JP2665675B2 - アルキド含有コーチング配合物、アルキド配合物用非水分散液およびその製造方法 - Google Patents

アルキド含有コーチング配合物、アルキド配合物用非水分散液およびその製造方法

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JP2665675B2 JP63241194A JP24119488A JP2665675B2 JP 2665675 B2 JP2665675 B2 JP 2665675B2 JP 63241194 A JP63241194 A JP 63241194A JP 24119488 A JP24119488 A JP 24119488A JP 2665675 B2 JP2665675 B2 JP 2665675B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はアルキド含有コーチング配合物を変性するた
めの非水高分子分散液および非水分散液の製造方法に関
する。より詳細には本発明は非水分散液に関するが、こ
れは第一のアルキド非含有ポリマーであって、非水媒質
中に可溶であり、選択された低分子量を有し、約−10℃
を超えるガラス転移温度を有し、かつ非水分散液中に不
溶である第二のアルキド非含有ポリマー上に結合乃至吸
着させているものから生成され、アルキド含有コーチン
グ配合物に対するこの非水分散液の添加により、このコ
ーチングを乾燥させるに要する時間を減少させ、この場
合揮発性有機含有物および配合物の塗布粘度あるいはコ
ーチングの物性に対し顕著な悪影響を及ぼさないもので
ある。
(従来の技術) 環境汚染についての増大する関心の結果ならびに諸政
令に適合させるために、染料産業はコーチング配合物の
揮発性有機含有物(以下「VOC」と称する)を減少させ
ることを欲している。アルキド樹脂含有コーチング、特
に周囲温度において空気中で乾燥するものが揮発性有機
溶剤についての主要貢献物となる。
アルキド樹脂の製造業者およびコーチングの配合技術
者はアルキド含有コーチング配合物を変性してVOC要件
に合致させることを試みて来た。一つのアプローチはア
ルキド樹脂の分子量を減少させることであった。アルキ
ドの分子量を減少させることはその配合中の非揮発性部
分を増加させる効果を有しており、それによって配合物
または塗布粘度を顕著に増加させること無くVOCを減少
させるものである。本明細書中で使用されるように「配
合物または塗布粘度」というのは実際のコーチング塗布
条件下の粘度を指称するものとする。スプレーによりコ
ーチングとして塗布すべきアルキド含有配合物に関し
て、高剪断条件下におけるその配合物の塗布粘度は約30
0センチポイズ以下であるべきである。空気中で乾燥す
るアルキド樹脂はコーチング中の架橋反応に依存して必
要な分子量を形成し、所望のコーチング特性を達成する
ので、アルキドの分子量を低下させることはコーチング
を乾燥させるために必要とされる時間を非常に顕著かつ
不都合に増加させることになる。このことは乾燥時間が
増加したときの特別な欠点、たとえばコーチングが工場
内で塗布されるべき場合に生産性を減少させるものであ
る。
これまで利用されてきた他のアプローチは、アルキド
樹脂自体を化学的に変性してそれに官能性を付与し、こ
れによってそのアルキド樹脂を大部分が水から成る媒質
中で可溶性または分散可能にするというものであった。
〔“オイル・アンド・カラーケミスツ・アソシエーショ
ン(Oil and Colour Chemist's Association)”「表面
コーチング(Surface Coatings)」第2版、チャップマ
ン・アンド・ホール・リミテッド(Chapman and HallLt
d.)ニューヨーク(1983年)第208−256頁参照〕。これ
らの水還元性(water−reducible)アルキド含有コーチ
ングは数多くの利用において失敗しているが、本来の溶
剤ベースアルキド配合物の性能特性には合致している。
不良な耐水性および高湿度条件下の長い乾燥時間はこの
種の水還元性アルキド含有コーチングの二つの典型的な
欠点である。更に、それらは配合するのが困難であり、
かつ若干費用がかかる。
もう一つのアプローチは、主としてミクロゲルから成
る少量のアルキド変性ポリマーを低分子ポリマーに添加
するというものであった。このミクロゲルは有効な架橋
剤として作用することにより乾燥時間に影響を及ぼす。
〔米国特許第4,199,487号および「有機コーチングにお
ける進歩(Progress in Organic Coatings)」、14(19
86年)「空気乾燥ミクロゲルの合成(Synthesis of Air
Drying Microgels)」、中山、第103−113頁〕。
乾燥時間問題に取り組む一つのアプローチは、非水溶
剤中に溶解した溶液ポリマーとアルキド樹脂含有コーチ
ング配合物とをブレンドするというものであった(「エ
ンサイクロペディア・オブ・ポリマーサイエンス・アン
ド・テクノロジー(Encyclopedia of Polymer Science
and Technology)」第1版、ジョーン・ワイリー・アン
ド・サンズ・インコーポレーテッド(John Wiley and S
ons,Inc.)(1964年)アール・ジー・ムラズおよびアー
ル・ビー・シルバー(R.G.Mraz and R.P.Silver)「ア
ルキド樹脂(Alkyd Resins)」第687頁参照)。一つの
この種タイプの溶液ポリマーはアクリルポリマーであっ
て、これはアルキド樹脂配合物に添加されるものであ
る。もし、溶液ポリマーが低分子量、すなわち約10,000
Mnであれば、得られたコーチングは受容不能であるほど
脆いものであることが判明している。もし、溶液ポリマ
ーがより高い分子量を有していれば、その配合物の揮発
性有機溶剤含有量は受容可能な塗布粘度を達成するよう
に増加させねばならない。従って、溶液ポリマーをアル
キド樹脂配合物とブレンドすることはVOCおよび乾燥時
間の問題に関する普遍的に受け入れられる解決ではなか
った。
(発明が解決しようとする課題) 特公昭58−149943号および特公昭58−213059号はビニ
ルモノマーを乾性油変性アルキド樹脂と重合させること
による非水分散液を調製する方法ならびにアルキド含有
ペイントにおけるこの種分散液の利用を開示している。
この方法はあらゆるアルキド含有配合物にとって普遍的
に有用なものではない。それは非水分散液を安定させる
ために使用されるアルキドはコーチング内のアルキドの
油長と厳密に適合せねばならないか(特公昭58−213059
号)、あるいは非水分散液により変性すべきアルキドは
特定の油長を有さなければならない(特公昭58−149943
号)からである。更に本発明者等はこのアプローチが乾
