JPH01210471A

JPH01210471A - 水性塗料

Info

Publication number: JPH01210471A
Application number: JP3507388A
Authority: JP
Inventors: Matsunori Yasuyoshi; 松則安吉
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1988-02-19
Filing date: 1988-02-19
Publication date: 1989-08-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は水性塗料に関し、詳しくは硬化時間の短縮され
た水性塗料に関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕各種
塗料のうち、常温硬化型または強制乾燥型の塗料分野に
おいても大気汚染防止や人身安全確保の見地などから、
有機溶剤を希釈剤とする溶剤型塗料に代わって水を希釈
剤とする水性塗料へと移行している。

水性塗料のうち、大気中で酸化重合して塗膜を形成する
塗料としては、液状ポリブタジェンに無水マレイン酸を
反応させ、次いで水またはアルコールで開環したマレイ
ン化ポリブタジェンを不飽和脂肪酸グリシジルエステル
でエステル化し、さらに塩基で中和し、有機酸金属塩を
添加してなる塗料が知られている（特公昭６０−５３０
７１号公報）。この水性塗料は耐水性、耐熱水性にすぐ
れてはいるものの、硬化塗膜を得るまでに要する時間が
長いという不都合があった。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本発明は、比較的短時間で硬化膜を得ることので
きる水性塗料を開発すべく検討した結果、従来技術にお
ける液状ポリブタジェンに代えて、水酸基含有液状ジエ
ン系重合体を用いることが有効であることを見出し、本
発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、水酸基含有液状ジエン系重合体と
無水マレイン酸との反応生成物を水および／またはアル
コールで処理し、該処理物を不飽和脂肪酸グリシジルエ
ステルでエステル化し、次いで塩基および有機酸金属塩
を添加してなる水性塗料を提供するものである。

本発明で用いる水酸基含有液状ジエン系重合体としては
、分子鎖内部または分子鎖末端に水酸基を有する数平均
分子量が３００〜２５０００、好ましくは５００〜１ｏ
ｏｏｏの液状ジエン系重合体が用いられる。ここで水酸
基の含有量は通常０、１〜１０ｍｅｑ／ｇ、好ましくは
０．３〜７　ｎ＋ｅｑ／　ｇである。

これらの液状ジエン系重合体としては炭素数４〜１２の
ジエン重合体、ジエン共重合体、さらにはこれらジエン
モノマーと炭素数２〜２２のα−オレフィン性付加重合
性モノマーとの共重合体などがある。具体的にはブタジ
ェンホモポリマー。

イソプレンホモポリマー、クロロプレンホモポリマー、
ブタジェン−スチレンコポリマー、ブタジェン−イソプ
レンコポリマー、ブタジェン−アクリロニトリルコポリ
マー、ブタジェン−２−エチルヘキシルアクリレートコ
ポリマー、ブタジェン−ｎ−オクタデシルアクリレート
コポリマーなどを例示することができる。これら液状ジ
エン系重合体は、例えば液状反応媒体中で共役ジエンモ
ノマーを過酸化水素の存在下、加熱反応させることによ
り製造することができる。

本発明では上記した水酸基含有液状ジエン系重合体を用
いることにより、従来の塗料に比べて硬化速度が早い。

これは、液状ジエン系重合体に含まれる水酸基の一部が
無水マレイン酸と反応して該液状ジエン系重合体中に２
重結合が残存するためであると考えられる。従って、水
酸基の含有量は上記範囲内にあることが好ましい。

本発明の塗料は、まず上記水酸基含有液状ジエン系重合
体と無水マレイン酸とを反応させてマレイン化物を得、
このマレイン化物を開環処理したものを不飽和脂肪酸グ
リシジルエステルでエステル化し、次いで塩基および有
機酸金属塩を添加してなるものである。水酸基含有液状
ジエン系重合体と無水マレイン酸とを反応させマレイン
化物を得るには、水酸基含有液状ジエン系重合体１００
重量部に対して無水マレイン酸５〜５０重量部、好まし
くは１０〜３０重量部を混合し、５０〜２００°Ｃ１好
ましくは８０−１５０°Ｃの温度で２〜１２時間、好ま
しくは３〜１０時間反応させればよい。

ここで、マレイン酸の配合量が上記割合よりも少ないと
、水酸基含有液状ジエン系重合体のマレイン化が十分で
なく、硬化が困難となり、また上記割合を超えると、未
反応マレイン酸が多量に含まれるために貯蔵安定性に欠
けることとなり好ましくない。

次に、得られたマレイン化物を水および／またはアルコ
ール（水とアルコールの混合物でもよい）で開環処理を
行なう。本発明で用いるアルコールは１価アルコールま
たは２価アルコールで、炭素数１〜１８のメタノール、
エタノール、プロピルアルコール、デシルアルコール、
ウンデシルアルコールなどの飽和アルコール類、アリル
アルコールなどの不飽和アルコール類、また、これらの
直鎖あるいは分枝のアルコール類のほか、シクロヘキサ
ノール、ベンジルアルコール、フルフリルアルコールな
どの環状アルコール類、エチレングリコールモノエチル
エーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジ
エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレング
リコールモノブチルエーテルなどのエーテルアルコール
類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオ
ペンチルグリコール、ヘキシレングリコール、１．３−
プロパンジオール、１．３−ブタンジオール。

１．４−ブタンジオールなどのジオール類を挙げること
ができる。開環の条件は、マレイン化物１００重量部に
対し水および／またはアルコールを２０〜５００重量部
加え混合し、３０〜１８０℃、好ましくは５０〜１５０
℃の温度で０．５〜１０時間、好ましくは１〜８時間反
応させればよい。

