 【請求項6】 前記エチレン系不飽和モノマーが、スチレン、α−メチルス
チレン、ビニルナフタレン、ビニルトルエン、クロロメチルスチレン、アクリル
酸メチル、アクリル酸、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル
、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸イ
ソブチル、メタクリル酸イソブチル、アクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸
エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸グ
リシジル、メタクリル酸カルボジイミド、クロトン酸アルキル、酢酸ビニル、マ
レイン酸ジ−n−ブチル、マレイン酸ジ−オクチル、メタクリル酸t−ブチルア
ミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノ
エチル、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、メタクリル酸2−
t−ブチルアミノエチル、アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、N−(2
−メタクリロイロキシ−エチル)エチレンウレア、及び、メタクリルアミドエチ
ルエチレンウレアから成る群から選ばれる、請求項5に記載のアクリル変性アル
キド。 - 【請求項7】 該エチレン系不飽和モノマーが、スチレン、α−メチルスチ
レン、ビニルナフタレン、ビニルトルエン、及び、クロロメチルスチレンから成
る群から選ばれる、請求項6に記載のアクリル変性アルキド。 - 【請求項8】 水、及び、少なくとも1個のスルホネート官能側基を有する
水性アルキドの存在下で、少なくとも1個のエチレン系不飽和モノマーを重合し
て得られる生成物からなるアクリル変性アルキドを含んでなる水系ラテックス。 - 【請求項9】 該エチレン系不飽和モノマーが、潜在的酸化機能性アクリル
モノマーであり、そして得られるアクリル変性アルキドが、基板上への塗布によ
って該アルキドの効果的架橋を増大させるのに十分利用できる潜在的酸化機能性
基を有する、請求項8に記載の水系ラテックス。 - 【請求項10】 該アクリル変性アルキドが、ラテックスの全固形分を基準
にして、約5〜60重量%の水性アルキド、及び、ラテックスの全固形分を基準
にして、約40〜95重量%のエチレン系不飽和モノマーを含む、請求項8に記
載の水系ラテックス。 - 【請求項11】 共界面活性剤をさらに含んでなり、そして該水性アルキド
樹脂が、ラテックスの全固形分の約5〜35重量%からなる請求項8に記載の水
系ラテックス。 - 【請求項12】 該潜在的酸化機能性基が、アリル、ビニル、アセトアセチ
ル及びエナミンから成る群から選ばれる請求項9に記載の水系ラテックス。 - 【請求項13】 該潜在的酸化機能性アクリルモノマーが、メタクリル酸ア
リル、メタクリル酸ビニル、メタクリル酸アセトアセトキシエチル、メタクリル
酸ヒドロキシブテニル、マレイン酸のアリルエステル、マレイン酸のジアリルエ
ステル、及び、ポリ(アリルグリシジルエーテル)から成る群から選ばれる、請
求項9に記載の水系ラテックス。 - 【請求項14】 該エチレン系不飽和モノマーが、少なくとも1個のエチレ
ン系不飽和モノマー、及び、少なくとも1個の潜在的酸化機能性アクリルモノマ
ーの混合物である請求項8に記載の水系ラテックス。 - 【請求項15】 該エチレン系不飽和モノマーが、スチレン、α−メチルス
チレン、ビニルナフタレン、ビニルトルエン、クロロメチルスチレン、アクリル
酸メチル、アクリル酸、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル
、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸イ
ソブチル、メタクリル酸イソブチル、アクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸
エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸グ
リシジル、メタクリル酸カルボジイミド、クロトン酸アルキル、酢酸ビニル、マ
レイン酸ジ−n−ブチル、マレイン酸ジ−オクチル、メタクリル酸t−ブチルア
ミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノ
エチル、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、メタクリル酸2−
t−ブチルアミノエチル、アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、N−(2
−メタクリロイロキシ−エチル)エチレンウレア、及び、メタクリルアミドエチ
ルエチレンウレアから成る群から選ばれる請求項14に記載の水系ラテックス。 - 【請求項16】 請求項8に記載の水系ラテックス、並びに、レオロジー及
び流動性の制御剤、伸展剤、反応性コアレッシング助剤、可塑剤、平滑剤、顔料
の湿潤剤と分散剤及び界面活性剤、紫外線(UV)吸収剤、UV光安定剤、着色
顔料、着色剤、脱泡及び消泡剤、沈殿防止、流れ止め及び増ちょう剤、皮張り防
止剤、浮き色防止及び浮きまだら防止剤、殺生物剤、抗菌剤及び防かび剤、腐食
防止剤、増粘剤及びコアレッシング剤から成る群から選ばれた少なくとも1つの
添加剤を含む被覆組成物。 - 【請求項17】 少なくとも1個のスルホネート官能側基を有する水性アル
キドの存在下に、少なくとも1個のエチレン系不飽和モノマーを重合する工程を
含んでなる水系ラテックスの調製方法。 - 【請求項18】 さらに、少なくとも1個のスルホネート官能側基を有する
水性アルキドの水系分散体の存在下で、少なくとも1個の酸化機能性アクリルモ
ノマーを、アクリルモノマーの潜在的酸化機能性が残存するのに十分な条件下で
重合する工程を更に含んでなる請求項17に記載の方法。 - 【請求項19】 該潜在的酸化機能性基が、アリル、ビニル、アセトアセチ
ル及びエナミンから成る群から選ばれる、請求項18に記載の方法。 - 【請求項20】 該潜在的酸化機能性アクリルモノマーが、メタクリル酸ア
リル、メタクリル酸ビニル、メタクリル酸アセトアセトキシエチル、メタクリル
酸ヒドロキシブテニル、マレイン酸のアリルエステル、マレイン酸のジアリルエ
ステル、及び、ポリ(アリルグリシジルエーテル)から成る群から選ばれる、請
求項18に記載の方法。 - 【請求項21】 該重合が乳化重合である請求項17に記載の方法。
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