燥時間を減少させるのに非常に有効という訳ではないこ
とを見出した(比較例参照)。
米国特許第4,133,785号はアルキドコーチング配合物
であって、非ペルオキシドまたは非ヒドロペルオキシド
開始材の存在下、炭化水素液体中で少なくとも2種類の
共重合可能α、βエチレン的不飽和モノマーであって少
なくとも10−19%のアクリロニトリルを含んでいる筈の
ものを変性アルキド樹脂と共重合させることにより生成
されるものを指向している。この変性アルキドはイタコ
ン酸1乃至4wt%を含んでいる。このイタコン酸はポリ
マーによる結合のためにアルキド上にその場所を提供す
る。共重合に引き続き、炭化水素液体が添加されて分散
液が生成され、そしてこの分散液はポリマー粒子2ミク
ロン以下を有する分散液が生成するまで冷却される。し
かし、この種の分散液を使用いてアルキド含有コーチン
グ配合物を変性することに関しては何らの教示も示唆も
提供されていない。更に特公昭59−199777号を参照され
たいが、これはアルキド樹脂の添加によって非水分散液
のコーチング特性を変性とすることを説明している。
従って、溶液ポリマーおよび非水分散液の使用を含む
数多くのアプローチが、アルキド含有コーチング配合物
を変性することに関して一般的に開示されているが、VO
C、コーチング特性または配合物粘度に悪影響を及ぼす
ことなく、アルキド配合物の乾燥時間を減少させるため
の簡単かつ効果的な溶液についてのニーズが依然として
存在する。
従って、本発明の目的はアルキド含有コーチング配合
物であって、調製および使用が容易であり、そして所望
の配合物およびコーチング特性をもたらすものを提供す
ることにある。
(課題を解決するための手段) 本発明者等は低分子量、高ガラス転移温度の溶液ポリ
マーを含有するハイソリッド、非水、アルキド非含有高
分子分散液であって、前記溶液ポリマーはアルキド非含
有高分子分散液とアルキド含有コーチング配合物とを配
合することがアルキドコーチングの乾燥時間を減少させ
るように、約90乃至約40重量部の不溶性ポリマー上に結
合または吸着されるものとするものの製造方法を見出し
た。
更に本発明者等は非水分散液を調製するために有用な
分散重合法であって、可溶性低分子量、高Tg溶液ポリマ
ーの存在下で有機溶剤可溶モノマーを分散重合して非水
分散液の不溶性ポリマー成分を生成する工程を含んで成
るものを見出した。
本発明の非水分散液は二つの高分子成分、すなわち低
分子量、高Tg溶液ポリマーと、選択された非水媒質中で
不溶のポリマーとを含んでいる。この溶液ポリマーおよ
び不溶性ポリマーの双方はアルキドを含んでいない。
可溶性ポリマー 本発明の実施に際して有用な可溶性ポリマーを選択す
るためには四つの基本的な基準が存在する。その可溶性
ポリマーは、 1. 約2,000乃至約40,000の範囲内の数平均分子量(M
n)を有していなければならない。
2. 非水分散液の調製のために選択された非水媒質中で
可溶でなければならない。
3. 計算ガラス転移温度(Tgc)約−10℃超過を有して
いなければならない。
そして、 4. 不溶性ポリマー粒子に対し化学的に結合可能である
か、あるいは該粒子上に物理的に吸着可能でなければな
らない。
本発明者等は可溶性ポリマーのMnが約2,000から約40,
000までの範囲内にあるべきことを見出した。他の三つ
の要件には合致するが、Mn約1,500未満を有する可溶性
ポリマーは本発明の実施に際しては望ましくない。それ
はそれらが最終非水分散液に対し不安定性を付与し、こ
れが調製あるいは非水分散液またはアルキド含有コーチ
ング配合物における粒子の凝集に関して過剰の粗粒子形
成をもたらすからである。他の点では受容可能である
が、Mn約40,000を超えるものは最終非水分散液において
その他の望ましくない結果を生ずる。これらの高分子量
可溶性ポリマーは一般的に有用な塗布粘度以上の非水分
散液の塗布粘度の増加をもたらし、そしてそれらによっ
て有機溶剤の添加による最終配合物の希釈を要すること
になって、付随するVOCの望ましくない増加をもたら
す。
可溶性ポリマーにとって好ましいMn範囲は約2,000乃
至約15,000である。
多様な液体が非水分散液を調製するための媒質として
利用されて来ており、従って多数のモノマーがその中に
おいて可溶な溶液ポリマーを調製するために存在してい
る。典型的な非水分散媒質は、有機液体、たとえば脂肪
族、脂環式および芳香族炭化水素またはそれらの混合物
から成る相対的に非極性である液体を利用して来た。こ
の種の液体を非水媒質の主要部分として使用すると、作
業者は選択された媒質中で可溶であるポリマーを生成す
るところのモノマーまたはモノマー混合物を選択せねば
ならない。この種の選択を達成するためには溶解パラメ
ータがガイダンスを提供するために有用である。可溶性
ポリマーの溶解パラメータは非水媒質の溶解パラメータ
に近似したものでなければならない。ポリマーと媒質の
溶解パラメータをそのようにマッチさせることにより適
切なモノマーおよびモノマー混合物が、選択された非水
媒質と共に使用される目的で適切な可溶性ポリマーを調
製するために選択されてもよい。これらの溶解パラメー
タは「ポリマー・ハンドブック(Polymer Handbook)」
第IV章第337乃至359頁、ジェー・ブランドラップおよび
ジェー・エッチ・イマーガット(J.Brandrup and J.H.I
mmergut)編集、ジョーン・ワイリー・アンド・サンズ
(John Wiley and Sons)、ニュー・ヨーク(1975年)
ならびにケー・イー・ジェー・バレット(K.E.J.Barret
t)編集「有機媒質中の分散重合(Dispersion Polymeri
zation In Organic Media)」、ジョーン・ワイリー・
アンド・サンズ、ニュー・ヨーク(1975年)第3章およ
び第4章中に見出すことができる。選択された非水媒質
中のポリマー組成物の溶解性は通常の化学者の技術範囲
内の実際の実験的試験によって十分に確認することがで
きる。
可溶性ポリマーはまた、約−10℃を超える計算ガラス
転移温度(Tgc)を有していなければならない。本発明
の目的に関する可溶性ポリマーのガラス転移温度はフォ
ックスの等式(Fox equation): 1/Tgポリマー=Wa/Tga+Wb/Tgb+etc. (但し、Wa,Wb,etc.は可溶性ポリマーを調製するために
用いられる各モノマーの重量分率、そしてTga,Tgb,etc.
はそのモノマーから生成されたホモポリマーのTgであ
る)を用いて計算される。ポリマーのガラス転移温度は
テキストブック、たとえば「ポリマー・ハンドブッ
ク」、ジェー・ブランドラップおよびジェー・エッチ・
イマーガット編集、第III章、ダブリュー・エー・リー
およびアール・エー・ラザフォード(W.A.Lee and R.A.
