JP3441125B2 - カルボキシル基含有樹脂の可溶化剤および水性樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカルボキシル基含有樹脂
の可溶化剤およびそれを含有する水性樹脂組成物に関す
る。さらに詳しくは、臭いがなく、かつ水性樹脂の溶解
または分散安定性が良好で、しかも乾燥皮膜の耐水性が
良好な水性樹脂組成物を与える可溶化剤およびそれを用
いてえられた水性樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境問題、省資源、労働安全性お
よび災害などの見地から、印刷インキ、塗料、コ−ティ
ング剤、接着剤などの分野では、有機溶剤の使用を極力
抑えた水性樹脂組成物が使用されている。これら、水性
樹脂組成物は、カルボキシル基含有樹脂とそれを水中に
溶解または分散するための塩基性化合物からなってい
る。前記カルボキシル基含有樹脂としては、アクリル樹
脂、スチレン−アクリル樹脂、スチレン−マレイン酸樹
脂、スチレン−アクリル−マレイン樹脂、ポリエステル
樹脂、アルキッド樹脂、ポリウレタン樹脂などが利用さ
れ、目的に応じて使い分けられている。また、これらカ
ルボキシル基含有樹脂を水中に溶解または分散するため
の塩基性化合物としては、乾燥皮膜の耐水性、水性樹脂
組成物の乾燥性の点から、アンモニア水などの高揮発性
塩基性物質が一般的に使用されている。しかし、高揮発
性塩基性物質を使用した場合は、特有の臭いを有する、
作業環境が悪化するなどの問題がある。また、この問題
を回避するために、臭いのないジメチルアミノエタノ−
ルなどの不揮発性塩基性化合物、水酸化ナトリウムなど
の無機塩基性化合物が使用されているが、耐水性などが
低下するという問題を有するものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、水性樹脂組
成物における、前述の課題を解決しようとするもので、
臭いがなく、かつ水性樹脂の溶解または分散安定性が良
好で、しかも耐水性の良好な皮膜を与える水性樹脂組成
物を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、カルボキシル
基含有樹脂を水性媒体に溶解または分散させるための可
溶化剤であって、一般式（１）：

【０００５】

【化６】

【０００６】〔式中、Ｒ¹ およびＲ² は独立に炭素数１
〜４のアルキレン基、Ｒ³ は炭素数１〜４のアルキル
基、ＸおよびＹは独立に水素原子、ＮＨ₂ またはＯＨを
表わす（ただし、ＸおよびＹが同時に水素原子であるば
あい、ＸがＮＨ₂ でＹがＯＨであるばあい、およびＸが
ＯＨでＹがＮＨ₂ であるばあいを除く）〕で示されるア
ミン化合物とラクトン類との反応生成物である３級アミ
ノ基含有ラクトン変性物からなる可溶化剤に関する。

【０００７】本発明はさらに、カルボキシル基含有樹
脂、該樹脂を溶解または分散させるための可溶化剤およ
び水から主として構成される水性樹脂組成物において、
前記可溶化剤として、前記３級アミノ基含有ラクトン変
性物を含有することを特徴とする水性樹脂組成物に関す
る。

【０００８】

【作用および実施例】本発明の前記一般式（Ｉ）で示さ
れるアミン化合物とラクトン類との反応生成物である３
級アミノ基含有ラクトン変性物からなる可溶化剤は、臭
いがなく、作業環境の悪化が防止される。またこの可溶
化剤はカルボキシル基含有樹脂の可溶化力がすぐれてお
り、この可溶化剤でカルボキシル基含有樹脂を溶解また
は分散してえられた水性樹脂組成物は安定で保存性がよ
い。しかもこの水性樹脂組成物の乾燥皮膜は耐水性にす
ぐれている。

【０００９】前記一般式（１）においてＲ¹ およびＲ²
で表わされる炭素数１〜４のアルキレン基は直鎖状でも
分岐鎖状でもよく、たとえばメチレン基、エチレン基、
トリメチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基など
があげられる。

【００１０】前記一般式（１）においてＲ³ で表わされ
る炭素数１〜４のアルキル基は直鎖状でも分岐鎖状でも
よく、たとえばメチル基、エチル基、プロプル基、イソ
プロピル基、ブチル基、イソブチル基などがあげられ
る。

