JPH04227748A - 安定なアクリル共重合体分散液 - Google Patents

安定なアクリル共重合体分散液

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JPH04227748A
JPH04227748A JP3104325A JP10432591A JPH04227748A JP H04227748 A JPH04227748 A JP H04227748A JP 3104325 A JP3104325 A JP 3104325A JP 10432591 A JP10432591 A JP 10432591A JP H04227748 A JPH04227748 A JP H04227748A
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JP
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acrylic resin
dispersion
polyoxyalkylene glycol
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acrylic
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JP3104325A
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English (en)
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Michael M Miller
マイケル・エム・ミラー
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Hi Tek Polymers Inc
Original Assignee
Hi Tek Polymers Inc
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Publication date
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
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    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
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    • C08G81/02—Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers at least one of the polymers being obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アクリル系ポリマー　
（アクリル樹脂）　の安定な水性分散液およびその製造
方法とこれを含有する硬化性組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】アクリルエステル樹脂のエマルションは
周知であり、少なくとも３０年間にわたって工業生産さ
れてきた。このエマルションは、乳化剤としてノニオン
およびアニオン系界面活性剤を使用して、アクリルエス
テル単量体を水中で重合させることにより製造される。 この種のエマルションは、例えば、屋外および屋内用住
宅塗料などの各種塗料・被覆材料の製造に利用されてき
た。しかし、このエマルションは、産業用塗料に要求さ
れる、例えば耐水性などの耐性に欠ける面があるため、
産業用途にはあまり利用されてこなかった。
【０００３】米国特許第　４，１７７，１７７号に説明
されているように、ポリマーのエマルションの製造方法
としては、上述した単量体の乳化重合による方法、水中
油型乳化剤を用いてポリマーの有機溶媒溶液を水中に直
接乳化させる方法、油中水型乳化剤としても機能する水
中油型乳化剤を用いてポリマーの有機溶媒溶液に水を加
えることにより、ポリマー溶液を転相乳化させる方法、
ポリマー中の酸基を塩基　（例、アミン）　で中和する
中和乳化法、ならびに塩を形成したポリマーを水中に乳
化させる方法がある。
【０００４】各種ポリマーの水性分散液の形成に用いる
分散剤としては、慣用のノニオンおよびアニオン系界面
活性剤の他に、各種の化合物が利用されてきた。エポキ
シ樹脂用に特に有用な分散剤が仏国特許第　２，３１９
，４１７号および米国特許第　４，３１５，０４４号に