Rutherford)、第139−192ページ中に見出すことができ
る。本発明者等は、可溶性ポリマーのTgcが高くなれば
なるほどその可溶性ポリマー成分を含有する非水分散液
によってもたらされる乾燥時間の改良がより大きくなる
ことを見出した。しかし、可溶性ポリマーのTgcが増加
し、かつコーチングの乾燥時間が減少すると、最終コー
チングの脆化が増大することに注意すべきである。従っ
て、可溶性ポリマー対不溶性ポリマーの割合、特定の可
溶性ポリマー組成物およびアルキド配合物に添加される
可溶性ポリマーを含有する非水分散液の量は、減少され
る乾燥時間とコーチングの可撓性とのバランスをもたら
すように選択されるべきである。本発明者等は溶液ポリ
マーのTgcの−10℃より高くなければないが、Tgc約25℃
を超える溶液ポリマーを使用することが好ましく、そし
て最も好ましいのは約45℃を超えるものを使用すること
であるのを確認している。本発明等はTgc約150℃までを
有する本発明の可溶性ポリマーが依然としてある応用に
関しては乾燥時間とコーチングの可撓性との所望のバラ
ンスを提供することを見出している。
従って、可溶性ポリマーを調製するために選択された
モノマーまたはモノマー混合物は選択された非水媒質中
で可溶であるポリマーを生成せねばならないが、このも
のは低分子量(Mn)かつ高Tgcを有している。
本発明者等は、これらの要件に合致する特に有用なモ
ノマーにはスチレン、スチレン異性体、たとえばp−、
m−、o−およびα−メチルスチレン、(メタ)アクリ
ル酸の高Tg非極性エステル、たとえばイソブチルメタク
リーレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、イソ
ボルニルアクリレート、およびビニルモノマー、たとえ
ば塩化ビニルがあることを理解している。溶液ポリマー
の総体的溶解性またはTgcに悪影響を及ばさない濃度に
おいてそれらが存在していれば、低Tgモノマー、たとえ
ば(メタ)アクリル酸の高アルキル(C4以上)エステル
はモノマー混合物中で使用することができる。
溶液ポリマーはまた、少量、たとえば約10重量%未満
の極性基を含むモノマーを含有していてもよい。極性基
を含むこれらのモノマーは、その使用が非水媒質中のポ
リマーの溶解性または総体的Tgcに悪影響を及ぼさなけ
れば、アルキド樹脂に対する可溶性ポリマーの相溶性を
増加させるのに有用である。この種のモノマーの例に
は、アクリル酸、メタクリル酸、t−ブチルアミノエチ
ル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メ
タ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)ア
クリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、
ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートおよびジメチ
ルアミノプロピル(メタ)アルリルアミドがある。
少量の他の共重合可能なモノマーを含むことも許容さ
れるが、この場合得られた可溶性ポリマーについて全て
の基本的な要件が満たされるものとする。この種の適切
なモノマーにはメチルメタクリレート、エチルアクリレ
ート、酢酸ビニルなどがある。これらのモノマーは経済
的な理由または特定のフィルム特性を変性するために利
用される。
可溶性ポリマーの第四の要件は、それが不溶性ポリマ
ー粒子上に化学的に結合され、あるいは物理的に吸着さ
れ得るように意図されねばならないとうことである。以
下に使用されるように、「結合(attachment)」は化学
的結合か、あるいは物理的吸着現象を指称するものとす
る。不溶性ポリマー粒子上への結合のために可溶性ポリ
マーに対し官能性を付与することは非水分散液の分野に
おける者には十分に理解される。〔バレット(Barret
t)、第3章および第4章参照〕可溶性ポリマーを不溶
性ポリマー粒子上に吸着させることを望む場合には、こ
の可溶性ポリマーは、不溶性ポリマー上に吸着されるこ
とになる不溶性セグメントを含むように変性すべきであ
る。変性された可溶性ポリマーのこれらタイプのものは
可溶性ポリマー上にグラフトされた不溶性セグメントを
有することが可能であるか、あるいは可溶性ポリマーと
不溶性ポリマーセグメントとを含むブロックコポリマー
であってもよい。この種のポリマーは化学的結合官能性
を有するものほど好ましい訳ではない。それはアルキド
と共にそれらが配合可能であるそのアルキドのタイプが
制限されるからであって、このことはそれに対し若干の
アルキドが供給される強力な溶剤の或るものはこの種溶
解性ポリマーの不溶部分を溶解させる傾向があり、その
ポリマーを不溶性ポリマー粒子上で非吸着性とする所以
である。
不溶性ポリマー粒子に対する可溶性ポリマーの結合は
多くの方法で達成することができる。可溶性ポリマーを
調製するために選択される或る種のモノマーは分離可能
な水素であって、不溶性ポリマー粒子に対する結合用の
部位を提供するものを有している。この種モノマーの例
には2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートおよびイ
ソブチル(メタ)アクリレートがある。より有効な結合
が望まれる場合には、異なった反応性を有する2個の不
飽和部位を包含するモノマーを使用すればよい。可溶性
ポリマーを調製するためにこの種のモノマーが使用され
ると、若干の不飽和が可溶性ポリマー中に残ることにな
る。この種モノマーの実例には、アリル、クロチル、ジ
シクロペンタジエニルおよびジシクロペンタジエニルオ
キシエチル(メタ)アクリレートがある。
不溶性ポリマー粒子に対し可溶性ポリマーを化学的に
結合させるための他の方法は、可溶性ポリマー用のモノ
マー混合物中に、不溶性ポリマーと反応可能である官能
基を介在させることである。同様に不溶性ポリマー粒子
は、可溶性ポリマーと反応可能であるこの種の官能性モ
ノマーを使用して調製することができる。更に多官能性
架橋物質を可溶性および不溶性ポリマー双方の結合のた
めに使用してもよい。不溶性ポリマー粒子に対し可溶性
ポリマーを結合させるために使用し得る官能性モノマー
の例には、可溶性ポリマー用のモノマー混合物中にメタ
クリル酸が使用される場合のグリシジルメタクリレート