【００１１】前記一般式（１）で示されるアミン化合物
には、一般式（２）：

【００１２】

【化７】

【００１３】（式中、Ｒ⁴ は炭素数１〜４のアルキル
基、Ｙ¹ はＮＨ₂ またはＯＨを表わし、Ｒ² およびＲ³
は前記と同じである）で示されるアミン化合物、一般式
（３）：

【００１４】

【化８】

【００１５】（式中、Ｒ¹ 、Ｒ² およびＲ³ は前記と同
じである）で示されるアミン化合物、および一般式
（４）：

【００１６】

【化９】

【００１７】（式中、Ｒ¹ 、Ｒ² およびＲ³ は前記と同
じである）で示されるアミン化合物が含まれる。

【００１８】前記一般式（２）で示されるアミン化合物
としては、２−ジメチルアミノエタノ−ル、２−ジエチ
ルアミノエタノ−ル、３−ジメチルアミノプロパノ−
ル、ジメチルアミノエチルアミン、ジエチルアミノエチ
ルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルア
ミノプロピルアミン、ジブチルアミノプロピルアミンな
どが例示できる。

【００１９】前記一般式（３）で示されるアミン化合物
としては、メチルイミノビスエチルアミン、メチルイミ
ノビスプロピルアミン、メチルイミノビスブチルアミ
ン、エチルイミノビスエチルアミン、エチルイミノビス
プロピルアミン、エチルイミノビスブチルアミンなどが
例示できる。

【００２０】前記一般式（４）で示されるアミン化合物
としては、ブチルジエタノ−ルアミン、エチルジエタノ
−ルアミン、メチルジエタノ−ルアミンなどが例示でき
る。前記アミン化合物と反応させるラクトン類として
は、環の中に４以上、好ましくは５またはそれ以上の炭
素原子を有するものが使用できる。そして、好ましいラ
クトンとしては、５員環ないしは７員環のラクトンであ
り、具体的には、ε−カプロラクトン、γ−バレロラク
トン、γ−ブチロラクトンなどが例示できる。これらラ
クトン類は、アルキル基、アルコキシ基などの置換基を
有するものであってもよい。

【００２１】前記のアミン化合物とラクトン類を用いて
３級アミノ基含有ラクトン変性物を製造するには、通常
窒素などの不活性ガス雰囲気中で、１８０〜２２０℃で
加熱し、アミン化合物にラクトン類を開環付加反応させ
る。通常前記反応は無溶媒下で行なわれる。

【００２２】なお、反応促進剤として、オクチル酸第一
錫、ジブチル錫アセテ−ト、テトラブトキシチタネ−ト
など各種公知の触媒を使用することができる。

【００２３】アミン化合物に対するラクトン類の開環付
加は、一般式（２）のアミン化合物のばあいその１モル
に対して、ラクトン類１．０〜２．３モル、好ましく
は、１．０〜２．０モル、一般式（３）のアミン化合物
のばあいその１モルに対して、ラクトン類２．０〜２．
３モル、好ましくは２．０〜２．１モル、さらに好まし
くは２．０モル、一般式（４）のアミン化合物のばあい
その１モルに対して、ラクトン類１．７〜２．３モル、
好ましくは、１．７〜２．０モルを反応させることによ
って行なうのが好ましい。アミン化合物１モルに対する
ラクトン類のモル数が２．３モルを超える場合は、水性
樹脂の溶解または分散安定性などが低下する傾向にあ
る。また、アミン化合物に対するラクトン類のモル数
が、前記範囲より少ない場合は、えられる水性樹脂組成
物の乾燥皮膜の耐水性が低下する傾向にある。

【００２４】前記アミン化合物とラクトン類との反応生
成物は水易容性の液状物であり、とくに精製することな
くそのまま可溶化剤として使用できる。

【００２５】以上のようにしてえられる本発明の３級ア
ミノ基含有ラクトン変性物は下記の一般式（５）、一般
式（６）、一般式（７）によって表わされる構造を有す
るものと推定される。

