JP2002509945A - 水に分散可能なポリマー組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ポリマー鎖１本当たり３．５個以上の反応性官能基を有する付加ポリマーであるＡポリマーと、Ａポリマーの反応性官能基と共反応性である官能基をポリマー鎖１本当たり約２から約３個有するＢポリマーとの反応生成物を含む少なくとも１つの実質的にゲル化していないポリマー組成物並びに水性溶媒を含有する水性ポリマー分散液について記載する。具体的には、この水性ポリマー分散液は、オーバープリントワニス、インク、顔料分散液、塗料、接着剤、被覆、保持体樹脂、エマルジョンポリマーなどにおいて、またはそれらとして有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】

本発明は、少なくとも１つのポリマー組成物からなる水性分散液に関する。本
発明で使用するポリマー組成物を水性分散液で使用すると、比較的低粘度の溶液
が得られる。本発明はまた、このような水性分散液の調製に関する。具体的には
、本発明の分散液は、オーバープリントワニス、インク、顔料分散液、接着剤、
被覆剤などとして、またはそれらで使用するのに有用である。本発明はまた、水
性分散液の保持体樹脂（ｓｕｐｐｏｒｔ ｒｅｓｉｎ）としての使用、およびそ
れらで調製されたエマルジョンポリマーに関する。

【０００２】

【背景技術】

水ベースのポリマー組成物は、良く知られている。例えば、米国特許第５，５
２１，２６７号は、低分子量乳化剤を含まず、水媒体の塗料における結合剤とし
て使用できる水溶性ポリマー樹脂および水不溶性ポリマー樹脂について記載して
いる。

【０００３】 構造Ａ（ＢＡ）ｎを有するブロックコポリマーは、よく知られているポリマー
組成物である。例えば、米国特許第５，３６２，８１９号は、不飽和ポリエステ
ルであって、好ましくは１つの、または望ましくないが２つのヒドロキシル、カ
ルボキシルまたはアミン末端基を有するＡブロックと、０℃以下のガラス転移温
度（Ｔｇ）を有する柔軟性ポリマーであるＢブロックとを有するＡＢＡ硬化性ブ
ロックコポリマーについて記載している。柔軟性ポリマーには共役ジエンモノマ
ーから調製されたポリマー、ならびにポリエーテルあるいは飽和ポリエステルが
含まれると書かれており、これらは、エステル、アミド、尿素またはウレタン基
によってＡブロックと連結している。

【０００４】 米国特許第４，３４７，３３９号は、その大部分が４級アミノ基であるアミノ
官能基を有する第１のポリマーブロック、およびその大部分が４級アミノ基では
ないアミノ官能基を有する第２のポリマーブロックを有する水溶性カチオン性ブ
ロックコポリマーについて記載している。これらのポリマーブロックは、他のポ
リマーの架橋で連結できるが、好ましいのは第２のポリマーブロックのアミノ官
能基と反応する第１のポリマーブロックに塩化物またはエポキシドなどの官能基
を含めることによって連結することである。

【０００５】 米国特許第４，８５１，４７４号は、少なくとも１つのポリエステルブロック
と１つまたはそれ以上の共役ジエンのポリマーなどのエラストマーポリマーブロ
ックとからなるブロックコポリマーについて記載している。このエラストマーブ
ロックには、末端官能基のみが組み込まれ、すなわちポリマーブロック１つ当た
りわずか２つの官能基が付けられている。

【０００６】 米国特許第５，００８，３３４号は、ジオールおよび１つまたはそれ以上のジ
エポキシドの反応生成物であるＡブロックと、エポキシでキャップした、カルボ
キシル末端のポリブタジエンまたはポリブタジエン／アクリロニトリルコポリマ
ーのＢブロックとを有するＡＢＡブロックコポリマーを含有する樹脂について記
載している。（ｉ）ジオールおよび少なくとも１つのジエポキシドの反応生成物
と（ｉｉ）ＡＢＡブロックコポリマーとの混合物である樹脂から調製されるアミ
ン樹脂は、電気被覆製剤に使用される。

【０００７】 米国特許第５，３１４，９５４号は、例えば、ヒドロキシ、アミノまたはカル
ボキシル基などの末端官能基を有するスチレンポリマーと、過剰の芳香族ジカル
ボン酸ジハロゲン化物とを重縮合させ、次いで、得られた縮合生成物を芳香族ジ
ヒドロキシ化合物との界面重合に供することによって生成される芳香族ポリエス
テル−ポリスチレンブロックコポリマーについて記載している。これらの芳香族
ポリエステル−ポリスチレンブロックコポリマーは、最小限の非共重合スチレン
を有し、光学機器の作製に有用であるといわれている。

【０００８】 高弾性回復力および高耐熱性を有する伸縮性糸を提供するポリエステルブロッ
クコポリマーが米国特許第５，３８４，１８４号に開示されている。このポリエ
ステルブロックコポリマーは、（Ａ）主な酸成分としてのベンゼンジカルボン酸
と主なグリコール成分としてのヒドロキシル基の間に５〜１２個の炭素原子を有
するジオールとを含むポリエステル部分３０〜９０重量％と、（Ｂ）主な酸成分
としての芳香族ジカルボン酸と主なグリコール成分としてのエチレングリコール
、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコールまたは１，４−シクロヘ
キサンジメタノールとを含むポリエステル部分７０〜１０重量％からなる。

【０００９】 米国特許第５，４９６，８７６号は、反応性末端基を有するポリアミドポリマ
ーと反応性末端基を有するポリエーテル配列との共重縮合によって構成されたポ
リエーテルアミドブロックコポリマーについて記載している。これらのポリエー
テルアミドブロックコポリマーは、スチレン／ジエンコポリマーと混合され、熱
可塑性ポリマー組成物を生成する。

【００１０】 米国特許第４，１８０，５２８号は、付加ポリマーであるＡブロック、および
線状飽和ポリエステルであるＢブロックを有するＡＢＡタイプのブロックコポリ
マーについて記載している。ＡブロックおよびＢブロックは、付加重合によって
結合されている。

【００１１】 欧州特許出願公開第０６８７６９０／Ａ号は、比較的低分子量を有する末端不
飽和オリゴマーを製造するための高温重合法について記載している。さらに、カ
ルボン酸基を有する末端不飽和オリゴマーを２つ以上のアルコール官能基を有す
る多官能性アルコールと反応させ、ポリエステルを生成することができることが
開示されている。しかし、比較的多くの官能基を有する末端不飽和オリゴマーに
ついての開示はない。

【００１２】 官能基が多く、好ましくは多くの酸官能基ならびに高分子量を有するが、容易
にはゲル化しないポリマー組成物の水分散液が、極めて望ましいと思われる。

【００１３】

【発明の概要開示】

本発明は、（ｉ）ポリマー鎖１本当たり３．５個以上の反応性官能基を有する
付加ポリマーであるＡポリマーと、Ａポリマーの反応性官能基と共反応性である
官能基を、ポリマー鎖１本当たり約２〜約３個有するＢポリマーとの反応生成物
であるポリマー組成物と、（ｉｉ）水とからなる水性ポリマー分散液に関する。
任意選択で、この水性ポリマー分散液はまた、可溶化剤も含むことができる。Ｂ
ポリマーの実質的にすべての共反応性官能基は、共反応していることが好ましい
。さらに、Ａポリマーの反応性官能基は、縮合反応性官能基であることが好まし
い。

【００１４】 通常、ＡポリマーとＢポリマーのモル比は、約３：１〜約２：１．７である。
Ｂポリマーが２つの官能基を有するときには、２つのポリマーの数平均分子量（
Ｍｎ）に基づくＡポリマーとＢポリマーとのモル比は、約２：１〜約２：１．７
であることが好ましい。Ｂポリマーが３つの官能基を有するときには、Ａポリマ
ーとＢポリマーとの好ましいモル比は、３：１である。

【００１５】 縮合反応性官能基は、カルボキシル、ヒドロキシル、エポキシ、イソシアナト
、カルボキシル無水物、スルホ、エステル化オキシカルボニルまたはアミノから
なる群から選択されることが好ましい。好ましい実施形態では、Ａポリマーは、
ポリマー鎖１本当たり３．５個以上のカルボン酸官能基を有する。このＡポリマ
ーは、低分子量のスチレン／アクリル酸／α−メチルスチレンポリマーであるこ
とが最も好ましい。

【００１６】 別の好ましい実施形態では、Ａポリマーは、ポリマー鎖１本当たり３．５個以
上のヒドロキシル官能基を有する。この場合、Ａポリマーは、低分子量のスチレ
ン／アクリル酸２−エチルヘキシル／メタクリル酸２−ヒドロキシエチルポリマ
ーであることが最も好ましい。

【００１７】 Ｂポリマーは、ポリアミド、ポリエステル、エポキシ、ポリウレタン、ポリオ
ルガノシロキサンおよびポリ（エーテル）からなる群から選択される縮合ポリマ
ーであることが好ましい。また、Ｂポリマーの共反応性官能基は、ヒドロキシル
、エポキシ、オキサゾリニルまたはアミノであることが好ましい。

【００１８】 本発明の水性ポリマー分散液には、比較的高分子量で多くの官能基を有するポ
リマーであって、予想外にもゲル化する粒子またはゲル粒子を含まないポリマー
組成物が含まれる。これらのポリマー組成物は、幅広い分子量分布を有し、この
ことが水性ポリマー分散液の有用性および性能特性を高めている。

【００１９】 分散媒体としては、水のみ、または所望ならばアルコールまたはグリコールエ
ーテルなどの助溶剤を含むことができる。

【００２０】 本発明はまた、前述の水性分散液を用いてエマルジョンポリマーを調製しポリ
マー保持体樹脂を提供する方法およびそれによって調製されるエマルジョンポリ
マーに関する。このようなエマルジョンポリマーは、オーバープリントワニスと
して、または塗料に使用するのに有用である。

【００２１】 本発明のさらに別の実施形態では、本発明の水性分散液に使用するポリマー組
成物を別のポリマー用の乳化剤として用いることも対象とする。これは、ポリマ
ー組成物、異なるポリマーおよび水を混合することによって行うことができる。

【００２２】

【発明を実施するための最良の形態】

前述のように、本発明の水性ポリマー分散液は、本明細書で定義したＡポリマ
ーおよびＢポリマーの反応生成物である少なくとも１つのポリマー組成物を含有
する。本発明の水性ポリマー分散液で使用するポリマー組成物は、「Ｐｏｌｙｍ
ｅｒｉｃ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ，ａｎｄ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎ
ｄ Ｕｓｅ Ｔｈｅｒｅｏｆ」という発明の名称の同時係属の米国特許出願第（
整理番号Ｊ−２４５２）に記載されている。その開示を参照により本明細書に組
み込む。

【００２３】 本発明で使用するポリマー組成物のＡポリマーは、ポリマー１つ当たり３．５
個以上の反応性官能基を有する付加ポリマーである。官能基付きの付加ポリマー
の調製は、当業者には良く知られている。

