JP2001512778A - アクリル変性水性アルキド分散体 - Google Patents
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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
チレン性不飽和結合を含む、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。
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
。
based)ラテックスである。このアクリル変性水性(waterborne
)アルキド樹脂は、水性アルキドの存在下での、少なくとも1個の潜在的酸化機
能性(LOF)アクリルモノマーの重合によって、生成するハイブリッド樹脂が
潜在的酸化機能性を有するように、調製されるハイブリッド樹脂である。また、
本発明は、水性アルキドの存在下での、少なくとも1個のLOFアクリルモノマ
ーの重合によって、生成するハイブリッド樹脂が潜在的酸化機能性を有するよう
に、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、水性アルキドの存在下での、少なくとも1
個の潜在的酸化機能性(LOF)アクリルモノマーの重合によって、該アクリル
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を更に反
応させるための十分な量のLOF基が残存するようにして、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。
くとも1個の潜在的酸化機能性(LOF)アクリルモノマーの重合によって、ア
クリル系モノマーの潜在的酸化機能性が重合プロセス中で十分残存するように、
調製される。公知の任意の重合プロセスを使用してもよい。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
マーを、1段又はそれ以上含んでいてよい。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
マーとの共重合によって調製してよい。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、乳化重合プロセスの使用が好ましい。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。
意の水性アルキド樹脂でよく、水散逸性、水分散性又は、水希釈性(つまり、水
に溶解できる)任意のアルキド樹脂が含まれる。但し、この水性アルキド樹脂は
、水散逸性、水分散性、又は水希釈性(water−reducibility
)を与えるスルホネート側基を含まない。本発明に有用な水性アルキド樹脂は、
例えば水散逸性、水分散性又は水希釈性を与える他の基を有するものである。そ
のような基は、これらに限定するものではないが、カーボン酸側基及びその塩又
は無水物、ポリエチレングリコール側基並びにその他の親水性側基などを含む。
この水性アルキドは公知の共界面活性剤(co−surfactant)を用い
て水中に散逸、分散又は希釈(reduce)させることもできる。そのような
アルキド樹脂の例が、本明細書に参考として組み入れる、米国特許第3,979
,346号、同第3,894,978号、同第4,299,742号、同第4,
301,048号及び同第4,497,933号に記載されている。
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;及びポリカルボン
酸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。
的けん化オイルと反応するポリオールの量に加え、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。
れる潜在的酸化機能性(LOF)アクリルモノマーは、潜在的酸化機能性(LO
F)基を有する任意のアクリルモノマーとすることができる。LOF基は、(i
)重合プロセスを生残ることができ、そして、(ii)改質ア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。LO
F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、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、アルキド樹脂の有効な架橋を増大させるために、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系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
。
できる。水性アルキドの存在下での重合に際し、LOFアクリルモノマーは、単
独で、LOFアクリルモノマー(複数)の混合物として、又はLOFアクリルモ
ノマーと1種もしくはそれ以上のエチレン系不飽和コモノマーの混合物として、
添加することができる。好適なエチレン系不飽和コモノマーの例には、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などの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。好ましくは、LOFアクリルモノマーは少なくとも一つの
LOFアクリルモノマー及びエチレン系不飽和コモノマーの混合物として添加す
る。更に好ましくは、エチレン系不飽和コモノマーはスチレン系モノマーである
。
クリルモノマーを、水性アルキドの水分散体の存在下において、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、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、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、酸化架橋を行うのに十分なLOF基が残存する。L
OF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
分生き残ることが、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、一層良好なフィルム物性が達成される。
リルモノマーの混合物として、又は少なくとも1個のLOFアクリルモノマーと
エチレン系不飽和コモノマーの混合物として添加されてよい。LOFアクリルモ
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。LOFアク
リルモノマーが、1段工程で添加されるのが好ましい。1種又は複数のLOFア
クリルモノマーを1段工程で添加することによって、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)が生成する。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基が生き残るような条
