JPH0211607B2 - - Google Patents

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JPH0211607B2
JPH0211607B2 JP2446181A JP2446181A JPH0211607B2 JP H0211607 B2 JPH0211607 B2 JP H0211607B2 JP 2446181 A JP2446181 A JP 2446181A JP 2446181 A JP2446181 A JP 2446181A JP H0211607 B2 JPH0211607 B2 JP H0211607B2
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JP
Japan
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group
monomer
polymerizable
parts
acid
Prior art date
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Application number
JP2446181A
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Japanese (ja)
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JPS57139111A (en
Inventor
Tamotsu Yoshioka
Shinichi Ishikura
Kazunori Kanda
Ryuzo Mizuguchi
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Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Paint Co Ltd filed Critical Nippon Paint Co Ltd
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Publication of JPS57139111A publication Critical patent/JPS57139111A/en
Publication of JPH0211607B2 publication Critical patent/JPH0211607B2/ja
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【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は両イオン性基を有する重合性単量体
と、分子内に2個以上のラジカル重合可能な不飽
和基を有する単量体と、それ以外の重合可能な単
量体とを構成成分とする新規な両イオン性基含有
共重合体およびその製造法、さらに該両イオン性
基含有共重合体を成分とする塗料組成物に関す
る。 本発明者らは先に新規な重合可能な両イオン性
化合物を合成し、特許出願中である(特願昭53―
123899号、特願昭53―125996号)。 該化合物は、式 〔式中、R1,R2,R3,R4はそれぞれH,CH3
C2H5のいずれかであり、R5はHか、または鎖中
に―SO―基、―COO―基、―O―基のいずれか
を含んでいることもあるC1〜C20のアルキル基で
あり、R6′は―OH基、―SH基、―SR7基(R7
C1〜C4のアルキル基)のいずれかで置換されて
いることもありそして1個もしくは複数個のC1
〜C4のアルキル基で置換されていることもある
C1〜C12のアルキレン基であり、AはCOOH基ま
たはSO3H基である。〕 または式、 〔式中、R8,R9,R10はそれぞれHまたはC1
C6のアルキル基であり、R11はHか、鎖中に―SO
―基、―COO―基、―O―基のいずれかを含ん
でいることもあるC1〜C20のアルキル基か、また
The present invention consists of a polymerizable monomer having an amphoteric group, a monomer having two or more radically polymerizable unsaturated groups in the molecule, and other polymerizable monomers. The present invention relates to a novel amphoteric group-containing copolymer, a method for producing the same, and a coating composition containing the amphoteric group-containing copolymer as a component. The present inventors have previously synthesized a new polymerizable amphoteric compound, and are currently applying for a patent (Patent application filed in 1983-
No. 123899, patent application No. 125996 (1973). The compound has the formula [In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 are H, CH 3 ,
is either C 2 H 5 and R 5 is H, or a C 1 to C 20 group that may contain a -SO- group, -COO- group, or -O- group in the chain. It is an alkyl group, and R 6 ′ is -OH group, -SH group, -SR 7 group (R 7 is
C 1 -C 4 alkyl groups) and one or more C 1
~May be substituted with a C4 alkyl group
It is a C1 - C12 alkylene group, and A is a COOH group or a SO3H group. ] or expression, [In the formula, R 8 , R 9 , R 10 are each H or C 1 to
It is a C 6 alkyl group, and R 11 is H or -SO in the chain.
a C 1 to C 20 alkyl group, which may contain either a - group, a -COO- group, an -O- group, or

【式】基であり、R12′は1個 もしくは複数個のC1〜C6のアルキル基で置換さ
れていることもあるC2〜C12のアルキレン基であ
る。〕 で示される重合性アミノ酸化合物である。 これらの化合物のアミノ基と酸基の部分は、例
えば、式 〔式中、―B―は―COO―または―SO3―を表
わす。〕 で示される互変異性体の混合状態として存在す
る。さらに、上式のイオン性部分は系がおかれた
環境により、式 の如く変化する。 従つて、親水性度やPHなど系の環境を制御する
ことによりこの化合物のイオン部分に任意の形態
をとらせ、それに応じた特性を発現させることが
できる。そしてこの型の化合物は良好な反応性、
界面活性、電気化学的性質、生物化学的性質等を
有する。 本発明の目的は、かゝる化合物の優れた特性に
着目し、該化合物の各種分野における利用開発を
計ることにある。 一方、高分子工業の分野では、近年省資源と公
害防止の観点から、従来多用された溶剤型の樹脂
ワニスに代わり水系樹脂が重視され、これに関す
る開発研究が増加している。エマルジヨン樹脂は
水系樹脂の中でも特に高い分子量の高分子体を利
用し得る系として特徴を有するもので、通常低分
子量の界面活性剤を必須成分とし、これにより樹
脂粒子が水中に分散安定されているが、この界面
活性剤が成型品中に残存するために、耐水性や強
度などの成型品としての機能を損う点で大きな欠
陥を有している。 既に本発明者らは、前記の型の両イオン性単量
体化合物と通常の重合性単量体とを、水性媒体中
で二液滴下法により共重合させることにより、界
面活性剤を含有しないソープフリーのエマルジヨ
ン樹脂を製造することに成功した(特願昭54―
46510号)。 本発明の目的は、ソープフリー型で、しかも高
揮発分に設定してもブツ発生がなく、単一粒径の
樹脂粒子が存在していて、化学的、機械的安定性
にすぐれ、反応性が良好であるエマルジヨン樹脂
をつくる共重合体を提供することである。 本発明のさらに他の目的は、前記の型の両イオ
ン性単量体化合物および通常の重合性単量体のほ
かに、分子内に2個以上のラジカル重合可能なエ
チレン性不飽和基を有する単量体を第三の成分と
して共重合させることにより、該第三の成分を含
有しない共重合体に比較してエマルジヨン樹脂塗
料組成物の塗膜性能を一層向上させることであ
る。 本発明によれば、 (a) 式 (式中、RはHかまたはCH3,R2はHかま
たは鎖中に―SO―基、―COO―基、―O―基
を含んでいてもよいC1〜C20のアルキル基、R3
はC1〜C12のアルキレン基またはフエニレン基、