【００２４】 Ａポリマーの反応性官能基は、縮合反応性官能基であることが好ましい。好ま
しい縮合反応性官能基には、カルボキシル、ヒドロキシル、エポキシ、イソシア
ナト、カルボキシル無水物、スルホ、エステル化オキシカルボニルまたはアミノ
が含まれる。カルボキシルおよびヒドロキシル官能基が最も好ましい。カルボキ
シル無水物は、両方の自由結合価が付加ポリマー主鎖と結合または連結している
−Ｃ（＝Ｏ）ＯＣ（＝Ｏ）−で表される２価の官能基、またはＲが１〜３０個の
炭素原子を有するアルキル基、６〜２０個の炭素原子を有するアリール基、７〜
２０個の炭素原子を有するアラルキル基または７〜２０個の炭素原子を有するア
ルカリール基であるＲ−Ｃ（＝Ｏ）ＯＣ（＝Ｏ）−で表される１価の基を意味す
る。スルホは−ＳＯ₂ＯＨで表される基、エステル化オキシカルボニルはＲが前 述と同一の意味を有する、例えばアルキルオキシカルボニル、アリールオキシカ
ルボニル、アラルキルオキシカルボニル、またはアルカリールオキシカルボニル
などの−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−Ｒで表される基である。

【００２５】 付加ポリマーは、連鎖成長重合反応の生成物であり、エチレン性不飽和モノマ
ー〜調製する。これらの化合物は良く知られており、これらには例えば、Ｃ₂〜 Ｃ₂₀アルケン、Ｃ₃〜Ｃ₂₀アルカジエン、Ｃ₅〜Ｃ₂₀アルカトリエン、Ｃ₅〜Ｃ₂₀ シクロオレフィン、ビニル置換芳香族化合物、アクリル酸またはメタクリル酸、
アクリル酸またはメタクリル酸のＣ₁〜Ｃ₂₀アルキルエステル、アクリル酸また はメタクリル酸のＣ₆〜Ｃ₂₀アリールエステル、アクリル酸またはメタクリル酸 のＣ₇〜Ｃ₂₀アラルキルエステルなどが含まれる。

【００２６】 より具体的に、このようなエチレン性非飽和モノマーには、エチレン、プロピ
レン、１−ブテン、２−ブテン、イソブテン、１−ペンテン、２−メチル−２−
ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、３，３−ジメチル−１−ブ
テン、２，４，４−トリメチル−１−ペンテン、６−エチル−１−ヘキセン、１
−ヘプテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、アレン、ブタジエン、
イソプレン、クロロプレン、１，５−ヘキサジエン、１，３，５−ヘキサトリエ
ン、ジビニルアセチレン、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、ノルボ
ルネン、ノルボルナジエン、メチルノルボルネン、シクロヘキセン、スチレン、
アルファ−クロロスチレン、アルファ−メチルスチレン、アリルベンゼン、フェ
ニルアセチレン、１−フェニル−１，３−ブタジエン、ビニルナフタレン、４−
メチルスチレン、４−メトキシ−３−メチルスチレン、４−クロロスチレン、３
，４−ジメチル−アルファメチルスチレン、３−ブロモ−４−メチル−アルファ
メチルスチレン、２，５−ジクロロスチレン、４−フルオロスチレン、３−ヨー
ドスチレン、４−シアノスチレン、４−ビニル安息香酸、４−アセトキシスチレ
ン、４−ビニルベンジルアルコール、３−ヒドロキシスチレン、１，４−ジヒド
ロキシスチレン、３−ニトロスチレン、２−アミノスチレン、４−Ｎ，Ｎ−ジメ
チルアミノスチレン、４−フェニルスチレン、４−クロロ−１−ビニルナフタレ
ン、アクリル酸、メタクリル酸、アクロレイン、メタクロレイン、アクリロニト
リル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸メ
チル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ノルボルネニル、ジアクリル酸ノルボル
ニル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、
アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、ア
クリル酸２−ヒドロキシブチル、メタクリル酸２−ヒドロキシブチル、アリルア
ルコール、プロポキシル化アリルアルコール、エトキシル化アリルアルコール、
アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸２−フェノキシエ
チル、アクリル酸トリメトキシシリルオキシプロピル、アクリル酸ジシクロペン
テニル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸２−トリルオキシエチル、Ｎ，
Ｎ−ジメチルアクリルアミド、メタクリル酸イソプロピル、アクリル酸エチル、
アルファ−クロロアクリル酸メチル、メタクリル酸ベータ−ジメチルアミノエチ
ル、Ｎ−メチルメタクリルアミド、メタクリル酸エチル、アクリル酸２−エチル
ヘキシル、ネオペンチルグリコールジアクリル酸エステル、メタクリル酸シクロ
ヘキシル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸２−メチルシクロヘキシル、メ
タクリル酸ベータ−ブロモエチル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニ
ル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸ブチル、クロロアクリル酸、メチ
ルクロロアクリル酸、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸３
−メチル−１−ブチル、アクリル酸２−エトキシエチル、アクリル酸フェニル、
アクリル酸ブトキシエトキシエチル、アクリル酸２−メトキシエチル、アクリル
酸イソデシル、ペンタエリトリトールトリアクリル酸エステル、アクリル酸メト
キシポリ（エチレンオキシ）₁₂、アクリル酸トリデコキシポリ（エチレンオキシ
）₁₂、クロロアクリロニトリル、アクリル酸ジクロロイソプロピル、エタクリロ
ニトリル、Ｎ−フェニルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ
−シクロヘキシルアクリルアミド、塩化ビニル、塩化ビニリデン、シアン化ビニ
リデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、トリクロロエタン、酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、ビニルブチラール、クロロ酢
酸ビニル、酢酸イソプロペニル、ギ酸ビニル、メトキシ酢酸ビニル、カプロン酸
ビニル、オレイン酸ビニル、アジピン酸ビニル、メチルビニルケトン、メチルイ
ソプロペニルケトン、メチルアルファ−クロロビニルケトン、エチルビニルケト
ン、ヒドロキシメチルビニルケトン、クロロメチルビニルケトン、アリリデンジ
酢酸エステル、メチルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ブチルビ
ニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、２−メトキシエチルビニル
エーテル、２−クロロエチルビニルエーテル、メトキシエトキシエチルビニルエ
ーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、アミノエチルビニルエーテル、アル
ファ−メチルビニルメチルエーテル、ジビニルエーテル、エチレングリコールま
たはジエチレングリコールあるいはトリエタノールアミンのジビニルエーテル、
シクロヘキシルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、フェネチルビニルエ
ーテル、クレシルビニルエーテル、ヒドロキシフェニルビニルエーテル、クロロ
フェニルビニルエーテル、ナフチルビニルエーテル、マレイン酸ジメチル、マレ
イン酸ジエチル、マレイン酸ジ（２−エチルヘキシル）、無水マレイン酸、フマ
ル酸ジメチル、フマル酸ジプロピル、フマル酸ジアミル、ビニルエチルスルフィ
ド、ジビニルスルフィド、ビニルｐ−トリルスルフィド、ジビニルスルホン、ビ
ニルエチルスルホン、ビニルエチルスルホキシド、ビニルスルホン酸、ビニルス
ルホン酸ナトリウム、ビニルスルホンアミド、ビニルベンズアミド、ビニルピリ
ジン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−（ビニルベンジル
）−ピロリジン、Ｎ−（ビニルベンジル）−ピペリジン、１−ビニルピレン、２
イソプロペニルフラン、２−ビニルジベンゾフラン、２−メチル−５−ビニルピ
リジン、３−イソプロペニルピリジン、２−ビニルピペリジン、２−ビニルキノ
リン、２−ビニルベンゾオキサゾール、４−メチル−５−ビニルチアゾール、ビ
ニルチオフェン、２−イソプロペニルチオフェン、インデン、クマロン、１−ク
ロロエチルビニルスルフィド、ビニル２−エトキシエチルスルフィド、ビニルフ
ェニルスルフィド、ビニル２−ナフチルスルフィド、アリルメルカプタン、ジビ
ニルスルホキシド、ビニルフェニルスルホキシド、ビニルクロロフェニルスルホ
キシド、スルホン酸メチルビニル、ビニルスルホアニリド、非保護および保護ア
セトアセトキシ官能基付きモノマー（例えば、メタクリル酸アセトアセトキシエ
チルおよびアクリル酸アセトアセトキシエチル）、非保護および保護イソシアン
酸メタ−テトラメチル、非保護および保護メタクリル酸イソシアナトエチルなど
が含まれるが、これらに限定されるものではない。

【００２７】 付加ポリマーの少なくとも１つのエチレン性不飽和モノマーユニットは、縮合
反応性官能基などの反応性官能基、好ましくは、カルボキシル基、ヒドロキシル
基、またはエポキシ基、最も好ましくは、カルボキシル基またはヒドロキシル基
を有していなければならない。酸官能基付きのエチレン性不飽和モノマーの例に
は、アコニット酸、アクリル酸、アクリル酸ベータ−カルボキシメチル、ケイ皮
酸、クロトン酸、フマル酸、イタコン酸、マレイン酸、メタクリル酸、およびそ
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。環状無水物など
のいわゆる「潜在」酸部分を含むと言われているある種のモノマーも適当である
といわれている。したがって、適当な、環状無水物には、無水イタコン酸、無水
マレイン酸、およ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。アクリル酸またはメタクリル酸のモノマーが最も好ましい。縮合反応性官
能基は、エチレン性不飽和モノマーの一部であることが好ましいが、所望ならば
、ポリマーの形成の後で付加ポリマーに付加することができる。

【００２８】 本発明でＡポリマーとして使用する付加ポリマーは、アクリル酸コポリマーま
たはスチレン／アクリル酸またはスチレン／（メタ）アクリル酸コポリマーであ
ることが好ましく、スチレン／α−メチルスチレン／アクリル酸コポリマーであ
ることがより好ましい。通常、好ましいスチレン／アクリル酸付加ポリマーは、
スチレン１０〜９０重量／重量％、およびアクリル酸１０〜９０重量／重量％か
らなる。所望ならば、スチレンをα−メチルスチレンで置き換えるか、混合する
ことができる。本明細書で使用する「重量／重量％」は、特別に断らない限り、
ポリマー総重量の重量パーセントである。Ａポリマーとして使用する別の好まし
い付加ポリマーは、ヒドロキシアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル
コポリマーまたはスチレン／ヒドロキシアクリル酸エステルまたはスチレン／ヒ
ドロキシメタクリル酸エステルコポリマーであり、スチレン／ヒドロキシアクリ
ル酸エステル（またはヒドロキシメタクリル酸エステル）／アクリル酸エステル
（またはメタクリル酸エステル）コポリマーであることがより好ましい。

【００２９】 本明細書で用いるポリマー組成物でＡポリマーとして使用できるさらに別の付
加ポリマーは、発明の名称が「Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ
Ｈｙｐｅｒｂｒａｎｃｈｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ」の同時係属の米国特許出願（整
理番号Ｊ−２５８３）に記載されているような高分枝ポリマーである。その開示
を、参照により本明細書に組み込む。末端エチレン性不飽和を有するこのような
高分枝ポリマーは、高分枝ポリマー１つ当たり３．５個以上の縮合反応性官能基
を有することが好ましいと思われる。

【００３０】 通常、付加ポリマーは、Ｍｎが約５００と約５０，０００の間の低分子量ポリ
マーであり、Ｍｎが約９００と約３，０００の間であることが好ましい。前述の
ように、付加ポリマーの縮合反応性官能基は、少なくとも３．５個以上でなけれ
ばならず、約３．５と約２０個の間が好ましく、約３．５と約１０個の間が最も
好ましい。

【００３１】 付加ポリマーの調製は、当業者に良く知られており、それらには、気相重合、
溶液重合、バッチ重合、連続反応器または管重合、懸濁重合および乳化重合が含
まれる。このような付加ポリマーの調製方法は、米国特許第４，４１３，３７０
号、米国特許第４，５２９，７８７号、および米国特許第４，５４６，１６０号
に記載されており、それぞれの開示を参照により本明細書に組み込む。