【００２６】

【化１０】

【００２７】

【化１１】

【００２８】

【化１２】

【００２９】前記一般式（５）、（６）、（７）におい
て、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ およびＲ⁴ は前記と同じであり、
Ｙ² は−ＮＨ−または−Ｏ−を表わし、Ｒ⁵ はラクトン
類が開環した基を表わす。ｋは好ましくは１または２の
整数であり、またｍ、ｎ、ｐ、ｑは好ましくはそれぞれ
１の整数である。実際の反応生成物はこれらｋ、ｍ、
ｎ、ｐ、ｑがこれらの値より外れた化合物を若干量含む
混合物である。

【００３０】前記一般式（２）、（３）または（４）で
表わされるアミン化合物とラクトン類との反応生成物は
単独でまたは混合して使用できる。

【００３１】本発明においては、このようにしてえられ
た３級アミノ基含有ラクトン変性物を可溶化剤として使
用して、カルボキシル基含有樹脂を水中に溶解または分
散して水性樹脂組成物をうる。

【００３２】本発明においてカルボキシル基含有樹脂を
水中に溶解または分散する可溶化剤としては、本発明の
３級アミノ基含有ラクトン変性物の他に、水性樹脂組成
物の耐水性などの耐性を低下させない範囲で、臭いのな
いジメチルアミノエタノ−ルなどの不揮発性有機塩基性
化合物、水酸化ナトリウムなどの無機塩基性化合物を併
用することができる。

【００３３】本発明の可溶化剤を使用し、水中に溶解ま
たは分散するカルボキシル基含有樹脂としては、従来よ
り水性樹脂組成物に使用されている酸価２０〜３５０の
公知のカルボキシル基含有水溶性樹脂、カルボキシル基
含有水分散性樹脂が使用できる。

【００３４】具体的には、アクリル樹脂、スチレン−ア
クリル樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂、スチレン−ア
クリル−マレイン樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド
樹脂、ポリウレタン樹脂などが例示できる。ここでポリ
ウレタン樹脂としては、ポリエステルジオールとポリイ
ソシアネートとからえられるＮＣＯ末端ウレタンプレポ
リマーをカルボキシル基を有する鎖伸長剤で伸長したも
のが好ましく使用される。

【００３５】カルボキシル基含有樹脂に対する本発明の
可溶化剤の割合は、樹脂のカルボキシル基含有量などに
よって変わるものであるが、通常カルボキシル基含有樹
脂の１当量に対して、可溶化剤１当量の範囲が好まし
い。

【００３６】その他、使用目的に応じて、有機顔料、無
機顔料、体質顔料、染料、ブロッキング防止剤、消泡
剤、架橋剤、分散剤、レベリング剤、防腐剤、離型剤、
粘度調節剤、可塑剤、前記以外の樹脂などを適宜使用で
きる。

【００３７】以上の材料を使用してえられる本発明の水
性樹脂組成物は、印刷インキ、塗料、コ−ティング剤、
接着剤などのバインダ−に使用できる他、水性エマルジ
ョン合成の際の高分子乳化剤などとしても使用できる。

【００３８】以下、本発明を製造例、実験例をあげてよ
り具体的に説明するが、これに限定されるものではな
い。

【００３９】下記の３級アミノ基含有ラクトン変性物を
製造した。

【００４０】製造例１ 攪拌機、温度計、ジムロ−ト、窒素ガス導入管を付した
四つ口フラスコに、２−ジメチルアミノエタノ−ル８９
重量部（１モル）、ε−カプロラクトン１１４重量部
（１モル）、テトラブトキシチタネ−ト（２−ジメチル
アミノエタノ−ルとε−カプロラクトンの合計量に対し
て１００ｐｐｍ）を仕込み、窒素ガスを導入しながら１
９５〜２０５℃で２時間反応させて液状の３級アミノ基
含有ラクトン変性物１をえた。

【００４１】製造例２ 攪拌機、温度計、ジムロ−ト、窒素ガス導入管を付した
四つ口フラスコに、２−ジメチルアミノエチルアミン８
８重量部（１モル）、ε−カプロラクトン１１４重量部
（１モル）、テトラブトキシチタネ−ト（２−ジメチル
アミノエチルアミンとε−カプロラクトンの合計量に対
して１００ｐｐｍ）を仕込み、窒素ガスを導入しながら
１９５〜２０５℃で２時間反応させて液状の３級アミノ
基含有ラクトン変性物２をえた。