が包含される。その他の補足モノマーは周知であり、そ
してそれらは米国特許第3,607,821号およびバレット中
に説明されている。官能性モノマーの濃度は不溶性ポリ
マーの分子量、その重合条件、相対的グラフト効果、不
溶性ポリマー粒子の組成および非水媒質の選択に左右さ
れる。それらに従う例証的な実例は、官能性モノマーと
してアリルメタクリレートまたはクロチルメタクリレー
トが使用される場合の、本発明の実施に際して利用し得
る条件の範囲を提供するものである。
可溶性ポリマーは周知の標準ラジカル溶液重合技法、
たとえば単一工程法あるいは漸進的添加法により調製す
ることができる。一般的に漸進的付加重合法を利用して
発熱の危険性を減少させ、そしてより均一な重合を提供
することが好ましい。代表的なラジカル開始剤、たとえ
ばアゾ、ペルオキシ、ヒドロペルオキシ、ペルオキシエ
ステルおよびジアシルペルオキシ開始剤を使用すること
ができる。可溶性ポリマーのMnは使用される開始剤の量
ならびに連鎖移動剤の使用によって制御することができ
る。あらゆる慣用の連鎖移動剤が使用できるが、高い連
鎖移動効果を有するメルカプタン連鎖移動剤、たとえば
n−オクチルメルカプタンは、低分子量可溶性ポリマー
を調製するのに好ましいものである。
不溶性ポリマー 本発明の非水分散液の不溶性ポリマーは用いられるモ
ノマーが、使用された分散液重合媒質中で実質的に可溶
である一方、得られたポリマーが用いられた分散液重合
媒質中で不溶であれば、多数のモノマーおよびモノマー
混合物から生成することができる。得られた非水分散液
が、アルキド樹脂コーチング配合物と共に使用される溶
剤ビヒクルと、最終配合物の得られた固形分が非水分散
液の不存在おいてそうであるよりも可成り低くなるよう
に配合されたとき、前記得られた非水分散液は実質的に
潤滑乃至溶解してはならないのである。不溶性ポリマー
粒子が、1種類以上のモノマーであって、非水分散液ま
たは分散重合媒質について使用される非水媒質とは実質
的に異なった溶解パラメータを有する不溶性ポリマーを
もたらすものの大部分(50重量%以上)から調製される
のが好ましい。適切なモノマーの例は、アクリロニトリ
ルおよびメタクリロニトリル、酢酸ビニル、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデンならびに不飽和酸、たとえばイタコ
ン酸、フマル酸およびマレイン酸の誘導体ならびにアク
リル酸およびメタクリル酸ならびにそれらの低級アルコ
ール(C1−C4)エステル、各種のグリコール、たとえば
エチレングリコールおよびプロピレングリコールから得
られたモノエステルならびにアクリルアミド、メタクリ
ルアミドおよびそれらの誘導体を包含している。好まし
い分散重合法により不溶性ポリマーを調製するために用
いられるあらゆるモノマーまたはモノマー混合物は有用
な程度に分散重合されるべきその能力に依存している。
不溶性ポリマーを調製するために選択されるモノマー
またはモノマー混合物もまた、非水分散液により変性す
べきアルキド含有コーチング配合物中でアルキド樹脂と
共に使用される溶剤によって左右される。或る種のアル
キド、たとえば長油アルキドは典型的に比較的弱溶剤、
たとえばミネラルスピリット中に供給される。このよう
な場合、非水分散液の不溶性ポリマーは主要量のより極
性の低いモノマー、たとえばエチルアクリレート、メチ
ルメタクリレートあるいはそれらの混合物から生成すれ
ばよい。強溶剤、たとえば芳香族炭化水素、エステル、
ケトン等において供給されるアルキドに関しては、不溶
性ポリマーは、好ましくは非常に不溶であるポリマーを
もたらす、より極性を示すモノマーを用いて調製すべき
である。この種の溶剤によって不溶性ポリマーが顕著に
膨潤されたり、あるいは可溶性にされたりしないことを
保証するための別のもしくは付加的なアプローチはその
不溶性ポリマーは、たとえば架橋反応によって反応させ
ることである。これは、その場で不溶性ポリマーを調製
するために用いられる好ましい分散重合反応中に二官能
性または多官能性アクリレートおよびメタクリレート、
たとえばエチレングリコールジメタクリレート、ジビニ
ルベンゼンあるいは少なくとも2個の不飽和位置を含む
モノマー、たとえばアリルメタクリレートを使用するこ
とによって達成される。典型的には、不溶性ポリマー粒
子用のこの種反応性または架橋性モノマーの濃度は不溶
性ポリマー固形分基準で約1重量%未満のオーダーであ
る。反応性または架橋性モノマーの顕著に増加させたレ
ベルは、得られる非水分散液の不安定性を防止するため
に回避すべきである。
不溶性ポリマーを架橋させるための別の方法は補充の
二官能性試薬により引き続いて架橋され得る官能基を有
するモノマーを用いるか、あるいは引き続いて架橋され
得る補充官能基を有する2種類のモノマーを使用するこ
とである。たとえば、ヒドロキシエチルメタクリレート
コポリマーは2官能性イソシアネートによって架橋可能
であり、またグリシジルメタクリレートコポリマーはジ
アミンにより反応させることができる。他の適切な方法
およびこの種の架橋にとって有用である試薬であって、
当該技術分野において周知であるものもまた使用するこ
とができる。
不溶性ポリマーの好ましい分散重合について使用され
る媒質は主要量(約50重量%超過)の脂肪族炭化水素液
体、芳香族炭化水素液体またはそれらの混合物を含み、
そしてこれは可溶性ポリマーを調製するために用いられ
る媒質と同一または異なっていてもよい。もし、芳香族
炭化水素液体が非水媒質の主要成分として選択されれ
ば、より極性を有するモノマーまたは混合物たとえば、
アクリロニトリルを含有するようなものを使用するが、
上記した現場(in−situ)架橋法を用いて所望の不溶性
を得、粒度制御を維持し、そして得られる非水分散液に
関して有用な塗布粘度を得ることが好ましい。
不溶性ポリマーは標準非水分散重合反応により調製さ
れるのが好ましい。“シングルショット”法を利用する
ことができるが、漸進付加重合であって、場合により当
初チャージ中に可溶性ポリマーの一部もしくは全部を非
水溶剤媒質中の不溶性ポリマーについてのモノマー混合
物の一部と共に包含するものを利用するのが好ましい。
アゾ、ペルオキシ、ヒドロキシペルオキシ、ペルオキシ
エステル、ジアクリルペルオキシタイプ等の慣用の熱的
活性化ラジアル開始剤を使用してもよい。分散重合を、
最終非水分散液生成物において所望されるよりも低い固