【００３２】 本発明で使用するポリマー組成物のＢポリマーは、Ａポリマーの反応性官能基
と共反応性である約２〜約３個の官能基を有する。Ｂポリマーの好ましい官能基
には、ヒドロキシル、カルボキシル、エポキシ、オキサゾリニルおよびアミノ基
が含まれるが、Ａポリマーの反応性官能基と共反応性であるどのような基も、本
発明の範囲内に企図されている。Ｂポリマーは、付加ポリマーまたは縮合ポリマ
ーであってもよいが、縮合ポリマーであることが好ましい。縮合ポリマーは、ポ
リアミド、ポリエステル、ポリ（エーテル）、ポリウレタンなどである。付加ポ
リマーの調製と同様、縮合ポリマーの調製は、当業者に良く知られている。例え
ば、ポリエステルは、スズ触媒と共にグリコール過剰の溶融プロセスという一般
的方法を用いて調製することができる。ポリアミドは、触媒なしに溶融プロセス
を用いて容易に調製することができる。

【００３３】 ポリエステルまたはポリアミドの調製には通常、ポリカルボン酸を使用する必
要がある。ポリカルボン酸の例には、アジピン酸、アゼライン酸、ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸二無水物、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸エステル、
クロレンド酸無水物、二量体酸、フマル酸、グルタル酸、無水ヘキサヒドロフタ
ル酸、イタコン酸、イソフタル酸、マレイン酸または無水物、無水フタル酸、セ
バシン酸、スベリン酸、コハク酸、テレフタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、
無水トリメリト酸、無水アルカニルコハク酸、５−ソジオスルホイソフタル酸、
または５−リチオスルホイソフタル酸が含まれるが、これらに限定されるもので
はない。通常、ポリエステルグリコールの調製には、１，３−ブタンジオール、
１，４−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール
、ジプロピレングリコール、２，２−ジメチル−１，３−ペンタンジオール、２
−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ペンタエリトリトール、トリメチロールエタン、トリメチロ
ールプロパン、イソシアヌル酸トリス（ヒドロキシエチル）、１，６−ヘキサン
ジオール、１，５−ペンタンジオール、トリエチレングリコール、テトラエチレ
ングリコール、水素化ビスフェノールＡ、グリセリン、２メチル−１，３−プロ
パンジオールなどの成分を使用する。

【００３４】 ポリアミドの調製では、ポリアミン官能基成分は通常、エチレンジアミン、ヘ
キサメチレンジアミン、２−メチル−１，５−ペンタンジアミン、イソホロンジ
アミン、メチレンジシクロヘキシルアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン
など〜選択することができる。

【００３５】 出発の酸は、重合した脂肪酸であり、一塩基酸（Ｃ１８）、二塩基脂肪酸（Ｃ
３６）および三量体または多塩基脂肪酸（Ｃ５４以上）、ならびにシュウ酸、グ
ルタル酸、マロン酸、アジピン酸、コハク酸、セバシン酸、アゼライン酸、スベ
リン酸、ピメリン酸、テレフタル酸、１，４−または１，３−シクロヘキサン、
ナフタレン、フタル酸、イソフタル酸、ドデカンジカルボン酸などの脂肪族、環
状脂肪族、および芳香族ジカルボン酸を含むジカルボン酸の混合物である。好ま
しいジカルボン酸は、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、およびアゼラインジ
カルボン酸などの、少なくとも６個の炭素原子、より好ましくは６〜約２２個の
炭素原子を有する直鎖脂肪族二酸である。モノカルボン酸を付加して分子量を制
御することができる。好ましいモノカルボン酸は、線状で、２〜２２個の炭素原
子を有する。ステアリン酸およびオレイン酸が最も好ましい。

【００３６】 ポリアミドの調製で使用するジアミンは、１つまたはそれ以上の、約２〜約２
０個の炭素原子を有する知られている脂肪族、環状脂肪族または芳香族ジアミン
である。エチレンジアミン、１，３−ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブタ
ン、ｐ−キシレンジアミン、１，６−ヘキサメチレンジアミン、シクロヘキシル
アミン、ビス（４−シクロヘキシルアミン）メタン、２，２’−ビス（４−シク
ロヘキシルアミン）プロパン、ポリグリコールジアミン、イソホロンジアミン、
ｍ−キシレンジアミン、シクロヘキシルビス（メチルアミン）、ポリオキシアル
キレンジアミン（Ｈｕｎｔｓｍａｎ〜Ｊｅｆｆａｍｉｎｅの商品名で発売されて
いる）、２−メチル−１，５−ペンタンジアミン、１，４−ビス−（２−アミノ
エチル）ベンゼン、二量体ジアミン、ポリエーテルジアミン、メチルペンタメチ
レンジアミン、およびピペラジンなどのアルキレンジアミンが好ましい。好まし
いジアミンは、２〜約２０個の炭素原子を有する直鎖脂肪族ジアミン、具体的に
はエチレンジアミンおよびヘキサメチレンジアミン、および環状脂肪族ジアミン
、具体的には４−４’−メチレンビス（シクロヘキシルアミン）およびピペラジ
ンである。モノアミンを添加して分子量を制御することができる。好ましいモノ
アミンは線状で、２〜２２個の炭素原子を有する。ステアリルアミンおよびオレ
イルアミンが最も好ましい。

【００３７】 縮合ポリマーに単官能基化合物を含めて、官能性を制御することができる。例
えば、ポリエステルの調製では、安息香酸、ｐ−ｔｅｒｔブチル安息香酸、ベラ
トルム酸、ロジン、ラウリル酸、大豆、亜麻仁、トール油および脱水ヒマシ油か
ら製造した脂肪酸などのモノ酸を用い、ポリアミドの調製では、ステアリルアミ
ン、獣脂アミンおよびシクロヘキシルアミンなどのモノアミンを使用することが
できる。

【００３８】 好ましいポリアミド組成物には、アジピン酸および２−メチル−１，５−ペン
タンジアミンまたはイソホロンジアミンと共に二量体酸を使用する二量体酸ベー
スのモノマーなどのナイロンタイプモノマーを使用する。好ましいポリエステル
モノマーには、３−メチル−１，３−プロパンジオール、２，２−ジメチル−１
，３−プロパンジオール、およびシクロヘキサンジメチロールなどの一般的グリ
コールと共にイソフタル酸およびシクロヘキシルジカルボン酸エステルが含まれ
る。

【００３９】 本発明で使用するポリマー組成物は、ポリマー組成物が生成するために十分な
時間、反応温度で前述のＡおよびＢポリマーを重合することによって調製するこ
とができる。反応は、段階成長重合反応、すなわち縮合重合反応が好ましい。ポ
リマー組成物は、ポリマー鎖１本当たり３．５個以上の反応性官能基（好ましく
は縮合反応性官能基）を有する付加ポリマーであるＡポリマーを、Ａポリマーの
反応性官能基と共反応性である官能基をポリマー鎖１本当たり約２〜約３個有す
るＢポリマーと反応させることによって調製することができる。反応は、Ｂポリ
マー上の実質的にすべての共反応性官能基を反応させることによりポリマー組成
物を生成するのに十分な温度および時間行うことが好ましい。Ｂポリマーが２つ
の官能基を有するときには、Ｂポリマーと混合するＡポリマーのモル比は、約２
：１〜約２：１．７であることが好ましい。Ｂポリマーが３つの官能基を有する
ときには、Ｂポリマーと混合するＡポリマーのモル比は、約３：１であることが
好ましい。２つおよび３つの官能基を有するＢポリマーの混合物を使用するとき
の好ましい混合比は、当業者によって容易に確かめることができる。

【００４０】 反応の温度及び時間は、ＡおよびＢポリマーによって異なる。例えば、Ａおよ
びＢの縮合がエステル化による場合には、反応温度は２４０℃以上に達し、一方
、縮合がウレタン結合の生成を介する場合には、すべて室温である必要がある。
ポリマー組成物を調製するためのプロセスの反応温度は通常、約−５０℃と約３
００℃の間で、約１５０℃〜約２４０℃が好ましい。反応温度は、Ａポリマーあ
るいはＢポリマーの分解温度を超えてはならない。通常、この反応温度を０．５
〜約６時間維持する。

【００４１】 所望ならば、本発明で使用するポリマー組成物の調製で、溶媒および触媒を使
用することができる。このような溶媒および触媒の使用は、当業者には良く知ら
れている。ＡおよびＢポリマーは互いに相溶性で十分に混合できることが重要で
ある。ポリマーが相溶性でない場合は、溶媒またはポリマーの段階的添加を使用
してこれを克服することができる。当業者に良く知られている溶媒はまた、高温
が使用できないときに、粘度を制御し、適当な混合を可能にするためにも有用で
ある。さらに、反応生成物にキシレンなどの溶媒を少量加え、水を共沸させるこ
とができる。

【００４２】 本発明で使用するポリマー組成物の分子量は、通常幅広い。重量平均分子量（
Ｍｗ）およびｚ平均分子量（Ｍｚ）は大きいことが多く、一方数平均分子量（Ｍ
ｎ）は通常、それほど大きくない。本発明で使用するポリマー組成物は、ゲルが
実質的に存在しない低分子量ポリマーから調製される高分子量ポリマー組成物で
あることが好ましい。理論に束縛されるものではないが、反応するポリマーの機
能性は、ゲルが存在しないことが原因であると考えられている。

【００４３】 本発明で使用する得られたポリマー組成物は、ブロックコポリマー、例えば、
ＡＢＡブロックコポリマーの形をとることができる。しかし、本発明で使用する
ポリマー組成物は、ブロックコポリマーに限定されず、たとえば、ブロックコポ
リマーとは見なされないような高分枝のまたは複雑なポリマーとなるものであっ
てもよい。

【００４４】 通常、本発明で使用するポリマー組成物の重量平均分子量は、ポリスチレン標
準品を使用するゲル浸透クロマトグラフィによって測定すると、約４，０００〜
約２５０，０００の範囲にあり、約５，０００〜約５０，０００の間であること
がより好ましい。さらに、酸官能基を有する好ましいポリマー組成物は通常、約
４０〜約２００の間の酸価を有する。当業者には明らかなように、本発明のポリ
マー組成物のガラス転移点（Ｔｇ）は、ＡおよびＢポリマーの材料であるモノマ
ーを変えることによって容易に変化させることができる。平均Ｔｇは通常−５０
℃〜１２０℃であるが、通常は最終用途が求められるＴｇのタイプを決める。

【００４５】

【発明を実施するための最良の方法】

本発明は、本明細書に記載のポリマー組成物の工業的に有用な水性ポリマー分
散液に関する。このような水性分散液は、具体的に分散剤、フィルム印刷インク
、金属被覆、木材被覆、オーバープリントワニス、紙用インク、プライマー、フ
ィルムプライマー、建築用組成物、接着剤、保持体樹脂、ポリマー乳化剤などと
して使用するのに有用である。