Aは―COOHまたは―SO3H基である。)で示
される重合性アミノ酸化合物から選ばれる少な
くとも1種と、 (b) 分子内に2個以上のラジカル重合可能なエチ
レン性不飽和基を有する単量体の少なくとも1
種と、 (c) 前記(a)および(b)以外の重合性単量体の少なく
とも1種 とを構成成分とする両イオン性基含有共重合体の
エマルジヨン樹脂が提供される。 本発明の他の局面によれば、前記の両イオン性
基含有共重合体は、前記(a),(b)および(c)の単量体
を水性媒体中で二液滴下法により共重合させるこ
とによつて製造される。 さらに本発明によれば、前記両イオン性基含有
共重合体を樹脂エマルジヨンとして含有する塗料
組成物が提供され、該塗料組成物は前記(a)成分単
量体の特性によるすぐれた特徴を損うことなく、
前記(b)成分の特性により、それを含有しない場合
に比較して、塗料組成物から得られる焼付け塗膜
の耐水性、耐溶剤性,光沢などその性能を一層向
上させることができる。 本発明において、(a)成分の上記式〔〕で示さ
れる重合性アミノ酸化合物は、ベンジルハライド
化合物と1級乃至2級アミノ基をもつアミノスル
ホン酸化合物とを反応させることにより、製造す
ることもできる。 かゝる式〔〕の重合性アミノ酸化合物の具体
例としては、 N―(ビニルベンジル)タウリン、 N―(イソプロペニルベンジル)タウリン、 2―{N―(ビニルベンジル)}アミノプロパ
ンスルホン酸―(1)、 2―{N―(イソプロペニルベンジル)}アミ
ノプロパンスルホン酸―(1)、 1―{N―(ビニルベンジル)}アミノプロパ
ンスルホン酸―(2)、 1―{N―(イソプロペニルベンジル)}アミ
ノプロパンスルホン酸―(2)、 3―{N―(ビニルベンジル)}アミノブタン
スルホン酸―(2)、 3―{N―(イソプロペニルベンジル)}アミ
ノブタンスルホン酸―(2)、 2―{N―(ビニルベンジル)}アミノブタン
スルホン酸―(1)、 2―{N―(イソプロペニルベンジル)}アミ
ノブタンスルホン酸―(1)、 1―{N―(ビニンベンジル)}アミノ―2―
メチルプロパンスルホン酸―(2)、 1―{N―(イソプロペニルベンジル)}アミ
ノ―2―メチルプロパンスルホン酸―(2)、 3―{N―(ビニルベンジル)}アミノペンタ
ンスルホン酸―(2)、 3―{N―(イソプロペニルベンジル)}アミ
ノペンタンスルホン酸―(2)、 4―{N―(ビニルベンジル)}アミノ―2―
メチルペンタンスルホン酸―(3)、 4―{N―(イソプロペニルベンジル)}アミ
ノ―2―メチルペンタンスルホン酸―(3)、 3―{N―(ビニルベンジル)}アミノプロパ
ンスルホン酸―(1)、 3―{N―(イソプロペニルベンジル)}アミ
ノプロパンスルホン酸―(1)、 4―{N―(ビニルベンジル)}アミノブタン
スルホン酸―(2)、 4―{N―(イソプロペニルベンジル)}アミ
ノブタンスルホン酸―(2)、 4―{N―(ビニルベンジル)}アミノブタン
スルホン酸―(1)、 4―{N―(イソプロペニルベンジル)}アミ
ノブタンスルホン酸―(1)、 5―{N―(ビニルベンジル)}アミノペンタ
ンスルホン酸―(1)、 5―{N―(イソプロペニルベンジル)}アミ
ノペンタンスルホン酸―(1)、 10―{N―(ビニルベンジル)}アミノデカン
スルホン酸―(1)、 10―{N―(イソプロペニルベンジル)}アミ
ノデカンスルホン酸―(1)、 N―メチル―N―(ビニルベンジル)タウリ
ン、 N―メチル―N―(イソプロペニルベンジル)
タウリン、 N―エチル―N―(ビニルベンジル)タウリ
ン、 N―エチル―N―(イソプロペニルベンジル)
タウリン、 N―プロピル―N―(ビニルベンジル)タウリ
ン、 N―プロピル―N―(イソプロペニルベンジ
ル)タウリン、 N―ブチル―N―(ビニルベンジル)タウリ
ン、 N―ブチル―N―(イソプロペニルベンジル)
タウリン、 N―ヘプチル―N―(ビニルベンジル)タウリ
ン、 N―ヘプチル―N―(イソプロプニルベンジ
ル)タウリン、 N―ドデシル―N―(ビニルベンジル)タウリ
ン、 N―ドデル―N―(イソプロペニルベンジル)
タウリン、 N―ヘプタデシル―N―(ビニルベンジル)タ
ウリン、 N―ヘプタデシル―N―(イソプロペニルベン
ジル)タウリン、 N―(2―オクタデシルスルフインエチル)―
N―(ビニルベンジル)タウリン、 N―(2―オクタデシルスルフインエチル)―
N―(イソプロペニルベンジル)タウリン、 N―(2―ステアロイロキシエチル)―N―
(ビニルベンジル)タウリン、 N―(2―ステアロイロキシエチル)―N―
(イソプロペニルベンジル)タウリン、 2―{N―(ビニルベンジル)―N―メチル}
アミノプロパンスルホン酸―(1)、 2―{N―(イソプロペニルベンジル)―N―
メチル}アミノプロパンスルホン酸―(1)、 2―{N―ドデシル―N―(ビニルベンジル)}
アミノプロパンスルホン酸―(1)、 2―{N―ドデシル―N―(イソプロペニルベ
ンジル)}アミノプロパンスルホン酸―(1)、 2―{N―オクタデシル―N―(ビニルベンジ
ル)}アミノプロパンスルホン酸―(1)、 2―{N―(イソプロペニルベンジル)―N―
オクタデシル}アミノプロパンスルホン酸―(1)、 1―{N―メチル―N―(ビニルベンジル)}
アミノ―2―メチルプロパンスルホン酸―(2)、 1―{N―(イソプロペニルベンジル)―N―
メチル}アミノ―2―メチルプロパンスルホン酸
―(2)、 3―{N―メチル―N―(ビニルベンジル)}
アミノプロパンスルホン酸―(1)、 3―{N―(イソプロペニルベンジル)―N―
メチル}アミノプロパンスルホン酸―(1)、 N―(ビニルベンジル)オルタニル酸、 N―(ビニルベンジル)メタニル酸、 N―(ビニルベンジル)スルフアニル酸 などである。 本発明において、(b)成分の上記分子内に2個以
上のラジカル重合可能なエチレン性不飽和基を有
する単量体(以下、多官能性単量体と略す)とし
ては、多価アルコールの重合性不飽和モノカルボ
ン酸エステル、多塩基酸の重合性不飽和アルコー
ルエステル、および2個以上のビニル基で置換さ
れた芳香族化合物などがある。 これらの多官能性単量体の例としては以下のよ
うな化合物がある。 エチレングリコールジアクリレート、エチレン
グリコールジメタクリレート、トリエチレングリ
コールジメタクリレート、テトラエチレングリコ
ールジメタクリレート、1,3―ブチレングクコ
ールジメタクリレート、トリメチロールプロパン
トリアクリレート、トリメチロールプロパントリ
メタクリレート、1,4―ブタンジオールジアク
リレート、ネオペンチルグリコールジアクリレー
ト、1,6―ヘキサンジオールジアクリレート、
ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエ
リスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリ
トールテトラアクリレート、ペンタエリスリトー
ルジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリ
メタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメ
タクリレート、グリセロールジメタクリレート、
グリセロールジアクリレート、グリセロールアク
ロキシジメタクリレート、1,1,1―トリスヒ
ドロキシメチルエタンジアクリレート、1,1,
1―トリスヒドロキシメチルエタントリアクリレ
ート、1,1,1―トリスヒドロキシメチルエタ
ンジメタクリレート、1,1,1―トリスヒドロ
キシメチルエタントリメタクリレート、1,1,
1―トリスヒドロキシメチルプロパンジアクリレ
ート、1,1,1―トリスヒドロキシメチルプロ
パントリアクリレート、1,1,1―トリスヒド
ロキシメチルプロパンジメタクリレート、1,
1,1―トリスヒドロキシメチルプロパントリメ
タクリレート、トリアリルシアヌレート、トリア
リルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテー
ト、ジアリルテレフタレート、ジアリルフタレー
トおよびジビニルベンゼン。 本発明において、前記(a)および(b)以外の重合性
単量体(c)とは、分子内に重合可能な基1個を有す
る単官能単量体を指し、以下のグループに分けら
れる。 カルボキシル基含有単量体、例えばアクリル
酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、
マレイン酸、フマル酸など。 ヒドロキシル基含有単量体、例えば2―ヒド
ロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピ
ルアクリレート、2―ヒドロキシエチルメタク
リレート、ヒドロキシプロピルメタクリレー
ト、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキ
シブチルメタクリレート、アリルアルコール、
メタアリルアルコールなど。 含窒素アルキルアクリレートもしくはメタク
リレート、例えばジメチルアミノエチルアクリ
レート、ジメチルアミノエチルメタクリレート
など。 重合性アミド、例えばアクリル酸アミド、メ
タクリル酸アミドなど。 重合性ニトリル、例えばアクリロニトリル、
メタクリロニトリルなど。 アルキルアクリレートもしくはメタクリレー
ト、例えばメチルアクリレート、メチルメタク
リレート、エチルアクリレート、n―ブチルア
クリレート、n―ブチルメタクリレート、2―
エチルヘキシルアクリレートなど。 重合性芳香族化合物、例えばスチレン、α―
メチルスチレン、ビニルトルエン、t―ブチル