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、重合プロセスを生き残る。
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)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、フィルムの一層良
好な物理的性質と機械的性質を与える、ハイブリッドのLOFアクリル部分の存
在である。この改良された性質は、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、より大きい架橋密度に関連づけられる。
〜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LOFアクリル部分は、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。
いことを理解されたい。
使用される。
HYDROCURE II drier ・Dow Chemical社、Midland,MichiganからのD
OWFAX 2A1界面活性剤
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
s社、Danbury,CTから販売されているTERGITOL 15−S−
40界面活性剤
,TNから販売されているTEXANOL、エステル−アルコールコアレッセン
ト 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。
リルハイブリッドを調製した。これらのハイブリッドはLOFのレベル、アルキ
ドのレベル及びアルキドの種類が異なる。
pH8.0に調整するのに十分な量の水酸化アンモニウムと共に、適当量の脱塩水
及びアルキドを添加した。これらの反応器内容物を82℃に加熱し、その時点で
、水22g中のDowfax 2A1(Dow Chemicalより販売のナ
トリウムドデシルジフェニルオキシドジスルホネート)2.06g及び過硫酸ア
ンモニウム0.93gを反応器に240分かけて添加した。同時に、表IIに示し
たモノマー混合物176gを225分かけて添加した。225分の終りに、メタ
クリル酸メチル9gを15分かけて添加した。添加完了後、反応器を82℃で1
時間保持し、次いで室温に冷却した。最後に、水2.75g中のt−ブチルヒド
ロペルオキシド0.2g及び水2.75g中のナトリウムホルムアルデヒドスル
ホキシレートを攪拌しながら生成ラテックスに添加した。次にこのラテックスを
100メッシュワイヤースクリーンを通して濾過した。得られたハイブリッドラ
テックスの粒子サイズ、pH及び%固形分を表IIに示す。
ニウム0.32g、25% TERGITOL 15−S40水溶液2.7g、
TEXANOL 1.1g及びコバルトHYDROCURE II 0.45gを
添加した。フィルムは流延し、そして室温で1週間風乾した。フィルムゲル分率
(fraction)(FGF)及びフィルム膨潤比(FSR)は溶剤としてア
セトンの代りにテトラヒドロフラン(THF)を用いた以外は、前述のようにし
て測定した。結果は表III にまとめる。
含む系より著しく低かった。LOFが最高レベルの例3は最低のFSR及び最高
のFGFを有した。
Claims (18)
- 【請求項1】 スルホネート官能側基を含まない水性アルキドの存在下にお
ける、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重合生成物を含ん
でなるアクリル変性アルキドであって、該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、アクリル変性アルキド。 - 【請求項2】 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1に記載のアクリル変性アルキド。 - 【請求項4】 前記エチレン系不飽和モノマーが、少なくとも1個の潜在的
酸化機能性アクリルモノマー及び少なくとも1個のエチレン系不飽和コモノマー
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5】 前記エチレン系不飽和コモノマーが、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4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コモノマーが、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5に記載のアクリル変性アルキド。 - 【請求項7】 水、及び、水性アルキドの水分散体の存在下における、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重合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であって、該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、水系ラテックス。 - 【請求項8】 前記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7に記
載の水系ラテックス。 - 【請求項9】 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7に記載の水系ラ
テックス。 - 【請求項10】 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7に記載の水系ラテックス。 - 【請求項11】 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7に記載の水系ラテックス。 - 【請求項12】 前記エチレン系不飽和モノマーが、少なくとも1個の潜在
的酸化機能性アクリルモノマー及び少なくとも1個のエチレン系不飽和コモノマ
ーの混合物である請求項7に記載の水系ラテックス。 - 【請求項13】 前記エチレン系不飽和コモノマーが、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12に記載の水系ラテック
ス。 - 【請求項14】 請求項7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15】 水性アルキドの水系分散体の存在下に、少なくとも1個の
酸化機能性アクリルモノマーを、該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に、重合する工程を含む水系ラテックスの調製方法。 - 【請求項16】 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15に記載の方法。 - 【請求項17】 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15に記載の方法。 - 【請求項18】 前記重合が乳化重合である請求項15に記載の方法。
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080701 |