記載されている。この分散剤は、ポリオキシアルキレン
グリコールのジグリシジルエーテルであり、これはエピ
クロロヒドリンと該グリコールとの反応により製造され
る。
【０００５】米国特許第　３，３０５，６０１号では、
カルボン酸官能基を含有するアクリル樹脂の有機溶媒溶
液をエポキシ樹脂と混合し、硬化させることによって、
強靭な熱硬化被膜を得ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】環境への懸念から、保
護および装飾目的での塗料において有機溶媒の使用を低
減ないし排除し、有機溶媒系と同等ないしさらに優れた
特性を持った水性系の塗料組成物の開発に対する研究が
進行している。
【０００７】本発明は、かかる課題を解決することを目
的とする。
【０００８】本発明はアクリル樹脂に関連する。１態様
において、本発明は安定なアクリル樹脂水性分散液を提
供する。別の態様において、本発明は安定なアクリル樹
脂水性分散液の製造方法を提供する。さらに別の態様に
おいて、本発明はこの安定なアクリル樹脂水性分散液と
エポキシ樹脂とから得られた熱硬化性被覆組成物を提供
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の安定なアクリル
樹脂水性分散液は、水性媒質と、これに分散させた、酸
価が約１０〜１５０　のアクリル樹脂とポリオキシアル
キレングリコールのジグリシジルエーテルとの反応生成
物とから構成される。このポリオキシアルキレングリコ
ールは、ポリオキシプロピレンブロックが中央部に位置
し、末端がポリオキシエチレンブロックである、エチレ
ンオキシドとプロピレンオキシドとのブロック共重合体
である。
【００１０】本発明の安定なアクリル樹脂水性分散液は
、エポキシ樹脂と混合すると、室温条件あるいは加熱に
より硬化する塗料を調製するのに有用である。
【００１１】本発明で用いることのできるアクリル樹脂
は、２種以上のエチレン性不飽和重合性単量体の共重合
体であり、少なくとも１種の単量体が重合性の酸、即ち
、カルボン酸基を含有する単量体である。ここで用いた
「アクリル樹脂」なる用語は、単量体の約２５〜１００
　重量％がアクリル系単量体である単量体の共重合体を
包含する意味である。
【００１２】本発明で有用なアクリル系単量体の例は、
エステル基の炭素数が１〜１８のアクリル酸およびメタ
クリル酸エステルである。かかる単量体の例は、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、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブ
チルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート
、ノニルアクリレート、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、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な
どである。別の有用なアクリル系単量体は、アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル、アクリル酸、およびメタ
クリル酸である。
【００１３】本発明で用いることのできる他の単量体に
は、スチレン、ビニルトルエン、ジメチルマレエート、
ジエチルフマレート、ジブチルマレエート、マレイン酸
およびフマル酸の半エステル（例、酸性マレイン酸エチ
ル、酸性フマル酸ブチル）などの、アクリル系単量体と
共重合可能な単量体がある。別の有用な単量体は、マレ
イン酸、フマル酸、およびイタコン酸である。
【００１４】本発明で用いるアクリル樹脂は、その単量
体成分の一部として、上述したようなカルボン酸基を含
有する少なくとも１種の単量体（酸）を、アクリル樹脂
の酸価が約１０〜１５０　の範囲となるような量で含有
する。 この酸型の単量体の量は、単量体の全重量の約　１．５
〜２３重量％となる。好ましい酸価は約７５〜８５の範
囲内であり、酸型単量体　（例、アクリル酸）　の量は
約９〜１１重量％になる。
【００１５】本発明で用いる好ましい単量体は、アクリ
ル酸もしくはメタクリル酸、エステル基の炭素数が１〜
４のアクリル酸もしくはメタクリル酸エステル、ならび
にスチレンもしくはビニルトルエンである。特に好まし
い単量体は、アクリル酸、ブチルアクリレート、および
スチレンの組合わせである。
【００１６】本発明で用いるアクリル樹脂は周知のもの
であり、フリーラジカル触媒を用いた溶液重合法により
製造される。この重合方法は米国特許第　３，３０５，
６０１号に記載されているので、詳細はこの特許を参照