スチレンなど。 α―オレフイン、例えばエチレン、プロピレ
ンなど。 ビニル化合物、例えば酢酸ビニル、プロピオ
ン酸ビニルなど。 ジエン化合物、例えばブタジエン、イソプレ
ンなど。 これらの単量体(c)は単独または併用して使用さ
れる。 上記〜の水溶性の単量体を使用することに
より、エマルジヨン粒子の外殻から内部に向かつ
てのツイツターモノマー(即ち、a)の重合性ア
ミノ酸化合物)および水溶性単量体が濃度勾配を
もつて配置されると考えられ、この結果、エマル
ジヨン物性および成型品(塗膜)の物性が良化す
る。 本発明に係る共重合体は上述の(a)重合性アミノ
酸化合物と、(b)多官能性単量体と、(c)の単量体を
構成モノマーとする。かゝる単量体の使用割合
は、当該共重合体のエマルジヨン樹脂の安定性お
よび塗膜性能に応じて適宜に変化させてよく、通
常、全単量体中、(a)の重合性アミノ酸化合物を
0.2〜30%、好ましくは0.5〜15%の範囲で選定す
ればよい。0.2%未満であると、エマルジヨン粒
子の水性媒体中での分散安定性が損われ、また30
%を越えると、塗膜の耐水性が劣る傾向がある。 また(b)の多官能性単量体を通常全単量体中、
0.01〜20%,好ましくは0.1〜10%の範囲で選定
すればよい。0.01%未満であると目的とする塗膜
物性が得られない。また20%を越えるとエマルジ
ヨン粒子の水性分散媒中での分散安定性が損われ
る。 なお、(c)の単量体として上述の〜の水溶性
単量体を使用する場合、これらは通常全単量体
中、40%以下の範囲に選定することが好ましい。
40%を越えると被膜の耐水性が劣る傾向にある。 上記所定割合の構成モノマーを二液滴下法によ
り、水性媒体中で重合開始剤の存在下重合させる
ことにより、当該共重合体のエマルジヨン樹脂が
製造される。 なお、かゝる重合は、(a)の重合性アミノ酸化合
物の部分と(b)の多官能性単量体および(c)の他の単
量体の部分とが各別にして二液滴下されることを
特徴とするが、水溶性の(c)の他の単量体〜に
あつては、これらの一部または全部を重合性アミ
ノ酸化合物と混合して滴下してもよい。 上記重合開始剤としては、通常のものが使用で
き、例えば、過酸化ベンゾイル、t―ブチルペル
オキシド,クメンハイドロペルオキシドなどの有
機過酸化物、アゾビスシアノ吉草酸,アゾビスイ
ソブチロニトリル,アゾビス―(2,4―ジメチ
ル)バレロニトリル,アゾビス―(2―アミジノ
プロパン)ハイドロクロライドなどの有機アゾ化
合物、過硫酸カリウム,過硫酸アンモニウム,過
硫酸ナトリウム,過酸化水素などの無機水溶性ラ
ジカル開始剤、およびこれらの無機水溶性ラジカ
ル開始剤とピロ亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナ
トリウム、2価の鉄イオンなどとの組合わせで得
られるレドツクス系開始剤が挙げられ、これらの
1種もしくは2種以上の混合物で使用に供する。 かゝる重合開始剤は予じめ反応媒体中へ入れて
おいてもよく、また構成モノマーと同時に滴下し
てもよい。これらの重合開始剤の使用量は、通常
全単量体に対して0.05〜5%,好ましくは0.1〜
3%の範囲で選定されてよい。さらに必要に応じ
て通常の連鎖移動剤(例えばラウリルメルカプタ
ン、ヘキシルメルカプタンなどのメルカプタン
類)を適量併用(通常、(c)の他の単量体に混入す
る)してもよい。 なお、かゝる重合にあつては低分子量の乳化剤
や分散剤を併用することに何ら支障はないが、重
合性アミノ酸化合物が乳化剤や分散剤(懸濁安定
性)の機能を有することから、通常の乳化重合で
使用されているこれらの剤の使用を省略すること
ができる。 以下、具体的にこの重合の操作例を示す。 先ず、不活性ガスふん囲気中で常圧または加圧
下で重合開始剤を含有した反応媒体である水(要
すれば親水性有機溶剤を添加してもよい)を重合
温度(通常4〜100℃)に設定し、これに上述の
重合性アミノ酸化合物(要すれば水溶性の(c)の他
の単量体との混合物)またはその水溶液(必要に
応じて塩基性物質を存在させてよい)の全部もし
くは一部と、(b)の多官能性単量体と(c)の他の単量
体の部分とを各別に10〜300分間を要して同時に
滴下せしめ、滴下後同温度で5分〜10時間熟成す
ればよい。 このようにして安定に水分散した粘度(25℃)
10〜50000cps,不揮発分2〜65%のミルク状乃至
クリーム状のエマルジヨン樹脂が得られる。 本発明に係る塗料組成物は、当該共重合体のエ
マルジヨン樹脂を主成分とするものであり、具体
的にはかゝる主成分単独またはこれに、必要に応
じて通常の樹脂ビヒクル、例えばメラミン樹脂、
尿素樹脂、グアナミン樹脂などのアミノプラスト
樹脂、フエノプラスト樹脂、エポキシ樹脂など、
有機系および無機系の着色顔料、体質顔料、防錆
顔料、その他添加剤(充填剤、増量剤、増粘剤、
融着剤など)、さらに界面活性剤、PH調整剤、水、
溶剤等を適量混入し、常温で分散混合して調製さ
れる。 さらに当該エマルジヨン樹脂にヒドロキシル基
を導入(具体的には、上記(c)成分としての単量
体を使用)し、これに上記アミノプラスト樹脂を
組合わせることにより、より優れた低温硬化特性
を発現することができ、また、耐水性良好な硬化
塗膜を形成することができる。 以上の如くして調製される塗料組成物を適当な
被塗物(金属板、木材、紙系基材、プラスチツク
系基材など)に通常の方法で膜厚5〜500μにて
塗装し、60〜240℃の温度で20秒〜60分乾燥する
ことにより良好な硬化塗膜が形成される。 次に参考例、実施例および比較例を挙げて本発
明を具体的に説明する。なお、例文中「部」とあ
るのは「重量部」を意味する。 参考例 1 撹拌機を備えた2フラスコに、脱イオン水
400gとN―メチルタウリンナトリウム塩161gと
エチレングリコールモノメチルエーテル300gを
仕込む。温度を70℃に上げ、撹拌しながら(ビニ
ルベンジル)クロライド153gとエチレングリコ
ールモノメチルエーテル100gとp―ニトロソフ
エノール0.15gの混合溶液とを1時間かけて滴下
する。この時苛性ソーダを10分毎に8gづつ6回、
合計48gになるようにして加える。さらに撹拌を
5時間継続して反応を終了する。 得られた反応混合溶液に120gの濃塩酸を加え
た後、ロータリーエバポレーターで始めの体積の
1/3になるまで濃縮する。濃縮液を4倍容のアセ
トンに注ぎ食塩を析出させ、ロ別する。ロ液中の
溶媒量が30%以下になるまでロータリーエバポレ
ーターで濃縮し、5倍容のアセトンに注ぎ薄黄色
の固体物質を析出させる。これを脱イオン水で再
結晶して、式、 で示されるN―メチル―N―(ビニルベンジル)
タウリン(以下、化合物Aと称す)180gを得る。 参考例 2 撹拌器を備えた2フラスコに、タウリン
125gと苛性ソーダ40gと脱イオン水200gとエチレ
ングリコールモノエチルエーテル600gを仕込む。
温度を60℃に保持して撹拌しながら、アリルグリ
シジルエーテル114gとp―ニトロソフエノール
0.1gの混合物を20分間で滴下し、その後2時間撹
拌を継続する。 得られたPH9の反応混合溶液をイオン交換樹脂
(アンバーライトIR―120)で処理して、Na+
オンを除去しPH4の溶液を得る。この溶液を溶媒
が溶液全体の70%になるまでロータリーエバポレ
ーターで濃縮すると針状結晶が析出する。これは
未反応のタウリンであることが、NMRとIRによ
る解析からわかる。混合物のロ液を3倍容のアセ
トンに注ぐと、褐色オイル状の物質が沈降する。
分別した後真空乾燥して、式 で示されるN―(2―ヒドロキシ―3―アリロキ
シプロピル)タウリン(以下、化合物Bと称す)
96gを得る。 実施例 1 撹拌器を備えた反応容器に脱イオン水216部を
仕込み、撹拌下温度を80℃に保持しながら、これ
にアゾビスシアノ吉草酸4.5部、トリエチルアミ
ン4.9部および脱イオン水45部からなる混合溶液
を添加した。 次いで、同温度で化合物A6部、トリエチルア
ミン2.4部および脱イオン水90部からなる第1混
合溶液とメチルメタクリレート156部およびn―
ブチルアクリレート135部およびエチレングリコ
ールジメタクリレート3部からなる第2混合溶液
とをそれぞれ60分間を要して同時滴下した。滴下
後、さらに同温度でアゾビスシアノ吉草酸1.5部
とトリエチルアミン1.6部および脱イオン水15部
からなる混合溶液を添加し60分間撹拌を継続し
て、不揮発分45%,PH7.8,粘度(25℃)108cps,
粒子径0.224μのエマルジヨンを得た。 このエマルジヨンはブツがなく、機械的安定性
が良好であり、電子顕微鏡で観察すると粒径分布
が単一であることがわかる。また、このエマルジ
ヨンを構成する重合体はテトラヒドロフランに不
溶のためゲルパーミエーシヨンクロマトグラフイ
ーが測定できないほど高分子量であつた。なお、
上記粘度(25℃)はB型粘度計、粒子径は光散乱
法および電子顕微鏡で測定した。機械的安定性は
エマルジヨンの1滴を親指と人差し指の間で5回
こすり合わせた時融着が起こらないものを良好と
した。以下の実施例においても同じ。 実施例2 (参考例) 実施例1と同じ反応容器に脱イオン水180部を
仕込み、窒素ガスふん囲気下で撹拌下温度80℃に
保持しながらこれに過硫酸カリウム0.675部と亜
硫酸水素ナトリウム0.225部を添加した。次いで、
同温度で化合物B6部、2―ヒドロキシエチルア
クリレート30部および脱イオン水90部からなる第
1混合溶液と、メチルメタクリレート77.4部、n
―ブチルアクリレート103.2部、スチレン77.4部
およびジビニルベンゼン6部からなる第2混合溶
液とをそれぞれ12分間を要して同時滴下した。滴