【００４２】製造例３ 攪拌機、温度計、ジムロ−ト、窒素ガス導入管を付した
四つ口フラスコに、メチルイミノビスエチルアミン１１
７重量部（１モル）、ε−カプロラクトン２２８重量部
（２モル）、テトラブトキシチタネ−ト（メチルイミノ
ビスエチルアミンとε−カプロラクトンの合計量に対し
て１００ｐｐｍ）を仕込み、窒素ガスを導入しながら１
９５〜２０５℃で２時間反応させて液状の３級アミノ基
含有ラクトン変性物３をえた。

【００４３】製造例４ 攪拌機、温度計、ジムロ−ト、窒素ガス導入管を付した
四つ口フラスコに、エチルジエタノ−ルアミン１３３重
量部（１モル）、ε−カプロラクトン２２８重量部（２
モル）、テトラブトキシチタネ−ト（エチルジエタノ−
ルアミンとε−カプロラクトンの合計量に対して１００
ｐｐｍ）を仕込み、窒素ガスを導入しながら１９５〜２
０５℃で２時間反応させて液状の３級アミノ基含有ラク
トン変性物４をえた。

【００４４】製造例５ 攪拌機、温度計、ジムロ−ト、窒素ガス導入管を付した
四つ口フラスコに、２−ジメチルアミノエチルアミン８
８重量部（１モル）、ε−カプロラクトン１０２．６重
量部（０．９モル）、テトラブトキシチタネ−ト（２−
ジメチルアミノエチルアミンとε−カプロラクトンの合
計量に対して１００ｐｐｍ）を仕込み、窒素ガスを導入
しながら１９５〜２０５℃で２時間反応させて液状の３
級アミノ基含有ラクトン変性物５をえた。

【００４５】製造例６ 攪拌機、温度計、ジムロ−ト、窒素ガス導入管を付した
四つ口フラスコに、２−ジメチルアミノエチルアミン８
８重量部（１モル）、ε−カプロラクトン２８５重量部
（２．５モル）、テトラブトキシチタネ−ト（２−ジメ
チルアミノエチルアミンとε−カプロラクトンの合計量
に対して１００ｐｐｍ）を仕込み、窒素ガスを導入しな
がら１９５〜２０５℃で２時間反応させて液状の３級ア
ミノ基含有ラクトン変性物６をえた。

【００４６】下記の水性樹脂組成物を調製した。

【００４７】実験例１ 攪拌機、温度計、ジムロ−ト、窒素ガス導入管を付した
四つ口フラスコに、イソフタル酸／アジピン酸（モル比
として５０／５０）と３−メチル−１，５−ペンタンジ
オ−ルからえられる平均分子量１０００のポリエステル
ジオ−ルを３００重量部およびイソホロンジイソシアネ
−ト１４６．５重量部を仕込み、窒素ガスを導入しなが
ら、９０〜９５℃で４時間反応させ、反応後、１−メチ
ル−２−ピロリドン１１８重量部、トリメチロ−ルプロ
パン１１．６重量部、ジメチロ−ルプロピオン酸４６．
３重量部を加え、１４０〜１５０℃でＮＣＯ基が消失す
るまで反応させた。なおえられたポリウレタン樹脂の酸
価は３８であった。反応完結後、１００℃まで冷却し、
水１０２４重量部および製造例１でえた３級アミノ基含
有ラクトン変性物１の７０．１重量部を加え水溶化し、
水性ポリウレタン樹脂溶液１をえた。

【００４８】実験例２ 攪拌機、温度計、ジムロ−ト、窒素ガス導入管を付した
四つ口フラスコに、イソフタル酸／アジピン酸（モル比
として５０／５０）と３−メチル−１，５−ペンタンジ
オ−ルからえられる平均分子量１０００のポリエステル
ジオ−ルを３００重量部およびイソホロンジイソシアネ
−ト１４６．５重量部を仕込み、窒素ガスを導入しなが
ら、９０〜９５℃で４時間反応させ、反応後、１−メチ
ル−２−ピロリドン１１８重量部、トリメチロ−ルプロ
パン１１．６重量部、ジメチロ−ルプロピオン酸４６．
３重量部を加え、１４０〜１５０℃でＮＣＯ基が消失す
るまで反応させた。反応完結後、１００℃まで冷却し、
水１０２５重量部および製造例２でえた３級アミノ基含
有ラクトン変性物２の６９．８重量部を加え水溶化し、
水性ポリウレタン樹脂溶液２をえた。