できる。
【００１７】アクリル樹脂の製造に用いる有機溶媒は、
単一の極性化合物からなるか、或いは非極性成分を含有
していてもよい混合溶媒からなる、実質的に水混和性の
溶媒が好ましい。好適な有機溶媒は、ヒドロキシエチル
アセテート、２−エトキシエチルアセテート、プロピレ
ングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコー
ルモノエチルエーテル、２−プロポキシエタノール、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
コールモノブチルエーテルなどであり、これらを単独で
、あるいは混合して用いることができる。別の有用な溶
媒には、メチルエチルケトンおよびメチルイソブチルケ
トンなどのケトン類がある。有機溶媒成分に少量混合す
ることができる非極性溶媒としては、ナフサ、ヘプタン
、ヘキサン、ミネラルスピリッツ、トルエン、キシレン
などの脂肪族および芳香族炭化水素類がある。
【００１８】本発明で用いるアクリル樹脂溶液は、華氏
２００　°（９３　℃）　での粘度が約１０，０００ｃ
ｐｓ以下で、固形分が約２５〜８０重量％の溶液である
。好ましくは、この樹脂溶液の粘度は華氏２００　°で
約５，０００　ｃｐｓ　以下であり、固形分は約４０〜
８０重量％である。
【００１９】本発明で用いるポリオキシアルキレングリ
コールのジグリシジルエーテルは、ポリオキシプロピレ
ンブロックが中央部に位置し、ポリオキシエチレンブロ
ックが末端位置にあるエチレンオキシドとプロピレンオ
キシドとのブロック共重合体のジグリシジルエーテルで
ある。このポリオキシアルキレングリコールは、分子量
が約４，０００　〜２０，０００であり、約５０〜９０
重量％のエチレンオキシドと約１０〜５０重量％のプロ
ピレンオキシドとから得られる。ジグリシジルエーテル
は、ポリオキシアルキレングリコールをルイス酸触媒を
使ってエピクロロヒドリンと反応させた後、苛性アルカ
リにより脱ハロゲン化水素反応を行うことにより製造さ
れる。かかるジグリシジルエーテルは、仏国特許第　２
，３１９，４１７号に詳述されているので、詳細は参照
されたい。本発明におけるジグリシジルエーテルの使用
量は、アクリル樹脂とジグリシジルエーテルとの合計量
に基づいて、約２〜１０重量％、好ましくは約５〜７重
量％である。
【００２０】アクリル樹脂とポリオキシアルキレングリ
コールジグリシジルエーテルとの反応は、この２成分を
、カルボキシエポキシ触媒の存在下または不存在下に混
合し、グリシジル基がアクリル樹脂のカルボン酸基と反
応してしまうまで加熱することにより行われる。一般に
、この反応は華氏約　２２５〜３００　°（１０７〜１
４９　℃）　で約１〜４時間行われる。好ましくは、少
量の塩基性触媒　（例、アルカリ金属水酸化物、炭酸塩
もしくは有機酸塩、または第三アミン）　を使用する。 或いは、アクリル樹脂の製造に用いる単量体を、ポリオ
キシアルキレングリコールのジグリシジルエーテルの存
在下で重合させることによって、この２成分の反応生成
物を得てもよい。
【００２１】本発明の組成物　（安定な水性分散液）　
の製造においては、アクリル樹脂とジグリシジルエーテ
ルとの反応生成物の有機溶媒溶液に、撹拌下に水を加え
ていく。水を加えると、まず油中水型のエマルションが
生成し、これが水中油型エマルションまたは分散液に転
相する。水を添加する前のアクリル樹脂／ジグリシジル
エーテル反応生成物の有機溶媒溶液中の固形分は、約４
０〜８０重量％である。水中油型の状態への転相を生ず
るのに十分な水を加える。一般に、この水の量は、得ら
れた分散液の固形分が約３０〜５５重量％に低下するよ
うな量であろう。この分散液の粘度は２５℃で約５００
０〜１７，０００　ｃｐｓである。必要であれば、粘度
調整のために分散液にさらに水を加えてもよい。
【００２２】この乳化ないし分散処理は、室温から華氏
約２００　°（９３　℃）　までの温度で行う。好まし
くは、この処理は華氏約　１５０〜１８０　°　（６６
〜８２℃）　の温度で行う。
【００２３】ポリオキシアルキレングリコールのジグリ
シジルエーテルを分散剤として使用して、これをアクリ
ル樹脂と共反応させずに、アクリル樹脂の水性分散液を
製造することもできる。しかし、このようにして得た分
散液は、本発明により得たものに比べて安定性に劣る。
【００２４】本発明のアクリル樹脂水性分散液は、これ
にエポキシ樹脂を配合して、室温ならびに加熱下で硬化
する熱硬化性塗料の製造に使用される。有用なエポキシ
樹脂は、多価フェノールをエピクロロヒドリンと反応さ
せて得られる、周知の多価フェノールポリグリシジルエ
ーテルである。このようなエポキシ樹脂の例は、レゾル