【００４６】 水性分散液は通常、本明細書に記載のポリマー組成物を水性溶媒系に加えるこ
とによって製造する。このような溶媒系には、分散剤および助溶剤を含むことが
できる。本発明の水性ポリマー分散剤は、酸および塩基のような中和剤などの可
溶化剤を含有することもできる。所望ならば、本明細書に記載のポリマー組成物
を、水性溶媒系と混合する前の前処理段階で、酸性または塩基性成分で前処理す
ることができる。あるいは、酸性または塩基性組成物によるこのような処理は、
ポリマー組成物を水性溶媒系と混合した後で行うことができる。通常、水性ポリ
マー分散液は、全分散液に対して約１重量％〜約７５重量％の量でポリマー組成
物を含み、約５重量％〜約６０重量％含むことが好ましい。可溶化剤を使用する
場合には、通常、水性溶媒にポリマー組成物を効果的に可溶化する量の可溶化剤
が存在する。可溶化剤が酸または塩基などの中和剤である場合には、ポリマー組
成物を実質的に中和するのに効果的である量の中和剤が存在する。すなわち、中
和度（ＤＮ）は、利用可能なカルボン酸基の約６０％〜約１００％である。

【００４７】 本発明の水性ポリマー分散液は最小限、本明細書に記載の少なくとも１種のポ
リマー組成物および水を含む。溶液の他の成分は、その用途によって異なる。例
えば、多くの水性ポリマー分散液は、ポリマー組成物の溶解性を高めるために中
和剤、例えば水酸化アンモニウムまたはトリエチルアミンを含有する。他に用い
る可能のある成分には、着色剤または顔料、ポリマー、助溶剤、融合助剤、消泡
剤、湿潤剤、ワックス、増粘剤などが含まれる。このような追加成分の選択は、
用途（例えば、オーバープリントワニス、インク、顔料分散液、接着剤、塗料、
ポリマー分散液または被覆）によって異なり、当業者が容易に確かめることがで
きる。

【００４８】 本発明はまた、本明細書に記載のポリマー組成物を保持体樹脂として使用する
ことによって新規なエマルジョンポリマーを調製する方法も対象にしている。こ
の方法では、ポリマー組成物は、主要な乳化界面活性剤として働く。所望ならば
、さらに別の界面活性剤を使用することができる。

【００４９】 エマルジョンポリマーは、まず選択したポリマー組成物を水に加え、水性分散
液を生成することによって調製する。次いで、水性分散液を例えば、７５℃〜８
０℃に加熱し、通常は、続いて開始剤を添加し、次いで、少なくとも１種のエチ
レン性不飽和モノマーを含むモノマー供給を行う。エチレン性不飽和モノマーの
例は、先に記載した。

【００５０】 以下の実験の詳細（Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｄｅｔａｉｌｓ）により、本
発明はさらに良く理解されるであろう。しかし、ここで論じる具体的方法および
結果は、本発明を単に例示するものであって、本発明を限定することを意図して
いないことは、当業者には容易に理解されるであろう。

【００５１】

【実験の詳細】

「Ａ」ポリマー カルボン酸官能基を有するスチレン／α−メチルスチレン／アクリル酸樹脂の調
製 「Ａ」ポリマー（１） 低分子量スチレン／α−メチルスチレン／アクリル酸樹脂は、スチレン２２％
、α−メチルスチレン４５％およびアクリル酸３３％を開始剤３モルパーセント
と共に４９０゜Ｆ（２５４℃）で、連続撹拌タンク反応器（ＣＳＴＲ）中１２分 の滞留時間重合させ、続いて溶媒および未反応モノマーすべてをストリッピング
して除去することによって調製した。

【００５２】 得られたスチレン／α−メチルスチレン／アクリル酸樹脂の数平均分子量（Ｍ
ｎ）、重量平均分子量（Ｍｗ）、およびｚ平均分子量（Ｍｚ）はそれぞれ、１１
７０、１７７０および２５９０であった。ポリマーの数平均カルボン酸官能基（
Ｆｎ）、重量平均カルボン酸官能基（Ｆｗ）、酸価（固体）、ガラス転移温度（
Ｔｇ）（開始および中間点）を、表１に示す。

【００５３】 「Ａ」ポリマー（２〜４） スチレン／α−メチルスチレン／アクリル酸樹脂は、Ａポリマー１と同様の方
法で調製した。これらの樹脂の成分および特性ならびにＡポリマー１の成分およ
び特性を、表１に示す。

【００５４】 ヒドロキシ官能基付きアクリル「Ａ」ポリマー（５）の調製 メタクリル酸メチル（２７％）、アクリル酸ブチル（１５％）、およびアクリ
ル酸２−ヒドロキシエチル（５８％）を２０％酢酸ブチルに溶かし、米国特許第
４，５４６，１６０号に記載の方法と実質的に同様の方法により４５０゜Ｆ（約 ２３２℃）で１５分間重合させた。次いで、反応生成物をエチルグリム中で５１
％固形物まで濃縮した。得られたヒドロキシ官能基付きアクリルの数平均分子量
は１１８０で、鎖１本当たりのヒドロキシ官能基は５．２８であった。

【００５５】

【表１】 「Ｂ」ポリマー ポリエステルポリマーの調製 「Ｂ」ポリマー（１） ポリエステルは、２−メチル−１，３−プロパンジオール（４３．０６部、２
１．５３ポンド、９．７７ｋｇ）、イソフタル酸（４７．６５部、２３．８３ポ
ンド、１０．８１ｋｇ）、およびＦａｓｃａｔ４１００（Ｅｌｆ ａｔｏｃｈｅ
ｍ ｃｈｅｍｉｃａｌから入手できるスズ触媒）（０．０８部、０．０４ポンド
、０．２０ｋｇ）を窒素雰囲気の反応器に充填することによって調製した。カラ
ム頂部を１００℃以下に維持しながら、充填物を２１０℃まで加熱した。酸価が
５未満になるまで反応を保ち、次いで１５０℃まで冷却して一夜置いた。翌日、
反応内容物を１５０℃まで再加熱し、続いて１，４−シクロヘキサンジカルボン
酸エステル（２４．６９部、１２．３５ポンド、５．６０ｋｇ）およびＦａｓｃ
ａｔ４１００（０．０２部、０．０１ポンド、０．００５ｋｇ）を反応器内容物
に加えた。次いで、窒素シールを維持しながら、反応器内容物を２２０℃まで加
熱した。カラム頂部を１００℃以下に保ち、酸価が５以下になるまで反応を続け
た。得られたポリエステル樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）は３０２３、重量平均分
子量（Ｍｗ）は６４８６、およびｚ平均分子量（Ｍｚ）は１０，７２０であった
。Ｔｇを測定すると、開始が８℃で中間点が１４℃であった。

【００５６】 「Ｂ」ポリマー（２〜６） ポリエステル樹脂は、ポリエステルの成分および／または成分のモル比を変え
た以外はＢポリマー１と同様の方法で調製した。Ｂポリエステル（１〜６）の成
分、モル比、Ｍｎ、Ｍｗ、ＭｚおよびＴｇ（開始／中間点）を以下の表２に示す
。

【００５７】

【表２】 ポリアミド樹脂の調製 「Ｂ」ポリマー（７） Ｓｙｌｖｏｄｙｍ（登録商標）Ｔ−１８ 二量体酸（Ａｒｉｚｏｎａ Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌから入手できるＣ３６二量体酸）（７７．１９８部）、Ｋｅｍａｍｉ
ｎｅ（登録商標）Ｐ−９９０Ｄ（Ｗｉｔｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手できる
ステアリルアミン）（４．１５０部）およびＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ２００（シ
リコーン消泡剤）（０．００２部）を反応器に充填し窒素雰囲気中で１３０℃ま
で加熱した。次に、イソホロンジアミン（１６．１４０部）およびＤｙｔｅｋ（
登録商標）Ａ（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓから入手できる）
（２−メチル−１，５−ペンタンジアミン）（７．３４０部）を、温度を１３０
と１３５℃の間に保ちながら反応混合物に加えた。窒素パージを行いながら、反
応混合物を約２２０℃までゆっくりと加熱し、実質的にすべての理論量の水が除
去されるまでその温度を保った。アミン官能基付きポリアミド樹脂が得られた。
Ｍｎ＝３１６０（理論値）；塩基値＝３１；Ｔｇ＝６／１２℃。

【００５８】 「Ｂ」ポリマー（８） Ｓｙｌｖｏｄｙｍ（登録商標）Ｔ−１８ 二量体酸（７６．５９８部）、シク
ロヘキシルアミン（１．５００部）およびＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ２００（０．
００２部）を反応器に充填し１３０℃まで加熱した。次に、イソホロンジアミン
（２６．７００部）を、温度を１３０と１３５℃の間に保ちながら反応器に加え
た。次いで、反応混合物を約２２０℃までゆっくりと加熱し、窒素パージを行い
ながら、水を除去した。実質的にすべての水が除去されるまで反応温度を保ち、
ポリアミドを回収した。Ｍｎ＝３１８４（理論値）；塩基値＝２９；Ｔｇ＝２９
／３８℃。

【００５９】 ポリウレタンＢポリマーの調製 「Ｂ」ポリマー（９） エチルジグリム（ＥＤＧ）（６００．３ｇ）および２−メチル−１，３−プロ
パンジオール（ＭＰＤ）（１４６．４ｇ）を、２リットルの４頸反応フラスコに
加えた。フラスコに撹拌器、Ｎ₂入口、熱電対および水採取用のトラップ付きの 冷却器を取り付けた。混合物を窒素中で１５０℃まで加熱し、過剰の水または溶
媒不純物を除去した。約１時間後、反応物を３０℃まで冷却し、窒素を除去した
。次いで、テトラメチルキシレンジイソシアナート（ＴＭＸＤＩ）（４５４．２
ｇ）を、毎秒約１滴の速度で３時間かけて添加ロートから反応混合物に加え、そ
の間反応温度を８０℃に維持した。ポリウレタンオリゴマーを回収した。Ｍｎ＝
２５８２（理論値）。

【００６０】 ポリマー組成物の調製 実施例１ ポリエステル樹脂のＢポリマー（１）（９６３．０ｇ）を反応フラスコに加え
、１５０℃まで加熱した。スチレン／α−メチルスチレン／アクリル酸樹脂のＡ
ポリマー（１）（５４１．７ｇ）を、１５分で徐々に加え、続いてキシレン（４
５ｇ）を加えた。トラップをキシレンで満たし、反応混合物を２３０℃まで加熱
しながら反応フラスコ中にキシレン３％を保ち、水を除去した。反応を６．５時
間行った。得られたポリマー組成物のＭｗは２６，１８０、Ｍｎは３，４４４、
Ｍｚは１０９，７００で、Ｔｇは２５／３６℃（開始／中間点）であった。

【００６１】 実施例２〜１１ スチレン／α−メチルスチレン／アクリル酸樹脂のＡポリマーおよびポリエス
テル樹脂のＢポリマーから、実施例１と同様の方法で様々なポリマー組成物を調
製した。これらのポリマー組成物の成分および様々な特性を、下の表３に示す。

【００６２】

【表３】 実施例１３ ヒドロキシ官能基付きアクリルであるＡポリマー（５）、およびポリウレタン
オリゴマーであるＢポリマー（９）からポリマー組成物を調製した。窒素入口、
冷却器、撹拌器および熱電対を装備した１リットル四頸反応フラスコにＢポリマ
ー（９）２６３．７ｇを加えた。次いで、ジブチルスズジラウリン酸塩（ＤＢＴ
ＤＬ）６滴をフラスコに充填した。溶液を７０℃まで予め加熱した後で、Ａポリ
マー（５）を反応系にゆっくりと滴加した。Ａポリマー（５）をすべて加えた後
、反応温度を８５℃まで上げ、約４．５時間反応させた。得られた溶液は濃い黄
色であった。Ｍｎ＝２６４６；Ｍｗ＝６４１１；Ｍｚ＝１７２９０；ＯＨ値＝５
８。