形分レベルに対して行い、凝集および/または粗粒子生
成を回避することが屡々好ましい。非水分散液生成物の
所望固形分レベルは引き続く濃縮、すなわち分散液媒質
の除去、たとえば蒸留により達成することができる。も
し、固形分レベルを所望固形レベルに増加させるために
蒸留を利用するのならば、その蒸留を減圧下で行って非
水分散液の加熱を回避することが好ましい。更にこの技
法はまた、環境または健康上の理由に関して残留モノマ
ーのレベルを減少させるのに有用である。
分散重合工程は、不溶性ポリマーについて異なった組
成物から成る1種類以上のモノマーまたはモノマー混合
物を反応させることにより、すなわち異なったモノマー
またはモノマー混合組成物を連続的な方法で添加するこ
とにより行えばよい。もし、不溶性ポリマーが主要量の
ブチルアクリレート、またはエチルアクリレートから調
製されれば、その不溶性ポリマーは比較的低いガラス転
移温度を有することになり、これは強化されたコーチン
グの可撓性をもたらすが、不溶性ポリマーが主要量のよ
り極性であり、より高いTgモノマー、たとえばアクリロ
ニトリルまたはメチルメタクリレートから生成された場
合よりも長い乾燥時間をもたらすことになる。これらの
モノマーはより高いTgcを有するポリマーを生成するこ
とになり、そしてそのコーチングはより速い乾燥速度を
有する一方、より低い可撓性を有することになる。
従って、異なったモノマーまたはモノマー混合組成物
を異なった順序で連続的に供給することにより、全般的
に異なった不溶性ポリマー構造および非水分散液用の組
成物であって、変性アルキド含有コーチングにおいて可
撓性と乾燥速度との改良されたバランスを示すものを提
供することができる。
不溶性ポリマー非水分散液を調製するための分散重合
法は可溶性ポリマーの存在下で行われるのが好ましい。
本発明の非水分散液をその他の技法、たとえばその媒
質において両ポリマーが可溶であるものを用いて高分子
組成物を調製し、そしてその媒質において、ポリマー中
一方のみが可溶であるものを添加するか、あるいは当初
の媒質を他の溶剤によって、ポリマーの一方のみがその
混合物中で可溶となるように置き換えることによって連
続的に分散液を生成して調製することもまた可能であ
る。利用し得る他の技法には、不溶性ポリマーの乳化重
合ならびにポリマーを含有する非水分散液を、可溶性ポ
リマーおよび非水媒質の添加と共にその可溶性ポリマー
および/または非水溶剤の添加前または後の水分の除去
によって生成することが包含される。
アルキドコーチング配合物中で典型的に使用される添
加剤、たとえば可塑剤、ドライヤー、顔料、充填材およ
びその他の溶液ポリマーまたはアルキドは、本発明の非
水分散液に対し典型的にコーチング配合物中で使用され
るのと等しい濃度において添加することが可能である。
非水分散液中の可溶性ポリマー対不溶性ポリマーの重
量割合(全ポリマー固形分基準)は本発明の重要な変数
である。可溶性ポリマー対不溶性ポリマー約10対90の重
量比においては、乾燥速度の強化は減衰し、更に非水分
散工程もまた、他の調製問題、たとえば粗粒子生成に起
因してより好ましくなくなる。可溶性ポリマー対不溶性
ポリマー約60対40を超える重量比においては、非水分散
液組成物を有する配合物を含むアルキド樹脂の塗布粘度
が高くなり過ぎ、そしてコーチングの脆化が問題とな
る。
アルキド含有コーチング配合物と混合される非水分散
液の量は変性を所望するアルキド配合物の特性の関数で
ある。乾燥速度の改良はアルキドコーチング配合物と混
合される非水分散液の増加する量をもって増強される。
混合物中の非水分散液固形分対アルキドの重量比は典型
的には約5/95乃至約80/20の範囲内にある。好ましい非
水分散液固形分対アルキドの重量比は典型的には約10/9
0乃至約50/50の範囲内にある。
(作 用) 本発明によるアルキド含有コーチング配合物、及び該
アルキド配合物用非水分散液における可溶性ポリマー
は、約2,000乃至約40,000の範囲内の数平均分子量(M
n)を有し、非水分散液の調製のために選択された非水
媒質中で可溶であり、計算ガラス転移温度(Tgc)約−1
0℃を超えるものであるなどの特徴を有している。
そして非水分散液中に不溶である上述の第二のアルキ
ド非含有ポリマー上に結合乃至吸着されているものから
生成され、アルキド含有コーチング配合物に対するこの
非水分散液の添加により、そのコーチングを乾燥させる
に要する時間を減少させ、この場合揮発性有機含有物お
よび配合物の塗布粘度あるいはコーチングの物性に対し
顕著な悪影響を及ぼすことがないのである。
具体的には、上記可溶性ポリマーのTgcが高くなれば
なるほどその可溶性ポリマー成分を含有する非水分散液
によってもたらされる乾燥時間の改良がより大きくなる
ように作用し、他面該可溶性ポリマーのTgcが増加し、
かつコーチングの乾燥時間が減少すると、最終コーチン
グの脆化が増大することに関しては、可溶性ポリマー対
不溶性ポリマーの割合、特定の可溶性ポリマー組成物お
よびアルキド配合物に添加される可溶性ポリマーを含有
する非水分散液の量の制御によって、上述の減少される
乾燥時間とコーチングの可撓性との好適なバランスがも
たらされるのである。
(実施例) 以下の実施例は本発明の非水分散液組成物の調製およ
びアルキド含有コーチング配合物におけるそれらの使用
を例証することを意図するものである。それらは本発明
を限定することを意図するものではなく、またそのよう
に解釈されるべきではない。それは本発明の他の非水分
散液組成物、それらの調製およびアルキド組成物を変性
するための使用が本発明の上記記載から当業者には明瞭
であるからである。
実施例1:可溶性ポリマーの調製 一般的工程 炭化水素液体溶剤、すなわちエクソン・ケミカル・カ
ンパニー(Exxon Chemical Co.,)からの「ヴァーソー
ル(Varsol)(R)No.1」35.02gから成る最初のチャージ
を、フリードリッヒ凝縮器、機械撹拌機、浸漬温度計な
らびに窒素、モノマー供給材料、連鎖移動剤(使用する
場合)および開始剤用の入口を備えた四つ口丸底フラス
コに加えた。次いで、このフラスコを窒素でパージし、
そして窒素の正圧下に維持した。フラスコを100℃に加
熱し、そして次にモノマー供給材料、重合開始剤系およ
び連鎖移動剤系をフラスコに対し同時に添加し始めた。
このモノマー供給材料は「ヴァーソール#1」溶剤149.