シン、ｐ，ｐ’−ジヒドロキシビフェニル、ｐ，ｐ’−
ジヒドロキシジフェニルプロパン　（慣用名：　ビスフ
ェノールＡ）　、ｐ，ｐ’−ジヒドロキシジフェニルエ
タン、ノボラック樹脂などの多価フェノールから得られ
るものである。一般に、このようなエポキシ樹脂のエポ
キシ当量重量は約　１１０〜４００　の範囲内である。 本発明で用いる好ましいエポキシ樹脂は、エポキシ当量
重量が約　１７５〜３５０　、特に好ましくは約　１８
０〜２２０　のビスフェノールＡ系エポキシ樹脂である
。
【００２５】本発明で用いることのできる別のエポキシ
樹脂は、ポリグリシジルエステル、即ち、エピクロロヒ
ドリンと多塩基酸　（例、アゼライン酸、脂肪酸のダイ
マー酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸類など）　
との反応生成物である。他のエポキシ樹脂には、不飽和
炭化水素のエポキシ化により得られるもの、例えば、　
３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサンカルボキ
シレートがある。
【００２６】被覆組成物　（塗料）　の製造は、アクリ
ル樹脂の分散液にエポキシ樹脂を、エポキシ当量とカル
ボン酸当量に基づいた量で混合することにより行う。一
般に、この当量比は１カルボン酸当量に対して　０．５
〜１．５　エポキシ当量の範囲内である。好ましくはこ
の当量比は約０．７５〜１．２５：１、特に好ましくは
約１：１である。
【００２７】アクリル樹脂水性分散液とエポキシ樹脂と
の混合物を使用した被覆組成物は、室温または約１５０
　℃の温度まで、もしくはそれ以上に加熱することによ
り硬化しうる。好ましくは、この組成物は室温硬化性塗
料として使用する。
【００２８】エポキシ樹脂以外に、本発明のアクリル樹
脂分散液は、他の多官能性反応成分、例えば、アミノプ
ラスト樹脂、フェノプラスト樹脂、ブロックトポリイソ
シアネートなどと混合して使用することができる。
【００２９】塗料とする場合、アクリル樹脂水性分散液
と架橋剤成分の他に、塗料分野で慣用の他の成分、例え
ば、顔料、流動性調整剤、増粘剤などを添加することが
できる。
【００３０】次に実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。実施例中、部および％は、特に指定しない限り
、重量部および重量％である。
【００３１】
【実施例】実施例１　（合成例） 適当な反応器に、２−プロポキシエタノール４９５１部
を入れた。単量体添加用のタンクに、スチレン５９５５
部、ブチルアクリレート４５９７部、およびアクリル酸
１４６６部を入れた。これを十分に混合した後、２，２
’−アゾビス　（イソブチロニトリル）２４１　部を添
加した。反応器の加熱と撹拌を開始し、温度を華氏２０
０　°（９３　℃）　に上げた。単量体溶液の添加を開
始し、華氏２００　°の温度を保持しながら３時間かけ
て添加した。添加用タンクを２−プロポキシエタノール
２００部で洗い流し、これも反応器に加えた。 温度を華氏２００　〜２１０　°　（９３〜９９℃）　
に１時間保持した。次いでジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオ
キシド６５．６部を添加した。温度を華氏２５５　〜２
６５°（１２４〜１２９　℃）　に上げ、この温度範囲
に３時間保持して、重合反応を完結させた。温度を華氏
２００　〜２１０　°に下げ、生成したアクリル樹脂溶
液を、１０μｍのフィルタープレスで濾過して、容器に
入れた。
【００３２】このアクリル樹脂溶液のガードナー・ホル
ト粘度は２５℃でＺ８であり、固形分は７０％であった
。
【００３３】実施例２ 適当な反応器に、実施例１で得たアクリル樹脂溶液２０
１　部、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ　Ｆ８８　（ＢＡＳＦ−Ｗｙ
ａｎｄｏｔｔｅ社製）　のジグリシジルエーテル９．５
　部、および安息香酸ナトリウム０．０２部を入れた。 Ｐｌｕｒｏｎｉｃ　Ｆ８８は、中央部にポリオキシプロ
ピレンブロック、末端にポリオキシエチレンブロックが
位置するエチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブ
ロック共重合体である。この共重合体は、エチレンオキ
シド成分８０重量％とプロピレンオキシド成分２０重量
％とを含有し、平均分子量は１０，８００である。加熱
と撹拌を開始し、温度を華氏２８０　°（１３８℃）　
に上げた。温度を華氏　２７５〜２８０　°（１３５〜
１３８　℃）　に１時間保持した後、華氏１６０　°（
