JPH0468022A - 樹脂水性分散体 - Google Patents

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） 本発明は新しいアルキド樹脂水性分散液の製造法に関す
る。更に詳しくは、通常用いられる乳化剤及び保護コロ
イドを含まない新しいアルキド重合体の水性分散液に関
する。

（従来の技術） 従来、塗料の塗膜の表面の保護と美装とを目的として、
アルキド塗料が用いられている。

このアルキド樹脂塗料は有機溶剤を媒体としているため
、作業雰囲気中に溶剤が揮散して作業環境を悪化させ、
安全衛生上好ましくない上、火災や爆発の危険を常には
らんでいるものであった。

このような問題を解決するため、水性のアルキド樹脂が
開発されている。

水性のアルキド樹脂としては、アミン中和タイプとエマ
ルジョンタイプが知られているが、アミン中和タイプは
高酸価のため、エマルジョンタイプは使用される乳化剤
のため、特に常乾タイプでは耐水性が十分でないので、
使用用途が限られている。

また、乳化剤を使用しない水分散タイプのアルキド樹脂
として、多価アルコールの一成分としてポリオキシエチ
レンを用いる水性アルキド樹脂が実用化されてきている
が、このタイプはポリオキシエチレン鎖の親水性のため
耐水性が劣るので、この点を改良するため、ポリオキシ
エチレン−ポリオキシプロピレンを用いる方法が提案さ
れている（特公昭６３−３４８８５号公報）。

（発明が解決しようとする課題） しかし、このタイプも中油、長油アルキドの水性分散樹
脂を得るには、両末端に親水性基を有するポリオキシエ
チレン−ポリオキシフロピレンを１０％以上用いること
が必要となるため、やはり耐水性の低下を避けることが
できず、合成樹脂調合ペイントの水性化という課題を解
決することはできない。

そこで、溶剤糸長中油アルキドと同等の性能を有する水
系の樹脂の開発が要望されていた。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上述したごとき発明が解決しようとする
課題に照準を合わせて、鋭意検討を重ねた結果、目的と
する性能を有するアルキド樹脂に、一方の末端にアルキ
ル基を有するポリオキシアルキレン鎖を付加させること
により、その性能を低下させることなく、水分散性アル
キド樹脂が得られることを見いだし、本発明を完成させ
るに至った。

即ち、本発明は構造式（１）で示される化合物とポリイ
ソシアネートとの反応生成物を、アルキド樹脂（Ａ）に
付加したポリオキシアルキレン鎖含有アルキド樹脂（Ｂ
）を水中に分散してなる樹脂水性分散体であり、 ＨＯ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ−Ｒ（１）（式１中のＲは
炭素原子数１ないし４のアルキル基を示し、Ｘはオキシ
プロピレン単位又はオキシブチレン単位を示し、ｎは３
４〜３４０の整数を示す。） 構造式（２）で示される化合物とポリイソシアネートと
の反応生成物を、アルキド樹脂（Ａ）に付加したポリオ
キシアルキレン鎖含有アルキド樹脂（Ｂ）を水中に分散
してなる樹脂水性分散体である。

ＨＯ−（ＣＨ２ＣＨ２０）、−（Ｘ）、−Ｒ（２）（式
２中のＲは炭素原子数１ないし４のアルキル基を示し、
Ｘはオキシプロピレン単位又はオキシブチレン単位を示
し、ｎは３４〜３４０の整数を示し、ｍは１〜１００の
整数を示す。）ここで用いられるアルキド樹脂（Ａ）と
は、市販されている長油、中油、短油各アルキド、オイ
ルフリーアルキド、及びエポキシ樹脂と脂肪酸との反応
酸生物、即ちいわゆるエポキシエステル類等を挙げるこ
とができる。もちろん必要とする性能に合わせて、油脂
類、脂肪酸類、多価アルコール、多塩基酸などにより合
成した物であっても良い。この場合希釈溶剤を自由に選
択できる利点がある。