98g、イソデシルメタクリレート(IDMA)45.00g、イソ
ボルニルメタクリレート(IBOMA)60.00g、イソブチル
メタクリレート(IBMA)177.00g、アリルメタクリレー
ト(ALMA)9.00gおよびt−ブチルアミノエチルメタク
リレート(t−BAEMA)9.00gを含有していた。用いられ
たこの重合開始剤系はアゾ開始剤〔イー・アイ、デュポ
ン・ド・ニュモアス・インコーポレーテッドよりの「ヴ
ァゾ(VAZO)(R)−67」〕2.25g、「ヴァーソール」溶剤
6.00gおよび酢酸エチル4.00gを含有し、モノマーについ
ての重量で開始剤0.75重量%を構成した。連鎖移動剤系
はモノマーに対し1.75重量%の濃度のために「ヴァーソ
ール」溶剤10.00g中n−オクチルメルカプタン(n−o
m)5.25gを含有していた。モノマー供給材料はフラスコ
に対し3時間に亙り徐々に加えた。連鎖移動剤系は3.5
時間に亙って加えた。重合開始剤系は、その系の2/3を
3時間に亙り添加し、引き続き残り1/3を最後の1時間
半に亙り速度を3倍にして加えた。全ての供給が完了し
た後、そのフラスコを100℃で1時間半維持し、引き続
き撹拌によってこれを室温に冷却した。得られた可溶性
ポリマーは基準としてポリメチルメタクリレートを使用
し、ゲル透過クロマトグラフィーにより測定したとき、
Mn6560およびMw27,600を有していた。この可溶性ポリマ
ーの固形分レベルは58.6%であった。
可溶性ポリマー試料2−21は同一の方法に従って調製
された。そのモノマー組成ならびに使用された連鎖移動
剤のタイプおよび濃度ならびに固形レベル、そのように
調製された可溶性ポリマーのMwおよびMnを以下の第1表
中に示す。
実施例 2: 2種類の付加的可溶性ポリマー(試料22および23)を
調製するための材料において以下の変更を伴って実施例
1の方法を利用した。
試料22は最初のフラスコチャージ溶剤としてトルエン
44.42gを使用して調製した。モノマー供給材料はトルエ
ン149.98g、スチレン132.00g、IBOMA60.00g、IBMA90.00
g、ALMA9.00gおよびt−BAEMA9.0gであった。連鎖移動
剤は全く使用しなかった。重合開始剤系はトルエン20.0
0g中の「ルパーソール(Lupersol)(R)575」、すなわち
ペンウォルト・コーポレーションのルシドール・ディヴ
ィジョン(Lucidol division of Pennwall Corp.)のペ
ルオキシ開始剤21.60g(7.20重量%)あった。可溶性ポ
リマー生成物はキャリブレーション基準としてポリスチ
レンを使用したとき、固形分レベル56.2重量%、Mw1930
0およびMn6710を有していた。
試料23は、最初のフラスコチャージ溶剤としてエクソ
ン・ケミカルよりの芳香族炭化水素「ソルヴェッソ(So
lvesso)100」44.42gを用いて調製した。モノマー供給
材料は「ソルヴェッソ100」149.98g、p−メチルスチレ
ン192.00g、IBOMA60.00g、IBMA30.00g、ALMA9.00gおよ
びt−BAEMA9.00gであった。連鎖移動剤は全く使用しな
かった。重合開始剤系はトルエン20.00g中の「ルパーソ
ール575」21.60g(7.20重量%)であった。可溶性ポリ
マー生成物はレベル56.3重量%、Mw20,700およびMn7290
(ポリスチレン・キャリブレーション)を有していた。
実施例3:非水分散液組成物の調製 実施例1の溶剤試料中の各可溶性ポリマーの一部(若
干のものに関しては1回以上用いられる)を最初のフラ
スコ・チャージとして使用し、下記の手順に従って本発
明の非水分散液の試料を調製した。以下に示す表(第2
表)には、不溶性ポリマーの具体的なモノマー組成、最
終非水分散液生成物中の可溶性ポリマーに対する不溶性
ポリマーの重量%、および本方法に従って生成された生
成物の固形分重量%が要約されている。
一般的方法 実施例1に記載したような四つ口丸底フラスコを使用
した。最初のフラスコ・チャージは実施例1に従って
「ヴァーソール」溶剤中で調製された可溶性ポリマー生
成物で構成されていた。このフラスコを窒素でパージ
し、窒素の正圧下に維持し、そして実施例1におけるよ
うに90℃に加熱した。次いで、種チャージ(seed charg
e)を加えた。この種チャージは不溶性ポリマーを調製
するために用いるモノマーの一部(重量で1/3)をラジ
カル重合開始剤の画分と共に含有していた。この画分は
不溶性ポリマーの重合のために使用される開始剤の全量
の16.7重量%で構成されていた。使用される開始剤の合
計濃度はモノマーと可溶性ポリマーの0.78重量%であっ
た。
種チャージの添加後、そのフラスコ温度は低下したの
で、次に再び90℃に上昇させ、次いでモノマー供給材料
および開始剤供給材料を徐々に添加した。この添加は3
時間に亙り行われた。モノマー供給および開始剤供給の
完了直後に、溶剤中の残存開始剤50%を構成するチェー
ス供給材料(chase feed)を1時間の行程で加えた。こ
の反応を更に1時間、90℃で維持した。次に、フリード
リッヒ凝縮器を蒸留ヘッドで置き換え、次いで溶剤を真
空下150℃で最終生成物の所望固形分含量が達成される
まで溶剤を除去した。
以下は、試料24を調製するために使用される各チャー
ジの具体的な組成をリストアップするものである。
最初のフラスコ・チャージ 試料 1 136.52g 「ヴァーソール#1」 116.50g 種チャージ 「ルパーソール11」 0.26g メチルメタクリレート(MMA) 10.6 g エチルアクリレート(EA) 17.4 g アクリロニトリル(AN) 12.0 g モノマー供給材料 「ヴァーソール#1」 53.34g MMA 21.21g EA 34.8 g AN 24.0 g 開始剤供給材料 「ルパーソール11」 0.52g 「ヴァーソール#1」 10.00 チェイス供給材料 「ルパーソール11」 0.78g 最終非水生成物(試料24)は可溶性ポリマー(試料
1)40重量%対不溶性ポリマー60重量%の割合を有して
いた。不溶性ポリマー画分の全モノマー組成はMMA26.5
%、EA43.5%、およびAN30.0%であった。蒸留された非
水分散液生成物の最終固形分含量は59.9重量%であっ
た。最終生成物は(No.2スピンドルを用い、60rpmで測
定したとき)ブルックフィールド粘度340センチポイズ
を有していた。n−ヘキサン中の最終生成物におけるポ
リマーの容量平均粒度はナノサイザー(nanosizer)に
より測定したとき438ナノメーターであった。
第2表は非水分散液液試料の結果を示している。
実施例 4:非水分散液生成物の調製 非水分散液生成物を、実施例2よりの試料22の一部を
使用し、実施例3中に述べた方法に従って調製した。使
用された成分は以下の通りであった。
試料48: 最終生成物は可溶性ポリマー40.0wt%対不溶性ポリマ
ー(70%MMA/30%AN)60.0wt%の割合を有し、固形分含
量59.0%および粘度300cpsを有していた。
実施例 5:連続添加法による非水分散液生成物の調製 実施例1で説明したような四つ口丸底フラスコ内に下
記のフラスコ・チャージを配置した、すなわち可溶性ポ
リマー(試料13)133.33gおよび「ヴァーソール」溶剤1
08.80g。このフラスコを窒素でパージし、窒素正圧にお