さらに、得られた開環処理物を不飽和脂肪酸グリシジル
エステルを用いてエステル化物とする。

本発明で用いる不飽和脂肪酸グリシジルエステルは、天
然の乾性油または半乾性油から得られる長鎖不飽和脂肪
酸の混合物またはこの混合物から不飽和度の高い成分を
抽出したものとエビクロルヒドリノを反応させてグリシ
ジルエステルとしたものが用いられる。なお、ここで用
いる乾性油としてはアマニ油、桐油、トール油、大豆油
、ヌカ油。

サフラワー油などが挙げられる。また、不飽和度の高い
成分としてはエレオステアリン酸、リルイン酸、リノー
ル酸、脱水ヒマシ油脂肪酸、オレイン酸などが挙げられ
る。エステル化の条件は、開環処理物１００重量部に対
し上記不飽和脂肪酸グリシジルエステル２０〜１００重
量部、好ましくは３０〜８０重量部を添加混合し、８０
〜１６０°Ｃ１好ましくは１００〜１５０°Ｃの温度で
１〜５時間、好ましくは２〜４時間反応させる。

このようにして得られたエステル化物は酸価が２０〜１
５０と高いため、このままで塗料とすると保存中に加水
分解を起すので好ましくない。そこで、本発明ではエス
テル化物の残存カルボキシル基を塩基により中和し、水
溶性、水分散性を付与する。中和に用いる塩基としては
、アンモニア。

モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン
、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミ
ン、モノエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミ
ン、Ｎ−ジメチルエタノールアミン、モノイソプロパツ
ールアミンなどがあげられ、その添加量はカルボキシル
基を中和するに足る量である。さらに、本発明では硬化
促進剤として有機酸金属塩を添加する。添加する有機酸
金属塩としてはナフテン酸鉛、ナフテン酸カルシウム、
ナフテン酸コバルト、ナフテン酸マンガン。

ナフテン酸ジルコニウムなどがあげられ、添加量は金属
換算値で０．０１〜１．５０重量部、好ましくは０．０
５〜１．００重量部である。なお、本発明では、エステ
ル化物に塩基および有機酸金属塩を添加する順序に制限
はなく、エステル化物を塩基で中和後に有機酸金属塩を
添加しても、エステル化物に有機酸金属塩を添加した後
に塩基で中和しても、添加量が上記範囲内ならば支障は
ない。

また、本発明の塗料は上記成分から成るものであるが、
所望により顔料やアルコール、エーテル。

エステル、アミド、ケトンなどの溶剤を加えてもよい。

（実施例）次に、本発明を実施例により説明する。

実施例１末端に水酸基を含有する液状ポリブタジェン（Ｒ−４５
ＨＴ、出光アーコ■製、数平均分子量２８００、水酸基
含有量０．７９ｍｅｑ／ｇ　）　１００重量部、無水マ
レイン酸２０重量部および重合防止剤として２．６−ジ
ーｔ−ブチル−４−メチルフェノール０．２重量部をフ
ラスコに採収し、窒素ガスにて置換し、攪拌しながら１
００°Ｃで６時間加熱した後、内容物温度を８０°Ｃま
で下げ、無水マレイン酸の全量を開環するに要する水の
３倍量に当る蒸留水１０．５重量部を加えて９５°Ｃで
３時間加熱した。続いて、１１０°Ｃで２時間加熱した
。

次に、内容物温度を９０°Ｃに降温し、この温度を保ち
ながら減圧下に過剰の水を除去した。このようにして得
られた開環マレイン化物１００重量部に対して大豆油脂
肪酸グリシジルエステル６５重量部を加えて、攪拌しな
がら１２０°Ｃで３時間エステル化した後、内容物を７
０°Ｃに降温し、イソプロピルアルコール２０重量部、
ブチルセロソルブ１６重量部を加えて希釈し、固形分８
０重量％で酸価４８のエステル化物を得た。このように
して得られたエステル化物１００重量部に対してナフテ
ン酸コバルトナフテン酸鉛、ナフテン酸カルシウムをそ
れぞれ金属換算値で０．０６重量部。

０．６重量部、０．２重量部加え、さらにエステル化物
を中和するためにトリメチルアミン６．６重量部加えて
混合し、これに蒸留水１７５重量部を加えて水性塗料を
得た。

このようにして得られた水性塗料をガラス板上に乾燥塗
膜の厚さが２０μになるように塗布し、室温で放置し、
硬化時間および１０日経過したものを５０℃の温水中に
３日間浸漬した後の白化の有無を調べた。この結果を第
１表に示す。

ポリブタジェンの代わりに末端に水酸基を含有する液状
ポリイソプレン（数平均分子量２０００゜水酸基含有量
０．９２ｍｅｑ／ｇ）を用いたこと以外は、実施例１と
同様の操作を行なった。この結果を第１表に示す。

比較例実施例１において、末端に水酸基を含有する液状ポリブ
タジェンの代わりに液状ポリブタジェン（ｌ、２−ビニ
ル型８９％および１．４−１ランス型１１％の構造、数
平均分子量１０５０）を用いたこと以外は、実施例１と
同様の操作を行なった。

この結果を第１表に示す。

第１表〔発明の効果〕本発明の水性塗料は、短時間で硬化塗膜が得られる上に
、得られた硬化塗膜は耐水性、耐熱水性がよい、従って
、本発明の水性塗料は短時間に硬化塗膜の形成が要求さ
れる場合の塗料として好適である。

特許出願人　出光石油化学株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）水酸基含有液状ジエン系重合体と無水マレイン酸
との反応生成物を水および／またはアルコールで処理し
、該処理物を不飽和脂肪酸グリシジルエステルでエステ
ル化し、次いで塩基および有機酸金属塩を添加してなる
水性塗料。