７１　℃）　に冷却した。次いで、脱イオン水７４．２
部を１時間３０分かけて添加すると、温度は華氏１２５
　°（５２℃）　に低下した。その間に、まずクリーム
状の滑らかな油中水型エマルションが生成し、これが水
中油型エマルションに転相した。追加の５４．４部の脱
イオン水を２８分かけて添加した。さらに１６部の脱イ
オン水を追加して固形分を４３％に調整した。得られた
分散液の２５℃での粘度は、ブルックフィールド粘度計
、１番スピンドル、２０　ｒｐｍで測定して１６０　ｃ
ｐｓ　であった。
【００３４】室温で２５日間放置した後、この分散液は
ごく僅かの溶媒が分離し、少しの沈降が認められた。
【００３５】実施例３ 実施例２に記載したのと同様の方法により、実施例１に
記載のアクリル樹脂溶液９３０　部を、実施例２に記載
のジグリシジルエーテル４３．９部および安息香酸ナト
リウム０．０９部と混合した。華氏２８０　°（１３８
℃）　で１時間加熱した後、脱イオン水３４３．２　部
を添加すると、まず油中水型エマルションが生成し、こ
れが水中油型エマルションに転相した。脱イオン水１２
６．５　部を追加し、分散液の固形分を４９．３３％に
した。２５℃での粘度は、５　番スピンドル、２０ｒｐ
ｍ　で測定して、９８１０　ｃｐｓであった。室温で１
５日後、分散液はわずかな溶媒分離を示したが、これは
撹拌により容易に混ぜこむことができた。
【００３６】この分散液の一部を、水の追加により固形
分４５．９％に希釈した。２５℃での粘度は１２９０　
ｃｐｓとなった。１５日後、この分散液は穏やかな沈降
現象を示したが、やはり容易に混ぜこむことができた。
【００３７】実施例４ 適当な反応器にエチレングリコールモノブチルエーテル
８４６　部を入れた。単量体添加用容器に、メチルメタ
クリレート７６８．８　部、ブチルメタクリレート９７
６．５部、ヒドロキシプロピルメタクリレート３３０．
０　部、メタクリル酸１７４．８　部、およびクメンヒ
ドロペルオキシド１１８．５　部を入れた。この単量体
−触媒混合物のほぼ２０％を反応器に加えて、加熱と撹
拌を開始した。温度が華氏３００　°（１４９℃）　に
達した時点で単量体−触媒溶液の添加を再開した。華氏
３１０　°（１５４℃）　に温度を保持しながら３時間
５分かけて添加を終了した。その後、温度を華氏３００
　〜３１０　°（１４９〜１５４　℃）　に保持しなが
ら加熱を２時間続けた。次いで、これに、実施例２に記
載のポリオキシアルキレングリコールのジグリシジルエ
ーテル１５１．２　部を安息香酸ナトリウム０．３　部
と共に添加した。温度を華氏３００　°（１５４℃）　
に１時間２０分保持した。得られたアクリル樹脂溶液は
、粘度　（２５℃でのガードナー・ホルト粘度）　が固
形分７０％でＺ８以上であり、固形分基準での酸価は５
０．３であった。
【００３８】別の反応器に、このアクリル樹脂溶液９９
６　部を入れた。加熱・撹拌を開始し、温度を華氏１６
０　°（７１　℃）　に上げた。脱イオン水を添加する
と、まず油中水型エマルションが生成し、これが油中水
型エマルションに転相した。合計６７３　部の水を加え
た。得られた固形分４１．５％の安定は分散液は、２５
℃での粘度が１８，５００　ｃｐｓであった。
【００３９】比較のために、実施例２のジグリシジルエ
ーテルを分散剤として用いて数種類の分散液を調製した
。これらの分散液は、分散剤がアクリル共重合体のカル
ボン酸基と共反応していない点で、実施例２〜４のもの
とは異なっていた。これらの比較例の詳細を次に示す。
【００４０】実施例５　（比較例） 適当な反応器に実施例１に記載のアクリル樹脂溶液１１
０２．５部と実施例２に記載のジグリシジルエーテル５
２．１部を入れた。ジグリシジルエーテルを溶解させる
ために加熱して、温度を華氏２０５　°（９６　℃）　
に上げた。次いで、温度を華氏１８０　°（８２　℃）
　に下げ、脱イオン水２８８．３　部を５８分かけて加
えた。まず油中水型エマルションが生成し、水中油型分
散液に転相した。追加の脱イオン水２３０．９　部を３
０分かけて加えた。固形分５３％で粘度３１２　ｃｐｓ
　の滑らかな分散液が生成した。この分散液は、一晩放
置しただけでひどく分離し、下層　（沈降層）　が生成
した。
【００４１】実施例６　（比較例） 実施例５に記載したのと同様の方法により、実施例１に
記載のアクリル樹脂溶液９２５　部と実施例２に記載の
ジグリシジルエーテル４３．７部とを混合し、華氏２１
５°（１０２℃）　に加熱してジグリシジルエーテルを
アクリル樹脂溶液中に溶融・溶解させた。溶液が得られ
たら、温度を華氏１８０　°（８２　℃）　に下げた。 全部で４３５．５部の脱イオン水を加えると、５番スピ
ンドル、２０　ｒｐｍで測定して２５℃での粘度が１２