いて維持し、そして90℃に加熱した。次いで、以下のモ
ノマー供給材料Iの1/2を加えた、すなわちそれらは
「ルパーソール11」0.12g、MMA6.4g、EA10.4g、AN7.2g
であって、温度において2、3度の低下を示す。その温
度を再び90℃に上昇させたとき、モノマー供給材料Iの
残り50%を徐々に45分間に亙り添加した。このフラスコ
を90℃で15分間維持した。モノマー供給材料IIおよび開
始剤を2時間に亙り供給した。モノマー供給材料IIは
「ヴァーソール」64.0g、EA52.8g、ブチルアクリレート
(BA)28.8gおよびAN14.4gで構成されていた開始剤は
「ルパーソール11」0.48gおよび「ヴァーソール」10.00
gで構成されていた。モノマー供給材料IIおよび開始剤
の添加完了直後に、「ルパーソール11」0.78gおよび
「ヴァーソール1」10.00gから成るチェイス供給材料を
徐々に1時間に亙り添加した。この反応を更に1時間、
90℃で保持した。次に、フリードリッヒ凝縮器を蒸留ヘ
ッドと交換し、そして溶剤を真空下で最終固形分含量が
61.0%となるまで(150℃、1.5時間)除去した。不溶性
ポリマーの全モノマー組成は20%(MMA26.5%/EA43.5%
/AN30%)および80%(EA55%/BA30%/AN0.5%)であっ
た。最終生成物はブルックフィールド粘度(#2スピン
ドル、60rpm)4,400cpsを有していた。この生成物は試
料49と称する。
実施例 6:連続的添加による非水分散液の調製 他の非水分散液生成物が連続的供給法により、以下の
変更を伴い実施例5の方法に従って調製された。最初の
フラスコ・チャージは「ヴァーソール」108.8g中の可溶
性ポリマー試料13の88.9gから構成されていた。このフ
ラスコを90℃に加熱した後、EA27.2g、AN4.7gおよび
「ルパーソール11」0.18gから構成される全種チャージ
を加えた。温度を再び90℃に戻し、そしてモノマー供給
材料Iおよび開始剤供給材料の添加を開始した。モノマ
ー供給材料Iは「ヴァーソール」51.2g、EA54.4gおよび
AN9.7gで構成されていた。このモノマー供給材料Iを2
時間に亙り徐々に加えた。開始剤供給材料は「ルパーソ
ール11」0.48gおよび「ヴァーソール」10.0gから構成さ
れていた。この開始剤供給材料を3時間に亙り徐々に加
えた。モノマー供給材料Iの添加完了15分後に、モノマ
ー供給材料IIの一部を添加した。モノマー供給材料IIは
「ヴァーソール」4.3g、可溶性ポリマー試料13 44.4g、
MMA2.1g、EA3.5g、AN2.4gおよび「ルパーソール11」0.0
9gから構成されていた。温度を再び90℃に戻した後、モ
ノマー供給材料IIIを45分間に亙り徐々に添加した。モ
ノマー供給材料IIIはMMA4.3g、EA6.9g、AN4.8および
「ルパーソール」8.5gで構成されていた。開始剤供給材
料およびモノマー供給材料IIIの添加完了直後に、「ル
パーソール11」0.78gおよび「ヴァーソール」10.0gから
構成されるチェイス供給材料を1時間に亙り加えた。こ
の反応を90℃で更に1時間維持した。次いで、フリード
リッヒ凝縮器を蒸留ヘッドと交換し、真空下(150℃、
1.5時間)で最終固形分が60.2%になるまで溶剤を除去
した。不溶性ポリマー組成物80%(EA85%、AN15%)20
%(MMA26.5%、EA43.5%、AN30%)、かつ可溶性ポリ
マー(40%)対不溶性ポリマー(60%)の重量を有する
ものから生成された最終生成物(試料50)は粘度1,390c
ps(ブルックフィールド#2スピンドル、60rpm)およ
び容量平均粒度(ナノサイザー)253ナノメーターを有
していた。
実施例 7:非水分散液変性アルキドペイントおよび測定
値 先の実施例の非水分散液生成物を含有する二つのタイ
プのアルキドペイントを調製した。一方はグリーンペイ
ントであり、他方はイエローペイントであった。
グリーン着色ペイントの調製に際して、顔料粉砕物
(ボールミル粉砕物)を、クロムイエロー100重量部、
「フタロシアニン・グリーン」〔イー・アイ・デュポン
よりの「モナストラリ・グリーンB(Monastral Green
B)」〕21.25部、二酸化チタン(TiO2)(「デュポンR
−902」)28.5部、〔スペンサー・ケロッグ・プロダク
ツ(Spencer Kellog Products)よりのブチルアセテー
ト中85%〕のアルキド樹脂「アロプラッツ(Aropla
z)」352.94部およびブチルアセテート189.37部を用い
て調製した。顔料粉砕物はアルキドおよび非水分散液生
成物ならびに乾燥剤で溶解して、下記の配合定数を有す
るグリーンペイントを提供した。すなわち、それらは顔
料/バインダー(アルキド+非水分散液生成物)=15/8
5、固形分55wt%(溶解溶剤はブチルアセテート又はキ
シレンであった)、そして乾燥剤はバインダー基準でコ
バルト0.06%、ジルコニウム0.35%および「エクスギン
(Exkin)#2」0.22%から成る混合物であった。イエ
ロー着色ペイントの調製に際して、顔料粉砕物(ボール
ミル粉砕物)を、イエロー酸化鉄〔フィッザー・ピグメ
ンツ・インコーポレーテッド(Pfizer Pgments,In
c.)〕199.5重量部、TiO2(「デュポンR−902」)150.
5部、「アロプラッツ6440」233.06部およびキシレン11
9.63部を用いて調製した。この顔料粉砕物はアルキド樹
脂、非水分散液生成物および乾燥剤で溶解して、顔料/
バインダー比30/70、固形分60%(wt)を有するイエロ
ーペイントを抵抗する。乾燥剤は、コバルト0.08%、ジ
ルコニウム0.35%および「エクスキン#2」0.22%の組
み合わせであった。
次いで、下記のように調製した各アルキドペイントか
らそのペイントのフィルムをスチールパネル〔フッカー
・ケミカル・アンド・プラスチック・コーポレーション
(Hooker Chemical and Plastics Corp.)よりの「ボン
デライト(Bonderite1000」上にキャストした。各フィ
ルムについての乾燥時間は、示唆されている300gの重量
の代わりに100gあるいは500gの重量を採用した他はASTM
試験法D 1640−69セクション5.3.3を利用して測定し、
乾燥効果を観察した。乾燥時間は3個の対照に関して測
定した。
対照1:は本発明の非水分散液ポリマーを全く含有せず、
「アロプラッツ6440」アルキドを100%含むものであっ
た。
対照2:は溶液ポリマー〔ローム・アンド・ハース・カン
パニー「アクリロイド(ACRYLOID)(R)(B−67)〕20
重量%と共に「アロプラッツ6440」80%を含有するペイ
ントであった。
対照3:は低分子量溶液ポリマー(Mn約2,500、Tgc約90
℃)25重量%および「アロプラッツ6440」75%を含有す
るペイントであった。
比較対照 従来技術によって同様に調製したアルキド変性ポリマ
ーを含むアルキド樹脂ペイント配合物をもまた調製し、
そして比較目的に関して試験した。この生成物は以下の
ようにして調製した。実施例1に記載したような四つ口
丸底フラスコ中に、「カーギル(Cargill)5070」〔カ
ーギル・インコーポレーテッド(Cargill Inc.)〕408.