【００６３】 実施例１４ Ａポリマー（４）、すなわちスチレン／アクリル樹脂とポリアミド樹脂である
Ｂポリマー（８）とからポリマー組成物を調製した。Ａポリマー樹脂（３８．８
５部）を反応器に充填し、次いで窒素中で撹拌しながら１８０℃まで加熱した。
続いて、Ｂポリマー（８）（６１．８５部）を、１８０℃で加えた。次いで、混
合物を２２０℃まで加熱し、水が除去されるまで保った。次いで、温度を２３０
℃まで上げ、ポリマー組成物を集めた。Ｍｎ＝２７９９；Ｍｗ＝２６９９０；Ｍ
ｚ＝９３６６０；Ｔｇ＝４２／６２℃；ＡＶ＝８０。

【００６４】 実施例１５ スチレン／アクリル樹脂、すなわちＡポリマーが３９．０３部であり、Ｂポリ
マーがＢポリマー（７）である以外は、実施例１４と同様の方法でポリマー組成
物を調製した。Ｍｎ＝２９３９；Ｍｗ＝２４，３００；Ｍｚ＝８７，９２０；Ｔ
ｇ＝３０／４６℃；ＡＶ＝３８。

【００６５】 実施例１６ Ａポリマー（４）と６３９の数平均分子量（Ｍｎ）および１モル当たり２個の
ヒドロキシ基の官能基を有するポリプロピレンオキシド（ミシガン州ミッドロー
ド（Ｍｉｄｌｏａｄ）のＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手できるＰＰＯ４２５
）であるＢポリマーとからポリマー組成物を調製した。ＡポリマーおよびＢポリ
マーを、２：１のモル比で、溶媒および触媒を存在させずに約２１０〜２３８℃
の温度で反応させると、所望のポリマー組成物が生成した。得られたポリマー組
成物のＭｎは１６８８、Ｍｗは５９４５、Ｍｚは１７，１２０で、酸価（固体）
は１６４、Ｔｇは４５／５５℃（開始／中間点）であった。

【００６６】 実施例１７ Ｂポリマーが１２５６の数平均分子量（Ｍｎ）を有するポリプロピレンオキシ
ド（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手できるＰＰＯ１０００）である以外は実
施例１６と同様の方法でポリマー組成物を調製した。Ｂポリマーの官能基は１モ
ル当たり２個のヒドロキシ基で、ブロックコポリマー合成温度は２１５〜２３４
℃であった。得られたポリマー組成物のＭｎは１８６１、Ｍｗは８２５１、Ｍｚ
は２４５１０で、酸価（固体）は１３１、Ｔｇは−２／１０℃（開始／中間点）
であった。

【００６７】 実施例１８ Ｂポリマーが３４７９の数平均分子量を有するポリプロピレンオキシド（Ｄｏ
ｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手できるＰＰＯ４０００）である以外は実施例１６
と同様の方法でポリマー組成物を調製した。Ｂポリマーの官能基は１モル当たり
２個のヒドロキシ基であった。ポリマー組成物合成温度は２２０〜２４０℃であ
り、トルエンを溶媒として使用した。得られたポリマー組成物のＭｎは２５２０
、Ｍｗは１７，３４０、Ｍｚは４５，１９０で、酸価（固体）は６２．８９、Ｔ
ｇは−５４／−４６℃（開始／中間点）であった。

【００６８】 実施例１９ Ｂポリマーが３７７の数平均分子量を有するポリ（エチレンオキシド）（Ｄｏ
ｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手できるＰＥＯ２００）である以外は実施例１６と
同様の方法でポリマー組成物を調製した。Ｂポリマーの官能基は１モル当たり２
個のヒドロキシ基であった。ポリマー組成物合成温度は、２００〜２２０℃の間
であった。得られたポリマー組成物のＭｎは１６０１、Ｍｗは５２１９、Ｍｚは
１５３５０で、酸価（固体）は１８０．８、Ｔｇは５９／６７℃（開始／中間点
）であった。

【００６９】 実施例２０ Ｂポリマーが８８２の数平均分子量を有するポリ（エチレンオキシド）（Ｄｏ
ｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手できるＰＥＯ６００）である以外は実施例１６と
同様の方法でポリマー組成物を調製した。Ｂポリマーの官能基は１モル当たり２
個のヒドロキシ基であった。ポリマー組成物は、２００〜２２０℃の間の合成温
度で調製した。得られたポリマー組成物のＭｎは１８１９、Ｍｗは６７８４、Ｍ
ｚは１７，７３０、酸価（固体）は１５６．７、Ｔｇは１８／２７℃（開始／中
間点）であった。

【００７０】 実施例２１ Ｂポリマーが４３３３の数平均分子量を有するポリ（プロピレン−β−エチレ
ンオキシド）（ＢＡＳＦから入手できるＰｌｕｒｏｎｉｃ１２３）である以外は
実施例１６と同様の方法でポリマー組成物を調製した。Ｂポリマーの官能基は１
モル当たり２個のヒドロキシ基であった。ポリマー組成物合成温度は、約２００
〜約２３０℃の間であった。得られたポリマー組成物のＭｎは３０７４、Ｍｗは
２３，７１０、Ｍｚは４６，９７０、酸価（固体）は５０．２、Ｔｇは−６１／
−５３℃（開始／中間点）であった。表Ａに記載のＡポリマーおよび表Ｂに記載
のＢポリマーを使用して、さらに多くのポリマー組成物を調製した。

【００７１】

【表４】

【表５】 実施例Ｉ バルク熱処理（Ｂｕｌｋ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓ）によるポリマー組
成物の調製 攪拌機、窒素噴霧管、および冷却器反応器を備えたＤｅａｎ Ｓｔａｒｋトラ
ップを装備した１０００ｍｌ四頸フラスコに、カルボキシル官能基を有するスチ
レンアクリルポリマー（ＡポリマーＩ）４６８ｇを充填した。これを加熱し１５
０〜１８０℃で溶融した。次いで、第一（１゜）ヒドロキシルを有する枝分かれ
ポリエステルポリマー（ＢポリマーII）１４０．４ｇを加え、３Ａ：１Ｂのモル
比とした。温度を２２０℃まで上げ、水８．４ｇが除去されるまで維持した。次
いで、生成物を皿に注加し、冷却した。最終生成物を表Ｃに記載する。

【００７２】 実施例ＩＩ乃至ＶＩ 下記の表Ｃに示すように、ＡおよびＢポリマーを使用し、２２０乃至２４０℃
の間の反応温度で実施例Ｉと実質的に同様の方法によりいくつかのポリマー組成
物を製造した。

【００７３】 実施例ＶＩＩ 溶媒還流法によるポリマー組成物の調製 攪拌機、窒素噴霧管、および冷却器を備えたＤｅａｎ Ｓｔａｒｋトラップを
装備した１０００ｍｌ４頸フラスコに、カルボキシル官能基を有するメタクリル
酸メチルポリマー（ＡポリマーＶ）５１８．３ｇを充填した。次いで、これを１
５０乃至１８０℃まで加熱して溶融し、撹拌を開始した。次いで、第二（２゜）
ヒドロキシル官能基を有する線状ポリプロピレンオキシド９６．９ｇおよびメチ
ルｎ−アミルケトン（ＭＡＫ）１３．６ｇを加えた。次いで、１８０℃で１時間
、次いで２００℃で１時間、最後に２２０℃で１時間と段階的に加熱した。次い
で、生成物を受け皿に注加し、冷却した。水−ＭＡＫ還流を使用して水１０．６
ｇを除去した。

【００７４】 実施例ＶＩＩＩおよびＩＸ ＭＡＫをキシレンで置き換え、表Ｃに示したＡおよびＢポリマーを使用した以
外は実施例ＶＩＩと実質的に同様の方法で、２つのポリマー組成物を製造した。

【００７５】 実施例Ｘ 溶媒法によるポリマー組成物の調製 攪拌機、窒素シール、および冷却器を装備した１０００ｍｌ四頸フラスコに、
カルボキシル官能基を有するスチレン／アクリル酸ポリマー（ＡポリマーＩＩＩ
）５０％およびジエチレングリコールジエチルエーテル５０％の溶液２２２．２
ｇを充填した。撹拌開始後、イソシアナト官能基を有する線状ポリウレタンポリ
マー（ＢポリマーＩＶ）５０％およびジエチレングリコールジエチルエーテル５
０％の溶液２７７．８ｇを加えた。５分混合した後、Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ
から入手できるＭｅｔａｃｕｒｅＴ１２触媒０．２５ｇを加え、温度を６５℃ま
で上げて４時間保った。次いで、生成物をクオート瓶に注加し、冷却した。

【００７６】 実施例ＸＩ乃至ＸＩＶ 下記の表Ｃに示すように、ＡおよびＢポリマーを使用し、１２５℃〜１９０℃
の反応温度で実施例Ｘと実質的に同様な方法でいくつかのポリマー組成物を調製
した。

【００７７】 実施例Ｉ乃至ＸＩＶについて、ＡポリマーおよびＢポリマーの成分、および得
られたポリマー組成物の特性を下記の表Ｃに示す。

【００７８】

【表６】 水ベースの分散剤 実施例ＤＳＰ１ 攪拌器および冷却器を取り付けた１リットルフラスコに、脱イオン水４９４ｇ
および実施例８のポリエステルポリマー２８４．３ｇを充填した。撹拌を開始し
、温度を８５℃まで上げると同時に、２８％水酸化アンモニウム水溶液２１．７
ｇを加えた。バッチを、２時間８５℃に保つと、低粘度の透明な分散液が得られ
た。固形物パーセントは３５％でｐＨは９．０であった。

【００７９】 実施例ＤＳＰ２ 攪拌器および冷却器を取り付けた１リットルフラスコに、脱イオン水５３５．
７ｇを加えた。温度を８５℃まで上げ、次いで、２８％水酸化アンモニウム水溶
液２０．７ｇを加えた。塩基添加の直後に、実施例１５のポリアミド２４３．６
ｇを３０分かけて加えた。混合物を１時間置くと、非分散ポリマーを含まない黄
白色分散液が得られた。固形物パーセントは３０％でｐＨは９．９であった。分
散液の粘度は、８００センチポアズであった。

【００８０】 実施例ＤＳＰ３ 攪拌器および冷却器を取り付けた１リットルフラスコに、脱イオン水５８３．
１ｇを加えた。温度を８０℃まで上げ、２８％水酸化アンモニウム水溶液１３．
９ｇを加えた。これに、１００℃で溶融した実施例１８のポリエーテルポリマー
２０３．１ｇを加えた。塩基および水に溶融ポリマーを添加すると、ほとんど直
ぐに透明溶液となった。分散液の固形物パーセントは２５％でｐＨは８．９であ
った。