２０　ｃｐｓの水中油型分散液が得られた。固形分は５
２．８％であった。
【００４２】室温で６日間後、この分散液はかなりの沈
降を生じていたが、撹拌により混ぜ込むことができた。 １８日後、溶媒分離と相当な沈降が認められたが、なお
混ぜ込むことができた。４ヵ月後、沈降は混ぜ込むこと
ができなかった。
【００４３】実施例７　（比較例） 実施例５に記載したのと同様の方法により、実施例１に
記載のアクリル樹脂溶液９７８　部、実施例２に記載の
ジグリシジルエーテル４６．２部、および脱イオン水３
７６．２　部を使用して分散液を調製した。得られた水
中油型分散液の２５℃での粘度は、５番スピンドル、２
０　ｒｐｍで測定して１９２０　ｃｐｓであり、固形分
は６２．８％であった。室温で１４日間後、この分散液
は分離し、上層として溶媒層が生成していた。撹拌する
と、再び分散液を形成することができた。
【００４４】実施例８　（従来例） 本例に示すように、カルボン酸基を含有するアクリル樹
脂は、従来法によりアミンと塩を形成した後、水中に分
散させることもできる。
【００４５】適当な反応器に、２−プロポキシエタノー
ル１２９９部とキシレン５７５　部とを入れた。この反
応器に取りつけた単量体添加用のタンクに、アクリル酸
９１１　部、スチレン３７０３部、ブチルアクリレート
２８５８部、および２，２’−アゾビス　（イソブチロ
ニトリル）　１５０　部を入れた。 反応器の加熱と撹拌を開始し、反応器温度を華氏２００
°（９３　℃）　に上げた。単量体−触媒溶液の添加を
開始し、華氏２００　〜２１０　°　（９３〜９９℃）
　の温度を保持しながら４時間かけて添加した。添加終
了後、温度を華氏２００　〜２１０　°にさらに１時間
保持した。次いで、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド
４０部を添加し、温度を華氏２５５　〜２６５　°（１
２４〜１２９　℃）　に上げ、この温度範囲に１時間保
持した。温度を次いで華氏１８０　〜１９０　°（８２
　〜８８℃）　に下げ、この温度範囲を保持しながら、
トリエチルアミン５２７　部を３０分かけて徐々に添加
した。添加終了後、温度を華氏１８０　〜１９０　°に
さらに１時間保持した。
【００４６】次いで、華氏１８０　〜１９０　°に加熱
された脱イオン水７０７２部を１時間かけて添加した。 温度を華氏１５０　°（６６　℃）　に下げ、さらに４
００　部の脱イオン水を１０分間かけて添加した。華氏
１５０　°の温度で３０分後に、得られた分散液を粘度
平衡化のために貯槽に移した。固形分４２％で、貯槽に
移した時の分散液の粘度は６００，０００　〜９００，
０００　ｃｐｓ　であった。５〜７日後に粘度は１０，
０００〜２５，０００　ｃｐｓに低下した。
【００４７】実施例９ 実施例２、３および４で得たアクリル樹脂分散液と、エ
ポキシ当量重量１９０　のビスフェノールＡジグリシジ
ルエーテル　（エポキシ樹脂）　とを混合することによ
り被覆組成物を調製した。実施例８で得たカルボン酸基
のアミン塩化により得たアクリル樹脂分散液とビスフェ
ノールＡジグリシジルエーテルとからも被覆組成物を調
製した。 表１に、使用したアクリル樹脂分散液の実施例番号、各
組成物に使用したアクリル樹脂のカルボン酸当量数　（
上段）　とエポキシ樹脂のエポキシ当量数　（下段）　
を示す。 使用した触媒は、トリエチルアミン（ＴＥＡ）　、固形
分２５％のメタノール溶液状の水酸化テトラメチルアン
モニウム（ＴＭＡＨ）、固形分２５％のエチレングリコ
ールモノプロピルエーテル溶液状のテトラエチレンジア
ミン（ＤＡＢＣＯ）、および　１，５−ジアゾビシクロ
−４，３　−ノン−５−エン（ＤＢＮ）　であった。触
媒の使用量は、アクリル樹脂分散液の固形分とエポキシ
樹脂との合計重量に基づいた、活性基準での触媒量　（
％）　である。
【００４８】
【表１】
【００４９】このアクリル樹脂分散液−エポキシ樹脂混
合物から、３ミルのＢｙｒｄアプリケーターを用いてガ
ラス板上に塗膜を形成した。この塗膜を室温で硬化させ
た。 塗膜の特性を、次の表２および表３に示す。
【００５０】
【表２】
【００５１】
【表３】
【００５２】実施例１０ 適当な反応器に、２−プロポキシエタノール５６７　部
、実施例２に記載のＰｌｕｒｏｎｉｃ　Ｆ８８のジグリ
シジルエーテル９４．３部、および安息香酸ナトリウム
１．９　部を入れた。単量体用の滴下漏斗に、スチレン
６８１．９　部、ブチルアクリレート５２６．４　部、
アクリル酸１６７．９　部、および２，２’−アゾビス
　（イソブチロニトリル）　２７．７部を入れた。反応
器の加熱と撹拌を開始し、温度を華氏２００　°（９３
　℃）　に上げた。単量体溶液の添加を開始し、温度を
華氏１９０　〜２５５　°（８８　〜１２４　℃）　の