【００４９】実験例３ 攪拌機、温度計、ジムロ−ト、窒素ガス導入管を付した
四つ口フラスコに、イソフタル酸／アジピン酸（モル比
として５０／５０）と３−メチル−１，５−ペンタンジ
オ−ルからえられる平均分子量１０００のポリエステル
ジオ−ルを３００重量部およびイソホロンジイソシアネ
−ト１４６．５重量部を仕込み、窒素ガスを導入しなが
ら、９０〜９５℃で４時間反応させ、反応後、１−メチ
ル−２−ピロリドン１１８重量部、トリメチロ−ルプロ
パン１１．６重量部、ジメチロ−ルプロピオン酸４６．
３重量部を加え、１４０〜１５０℃でＮＣＯ基が消失す
るまで反応させた。反応完結後、１００℃まで冷却し、
水９７６重量部および製造例３でえた３級アミノ基含有
ラクトン変性物３の１１９．１重量部を加え水溶化し、
水性ポリウレタン樹脂溶液３をえた。

【００５０】実験例４ 攪拌機、温度計、ジムロ−ト、窒素ガス導入管を付した
四つ口フラスコに、イソフタル酸／アジピン酸（モル比
として５０／５０）と３−メチル−１，５−ペンタンジ
オ−ルからえられる平均分子量１０００のポリエステル
ジオ−ルを３００重量部及びイソホロンジイソシアネ−
ト１４６．５重量部を仕込み、窒素ガスを導入しなが
ら、９０〜９５℃で４時間反応させ、反応後、１−メチ
ル−２−ピロリドン１１８重量部、トリメチロ−ルプロ
パン１１．６重量部、ジメチロ−ルプロピオン酸４６．
３重量部を加え、１４０〜１５０℃でＮＣＯ基が消失す
るまで反応させた。反応完結後、１００℃まで冷却し、
水９７１重量部および製造例４でえた３級アミノ基含有
ラクトン変性物４の１２４．７重量部を加え水溶化し、
水性ポリウレタン樹脂溶液４をえた。

【００５１】実験例５ 攪拌機、温度計、ジムロ−ト、窒素ガス導入管を付した
四つ口フラスコに、酢酸エチル６００重量部を仕込み、
７５〜８５℃に加熱した後、窒素ガスを導入しながら、
メタクリル酸１２８重量部、メチルメタクリレ−ト９２
重量部、ブチルアクリレ−ト１００重量部、スチレン８
０重量部、および反応開始剤としてジタ−シャリ−ブチ
ルパ−オキサイド４重量部を混合したものを２時間かけ
て滴下した。さらに同温度に保ちながら２時間重合させ
た後、溶剤を減圧下に蒸発させて、酸価１８０、分子量
４００００の水性アクリル樹脂をえた。

【００５２】この水性アクリル樹脂１５０重量部を粉砕
した後、製造例１でえた３級アミノ基含有ラクトン変性
物１の９７．７重量部および水２５２．３重量部の混合
物中に攪拌混合し、９０℃で加熱溶解させて水性アクリ
ル樹脂溶液１をえた。

【００５３】実験例６ 攪拌機、温度計、ジムロ−ト、窒素ガス導入管を付した
四つ口フラスコに、イソフタル酸／アジピン酸（モル比
として５０／５０）と３−メチル−１，５−ペンタンジ
オ−ルからえられる平均分子量１０００のポリエステル
ジオ−ルを３００重量部およびイソホロンジイソシアネ
−ト１４６．５重量部を仕込み、窒素ガスを導入しなが
ら、９０〜９５℃で４時間反応させ、反応後、１−メチ
ル−２−ピロリドン１１８重量部、トリメチロ−ルプロ
パン１１．６重量部、ジメチロ−ルプロピオン酸４６．
３重量部を加え、１４０〜１５０℃でＮＣＯ基が消失す
るまで反応させた。反応完結後、１００℃まで冷却し、
水１０６５重量部および２０％アンモニア水２９．４重
量部を加え水溶化し、水性ポリウレタン樹脂溶液５をえ
た。