【００８１】 実施例ＤＳＰ４乃至ＤＳＰ５およびＤＳＰ−Ｃ ３種の異なる水性分散液を調製した。ＤＳＰ−Ｃは、非揮発成分５０重量％を
有する、ペンシルヴェニア州フィラデルフィアのＲｏｈｍ ＆ Ｈａａｓから入
手できるＴａｍｏｌ１１２４という水性対照分散液であった。ＤＳＰ４は、トリ
エチルアミンで中和され、非揮発成分３０重量％を有する、実施例１５のポリマ
ー組成物（スチレン／アクリルＡポリマー（４）およびポリアミドＢポリマー（
２））の水性ポリマー分散液であった。ＤＳＰ５は、水酸化アンモニウムで中和
され、非揮発成分３５重量％を有する、ポリマー組成物（アクリルＡポリマー（
４）、およびシクロヘキサンジメタノール／イソフタル酸／シクロヘキサンジカ
ルボン酸を１１／６／４のモル比で反応させることによって製造されたポリエス
テルＢポリマーから製造された）の水性ポリマー分散液であった。

【００８２】 前述の分散液を使用し、表Ｄに記載のグラインド（ｇｒｉｎｄ）を調製した。

【００８３】

【表７】 混合しながら分散剤に顔料ＴｉＯ₂を加え、次いで約５０００ｒｐｍで２０分 間７．５ＮＳグラインドに分散し、続いて追加の水および所望の助溶剤を添加す
ることによってグラインドを調製した。

【００８４】 実施例ＡＤＤ−１乃至ＡＤＤ−４および比較例ＡＤＤ−ＣＭ−１乃至ＡＤＤ
−ＣＭ−２ 上記で調製したグラインドを使用し、塗料としてラテックスポリマー被覆を処
方した。ＳＣＸ−１５２０（ウィスコンシン州スタートエヴァント（Ｓｔｕｒｔ
ｅｖａｎｔ）のＳ．Ｃ．Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒから入手できるアクリ
ルラテックスポリマー）およびＪｏｎｃｒｙｌ７７（ウィスコンシン州スタート
エヴァントのＳ．Ｃ．Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒから入手できるスチレン
アクリルラテックス）を使用し、塗料を製造した。

【００８５】 実施例ＡＤＤ−１〜ＡＤＤ−４および比較例ＡＤＤ−ＣＭ−１乃至ＡＤＤ−Ｃ
Ｍ−２の処方を、表ＡＤＤ−Ａに示す。研磨されていない冷間圧延鋼上に被覆し
、風乾した。様々な特性についてこれらの被覆を試験した。試験は、３日および
７日後の２０゜および６０゜における光沢、水スポット試験、７日間の風乾後の
メチルエチルケトン耐摩擦性試験（ＭＥＫ／７）、ならびに１および７日間の風
乾後のＫｏｎｉｇ硬度（それぞれ、Ｋ１、Ｋ７）を含んだ。２４時間塩スプレー
試験を使用して被覆上の試験も行った。この試験では、面錆（ｆａｃｅ ｒｕｓ
ｔ）（ＦＲ）を評価し（１０（良）−０（不良））、ｘを被覆パネル内に刻みつ
け、錆クリープ（ｒｕｓｔ ｃｒｅｅｐ）（Ｃｒｐ）の間隔を測定し、膨れ評価
（ｂｌｉｓｔｅｒ ｒａｔｉｎｇ）（Ｂｌｓｔ）を行った（膨れサイズは数値で
示す。Ｆ＝少およびＤ＝多（ｄｅｎｓｅ））。試験の結果を表ＡＤＤ−Ｂに示す
。

【００８６】 さらに、化学物質スポット試験を行った。結果は、ガソリンおよび脱イオン水
の場合を表ＡＤＤ−Ｃに、硫酸および塩酸の場合を表ＡＤＤ−Ｄに、ブレーキ液
およびＦｏｒｍｕｌａ４０９（登録商標）（カリフォルニア州オークランドのＣ
ｌｏｒｏｘ Ｃｏ．から入手できるアルコールベースの清浄剤）の場合をＡＤＤ
−Ｅに、イソプロパノールおよび水酸化ナトリウムの場合をＡＤＤ−Ｆに示す。

【００８７】

【表８】

【表９】

【表１０】

【表１１】

【表１２】

【表１３】 結果から分かるように、本発明の水性被覆組成物は、多くの試験で対照分散剤
を含有する被覆組成物と同様に機能し、いくつかの試験では対照よりまさった。

【００８８】 水ベースの被覆 実施例ＷＢＣ−１〜ＷＢＣ−３およびＷＢＣ−ＣＭ−１ 透明被覆として、本発明の３種の水性分散液を調製した。分散液は、乳化剤を
使用することなく表ＷＢＣ−Ａに記載のポリマー組成物を水に添加することによ
って製造した。次いで、ポリマー組成物のカルボン酸基を中和するのに十分な量
の指定の塩基（２８％水酸化アンモニウム水溶液）または水酸化アンモニウムお
よびトリエチルアミン（ＴＥＡ）の両方を加えることにより、それぞれの溶液を
中和した。それらを、標準ラテックス被覆製剤と比較した。試験結果を表ＷＢＣ
−Ａに表す。

【００８９】 水性分散液によって生成した被覆のフィルム特性を試験した。結果を表ＷＢＣ
−Ａに示す。評価は、０〜５の尺度で行い、５を最良とした。

【００９０】

【表１４】 結果が示すように、本発明の水性分散液で生成した被覆は、高価なラテックス
成分を追加する必要もなく対照ラテックスに優るとも劣らない。被覆は、水性分
散液中の固形物が非常に少ないにもかかわらず、標準ラテックス被覆に比べて改
良された光沢および抵抗性を示した。斯くして、本発明の水性分散液は、コスト
および処理の複雑さを都合よく軽減する。

【００９１】 実施例ＷＢＣ−４〜ＷＢＣ−６ 実施例１６、１７および１８のポリマー組成物を使用し、アンモニア処理した
ポリマー分散液の水性分散液を調製した。水性分散液は、水を加え、水酸化アン
モニウムで中和、すなわち有効量の水酸化アンモニウムを加えてポリマー組成物
上のカルボン酸基を実質的に中和することにより調製した。

【００９２】 それぞれの組成物をＬａｎｅｔｔａカードに被覆することにより、水性溶液の
オーバープリントワニスとしての特性を評価した。表ＷＢＣ−Ｂは、これらの水
性ポリマー組成物〜得られた被覆についての固形物、粘度、光沢、耐薬品性、滑
り角、耐摩擦性および耐ブロッキング性に関するデータを含む。

【００９３】

【表１５】 これらの試験結果は、例えば、ＰＰＯ１０００〜調製したポリマー組成物を含
有するＷＢＣ−５の水性溶液が、低固形物量にもかかわらず、良好な光沢、耐水
性、滑り角および耐乾燥ブロッキング性を示したことを示している。この結果は
また、ポリマー組成物に様々なＢポリマーを使用することにより本発明の水性ポ
リマー溶液に所望の特性を誘導できることを示している。

【００９４】 オレフィンフィルム用の透明被覆 本発明の水性ポリマー分散液を処方し、熱可塑性フィルム、より具体的には定
方位ポリプロピレン熱可塑性フィルムで、その表面がポリマー分散液で被覆され
る前にＣｏｒｏｎａ処理によって酸化されていることが好ましいフィルムに対し
て改良された接着性を有する透明、非粘着性および連続性ポリマーを生成させる
ことができる。通常、固体ポリマー組成物上に可燃性アミンを約２０％まで含有
する水酸化アンモニウム水溶液にポリマー組成物を分散させる。可燃性アミンの
沸点は、約１００℃〜約１５０℃である。このようなアミンはジメチルアミノエ
タノールである。ポリマー分散液で被覆したポリプロピレンフィルムを、包装材
料製造用の前記ポリプロピレンフィルムの水および酸素防壁特性を改良するため
に使用される他の水または溶媒耐性のポリマーで被覆することができる。有用な
被覆の一例は、一般的にＰＶｄＣコポリマーエマルジョンと呼ばれるアクリル−
塩化ビニリデンコポリマーエマルジョンである。

【００９５】 実施例ＤＣ１ 実施例１４のポリマー組成物をアンモニア−水溶液に溶かして、ｐＨが約９で
活性成分３０．２％のポリマー分散液を得た。

【００９６】 実施例ＤＣ２ 実施例１４のポリマー組成物をアンモニア−水溶液に溶かして、ｐＨが約９で
活性成分３０．２％の分散液を得た。次に、４．３％ジメチルアミノエタノール
を加え、ポリマー分散液を完成させた。

【００９７】 実施例ＤＣ３ 実施例１４と実質的に類似しているが、実施例７のＢポリマーを有するポリマ
ー組成物をアンモニア−水溶液に溶かして、ｐＨが約９で活性成分３０．２％の
分散液を得た。４．３％ジメチルアミノエタノールを加え、ポリマー分散液を完
成させた。

【００９８】 実施例ＤＣ４ 実施例１４のポリマー組成物をアンモニア−水溶液に溶かして、ｐＨが約９で
活性成分３０．２％のポリマー分散液を得た。４．３％トリエチルアミンを加え
ることにより、ポリマー分散液を完成させた。

【００９９】 実施例ＤＣ１乃至ＤＣ４を使用し、異なる表面エネルギーを有するＣｏｒｏｎ
ａ処理済みの規則系ポリプロピレンの２つの試料を被覆した。ＡＳＴＭ規格Ｄ２
５７８−６７により測定された表面エネルギーは、ポリプロピレンＡが３４ダイ
ン／ｃｍでポリプロピレンＢが４２ダイン／ｃｍであった。実施例ＤＣ１乃至Ｄ
Ｃ４それぞれの６μｍの湿ったフィルムをポリプロピレンＡおよびＢ上にロッド
で付着させた。被覆を５０℃で３０秒間乾燥した。乾燥した被覆にＳｃｏｔｃｈ
銘テープ＃６１０を付着させ且つフィルムを付着させた方向へテープを素早く除
去させることによって、被覆の接着力を試験した。ポリプロピレンに対する被覆
の接着性は、被覆の一部でもテープによって除去されたら不合格、被覆がテープ
では除去され得なかったときに合格と評価した。結果を表ＣＣに要約する。

【０１００】

【表１６】 エマルジョンポリマー 実施例ＥＰ１ まず、Ａポリマー（４）２モルおよびＢポリマー（モル比２／１／２の二量体
酸／エチレンジアミン／ＤｙｔｅｋＡ〜調製）１モルから製造した、固形物が３
０％でＤＮ８０％、酸価が１１２であるポリマー組成物の水性分散液を調製した
。次に、水性分散液２５４ｇ、脱イオン水１４２．５ｇ、Ｔｅｒｇｉｔｏｌ（登
録商標）１５Ｓ１２（９０）（コネティカット州ダンベリーのＵｎｉｏｎ Ｃａ
ｒｂｉｄｅから入手できる界面活性剤）７．７ｇ、および水酸化アンモニウム１
８ｇを乳化重合反応器に充填した。反応器温度を７５℃まで上げ、脱イオン水３
３．２５ｇに溶かした過硫酸アンモニウム１．７５ｇを加えた。次に、スチレン
１３８．６ｇおよびアクリル酸２−エチルヘキシル９２．４ｇを反応器に供給し
た。得られたエマルジョンポリマーのｐＨは９．０４、非揮発成分濃度パーセン
トは４５．０８、粘度は５２ｃｐｓであった。