範囲内に保持しながら３時間かけてゆっくり添加した。 添加終了後、滴下漏斗を２−プロポキシエタノール２３
．１部で洗い流し、これも反応器に加えた。次いで、ジ
−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド７．５　部と２−プロ
ポキシエタノール３９．２部とを添加し、温度を華氏２
５５　°（１２４℃）　に上げ、華氏２５０　〜２７０
　°（１２１〜１３２℃）　に３時間保持した。７．５
　部のブチルペルオキシドを追加し、華氏２５０　°（
１２１℃）　で加熱を１時間４５分続けた。得られたポ
リマー溶液は、固形分が７０．６１　％で、酸価は７４
．６９　であった。
【００５３】適当な反応器に、上記のポリマー溶液９３
２．６　部を入れた。加熱・撹拌を開始し、温度が華氏
１６０　°（７１　℃）　に達した時点で、脱イオン水
３２８．６　部の添加を開始した。温度を華氏１３０　
〜１８０　°（５４　〜８２℃）　に保持しながらこの
水を１時間３０分かけて全部添加した。追加の水２９．
９部を加え、混ぜ込んだ後、さらに１４６　部の水を添
加した。得られた固形分４２．３９　％の分散液の２５
℃での粘度は、５番スピンドル、２０　ｒｐｍで測定し
て１３，８００　ｃｐｓであった。３ヵ月後、この分散
液は安定で、粘度は１６，７６６　ｃｐｓであった。
【００５４】実施例１１ 実施例１０に記載したのと同様の方法により、２−プロ
ポキシエタノール５４４．８部、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ　Ｆ
８８のジグリシジルエーテル８６．８部および安息香酸
ナトリウム１．２部の混合物に、メチルメタクリレート
１９７．０　部、ブチルメタクリレート５２５．４　部
、ブチルアクリレート２７７．２　部、ヒドロキシプロ
ピルメタクリレート２８９部、メタクリル酸２５部、お
よび２，２’−アゾビス　（イソブチロニトリル）　５
５．７部を添加し、華氏２００　〜２４５　°（９３　
〜１１８　℃）　に５時間加熱することにより、ポリマ
ー溶液を調製した。２−プロポキシエタノール５４．６
部を添加すると、得られたポリマー溶液は固形分が６８
．７５　％で、酸価は１６．８であった。
【００５５】このポリマー溶液９３０．４　部に脱イオ
ン水３２７．８　部を実施例１０に記載の方法を用いて
添加することにより、水性分散液を調製した。この分散
液の粘度は、固形分５１．４％で１３，０００　ｃｐｓ
であった。３ヵ月後、この分散液は安定で、粘度は１４
，２００　ｃｐｓであった。
【００５６】実施例１２ スチレン３６．８４　％、ブチルアクリレート３６．８
４　％、ヒドロキシプロピルメタクリレート１５．０３
　％、およびアクリル酸１１．２９　％から調製した２
−ブトキシエタノール中の固形分７２．１７　％のアク
リル共重合体溶液３００　部を、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ　Ｆ
８８のジグリシジルエーテル６．７　部および安息香酸
ナトリウム０．０３部と共に反応器に入れた。加熱・撹
拌を開始し、温度を華氏２８０　°（１３８℃）　に上
げ、この温度に１時間保持した。温度を次いで華氏１７
０　°（７７　℃）　に下げ、脱イオン水１１４．４　
部をゆっくり加えて油中水型エマルションを形成した。 水２５．３部を加えると、エマルションは水中油型に転
相した。このエマルションに次いでさらに水を加えて、
固形分を４５．７％に低下させた。得られた分散液の粘
度は２５℃で１４，１３３　ｃｐｓであった。この分散
液は３ヵ月後も安定で、分離は起こらなかった。
【００５７】
【発明の効果】本発明によれば、酸価が約１０〜１５０
　のアクリル樹脂のカルボン酸基を、ポリオキシアルキ
レングリコールのジグリシジルエーテル中のグリシジル
基と予め反応させておいてから、水性分散液を形成する
ことにより、反応させずに水中に分散させた場合に比べ
て、分散液の安定性が著しく増加する。従って、アクリ
ル樹脂を環境汚染の少ない水性塗料として利用すること
が容易となる。
【００５８】以上に本発明の原理、好適態様および作用
を説明したが、本発明はこれらの具体的な説明内容に限
定されるものではない。以上の具体的説明は例示に過ぎ
ず、本発明の範囲内で当業者により各種の変更をなすこ
とができる。

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　（Ａ）　水性媒質、および（Ｂ）　成
    分（ａ）　および（ｂ）　の合計重量に基づいて　（ａ
    ）酸価が約１０〜１５０　のアクリル樹脂約９０〜９８
    重量％と（ｂ）　ポリオキシアルキレングリコールのジ