【００５４】実験例７ 攪拌機、温度計、ジムロ−ト、窒素ガス導入管を付した
四つ口フラスコに、イソフタル酸／アジピン酸（モル比
として５０／５０）と３−メチル−１，５−ペンタンジ
オ−ルからえられる平均分子量１０００のポリエステル
ジオ−ルを３００重量部およびイソホロンジイソシアネ
−ト１４６．５重量部を仕込み、窒素ガスを導入しなが
ら、９０〜９５℃で４時間反応させ、反応後、１−メチ
ル−２−ピロリドン１１８重量部、トリメチロ−ルプロ
パン１１．６重量部、ジメチロ−ルプロピオン酸４６．
３重量部を加え、１４０〜１５０℃でＮＣＯ基が消失す
るまで反応させた。反応完結後、１００℃まで冷却し、
水１０６３重量部およびジエタノ−ルアミン３０．８重
量部を加え水溶化し、水性ポリウレタン樹脂溶液６をえ
た。

【００５５】実験例８ 攪拌機、温度計、ジムロ−ト、窒素ガス導入管を付した
四つ口フラスコに、イソフタル酸／アジピン酸（モル比
として５０／５０）と３−メチル−１，５−ペンタンジ
オ−ルからえられる平均分子量１０００のポリエステル
ジオ−ルを３００重量部およびイソホロンジイソシアネ
−ト１４６．５重量部を仕込み、窒素ガスを導入しなが
ら、９０〜９５℃で４時間反応させ、反応後、１−メチ
ル−２−ピロリドン１１８重量部、トリメチロ−ルプロ
パン１１．６重量部、ジメチロ−ルプロピオン酸４６．
３重量部を加え、１４０〜１５０℃でＮＣＯ基が消失す
るまで反応させた。反応完結後、１００℃まで冷却し、
水１０２３重量部および２０％水酸化ナトリウム水溶液
６９．１重量部を加え水溶化し、水性ポリウレタン樹脂
溶液７をえた。

【００５６】実験例９ 攪拌機、温度計、ジムロ−ト、窒素ガス導入管を付した
四つ口フラスコに、イソフタル酸／アジピン酸（モル比
として５０／５０）と３−メチル−１，５−ペンタンジ
オ−ルからえられる平均分子量１０００のポリエステル
ジオ−ルを３００重量部およびイソホロンジイソシアネ
−ト１４６．５重量部を仕込み、窒素ガスを導入しなが
ら、９０〜９５℃で４時間反応させ、反応後、１−メチ
ル−２−ピロリドン１１８重量部、トリメチロ−ルプロ
パン１１．６重量部、ジメチロ−ルプロピオン酸４６．
３重量部を加え、１４０〜１５０℃でＮＣＯ基が消失す
るまで反応させた。反応完結後、１００℃まで冷却し、
水１０２９重量部および製造例５でえた３級アミノ基含
有ラクトン変性物５の６５．８重量部を加え水溶化し、
水性ポリウレタン樹脂溶液８をえた。

【００５７】実験例１０ 攪拌機、温度計、ジムロ−ト、窒素ガス導入管を付した
四つ口フラスコに、イソフタル酸／アジピン酸（モル比
として５０／５０）と３−メチル−１，５−ペンタンジ
オ−ルからえられる平均分子量１０００のポリエステル
ジオ−ルを３００重量部およびイソホロンジイソシアネ
−ト１４６．５重量部を仕込み、窒素ガスを導入しなが
ら、９０〜９５℃で４時間反応させ、反応後、１−メチ
ル−２−ピロリドン１１８重量部、トリメチロ−ルプロ
パン１１．６重量部、ジメチロ−ルプロピオン酸４６．
３重量部を加え、１４０〜１５０℃でＮＣＯ基が消失す
るまで反応させた。反応完結後、１００℃まで冷却し、
水９６５重量部および製造例６でえた３級アミノ基含有
ラクトン変性物６の１２８．８重量部を加え水溶化し、
水性ポリウレタン樹脂溶液９をえた。