下後、さらに同温度で過硫酸カリウム0.255部、
亜硫酸水素ナトリウム0.075部および脱イオン水
30部からなる混合溶液を添加し、60分間撹拌を継
続して、不揮発分45%,PH3.0,粘度(25℃)
88cps,粒子径0.188μで粒径分布が単一のエマル
ジヨンを得た。 このエマルジヨンは全くブツがなく、機械的安
定性が良好であつた。 またこのエマルジヨンを構成する重合体はテト
ラヒドロフランに不溶のためゲルパーミエーシヨ
ンクロマトグラフイーが測定できないほど高分子
量であつた。 実施例 3 実施例1と同じ反応容器に、脱イオン水216部
を仕込み、撹拌下温度を80℃に保持しながらこれ
にアゾビスシアノ吉草酸4.5部、ジメチルエタノ
ールアミン4.28部および脱イオン水45部からなる
混合溶液を添加した。次いで同温度で化合物A6
部、ジメチルエタノールアミン2.1部、2―ヒド
ロキシエチルアクリレート6部および脱イオン水
90部からなる第1混合溶液と、メチルメタクリレ
ート77.4部、n―ブチルアクリレート103.2部、
スチレン77.4部、2―ヒドロキシエチルアクリレ
ート24部およびテトラエチレングリコールジメタ
クリレート6部からなる第2混合溶液とをそれぞ
れ60分間を要して同時滴下した。滴下後、さらに
同温度でアゾビスシアノ吉草酸1.5部、ジメチル
エタノールアミン1.42部および脱イオン水1.5部
からなる混合溶液を添加し、60分間撹拌を継続し
て、不揮発分45%、PH7.8,粘度(25℃)68cps,
粒子径0.148μで粒径分布が単一のエマルジヨンを
得た。 このエマルジヨンはブツがなく、機械的安定性
が良好であつた。 このエマルジヨンを構成する重合体はテトラヒ
ドロフランに不溶のため、ゲルパーミエーシヨン
クロマトグラフイーが測定できないほど高分子量
であつた。 実施例 4〜23 実施例3の製造方法において、第1表に示す組
成の第1混合溶液と第2混合溶液とをそれぞれ所
定の滴下に要する時間で同時滴下させる以外は、
同様な手法および条件に従つて各種のエマルジヨ
ン(No.4〜23)を得た。 かゝるエマルジヨンの性状を第1表に示す。
and R 12 ' is a C 2 -C 12 alkylene group which may be substituted with one or more C 1 -C 6 alkyl groups. ] It is a polymerizable amino acid compound shown by. The amino and acid moieties of these compounds are, for example, of the formula [In the formula, -B- represents -COO- or -SO 3 -. ] Exists in a mixed state of tautomers shown as Furthermore, the ionic part of the above formula depends on the environment in which the system is placed, It changes like this. Therefore, by controlling the system environment such as hydrophilicity and pH, the ionic moiety of this compound can be made to take any desired form, and characteristics can be developed accordingly. And this type of compound has good reactivity,
It has surface activity, electrochemical properties, biochemical properties, etc. The purpose of the present invention is to focus on the excellent properties of such compounds and to develop the use of these compounds in various fields. On the other hand, in the field of polymer industry, water-based resins have recently been emphasized in place of the conventionally widely used solvent-based resin varnishes from the viewpoint of resource conservation and pollution prevention, and research and development related to this has been increasing. Emulsion resins are characterized by being able to utilize polymers with particularly high molecular weights among water-based resins, and usually contain a low molecular weight surfactant as an essential component, which stabilizes the dispersion of resin particles in water. However, since this surfactant remains in the molded product, it has a major drawback in that it impairs the functions of the molded product, such as water resistance and strength. The present inventors have already discovered a surfactant-free product by copolymerizing the above-mentioned type of amphoteric monomer compound and a normal polymerizable monomer in an aqueous medium by a two-component dropping method. Succeeded in producing soap-free emulsion resin (patent application 1973-
No. 46510). The object of the present invention is to be a soap-free type, which does not cause lumps even when the volatile content is set high, has resin particles of a single particle size, has excellent chemical and mechanical stability, and has high reactivity. An object of the present invention is to provide a copolymer that produces an emulsion resin having good properties. Still another object of the present invention is to provide a compound having two or more radically polymerizable ethylenically unsaturated groups in its molecule, in addition to the amphoteric monomer compounds of the type mentioned above and ordinary polymerizable monomers. By copolymerizing a monomer as a third component, the coating performance of an emulsion resin coating composition is further improved compared to a copolymer that does not contain the third component. According to the present invention, (a) Eq. (In the formula, R is H or CH 3 , R 2 is H or a C 1 to C 20 alkyl group which may contain an -SO- group, -COO- group, -O- group in the chain, R3
is a C 1 to C 12 alkylene group or phenylene group,
A is -COOH or -SO 3 H group. ); and (b) at least one monomer having two or more radically polymerizable ethylenically unsaturated groups in the molecule.