【０１０１】 実施例ＥＰ２ 実施例１５のポリマー組成物の３０％水性分散液（ＤＮ８５、酸価７５）を使
用してエマルジョンポリマーを調製した。水性分散液２５４．８ｇ、脱イオン水
１４１．５ｇ、Ｔｅｒｇｉｔｏｌ（登録商標）１５Ｓ１２（９０）７．７ｇ、お
よび水酸化アンモニウム２ｇを乳化重合反応器に充填した。反応器温度を７５℃
まで上げ、脱イオン水３３．２５ｇに溶かした過硫酸アンモニウム１．７５ｇを
加えた。次に、スチレン１３８．６ｇおよびアクリル酸２−エチルヘキシル９２
．４ｇを反応器に供給した。得られたエマルジョンポリマーの非揮発成分濃度％
は４５．１１、ｐＨは９．４５、粘度は２００ｃｐｓであった。

【０１０２】 実施例ＥＰ３ 実施例ＥＰ２で使用した水性分散液２７１ｇ、脱イオン水１６５．１ｇ、Ｔｅ
ｒｇｉｔｏｌ（登録商標）１５Ｓ１２（９０）７．７ｇ、および水酸化アンモニ
ウム２．１ｇを乳化重合反応器に充填することによりエマルジョンポリマーを調
製した。混合物を７５℃まで加熱し、脱イオン水３３．２５ｇに溶かした過硫酸
アンモニウム１．７５ｇを加え、続いてスチレン１１４．７ｇおよびアクリル酸
２−エチルヘキシル７６．４ｇを反応器に供給した。得られたエマルジョンポリ
マーの非揮発成分濃度％は４０．０、ｐＨは９．４６、粘度は４０ｃｐｓであっ
た。

【０１０３】 実施例ＥＰ４ 実施例ＥＰ２で使用した水性分散液２０３．８ｇ、脱イオン水１７７．５ｇ、
Ｔｅｒｇｉｔｏｌ（登録商標）１５Ｓ１２（９０）７．７ｇ、および水酸化アン
モニウム１．６ｇを乳化重合反応器に充填することによりエマルジョンポリマー
を調製した。混合物を７５℃まで加熱し、脱イオン水３３．２５ｇに溶かした過
硫酸アンモニウム１．７５ｇを加え、続いてスチレン１４７．８ｇおよびアクリ
ル酸２−エチルヘキシル９８．６ｇを反応器に供給した。得られたエマルジョン
ポリマーの非揮発成分濃度％は４４．９７、ｐＨは９．８６、粘度は２１０ｃｐ
ｓであった。

【０１０４】 実施例ＥＰ５ まず、Ａポリマー（４）２モルおよびＢポリマー（モル比１１／６／４のシク
ロヘキサンジメタノール、イソフタル酸およびシクロヘキサンジカルボン酸エス
テルで調製したポリエステル）１モルから製造した、固形物３５％の水性分散液
を調製した。次に、水性分散液２３４．４ｇ、脱イオン水２００．６ｇ、Ｔｅｒ
ｇｉｔｏｌ（登録商標）１５Ｓ１２（９０）７．７ｇ、および水酸化アンモニウ
ム３．１ｇを乳化重合反応器に加えた。反応器内容物を７５℃まで加熱し、脱イ
オン水３３．２５ｇに溶かした過硫酸アンモニウム１．７５ｇを加え、続いてス
チレン１１４．７ｇおよびアクリル酸２−エチルヘキシル７６．４ｇを反応器に
供給した。得られたエマルジョンポリマーの非揮発成分濃度％は４０．０１、ｐ
Ｈは９．２、粘度は１４０ｃｐｓであった。

【０１０５】 実施例ＥＰ６ 実施例６の３０％水性分散液（ＤＮ７４％、酸価９２）を使用してエマルジョ
ンポリマーを調製した。水性分散液２５７．２ｇ、脱イオン水１３８．３ｇ、Ｔ
ｅｒｇｉｔｏｌ（登録商標）１５Ｓ１２（９０）２２ｇ、および水酸化アンモニ
ウム２．８ｇを乳化重合反応器に充填した。反応器内容物を７５℃まで加熱し、
脱イオン水３３．２５ｇに溶かした過硫酸アンモニウム１．７３ｇを加え、続い
てスチレン１３８．６ｇおよびアクリル酸２−エチルヘキシル９２．４ｇを反応
器に供給した。得られたエマルジョンポリマーの非揮発成分濃度％は４５．０６
、ｐＨは９．１、粘度は９５ｃｐｓであった。

【０１０６】 実施例ＥＰ７ 実施例１８のポリマー組成物の３０％水性分散液を使用してエマルジョンポリ
マーを調製した。水性分散液２６２．５ｇ、脱イオン水１３９．８ｇおよびＴｅ
ｒｇｉｔｏｌ（登録商標）１５Ｓ１２の７ｇを乳化重合反応器に充填した。反応
器内容物を７５℃まで加熱し、脱イオン水３２．７ｇに溶かした過硫酸アンモニ
ウム１．７２ｇを加え、続いてスチレン１３６．９ｇおよびアクリル酸２−エチ
ルヘキシル９１．３ｇを反応器に供給した。得られたエマルジョンポリマーの非
揮発成分濃度％は４３．６、ｐＨは９．１、粘度は４５．１ｃｐｓであった。こ
のエマルジョンポリマーの場合に保持体樹脂として使用したポリマー組成物の％
は、２５％であった。

【０１０７】 実施例ＥＰ８ 実施例１８のポリマー組成物の３０％水性分散液を使用してエマルジョンポリ
マーを調製した。水性分散液２１０ｇ、脱イオン水１７６．１およびＴｅｒｇｉ
ｔｏｌ（登録商標）１５Ｓ１２の７ｇを乳化重合反応器に充填した。反応器内容
物を７５℃まで加熱し、脱イオン水３３．２ｇに溶かした過硫酸アンモニウム１
．７２ｇを加え、続いてスチレン１４６．４ｇおよびアクリル酸２−エチルヘキ
シル９７．６ｇを供給した。得られたエマルジョンポリマーの非揮発成分濃度％
は４３．９、ｐＨは８．９、粘度は２４ｃｐｓであった。このエマルジョンポリ
マーの場合に保持体樹脂として使用したポリマー組成物の％は、２０％であった
。

【０１０８】 実施例ＥＰ９ 実施例１８のポリマー組成物の３０％水性分散液を使用してエマルジョンポリ
マーを調製した。水性分散液３１５ｇ、脱イオン水１０２．５ｇおよびＴｅｒｇ
ｉｔｏｌ（登録商標）１５Ｓ１２の７ｇを乳化重合反応器に充填した。反応器内
容物を７５℃まで加熱し、脱イオン水３３．３ｇに溶かした過硫酸アンモニウム
１．７５ｇを加え、続いてスチレン１２７．５ｇおよびアクリル酸２−エチルヘ
キシル８５ｇを供給した。得られたエマルジョンポリマーの非揮発成分濃度％は
４３．４、ｐＨは９．１、粘度は３１．１ｃｐｓであった。このエマルジョンポ
リマーの場合に保持体樹脂として使用したポリマー組成物の％は、３０％であっ
た。

【０１０９】 実施例ＥＰ１０ 実施例１７のポリマー組成物の３０％水性分散液を使用した以外は実施例ＥＰ
９と実質的に同様な方法でエマルジョンポリマーを調製した。得られたエマルジ
ョンポリマーの非揮発成分濃度％は４３．１であった。このエマルジョンポリマ
ーの場合に保持体樹脂として使用したポリマー組成物の％は、３０％であった。

【０１１０】 実施例ＥＰ１１ 実施例１６のポリマー組成物の３０％水性分散液を使用した以外は実施例ＥＰ
９と実質的に同様な方法でエマルジョンポリマーを調製した。得られたエマルジ
ョンポリマーの非揮発成分濃度％は４３．３、ｐＨは９．３、粘度は５１．１ｃ
ｐｓであった。このエマルジョンポリマーの場合に保持体樹脂として使用したポ
リマー組成物の％は、３０％であった。

【０１１１】 オーバープリントワニス 実施例ＯＰＶ−１乃至ＯＰＶ−７および比較実施例ＯＰＶ−ＣＭ−１。

【０１１２】 上記で調製したエマルジョンポリマーでラテックスオーバープリントワニスを
製造し、標準的ラテックスオーバープリントワニスと比較した。比較実施例は、
Ｊｏｎｃｒｙｌ７７（ウィスコンシン州スタートエヴァント（Ｓｔｕｒｔｅｖａ
ｎｔ）のＳ．Ｃ．Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒから入手できるスチレンアク
リルラテックス）であった。

【０１１３】 得られたエマルジョンを、６でＫ−コーター＃１によりＮ２Ａ ＬＥＮＥＴＡ
ストック上に被覆した。被覆を華氏１４０度（６０℃）で２分間乾燥し、１６時
間後に試験した。結果を表ＯＰＶ−ＡおよびＯＰＶ−Ｂに示す。試験評価は０〜
５までの尺度とし、５を最良とした。

【０１１４】 結果から分かるように、本発明のエマルジョンポリマーを使用するエマルジョ
ンオーバープリントワニスは、比較のラテックス処方品と同等に機能した。

【０１１５】

【表１７】

【表１８】 ラテックス塗料 実施例ＥＭ−１乃至ＥＭ−９および比較実施例ＥＭ−ＣＭ−１乃至ＥＭ−Ｃ
Ｍ−３ 前述のエマルジョンポリマーを使用し、４種の顔料を調合したＥＭ−１乃至Ｅ
Ｍ−４のラテックス塗料被覆を製造し、２種の標準的ラテックス塗料（ＥＭ−Ｃ
Ｍ−１およびＥＭ−ＣＭ−２）と比較した。２種の標準的樹脂は、ＳＣＸ−１５
２０（ウィスコンシン州スタートエヴァントのＳ．Ｃ．Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｐｏｌ
ｙｍｅｒから入手できるスチレンアクリル樹脂）およびＪｏｎｃｒｙｌ７７（ウ
ィスコンシン州スタートエヴァントのＳ．Ｃ．Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ
から入手できるスチレンアクリルラテックス）であった。それぞれのラテックス
塗料例についての個々の混合を表ＬＸ−Ａに示す。保持体樹脂として実施例１６
、１７および１８のポリマー組成物を使用して調製したエマルジョン組成物を使
用して追加の塗料組成物（ＥＭ−５乃至ＥＭ−９）を調製した。これらの塗料組
成物は、ＳＣＸ−１５２０で調製した塗料組成物（ＥＭ−ＣＭ−３）と比較した
。これらの塗料の組成を表ＬＸ−Ｂに示す。

【０１１６】 塗料組成物を、研磨されていない冷間圧延鋼上に被覆し、風乾した。次いで、
乾燥した塗料被覆に様々な試験を行った。試験は、３日および７日後の２０゜お
よび６０゜における光沢、水スポット試験、７日間の風乾後のメチルエチルケト
ン耐摩擦性試験（ＭＥＫ／７）、ならびに１および７日間の風乾後のＫｏｎｉｇ
硬度（それぞれ、Ｋ１、Ｋ７）であった。２４時間塩スプレー試験を使用して被
覆上の試験も行った。この試験では、面錆（ＦＲ）を評価し（１０（良）−０（
不良））、ｘを被覆パネルに刻みつけ、錆クリープ（Ｃｒｐ）の間隔を測定し、
膨れ評価（Ｂｌｓｔ）を行った（膨れサイズは数値で示し、頻度はＦ＝少および
Ｄ＝多によって示した）。試験結果を表ＬＸ−Ｃに示す。