【００５８】実験例１１ 攪拌機、温度計、ジムロ−ト、窒素ガス導入管を付した
四つ口フラスコに、酢酸エチル６００重量部を仕込み、
７５〜８５℃に加熱した後、窒素ガスを導入しながら、
メタクリル酸１２８重量部、メチルメタクリレ−ト９２
重量部、ブチルアクリレ−ト１００重量部、スチレン８
０重量部、および反応開始剤としてジタ−シャリ−ブチ
ルパ−オキサイド４重量部を混合したものを２時間かけ
て滴下した。さらに同温度に保ちながら２時間重合させ
た後、溶剤を減圧下に蒸発させて、酸価１８０、分子量
４００００の水性アクリル樹脂をえた。

【００５９】この水性アクリル樹脂１５０重量部を粉砕
した後、ジエタノ−ルアミン５０．５重量部および水２
９９．５重量部の混合物中に攪拌混合し、９０℃で加熱
溶解させて水性アクリル樹脂溶液２をえた。

【００６０】評価試験 実験例１〜４、実験例６〜１０でえたそれぞれの水性ポ
リウレタン樹脂溶液１〜９、実験例５、実験例１１でえ
たそれぞれの水性アクリル樹脂溶液１、２の臭気、可溶
化力の評価を表１に示した。

【００６１】また、実験例１〜４、実験例６〜１０でえ
たそれぞれの水性ポリウレタン樹脂溶液１〜９を印刷イ
ンキ用バインダ−として用い、それぞれの樹脂性能の評
価を行った。各印刷インキは以下の組成により混合、練
肉して製造した。

【００６２】 水性ポリウレタン樹脂溶液 ４６．７重量部 シアニンブル− １４．０重量部 水 ３９．３重量部 それぞれの印刷インキを使用し、二軸延伸ポリプロピレ
ンフィルム（以下ＯＰＰという、東洋紡績（株）社製
Ｐ−２１６１、厚さ３０μｍ）に印刷し、接着性、耐水
性を評価し、結果を表１に示した。

【００６３】また、実験例５、実験例１１でえたそれぞ
れの水性アクリル樹脂溶液１、２を印刷インキ用バイン
ダ−として用い、それぞれの樹脂性能の評価を行った。
各印刷インキは以下の組成により混合、練肉して製造し
た。

【００６４】 水性アクリル樹脂溶液 ５０．０重量部 シアニンブル− ３０．０重量部 消泡剤 ０．４重量部 水 １７．６重量部 それぞれの印刷インキを使用し、コ−ト紙上に印刷し、
耐水性を評価し、結果を表１に示した。

【００６５】各評価方法はつぎの通りである。

【００６６】（１）臭気 水性樹脂溶液の臭いを嗅ぎ、臭気のないものを○、臭気
のあるものを×として評価した。

【００６７】（２）可溶化力 水性樹脂１当量に対して１当量の可溶化剤を加え、その
ときの水性樹脂溶液の安定性、外観、凝集を調べ、問題
のないものを○、問題のあるものを×として評価した。

【００６８】（３）接着性 各インキを使用し、ＯＰＰに印刷を施したものを１日放
置後、印刷面にセロハンテ−プを貼り付け、これを急速
にはがしたとき、印刷皮膜がはがれないものを○、はが
れるものを×として評価した。

【００６９】（４）フィルムに印刷してえられた印刷物
の耐水性 各インキを使用し、ＯＰＰに印刷を施したものを１日放
置後、水に浸漬し、もみテストを行い、印刷皮膜がはが
れないものを○、はがれるものを×として評価した。

【００７０】（５）コ−ト紙に印刷してえられた印刷物
の耐水性 各インキを使用し、コ−ト紙に印刷を施したものを学振
型耐摩堅牢度試験機にセットし、試験機のア−ム部分に
晒布を取り付けて、水を充分に含ませた状態で印刷面に
当て、荷重２００ｇで１００回摩擦を行い、印刷物に傷
がないものを○、傷があるものを×として評価した。

【００７１】

【表１】

【００７２】実験例１〜５に示されるごとく、本発明の
３級アミノ基含有ラクトン変性物を可溶化剤として使用
してえられた水性樹脂溶液のばあいは、臭気、可溶化
力、耐水性のいずれの評価項目においてすぐれている。
また実験例１〜４に示されるごとく、水性ポリウレタン
樹脂溶液のばあいは接着性もすぐれている。