There is provided an emulsion resin of an amphoteric group-containing copolymer comprising a seed and (c) at least one polymerizable monomer other than the above (a) and (b). According to another aspect of the present invention, the amphoteric group-containing copolymer is obtained by copolymerizing the monomers (a), (b), and (c) in an aqueous medium by a two-part dropping method. Manufactured by Furthermore, according to the present invention, there is provided a coating composition containing the above-mentioned amphoteric group-containing copolymer as a resin emulsion, and the coating composition does not lose the excellent characteristics of the above-mentioned component monomer (a). without any trouble,
Due to the properties of component (b), the properties of the baked coating obtained from the coating composition, such as water resistance, solvent resistance, and gloss, can be further improved compared to the case where it is not contained. In the present invention, the polymerizable amino acid compound represented by the above formula [] as component (a) can also be produced by reacting a benzyl halide compound with an aminosulfonic acid compound having a primary or secondary amino group. can. Specific examples of such polymerizable amino acid compounds of the formula [] include N-(vinylbenzyl)taurine, N-(isopropenylbenzyl)taurine, 2-{N-(vinylbenzyl)}aminopropanesulfonic acid-( 1), 2-{N-(isopropenylbenzyl)}aminopropanesulfonic acid-(1), 1-{N-(vinylbenzyl)}aminopropanesulfonic acid-(2), 1-{N-(isopropenylbenzyl)} benzyl)}aminopropanesulfonic acid-(2), 3-{N-(vinylbenzyl)}aminobutanesulfonic acid-(2), 3-{N-(isopropenylbenzyl)}aminobutanesulfonic acid-(2) , 2-{N-(vinylbenzyl)}aminobutanesulfonic acid-(1), 2-{N-(isopropenylbenzyl)}aminobutanesulfonic acid-(1), 1-{N-(vinylbenzyl)}amino -2-
Methylpropanesulfonic acid-(2), 1-{N-(isopropenylbenzyl)}amino-2-methylpropanesulfonic acid-(2), 3-{N-(vinylbenzyl)}aminopentanesulfonic acid-(2) ), 3-{N-(isopropenylbenzyl)}aminopentanesulfonic acid-(2), 4-{N-(vinylbenzyl)}amino-2-
Methylpentanesulfonic acid-(3), 4-{N-(isopropenylbenzyl)}amino-2-methylpentanesulfonic acid-(3), 3-{N-(vinylbenzyl)}aminopropanesulfonic acid-(1) ), 3-{N-(isopropenylbenzyl)}aminopropanesulfonic acid-(1), 4-{N-(vinylbenzyl)}aminobutanesulfonic acid-(2), 4-{N-(isopropenylbenzyl) )}aminobutanesulfonic acid-(2), 4-{N-(vinylbenzyl)}aminobutanesulfonic acid-(1), 4-{N-(isopropenylbenzyl)}aminobutanesulfonic acid-(1), 5-{N-(vinylbenzyl)}aminopentanesulfonic acid-(1), 5-{N-(isopropenylbenzyl)}aminopentanesulfonic acid-(1), 10-{N-(vinylbenzyl)}amino Decanesulfonic acid-(1), 10-{N-(isopropenylbenzyl)}aminodecanesulfonic acid-(1), N-methyl-N-(vinylbenzyl)taurine, N-methyl-N-(isopropenylbenzyl) )
Taurine, N-ethyl-N-(vinylbenzyl) taurine, N-ethyl-N-(isopropenylbenzyl)
Taurine, N-propyl-N-(vinylbenzyl) taurine, N-propyl-N-(isopropenylbenzyl) taurine, N-butyl-N-(vinylbenzyl) taurine, N-butyl-N-(isopropenylbenzyl)
Taurine, N-heptyl-N-(vinylbenzyl) taurine, N-heptyl-N-(isopropylbenzyl) taurine, N-dodecyl-N-(vinylbenzyl) taurine, N-dodel-N-(isopropenylbenzyl)
Taurine, N-heptadecyl-N-(vinylbenzyl)taurine, N-heptadecyl-N-(isopropenylbenzyl)taurine, N-(2-octadecylsulfinethyl)-
N-(vinylbenzyl)taurine, N-(2-octadecylsulfinethyl)-
N-(isopropenylbenzyl)taurine, N-(2-stearoyloxyethyl)-N-
(vinylbenzyl)taurine, N-(2-stearoyloxyethyl)-N-
(isopropenylbenzyl) taurine, 2-{N-(vinylbenzyl)-N-methyl}
Aminopropanesulfonic acid-(1), 2-{N-(isopropenylbenzyl)-N-
methyl}aminopropanesulfonic acid-(1), 2-{N-dodecyl-N-(vinylbenzyl)}
Aminopropanesulfonic acid-(1), 2-{N-dodecyl-N-(isopropenylbenzyl)}aminopropanesulfonic acid-(1), 2-{N-octadecyl-N-(vinylbenzyl)}aminopropanesulfone Acid-(1), 2-{N-(isopropenylbenzyl)-N-
octadecyl}aminopropanesulfonic acid-(1), 1-{N-methyl-N-(vinylbenzyl)}
Amino-2-methylpropanesulfonic acid-(2), 1-{N-(isopropenylbenzyl)-N-
methyl}amino-2-methylpropanesulfonic acid-(2), 3-{N-methyl-N-(vinylbenzyl)}
Aminopropanesulfonic acid-(1), 3-{N-(isopropenylbenzyl)-N-
These include methyl}aminopropanesulfonic acid (1), N-(vinylbenzyl)orthanyl acid, N-(vinylbenzyl)methanilic acid, and N-(vinylbenzyl)sulfanilic acid. In the present invention, the monomer (hereinafter abbreviated as polyfunctional monomer) having two or more radically polymerizable ethylenically unsaturated groups in the molecule of component (b) is a polyhydric alcohol. Examples include polymerizable unsaturated monocarboxylic acid esters, polymerizable unsaturated alcohol esters of polybasic acids, and aromatic compounds substituted with two or more vinyl groups. Examples of these polyfunctional monomers include the following compounds. Ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate,
Pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol dimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, glycerol dimethacrylate,
Glycerol diacrylate, glycerol acroxy dimethacrylate, 1,1,1-trishydroxymethylethane diacrylate, 1,1,
1-trishydroxymethylethane triacrylate, 1,1,1-trishydroxymethylethane dimethacrylate, 1,1,1-trishydroxymethylethane trimethacrylate, 1,1,
1-trishydroxymethylpropane diacrylate, 1,1,1-trishydroxymethylpropane triacrylate, 1,1,1-trishydroxymethylpropane dimethacrylate, 1,
1,1-trishydroxymethylpropane trimethacrylate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, triallyl trimellitate, diallyl terephthalate, diallyl phthalate and divinylbenzene. In the present invention, the polymerizable monomer (c) other than the above (a) and (b) refers to a monofunctional monomer having one polymerizable group in the molecule, and is divided into the following groups. . Carboxyl group-containing monomers, such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid,
maleic acid, fumaric acid, etc. Hydroxyl group-containing monomers, such as 2-hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl acrylate, hydroxybutyl methacrylate, allyl alcohol,
Metaallylic alcohol etc. Nitrogen-containing alkyl acrylates or methacrylates, such as dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, and the like. Polymerizable amides such as acrylic amide, methacrylic amide, etc. Polymerizable nitriles, such as acrylonitrile,
such as methacrylonitrile. Alkyl acrylates or methacrylates, such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, 2-
such as ethylhexyl acrylate. Polymerizable aromatic compounds, such as styrene, α-
Methylstyrene, vinyltoluene, t-butylstyrene, etc. α-olefins, such as ethylene, propylene, etc. Vinyl compounds, such as vinyl acetate, vinyl propionate, etc. diene compounds such as butadiene, isoprene, etc. These monomers (c) may be used alone or in combination. By using the above-mentioned water-soluble monomers, the concentration gradient of the Twitter monomer (i.e., the polymerizable amino acid compound of a) and the water-soluble monomer from the outer shell to the inside of the emulsion particles is created. As a result, the physical properties of the emulsion and the molded product (coating film) are improved. The copolymer according to the present invention has the above-mentioned (a) polymerizable amino acid compound, (b) polyfunctional monomer, and (c) monomer as constituent monomers. The proportion of such monomers used may be changed as appropriate depending on the stability of the emulsion resin of the copolymer and the coating film performance, and usually the polymerizable amino acid (a) is compound
It may be selected within the range of 0.2 to 30%, preferably 0.5 to 15%. If it is less than 0.2%, the dispersion stability of the emulsion particles in an aqueous medium will be impaired, and 30%
%, the water resistance of the coating film tends to be poor. In addition, the polyfunctional monomer (b) is usually contained in the total monomers,
It may be selected within the range of 0.01 to 20%, preferably 0.1 to 10%. If it is less than 0.01%, the desired physical properties of the coating film cannot be obtained. Moreover, if it exceeds 20%, the dispersion stability of the emulsion particles in the aqueous dispersion medium will be impaired. In addition, when using the above-mentioned water-soluble monomers ~ as the monomer (c), it is preferable to select these in the range of 40% or less of the total monomers.
If it exceeds 40%, the water resistance of the film tends to be poor. An emulsion resin of the copolymer is produced by polymerizing the constituent monomers in a predetermined proportion as described above in an aqueous medium in the presence of a polymerization initiator by a two-component dropping method. In addition, such polymerization is performed by dropping two liquids of the polymerizable amino acid compound (a), the polyfunctional monomer (b), and the other monomer (c) separately. However, in the case of the other water-soluble monomers (c), some or all of these may be mixed with the polymerizable amino acid compound and added dropwise. As the polymerization initiator, usual ones can be used, such as organic peroxides such as benzoyl peroxide, t-butyl peroxide, and cumene hydroperoxide, azobiscyanovaleric acid, azobisisobutyronitrile, azobis-(2 , 4-dimethyl)valeronitrile, azobis-(2-amidinopropane) hydrochloride, and other organic azo compounds, potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate, hydrogen peroxide, and other inorganic water-soluble radical initiators; Examples include redox initiators obtained by combining an inorganic water-soluble radical initiator with sodium pyrosulfite, sodium bisulfite, divalent iron ions, etc., and these initiators can be used alone or in a mixture of two or more. . Such a polymerization initiator may be added to the reaction medium in advance, or may be added dropwise at the same time as the constituent monomers. The amount of these polymerization initiators used is usually 0.05 to 5%, preferably 0.1 to 5% based on the total monomers.