    グリシジルエーテル約２〜１０重量％との反応生成物を
    含有し、前記ポリオキシアルキレングリコールが、ポリ
    オキシプロピレンブロックが中央部に位置し、末端がポ
    リオキシエチレンブロックである、エチレンオキシドと
    プロピレンオキシドとのブロック共重合体であることを
    特徴とする、安定なアクリル樹脂水性分散液。
  2. 【請求項２】　　前記アクリル樹脂の酸価が約７５〜８
    ５である、請求項１記載の分散液。
  3. 【請求項３】　　前記ポリオキシアルキレングリコール
    が、ポリオキシエチレンブロック約５０〜９０重量％と
    ポリオキシプロピレンブロック約１０〜５０重量％とを
    含有する、分子量約４，０００　〜２０，０００のもの
    である、請求項１記載の分散液。
  4. 【請求項４】　　前記ポリオキシアルキレングリコール
    のジグリシジルエーテルが約５〜７重量％の量で存在す
    る、請求項１記載の分散液。
  5. 【請求項５】　　前記アクリル樹脂が、アクリル酸もし
    くはメタクリル酸と、エステル基の炭素数が１〜４のア
    クリル酸もしくはメタクリル酸エステルと、スチレンも
    しくはビニルトルエンとの共重合体である、請求項１記
    載の分散液。
  6. 【請求項６】　　アクリル樹脂が、アクリル酸とブチル
    アクリレートとスチレンとの共重合体である、請求項５
    記載の分散液。
  7. 【請求項７】　　（Ａ）　酸価が約１０〜１５０　のア
    クリル樹脂約９０〜９８重量％とポリオキシアルキレン
    グリコールのジグリシジルエーテル約２〜１０重量％と
    を、ジグリシジルエーテルのグリシジル基がアクリル樹
    脂の酸基と反応するのに十分な時間反応させ、ここで該
    ポリオキシアルキレングリコールは、ポリオキシプロピ
    レンブロックが中央部に位置し、末端がポリオキシエチ
    レンブロックである、エチレンオキシドとプロピレンオ
    キシドとのブロック共重合体であり、（Ｂ）　工程（Ａ
    ）の反応生成物に、最初に油中水型エマルションが生成
    した後、水中油型エマルションに転相するまで、撹拌し
    ながら水を加えることからなる、安定なアクリル樹脂水
    性分散液の製造方法。
  8. 【請求項８】　　前記アクリル樹脂と前記ポリオキシア
    ルキレングリコールのジグリシジルエーテルとを華氏約
    　２２５〜３００　°（１０７〜１４９　℃）　の温度
    で反応させる、請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】　　前記アクリル樹脂の酸価が約７５〜８
    ５である、請求項７記載の方法。
  10. 【請求項１０】　　前記ポリオキシアルキレングリコー
    ルが、ポリオキシエチレンブロック約５０〜９０重量％
    とポリオキシプロピレンブロック約１０〜５０重量％と
    を含有する、分子量約４，０００　〜２０，０００のも
    のである、請求項７記載の方法。
  11. 【請求項１１】　　前記ポリオキシアルキレングリコー
    ルのジグリシジルエーテルが約５〜７重量％の量で存在
    する、請求項７記載の方法。
  12. 【請求項１２】　　前記アクリル樹脂が、アクリル酸も
    しくはメタクリル酸と、エステル基の炭素数が１〜４の
    アクリル酸もしくはメタクリル酸エステルと、スチレン
    もしくはビニルトルエンとの共重合体である、請求項７
    記載の方法。
  13. 【請求項１３】　　アクリル樹脂が、アクリル酸とブチ
    ルアクリレートとスチレンとの共重合体である、請求項
    １２記載の方法。
  14. 【請求項１４】　　アクリル樹脂とポリオキシアルキレ
    ングリコールのジグリシジルエーテルとの反応生成物を
    、ポリオキシアルキレングリコールのジグリシジルエー
    テルの存在下でアクリル系単量体を重合させることによ
    り製造する、請求項７記載の方法。
  15. 【請求項１５】　　請求項１記載の安定な分散液とエポ
    キシ樹脂との混合物からなる、硬化性組成物。
  16. 【請求項１６】　　前記エポキシ樹脂が多価フェノール
    のポリグリシジルエーテルである、請求項１５記載の硬
    化性組成物。
  17. 【請求項１７】　　前記多価フェノールがｐ，ｐ’−ジ
    ヒドロキシジフェニルプロパンである、請求項１６　記
    載の硬化性組成物。
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