【００７３】これに対して、実験例６に示されるごと
く、アンモニア水を可溶化剤として用いたばあい、臭気
がある。また実験例８に示されるごとく、水酸化ナトリ
ウムを可溶化剤として使用したばあい、皮膜の耐水性が
劣る。また実験例７、１１に示されるごとく、ジエタノ
ールアミンを可溶化剤として使用したばあいも皮膜の耐
水性が劣る。さらに実験例９、１０に示されるごとく、
アミノ化合物に対するラクトン類の反応割合の過少な３
級アミノ基含有ラクトン変性物のばあい、皮膜の耐水性
が劣り、一方アミノ化合物に対するラクトン類の反応割
合の過多な３級アミノ基含有ラクトン変性物のばあい、
可溶化力が劣る。

【００７４】

【発明の効果】本発明の特定の可溶化剤を使用した水性
樹脂組成物は、臭いがなく、かつ水性樹脂の溶解または
分散安定性がよく、しかも良好な耐水性を有する皮膜を
与える。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−21475（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08K 3/00 - 13/08 C08L 1/00 - 101/16 C09D 5/00 - 201/10 C09J 11/00 - 201/10

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カルボキシル基含有樹脂を水性媒体に溶
   解または分散させるための可溶化剤であって、一般式
   （１）： 【化１】 〔式中、Ｒ¹ およびＲ² は独立に炭素数１〜４のアルキ
   レン基、Ｒ³ は炭素数１〜４のアルキル基、ＸおよびＹ
   は独立に水素原子、ＮＨ₂ またはＯＨを表わす（ただ
   し、ＸおよびＹが同時に水素原子であるばあい、ＸがＮ
   Ｈ₂ でＹがＯＨであるばあい、およびＸがＯＨでＹがＮ
   Ｈ₂ であるばあいを除く）〕で示されるアミン化合物と
   ラクトン類との反応生成物である３級アミノ基含有ラク
   トン変性物からなる可溶化剤。
2. 【請求項２】 前記３級アミノ基含有ラクトン変性物
   が、一般式（２）： 【化２】 （式中、Ｒ⁴ は炭素数１〜４のアルキル基、Ｙ¹ はＮＨ
   ₂ またはＯＨを表わし、Ｒ² およびＲ³ は前記と同じで
   ある）で示されるアミン化合物１モルとラクトン類１．
   ０〜２．３モルとの反応生成物である請求項１記載の可
   溶化剤。
3. 【請求項３】 前記３級アミノ基含有ラクトン変性物
   が、一般式（３）： 【化３】 （式中、Ｒ¹ 、Ｒ² およびＲ³ は前記と同じである）で
   示されるアミン化合物１モルとラクトン類２．０〜２．
   ３モルとの反応生成物である請求項１記載の可溶化剤。
4. 【請求項４】 前記３級アミノ基含有ラクトン変性物
   が、一般式（４）： 【化４】 （式中、Ｒ¹ 、Ｒ² およびＲ³ は前記と同じである）で
   示されるアミン化合物１モルとラクトン類１．７〜２．
   ３モルとの反応生成物である請求項１記載の可溶化剤。
5. 【請求項５】 カルボキシル基含有樹脂、該樹脂を溶解
   または分散させるための可溶化剤および水から主として
   構成される水性樹脂組成物において、前記可溶化剤とし
   て、一般式（１）： 【化５】 〔式中、Ｒ¹ およびＲ² は独立に炭素数１〜４のアルキ
   レン基、Ｒ³ は炭素数１〜４のアルキル基、ＸおよびＹ
   は独立に水素原子、ＮＨ₂ またはＯＨを表わす（ただ
   し、ＸおよびＹが同時に水素原子であるばあい、ＸがＮ
   Ｈ₂ でＹがＯＨであるばあい、およびＸがＯＨでＹがＮ
   Ｈ₂ であるばあいを除く）〕で示されるアミン化合物と
   ラクトン類との反応生成物である３級アミノ基含有ラク
   トン変性物を含有することを特徴とする水性樹脂組成
   物。