It may be selected within a range of 3%. Further, if necessary, an appropriate amount of a conventional chain transfer agent (for example, mercaptans such as lauryl mercaptan and hexyl mercaptan) may be used in combination (usually mixed with the other monomer (c)). In addition, in such polymerization, there is no problem in using a low molecular weight emulsifier or dispersant together, but since the polymerizable amino acid compound has the function of an emulsifier or dispersant (suspension stability), The use of these agents used in ordinary emulsion polymerization can be omitted. A specific example of this polymerization operation will be shown below. First, water, which is a reaction medium containing a polymerization initiator (a hydrophilic organic solvent may be added if necessary), is heated at a polymerization temperature (usually 4 to 100°C) under normal or elevated pressure in an inert gas atmosphere. ), and add the above-mentioned polymerizable amino acid compound (if necessary, a mixture with other water-soluble monomers of (c)) or its aqueous solution (a basic substance may be present if necessary). All or part of the polyfunctional monomer (b) and the other monomer (c) are added dropwise at the same time over a period of 10 to 300 minutes, and at the same temperature after the dropwise addition. It should be aged for 5 minutes to 10 hours. Viscosity of stable water dispersion (25℃)
A milky to creamy emulsion resin with a nonvolatile content of 2 to 65% is obtained at 10 to 50,000 cps. The coating composition according to the present invention has an emulsion resin of the copolymer as a main component, and specifically, the main component may be used alone or in addition to a conventional resin vehicle, such as melamine, if necessary. resin,
Aminoplast resins such as urea resins and guanamine resins, phenoplast resins, epoxy resins, etc.
Organic and inorganic coloring pigments, extender pigments, anti-rust pigments, and other additives (fillers, extenders, thickeners,
fusing agents, etc.), surfactants, PH adjusters, water,
It is prepared by mixing an appropriate amount of solvent, etc., and dispersing and mixing at room temperature. Furthermore, by introducing hydroxyl groups into the emulsion resin (specifically, using the monomer as the component (c) above) and combining it with the above aminoplast resin, better low-temperature curing properties are achieved. Furthermore, a cured coating film with good water resistance can be formed. The coating composition prepared as described above is applied to a suitable object to be coated (metal plate, wood, paper base material, plastic base material, etc.) using a conventional method to a film thickness of 5 to 500 μm. A good cured coating is formed by drying at a temperature of ~240°C for 20 seconds to 60 minutes. Next, the present invention will be specifically explained with reference to Reference Examples, Examples, and Comparative Examples. Note that "parts" in the example sentences mean "parts by weight." Reference example 1 Add deionized water to two flasks equipped with a stirrer.
Prepare 400g of N-methyltaurine sodium salt and 300g of ethylene glycol monomethyl ether. The temperature was raised to 70°C, and a mixed solution of 153 g of (vinylbenzyl) chloride, 100 g of ethylene glycol monomethyl ether, and 0.15 g of p-nitrosophenol was added dropwise over 1 hour while stirring. At this time, add 8g of caustic soda every 10 minutes six times,
Add so that the total is 48g. Stirring was continued for a further 5 hours to complete the reaction. After adding 120 g of concentrated hydrochloric acid to the resulting reaction mixture solution, it was concentrated using a rotary evaporator to 1/3 of the initial volume. Pour the concentrated solution into 4 times the volume of acetone to precipitate the salt, and filter. Concentrate using a rotary evaporator until the amount of solvent in the filtrate is less than 30%, and pour into 5 times the volume of acetone to precipitate a pale yellow solid substance. This was recrystallized with deionized water to give the formula: N-methyl-N-(vinylbenzyl) represented by
180 g of taurine (hereinafter referred to as compound A) is obtained. Reference example 2 Add taurine to two flasks equipped with a stirrer.
Prepare 125g, 40g of caustic soda, 200g of deionized water, and 600g of ethylene glycol monoethyl ether.
While maintaining the temperature at 60℃ and stirring, add 114 g of allyl glycidyl ether and p-nitrosophenol.
Add 0.1 g of the mixture dropwise over 20 minutes, then continue stirring for 2 hours. The resulting reaction mixture solution with a pH of 9 is treated with an ion exchange resin (Amberlite IR-120) to remove Na + ions and obtain a solution with a pH of 4. When this solution is concentrated using a rotary evaporator until the solvent becomes 70% of the total solution, needle-shaped crystals are precipitated. Analysis by NMR and IR reveals that this is unreacted taurine. When the filtrate of the mixture is poured into three volumes of acetone, a brown oily substance precipitates.
After separation, vacuum drying and formula N-(2-hydroxy-3-allyloxypropyl)taurine (hereinafter referred to as compound B) represented by
Gain 96g. Example 1 216 parts of deionized water was charged into a reaction vessel equipped with a stirrer, and while stirring and maintaining the temperature at 80°C, a mixture of 4.5 parts of azobiscyanovaleric acid, 4.9 parts of triethylamine, and 45 parts of deionized water was added. solution was added. Next, at the same temperature, a first mixed solution consisting of 6 parts of Compound A, 2.4 parts of triethylamine, and 90 parts of deionized water, 156 parts of methyl methacrylate, and n-
A second mixed solution consisting of 135 parts of butyl acrylate and 3 parts of ethylene glycol dimethacrylate was simultaneously added dropwise over a period of 60 minutes. After the dropwise addition, a mixed solution of 1.5 parts of azobiscyanovaleric acid, 1.6 parts of triethylamine, and 15 parts of deionized water was added at the same temperature, and stirring was continued for 60 minutes to obtain a solution with a non-volatile content of 45%, pH of 7.8, and viscosity (at 25°C). )108cps,
An emulsion with a particle size of 0.224μ was obtained. This emulsion is free of lumps, has good mechanical stability, and when observed under an electron microscope shows a uniform particle size distribution. Furthermore, the polymer constituting this emulsion had such a high molecular weight that it could not be measured by gel permeation chromatography because it was insoluble in tetrahydrofuran. In addition,
The viscosity (25° C.) was measured using a B-type viscometer, and the particle size was measured using a light scattering method and an electron microscope. Mechanical stability was evaluated as good if no fusion occurred when one drop of the emulsion was rubbed between the thumb and forefinger five times. The same applies to the following examples. Example 2 (Reference Example) 180 parts of deionized water was charged in the same reaction vessel as in Example 1, and while stirring and maintaining the temperature at 80°C under a nitrogen gas atmosphere, 0.675 parts of potassium persulfate and 0.225 parts of sodium bisulfite were added. part was added. Then,
At the same temperature, a first mixed solution consisting of 6 parts of compound B, 30 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, and 90 parts of deionized water, 77.4 parts of methyl methacrylate, n
-A second mixed solution consisting of 103.2 parts of butyl acrylate, 77.4 parts of styrene, and 6 parts of divinylbenzene was simultaneously added dropwise over a period of 12 minutes. After dropping, add 0.255 parts of potassium persulfate at the same temperature.
0.075 parts sodium bisulfite and deionized water
Add a mixed solution consisting of 30 parts and continue stirring for 60 minutes to obtain a solution with a non-volatile content of 45%, pH 3.0, viscosity (25℃)
An emulsion with a single particle size distribution was obtained at 88 cps and a particle size of 0.188μ. This emulsion was completely free of lumps and had good mechanical stability. Furthermore, the polymer constituting this emulsion had such a high molecular weight that it could not be measured by gel permeation chromatography because it was insoluble in tetrahydrofuran. Example 3 Into the same reaction vessel as in Example 1, 216 parts of deionized water was charged, and while stirring and maintaining the temperature at 80°C, 4.5 parts of azobiscyanovaleric acid, 4.28 parts of dimethylethanolamine, and 45 parts of deionized water were added. A mixed solution of: Then compound A6 at the same temperature
1 part, 2.1 parts of dimethylethanolamine, 6 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, and deionized water.