【０１１７】

【表１９】

【表２０】

【表２１】 ガソリン、脱イオン水、硫酸、塩酸、ブレーキ液、Ｆｏｒｍｕｌａ４０９（登
録商標）（カリフォルニア州オークランドのＣｈｌｏｒｏｘ Ｃｏ．）、イソプ
ロパノールおよび水酸化ナトリウムに対するそれぞれの塗料被覆の抵抗性を、そ
れぞれの試験物質にそれぞれの被覆を２４時間暴露することによって試験した。
結果を表ＬＸ−Ｄ、ＬＸ−Ｅ、ＬＸ−Ｆ、およびＬＸ−Ｇに示す。（１０が最高
の抵抗性で０は最低の抵抗性。）

【０１１８】

【表２２】

【表２３】

【表２４】

【表２５】 当業者にとっては他の変形形態および修正形態は明らかであろう。以下の請求
範囲に示される場合を除き、本発明を限定すべきではない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 11/02 Ｃ０８Ｊ 3/03 // Ｃ０９Ｄ 201/02 (71)出願人 8310 16ｔｈ Ｓｔｒｅｅｔ，Ｓｔｕｒｔ ｅｖａｎｔ，Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ 53177 −0902，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏ ｆ Ａｍｅｒｉｃａ (72)発明者 トーカス，エドワード アメリカ合衆国．53401 ウィスコンシン， ラシン，ミシガン ブールヴァード 2946 Ｆターム(参考） 4F070 AA18 AA29 AA46 AA47 AA52 AA53 AA54 AA59 AC12 AC19 AC46 CA12 CA13 CA14 CB02 CB12 4J002 AA031 AC061 AC091 BB001 BC041 BC071 BC091 BD001 BE001 BF001 BG001 BG011 BG041 BH001 BJ001 BK001 BL001 CD002 CF002 CH002 CK022 CL002 CP032 DE026 DF007 EN027 FD018 FD098 FD207 FD338 GH00 GJ01 HA07 4J031 AA12 AA13 AA14 AA15 AA16 AA17 AA19 AA20 AA22 AA23 AA25 AA26 AA28 AA29 AA47 AA49 AA53 AA55 AA56 AA59 AB01 AC03 AC04 AC07 AC08 AC11 AD01 AE08 AE11 AF12 AF13 4J038 BA212 CC021 CG031 CG141 CH121 CJ031 CJ131 CQ001 DB002 DD142 DG002 DH022 DL032 GA02 GA03 GA06 GA07 GA09 GA11 GA13 HA156 HA316 JB03 KA07 KA08 LA02 MA08 MA10 MA14 4J039 AB12 AD01 AD02 AD03 AD04 AD05 AD06 AD08 AD09 AD10 AD11 AD14 AD15 AD16 AD19 AD22 AD23 AE04 AE05 AE06 AE07 AE08 AE11 BA17 BB01 BC33 BE12 BE16 BE22 BE23 CA06 FA02 GA25

Claims (33)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ｉ）ポリマー鎖１本当たり３．５個以上の反応性官能基を
   有する付加ポリマーであるＡポリマーとポリマー鎖１本当たり約２〜約３個の、
   Ａポリマーの前記反応性官能基と共反応性である官能基を有するＢポリマーとの
   反応生成物からなる実質的にゲル化していないポリマー組成物、 （ｉｉ）水、および （ｉｉｉ）任意に可溶化剤からなることを特徴とする水性ポリマー分散液。
2. 【請求項２】 Ｂポリマーの実質的にすべての共反応性官能基を共反応せし
   めた、請求項１に記載の水性ポリマー分散液。
3. 【請求項３】 ＡポリマーとＢポリマーのモル比が約３：１〜約２：１．７
   である、請求項１に記載の水性ポリマー分散液。
4. 【請求項４】 Ｂポリマーがポリマー鎖１本当たり約２個の官能基を有し、
   ＡポリマーとＢポリマーのモル比が約２：１〜約２：１．７である、請求項３に
   記載の水性ポリマー分散液。
5. 【請求項５】 Ｂポリマーがポリマー鎖１本当たり約３個の官能基を有し、
   ＡポリマーとＢポリマーのモル比が約３：１である、請求項３に記載の水性ポリ
   マー分散液。
6. 【請求項６】 Ａポリマーの前記反応性官能基が、カルボキシル、ヒドロキ
   シル、エポキシ、イソシアナト、カルボキシル無水物、スルホ、エステル化オキ
   シカルボニル、アミノまたはそれらの混合物からなる群から選択された縮合反応
   性官能基である、請求項４または５のいずれか１項に記載の水性ポリマー分散液
   。
7. 【請求項７】 前記Ｂポリマーが、ポリアミド、ポリエステル、エポキシ、
   ポリウレタン、ポリオルガノシロキサンおよびポリ（エーテル）からなる群から
   選択された縮合ポリマーである、請求項４または５のいずれか１項に記載の水性
   ポリマー分散液。
8. 【請求項８】 前記Ｂポリマーの前記共反応性官能基が、ヒドロキシル、カ
   ルボキシル、エポキシ、オキサゾリニル、エステル、アミノ、イソシアナトまた
   はそれらの混合物である、請求項７に記載の水性ポリマー分散液。
9. 【請求項９】 前記Ａポリマーが、ポリマー鎖１本当たり３．５個以上のカ
   ルボキシル官能基を有する、請求項８に記載の水性ポリマー分散液。
10. 【請求項１０】 前記Ａポリマーが、約５００〜約５０，０００の範囲にあ
    るＭｎを有するスチレン／アクリル酸／α−メチル−スチレンポリマーである、
    請求項９に記載の水性ポリマー分散液。
11. 【請求項１１】 前記Ａポリマーが、ポリマー鎖１本当たり３．５個以上の
    ヒドロキシル官能基を有する、請求項８に記載の水性ポリマー分散液。
12. 【請求項１２】 前記Ａポリマーが、約５００〜約５０，０００の範囲にあ
    るＭｎを有するスチレン／アクリル酸２−エチルヘキシル／メタクリル酸２−ヒ
    ドロキシエチルポリマーである、請求項１１に記載の水性ポリマー分散液。
13. 【請求項１３】 前記ポリマー組成物を実質的に中和するのに十分な量の可
    溶化剤をさらに含む、請求項４または５のいずれか１項に記載の水性ポリマー分
    散液。
14. 【請求項１４】 Ａポリマーの前記反応性官能基が、カルボキシルまたはカ
    ルボキシ無水物からなる群から選択される縮合反応性官能基である、請求項１３
    に記載の水性ポリマー分散液。
15. 【請求項１５】 前記可溶化剤が、水酸化アンモニウム、トリエチルアミン
    またはそれらの混合物である請求項１４に記載の水性ポリマー分散液。
16. 【請求項１６】 Ａポリマーの前記反応性官能基がアミノ基である、請求項
    １５に記載の水性ポリマー分散液。
17. 【請求項１７】 前記可溶化剤が酸である、請求項１６に記載の水性ポリマ
    ー分散液。
18. 【請求項１８】 着色剤、助溶剤、融合助剤、消泡剤、湿潤剤、ワックス、
    増粘剤、ポリマーおよびそれらの混合物からなる群から選択された少なくとも１
    種の追加成分をさらに含む、請求項１に記載の水性ポリマー分散液。
19. 【請求項１９】 （ｂ）少なくとも１種のエチレン性不飽和モノマーと、 （ａ）重合した保持体樹脂エマルジョンを含み、 前記保持体樹脂が、 ｉ）ポリマー鎖１本当たり３．５個以上の反応性官能基を有する付加ポリマー
    であるＡポリマーとＡポリマーの前記反応性官能基と共反応性である官能基を、
    ポリマー鎖１本当たり約２〜約３個有するＢポリマーとの反応生成物からなる実
    質的にゲル化していないポリマー組成物、 （ｉｉ）水、および （ｉｉｉ）任意に可溶化剤からなる水性ポリマー分散液であることを特徴とす
    るエマルジョンポリマー。
20. 【請求項２０】 Ｂポリマーの実質的にすべての共反応性官能基を共反応せ
    しめた、請求項１９に記載のエマルジョンポリマー。
21. 【請求項２１】 ＡポリマーとＢポリマーのモル比が約３：１〜約２：１．
    ７である、請求項１９に記載のエマルジョンポリマー。
22. 【請求項２２】 Ｂポリマーがポリマー鎖１本当たり約２個の官能基を有し
    、ＡポリマーとＢポリマーのモル比が約２：１〜約２：１．７である、請求項１
    ９に記載のエマルジョンポリマー。
23. 【請求項２３】 Ｂポリマーがポリマー鎖１本当たり約３個の官能基を有し
    、ＡポリマーとＢポリマーのモル比が約３：１である、請求項２１に記載のエマ
    ルジョンポリマー。
24. 【請求項２４】 Ａポリマーの前記反応性官能基が、カルボキシル、ヒドロ
    キシル、エポキシ、イソシアナト、カルボキシル無水物、スルホ、エステル化オ
    キシカルボニル、アミノまたはそれらの混合物からなる群から選択された縮合反
    応性官能基である、請求項２２または２３のいずれか１項に記載のエマルジョン
    ポリマー。
25. 【請求項２５】 前記Ｂポリマーが、ポリアミド、ポリエステル、エポキシ
    、ポリウレタン、ポリオルガノシロキサンおよびポリ（エーテル）からなる群か
    ら選択された縮合ポリマーである、請求項２２または２３のいずれか１項に記載
    のエマルジョンポリマー。
26. 【請求項２６】 前記Ｂポリマーの前記共反応性官能基が、ヒドロキシル、
    カルボキシル、エポキシ、オキサゾリニル、エステル、アミノ、イソシアナトま
    たはそれらの混合物である、請求項２５に記載のエマルジョンポリマー。
27. 【請求項２７】 前記Ａポリマーが、ポリマー鎖１本当たり３．５個以上の
    カルボキシル官能基を有する、請求項２６に記載のエマルジョンポリマー。
28. 【請求項２８】 前記Ａポリマーが、約５００〜約５０，０００の範囲にあ
    るＭｎを有するスチレン／アクリル酸／α−メチル−スチレンポリマーである、
    請求項２７に記載のエマルジョンポリマー。
29. 【請求項２９】 前記Ａポリマーが、ポリマー鎖１本当たり３．５個以上の
    ヒドロキシル官能基を有する、請求項２６に記載のエマルジョンポリマー。
30. 【請求項３０】 前記水性ポリマー分散液がさらに、可溶化剤を含む、請求
    項２２または２３のいずれか１項に記載のエマルジョンポリマー。
31. 【請求項３１】 前記水性ポリマー分散液がさらに、助溶剤を含む、請求項
    ３０に記載のエマルジョンポリマー。
32. 【請求項３２】 顔料、増量剤、増粘剤、分散剤およびその他のポリマー成
    分からなる群から選択される少なくとも１つの追加成分をさらに含む、請求項３
    ０に記載のエマルジョンポリマー。
33. 【請求項３３】 エマルジョンポリマーの調製方法であって、乳化重合可能
    な反応条件の下に、 （ａ）（ｉ）ポリマー鎖１本当たり３．５個以上の反応性官能基を有する付加
    ポリマーであるＡポリマーとＡポリマーの前記反応性官能基と共反応性である官
    能基を、ポリマー鎖１本当たり約２〜約３個有するＢポリマーとの反応生成物か
    らなる実質的にゲル化していないポリマー組成物、 （ｉｉ）水、および （ｉｉｉ）任意に可溶化剤、 からなるむ水性ポリマー分散剤、 （ｂ）少なくとも１種のエチレン性不飽和モノマー、および （ｃ）開始剤、 を混合する工程からなる方法。