0g、固形分70重量%を含む長大豆油アルキド・ヘプタン
300.2gおよび「ヴァーソール」578.0gを含有するフラス
コ・チャージを加えた。このフラスコを窒素でパージ
し、窒素の正圧下に維持し、そして90℃に加熱した。種
チャージであって、過酸化ベンゾイル0.6g、過酸化ラウ
ロイル0.4g、MMA103.2g、EA174.0g、AN120.0gおよびア
クリル酸(AA)2.8gで構成されるものの一部を添加した
ところ、2、3度の温度低下をもたらした。温度が再び
90℃に達した後、モノマー供給および開始剤供給を3時
間に亙り徐々に開始し始めた。このモノマー供給材料
は、「ヴァーソール」450.0g、MMA206.4g、EA348.0g、A
N240.0gおよびAA5.6gから構成されていた。開始剤供給
材料は、過酸化ベンゾイル1.0g、過酸化ラウロイル0.6
g、エチルアセテート8.0gおよび「ヴァーソール」24.0g
から構成されていた。これら供給材料の添加完了直後
に、過酸化ラウロイル5.6g、「ソルヴェッソ100」8.0g
および「ヴァーソール」24.0gから構成されるチェイス
供給材料を1時間に亙り添加した。この反応は90℃で更
に1時間維持した。フリードリッヒ凝縮器を蒸留ヘッド
と交換し、溶剤を真空下で除去した。最終生成物は固形
分含量(150℃、1.5時間)52.7%、ブルックフィールド
粘度(#2スピンドル、60rpm)2,050cpsおよび容量平
均粒度340ナノメーターを有していた。「カーギル」ア
ルキド対非水分散液ポリマーの割合は19.2/81.8%であ
った。この生成物を上記の方法によるペイントを配合す
るために使用し、そしてそれらの結果は比較実験として
第3表中に示す。
全ての試験ペイントに関するフィルム特性は湿度50%
および温度75゜Fにおいて2週間自然乾燥後に測定し
た。フィルム厚さはゼネラル・エレクトリック・カンパ
ニーのゲージタイプDo−41を用いて測定し、そしてそれ
らが1.50±0.05ミルにおいて均一であることが判明し
た。これらフィルムの耐衝撃性は、ASTM G 14−72であ
るが、パイプの代わりにパネルを使用するものに従う落
錘試験により上記パネル上に調製されたフィルムについ
て測定された。全ての乾燥時間は対照#2と密接な関連
をもって行われ、かつ規格化されるので対照#2に関す
る乾燥時間は100gおよび500g試料について3.8および6.0
時間であった。従って、以下に報告される試料について
の不粘着時間は一定の対照#2乾燥時間であって、全て
の試料との比較をより精確に行わしめるものに関連す
る。Tgcデータはフォックスの等式を用いて計算した。
実施例 8:顔料沈降安定性 本発明の非水分散液を含有する実施例7のアルキドペ
イント配合物の顔料沈降安定性を対照1および対照2と
の比較において評価した。アルキド配合物を含有する2
オンスのバイアルを室温で貯蔵した。対照1を含有する
ものおよび対照2を含有するペイントは24時間以内に2
相に分離した。NAD生成物を含有するペイント配合物は
2箇月貯蔵後も1相のままであった。
このことは、本発明の非水分散液が従来の改質剤を超
えて、アルキド含有着色コーチングについて改良された
顔料沈降安定性を提供することを示している。
フロントページの続き (72)発明者 フレデリック ヘルバート ワルカー アメリカ合衆国ペンシルバニア州19440 ハットフイールド ダウニング ドラ イブ 1375

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第一ポリマー約10乃至約60重量%および非
    水媒質中に分散せさた第二ポリマー約90乃至約40重量%
    を含んで成り、前記非水媒質に前記第一ポリマーは可溶
    性、そして第二ポリマーは不溶性であり、そこでは前記
    第一ポリマーが前記第二ポリマー上に結合または吸着さ
    れており、前記第一ポリマーが約2,000乃至約40,000の
    範囲内の数平均分子量および約−10℃を超える計算ガラ
    ス転移温度を有することを特徴とする非水、アルキド非
    含有高分子分散液。
  2. 【請求項2】前記第二ポリマーが、前記非水媒質に可溶
    である1種類以上のモノマーから分散重合され、前記第
    二ポリマーは前記第一ポリマーおよび前記非水媒質の存
    在下で前記モノマーから重合されるものである請求項1
    記載の非水、アルキド非含有高分子分散液。
  3. 【請求項3】前記第一ポリマーがスチレン、スチレン異
    性体、メタクリル酸のアルキルエステル、アクリル酸の
    アルキルエステル、およびビニル含有モノマーから成る
    群から選択された1種類以上のモノマーから生成される
    請求項1または2記載の非水、アルキド非含有高分子分
    散液。
  4. 【請求項4】前記第二ポリマーがアクリル酸、メタクリ
    ル酸、(メタ)アクリル酸のC1〜C4アルキルエステル、
    グリコールのモノエステル、アクリルアミド、メタクリ
    ルアミド、(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニル、塩
    化ビニル、塩化ビニリデン、および不飽和酸の誘導体か
    ら成る群から選択された1種類以上のモノマーから生成
    される請求項1,2または3記載の非水、アルキド非含有
    高分子分散液。
  5. 【請求項5】前記第二ポリマーがアクリロニトリルから
    生成されるコポリマーを含んで成る請求項1,2または3
    記載の非水、アルキド非含有高分子分散液。
  6. 【請求項6】アルキド含有配合物と、少なくとも有効量
    の非水アルキド非含有高分子分散液とを混合する工程を
    含む前記アルキド含有配合物から形成されるコーチング
    の乾燥時間の短縮方法であって、前記高分子分散液が第
    一ポリマー約10乃至約60重量%および第二ポリマー約90
    乃至約40重量%を含んで成り、その場合前記第一ポリマ
    ーは前記第二ポリマー上に結合または吸着されており、
    第一ポリマーは非水媒質に可溶性であって、約2,000乃
    至約40,000の範囲内の数平均分子量および−10℃を超え
    る計算ガラス転移温度を有しており、そして前記第二ポ
    リマーは前記非水媒質に不溶であることを特徴とする前
    記方法。
  7. 【請求項7】非水媒質中に可溶であり、約2,000乃至約4
    0,000の範囲内の数平均分子量および−10℃を超える計
    算ガラス転移温度を有する第一ポリマーを、前記非水媒
    質に不溶である第二ポリマーに、第一ポリマー対第二ポ
    リマーの重量比約10:90乃至約60:40において、結合また
    は吸着させる工程、 前記結合ポリマーを非水媒質中に分散させる工程とを含
    んで成ることを特徴とするアルキド含有コーチングを変
    性するのに有用である非水、アルキド非含有高分子分散
    液の製造方法。
  8. 【請求項8】前記第二ポリマーが、前記非水媒質中で、
    少なくとも2種類のモノマーを重合媒質に対し連続的に
    供給して分散重合することにより形成されるコポリマー
    である請求項7記載の方法。
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