A first mixed solution consisting of 90 parts, 77.4 parts of methyl methacrylate, 103.2 parts of n-butyl acrylate,
A second mixed solution consisting of 77.4 parts of styrene, 24 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, and 6 parts of tetraethylene glycol dimethacrylate was simultaneously added dropwise over a period of 60 minutes. After the dropwise addition, a mixed solution consisting of 1.5 parts of azobiscyanovaleric acid, 1.42 parts of dimethylethanolamine, and 1.5 parts of deionized water was added at the same temperature, and stirring was continued for 60 minutes to obtain a solution with a nonvolatile content of 45%, pH 7.8, and viscosity. (25℃) 68cps,
An emulsion with a particle size of 0.148μ and a single particle size distribution was obtained. This emulsion was free of lumps and had good mechanical stability. Since the polymer constituting this emulsion was insoluble in tetrahydrofuran, its molecular weight was so high that it could not be measured by gel permeation chromatography. Examples 4 to 23 In the manufacturing method of Example 3, except that the first mixed solution and the second mixed solution having the compositions shown in Table 1 are simultaneously dropped in the respective predetermined times required for dropping,
Various emulsions (Nos. 4 to 23) were obtained according to the same method and conditions. The properties of such emulsion are shown in Table 1.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 実施例 24 実施例3において、反応容器に最初に仕込む脱
イオン水の量を110部にする以外は、同様な手法
および条件に従つて、不揮発分60%,PH7.6,粒
子径0.123μで粒径分布が単一のエマルジヨンを得
た。 このエマルジヨンはダイラタンシーを示し、B
型粘度計での粘度は測定できなかつた。 実施例25 (参考例) 実施例3の製造方法において、化合物A6部と
ジメチルエタノールアミン2.1部の代わりに化合
物Bを使用する以外は同様な手法および条件に従
つて、不揮発分45%,PH7.6,粘度36cps,粒子径
0.124μで粒径分布が単一のエマルジヨンを得た。 実施例26 (参考例) 実施例1と同じ反応容器に脱イオン水216部と
ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ1.5部を仕込
み、撹拌下温度を80℃に保持しながらこれに、ア
ゾビスシアノ吉草酸4.5部、ジメチルエタノール
アミン4.28部および脱イオン水45部からなる混合
溶液を添加した。次いで同温度で化合物B6部、
ジメチルエタノールアミン2.1部、2―ヒドロキ
シエチルアクリレート6部および脱イオン水90部
からなる第1混合溶液とメチルメタクリレート
744部、n―ブチルアクリレート103.2部、スチレ
ン74.4部、2―ヒドロキシエチルアクリレート24
部、エチレングリコールジメタクリレート6部か
らなる第2混合溶液とをそれぞれ20分間を要して
同時滴下した。滴下後,さらに同温度でアゾビス
シアノ吉草酸1.5部、ジメチルエタノールアミン
1.42部および脱イオン水15部からなる混合溶液を
添加後、60分間撹拌を継続して、不揮発分45%,
PH7.7,粘度(25℃)88cps,粒子径0.180μのエマ
ルジヨンを得た。 かゝるエマルジヨンは均一安定で全くブツがな
かつた。 実施例27 (参考例) 実施例26の製造方法において、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ソーダ1.5部の代わりに式、 の化合物1.5部とジメチルエタノールアミン0.42
部を使用する以外は、同様な手法および条件に従
つて、不揮発分45%,PH7.5、粘度(25℃)
48cps,粒子径0.148μのエマルジヨンを得た。 実施例28 (参考例) 実施例1と同じ反応容器に脱イオン水216部を
仕込み、撹拌下温度を80℃に保持しながら、これ
にアゾビスシアノ吉草酸4.5部、ジメチルエタノ
ールアミン4.28部および脱イオン水45部からなる
混合溶液と、化合物B3部、2―ヒドロキシエチ
ルアクリレート3部および脱イオン水45部からな
る混合溶液を添加した。次いで、同温度で化合物
B3部、2―ヒドロキシエチルアクリレート3部
および脱イオン水45部からなる第1混合溶液と、
メチルメタクリレート78.3部、n―ブチルアクリ
レート104.4部、スチレン78.3部および2―ヒド
ロキシエチルアクリレート24部からなる第2混合
溶液とをそれぞれ60分間を要して同時滴下した。
滴下後、さらに同温度でアゾビスシアノ吉草酸
1.5部、ジメチルエタノールアミン1.42部および
脱イオン水15部からなる混合溶液を添加後、60分
間撹拌を継続して、不揮発分45%,PH7.2,粘度
(25℃)42cps,粒子径0.188μのエマルジヨンを得
た。 実施例 29 実施例3で得たエマルジヨン70部に,ヘキサメ
トキシメチロールメラミン(アメリカンサイアナ
ミド社製商品名「サイメル303」)5.6部をエチレ
ングリコールモノブチルエーテル9.2部と脱イオ
ン水3.7部に溶解せしめてなるアミノプラスト樹
脂溶液をラボミキサーで撹拌しながら徐々に添加
して、熱硬化性塗料組成物を調整した。 上記組成物を鋼板に乾燥膜厚が約20μとなるよ
うに塗装し、100℃,120℃,140℃または160℃の
温度でそれぞれ20分間熱硬化させたところ、透明
な塗膜が得られた。 かゝる塗膜をソツクスレー抽出器で4時間アセ
トン抽出した結果、100℃硬化塗膜で86%、120℃
硬化塗膜で93%、140℃硬化塗膜で96%そして160
℃硬化塗膜で99%が残留した。また、かゝる塗膜
は良好な耐水性(沸騰水中に1時間浸漬して異常
なし)を呈していた。 実施例 30〜42 実施例29において、実施例3で得たエマルジヨ
ンの代わりに第2表に示す各実施例のエマルジヨ
ン70部を用いる以外は、同様な手法と方法を用い
て塗料組成物を調整した。 上記組成物を鋼板に乾燥膜厚が約20μとなるよ
うに塗装し、100℃,120℃,140℃または160℃の
温度でそれぞれ20分間熱硬化させ、得られる塗膜
をソツクスレー抽出器で4時間アセトン抽出した
際の残留した塗膜の割合(不溶分率)と沸騰水中
に1時間浸漬した際の塗装外観(140℃硬化塗膜
のみを対象)を第2表にまとめて示す。なお実施
例41および42は参考例である。
[Table] Example 24 The same method and conditions were followed as in Example 3, except that the amount of deionized water initially charged into the reaction vessel was changed to 110 parts. An emulsion with a single particle size distribution of 0.123μ was obtained. This emulsion exhibits dilatancy and B
The viscosity could not be measured using a type viscometer. Example 25 (Reference Example) A non-volatile content of 45% and a pH of 7.0 were prepared using the same method and conditions as in Example 3 except that Compound B was used in place of 6 parts of Compound A and 2.1 parts of dimethylethanolamine. 6, viscosity 36cps, particle size
An emulsion with a single particle size distribution of 0.124μ was obtained. Example 26 (Reference Example) Into the same reaction vessel as in Example 1, 216 parts of deionized water and 1.5 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate were charged, and while stirring and maintaining the temperature at 80°C, 4.5 parts of azobiscyanovaleric acid, A mixed solution consisting of 4.28 parts dimethylethanolamine and 45 parts deionized water was added. Then, at the same temperature, 6 parts of compound B,
A first mixed solution consisting of 2.1 parts of dimethylethanolamine, 6 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, and 90 parts of deionized water and methyl methacrylate.
744 parts, n-butyl acrylate 103.2 parts, styrene 74.4 parts, 2-hydroxyethyl acrylate 24 parts
and a second mixed solution consisting of 6 parts of ethylene glycol dimethacrylate were simultaneously added dropwise over a period of 20 minutes. After dropping, add 1.5 parts of azobiscyanovaleric acid and dimethylethanolamine at the same temperature.
After adding a mixed solution consisting of 1.42 parts and 15 parts of deionized water, stirring was continued for 60 minutes until the non-volatile content was 45%,
An emulsion with a pH of 7.7, a viscosity (25°C) of 88 cps, and a particle size of 0.180 μ was obtained. The emulsion was uniform and stable, with no lumps at all. Example 27 (Reference Example) In the production method of Example 26, instead of 1.5 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate, the formula 1.5 parts of the compound and 0.42 parts of dimethylethanolamine
45% non-volatile content, PH7.5, viscosity (25℃)
An emulsion of 48 cps and a particle size of 0.148 μ was obtained. Example 28 (Reference example) 216 parts of deionized water was charged into the same reaction vessel as in Example 1, and while stirring and maintaining the temperature at 80°C, 4.5 parts of azobiscyanovaleric acid, 4.28 parts of dimethylethanolamine, and deionized water were added. A mixed solution consisting of 45 parts of water, 3 parts of Compound B, 3 parts of 2-hydroxyethyl acrylate and 45 parts of deionized water were added. Then, at the same temperature, the compound
A first mixed solution consisting of 3 parts of B, 3 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, and 45 parts of deionized water;
A second mixed solution consisting of 78.3 parts of methyl methacrylate, 104.4 parts of n-butyl acrylate, 78.3 parts of styrene and 24 parts of 2-hydroxyethyl acrylate was simultaneously added dropwise over a period of 60 minutes.
After dropping, add azobiscyanovaleric acid at the same temperature.
After adding a mixed solution consisting of 1.5 parts of dimethylethanolamine, 1.42 parts of dimethylethanolamine, and 15 parts of deionized water, stirring was continued for 60 minutes to obtain a solution with non-volatile content of 45%, pH of 7.2, viscosity (at 25°C) of 42 cps, and particle size of 0.188 μ. An emulsion was obtained. Example 29 In 70 parts of the emulsion obtained in Example 3, 5.6 parts of hexamethoxymethylolmelamine (trade name "Cymel 303" manufactured by American Cyanamid) was dissolved in 9.2 parts of ethylene glycol monobutyl ether and 3.7 parts of deionized water. A thermosetting coating composition was prepared by gradually adding an aminoplast resin solution of 100% by weight using a lab mixer while stirring. When the above composition was applied to a steel plate to a dry film thickness of approximately 20 μm and heat-cured for 20 minutes at 100°C, 120°C, 140°C or 160°C, a transparent coating film was obtained. . As a result of extracting such a coating film with acetone for 4 hours using a Soxhlet extractor, it was found that the coating film cured at 100℃ was 86% cured at 120℃.
93% for cured coating, 96% for 140℃ cured coating and 160
99% remained in the film cured at °C. In addition, the coating film exhibited good water resistance (no abnormalities were observed after immersion in boiling water for 1 hour). Examples 30-42 In Example 29, a coating composition was prepared using the same technique and method, except that 70 parts of the emulsion of each example shown in Table 2 was used instead of the emulsion obtained in Example 3. did. The above composition was applied to a steel plate to a dry film thickness of approximately 20 μm, and heat-cured at 100°C, 120°C, 140°C or 160°C for 20 minutes each. Table 2 summarizes the percentage of the paint film remaining after time-long acetone extraction (insoluble fraction) and the appearance of the paint film when immersed in boiling water for 1 hour (only for paint films cured at 140°C). Note that Examples 41 and 42 are reference examples.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (a) 式 (式中、RはHかまたはCH3,R2はHかま
たは鎖中に―SO―基、―COO―基、―O―基
を含んでいてもよいC1〜C20のアルキル基、R3
はC1〜C12のアルキレン基またはフエニレン基、
Aは―COOHまたは―SO3H基である。)で示
される重合性アミノ酸化合物から選ばれる少な
くとも1種と、 (b) 分子内に2個以上のラジカル重合可能なエチ
レン性不飽和基を有する単量体の少なくとも1
種と、 (c) 前記(a)および(b)以外の重合性単量体の少なく
とも1種 とを水性媒体中で共重合せしめて得られるエマル
ジヨン樹脂組成物。 2 前記(b)の単量体は、多価アルコールの重合性
不飽和モノカルボン酸のエステルか、多塩基酸の
重合性不飽和アルコールエステルか、または2個
以上のビニル基で置換された芳香族化合物から選
ばれる特許請求の範囲第1項のエマルジヨン樹脂
組成物。 3 前記(c)の単量体は、カルボキシ基含有単量
体、ヒドロキシ基含有単量体、含窒素アルキルア
クリレートもしくはメタクリレート、重合性アミ
ド、重合性ニトリル、アルキルアクリレートもし
くはメタクリレート、重合性芳香族化合物、α―
オレフイン化合物、ビニル化合物、またはジエン
化合物から選ばれる特許請求の範囲第1項または
第2項のエマルジヨン樹脂組成物。 4 前記(c)の単量体としてヒドロキシル基含有単
量体を含む特許請求の範囲第1項または第2項の
エマルジヨン樹脂組成物。 5 (a) 式 (式中、RはHかまたはCH3,R2はHかま
たは鎖中に―SO―基、―COO―基、―O―基
を含んでいてもよいC1〜C20のアルキル基、R3
はC1〜C12のアルキレン基またはフエニレン基、
Aは―COOHまたは―SO3H基である。)で示
される重合性アミノ酸化合物から選ばれる少な
くとも1種と、 (b) 分子内に2個以上のラジカル重合可能なエチ
レン性不飽和基を有する単量体の少なくとも1
種と、 (c) 前記(a)および(b)以外の重合性単量体の少なく
とも1種 とを水性媒体中で共重合せしめて得られるエマル
ジヨン樹脂を主成分とする塗料。 6 前記(b)の単量体は、多価アルコールの重合性
不飽和モノカルボン酸のエステルか、多塩基酸の
重合性不飽和アルコールエステルか、または2個
以上のビニル基で置換された芳香族化合物から選
ばれる特許請求の範囲第5項の塗料。 7 前記(c)の単量体は、カルボキシ基含有単量
体、ヒドロキシ基含有単量体、含窒素アルキルア
クリレートもしくはメタクリレート、重合性アミ
ド、重合性ニトリル、アルキルアクリレートもし
くはメタクリレート、重合性芳香族化合物、α―
オレフイン化合物、ビニル化合物、またはジエン
化合物から選ばれる特許請求の範囲第5項または
第6項の塗料。 8 前記(c)の単量体としてヒドロキシル基含有単
量体を含む特許請求の範囲第5項または第6項の
塗料。 9 アミノプラスト樹脂を含有する特許請求の範
囲第8項の塗料。
[Claims] 1 (a) Formula (In the formula, R is H or CH 3 , R 2 is H or a C 1 to C 20 alkyl group which may contain an -SO- group, -COO- group, -O- group in the chain, R3
is a C 1 to C 12 alkylene group or phenylene group,
A is -COOH or -SO 3 H group. ); and (b) at least one monomer having two or more radically polymerizable ethylenically unsaturated groups in the molecule.
An emulsion resin composition obtained by copolymerizing a seed and (c) at least one polymerizable monomer other than (a) and (b) above in an aqueous medium. 2 The monomer (b) above is an ester of a polymerizable unsaturated monocarboxylic acid of a polyhydric alcohol, a polymerizable unsaturated alcohol ester of a polybasic acid, or an aromatic substituted with two or more vinyl groups. The emulsion resin composition according to claim 1, which is selected from the group of compounds of the above-mentioned group. 3 The monomer (c) above is a carboxy group-containing monomer, a hydroxy group-containing monomer, a nitrogen-containing alkyl acrylate or methacrylate, a polymerizable amide, a polymerizable nitrile, an alkyl acrylate or methacrylate, a polymerizable aromatic compound , α-
The emulsion resin composition according to claim 1 or 2, which is selected from olefin compounds, vinyl compounds, and diene compounds. 4. The emulsion resin composition according to claim 1 or 2, which contains a hydroxyl group-containing monomer as the monomer (c). 5 (a) Formula (In the formula, R is H or CH 3 , R 2 is H or a C 1 to C 20 alkyl group which may contain an -SO- group, -COO- group, -O- group in the chain, R3
is a C 1 to C 12 alkylene group or phenylene group,
A is -COOH or -SO 3 H group. ); and (b) at least one monomer having two or more radically polymerizable ethylenically unsaturated groups in the molecule.
A paint whose main component is an emulsion resin obtained by copolymerizing a seed and (c) at least one polymerizable monomer other than the above (a) and (b) in an aqueous medium. 6 The monomer in (b) above is an ester of a polymerizable unsaturated monocarboxylic acid of a polyhydric alcohol, a polymerizable unsaturated alcohol ester of a polybasic acid, or an aromatic substituted with two or more vinyl groups. The paint according to claim 5, which is selected from the group compounds. 7 The monomer in (c) above is a carboxy group-containing monomer, a hydroxy group-containing monomer, a nitrogen-containing alkyl acrylate or methacrylate, a polymerizable amide, a polymerizable nitrile, an alkyl acrylate or methacrylate, a polymerizable aromatic compound , α-
The paint according to claim 5 or 6, which is selected from olefin compounds, vinyl compounds, and diene compounds. 8. The paint according to claim 5 or 6, which contains a hydroxyl group-containing monomer as the monomer (c). 9. The paint according to claim 8, which contains an aminoplast resin.
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