構造式（１）で示される化合物はＨＯ−（ＣＨ２ＣＨ，
Ｏ）、−Ｒ１構造式（２）で示される化合物はＨＯ−（
ＣＨ，ＣＨ，○）、−（Ｘ）−Ｒのポリオキシアルキレ
ンのアルキルエーテルである。Ｒは炭素原子数が１ない
し４のアルキル基であり、Ｘはオキシプロピレン単位又
はオキシブチレン単位テアリ、ｎは３４〜３４０の整数
てあり、ｍは１〜１００の整数である。

この場合、ｎが３４より小さいと乳化力が落ちるし、３
４０より大きくしても分散能等は同しであるし、むしろ
大きくすると耐水性が落ちることになるので好ましくな
い。またｍが１００より大きいと効果は同じであるので
、ｍは１〜１００の範囲が好ましい。

本発明に使用されるポリイソシアネートとじては、例え
ば２，４−トリレンジイソシアネート、２．６−ト！Ｊ
レンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネー
ト、ｐ−フェニレンジイソシアネート、４，４＋−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート、２，４”　−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、２．　２’　−ジフェニル
メタンジイソシアネート、３，３′−ジメチル−４，４
′　−ビフェニレンジイソシアネート、３．　３’　−
ジメトキシ−４，４’　　−ビフエニレンジイソシア不
一ト、３．３′−ジクロロ−４，４′　−ビフェニレン
ジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネー
ト、１，５−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート
、テトラメチレンジイソシアネート、■、６−へキサメ
チレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネ
ート、トリメチルへキサメチレンジイソシアネート、１
，３−シクロヘキシレンジイソシアネート、１，４−シ
クロヘキシレンジイソシアネート、キシリレンジイソシ
アネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、
水素添加キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシ
アネート、イソホロンジイソシアネート、４．４′　−
ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、３，３′−
ジメチル−４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシ
ア不一ト等が挙げられる。

本発明における構造式（１）又は（２）で示されるポリ
オキシアルキレン化合物とポリイソシアネートとを反応
する際に使用されるポリイソシアネート化合物の量はポ
リオキシアルキレン化合物の使用量に対して、末端に当
量比で１．８〜２．５の割合のイソシアネート基を有す
る化合物である。

アルキド樹脂（Ａ）に構造式（１）又は（２）で示され
る化合物とポリイソシアネートとの反応生成物を付加さ
せる場合、溶剤を用いることができるが、ＮＣＯ基と反
応する官能基を有する溶剤は使用できない。

またこの反応に於て、触媒を用いても良い。

本発明により得られる樹脂を水中に分散させる場合、必
要に応じて樹脂中のカルボキシル基の一部または全部を
中和剤によって中和することが望ましく、中和後に於け
るｐＨは６．５〜９．５とするのが良い。中和剤として
は、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどの無機アル
カリ、アンモニア、モノメチルアミン、トリエチルアミ
ンモノエタノールアミン、ジェタノールアミン、等のア
ミン類が挙げられる。

本発明の水分散性樹脂組成物はアルキド樹脂の特徴を損
なうことな（優れた水分散性と安定性を有する水分散体
を与える。

本発明の水分散性樹脂組成物は塗料用として有用なもの
である。塗料として利用するに当たっては、必要により
、可塑剤、アクリル系エマルジョン、各種ラテックス、
水溶性樹脂などを混合することにより、改質することが
出来る。

常乾・強制乾燥用に使用するときは、金属ドライヤーを
添加して空気硬化を促進することが好ましい。金属ドラ
イヤーとしては、例えばナフテン酸コバルト、ナフテン
酸鉛、ナフテン酸ジルコニウム、ナフテン酸マンガン、
ナフテン酸カルシウムなど一種または二種以上の混合物
で用いられる。

それらの使用量は、樹脂固形分１００部当り金属量とし
て０．０５〜０．５部が好ましい。

焼き付は用塗料として利用するに当たり、必要によりア
ミン樹脂、ブロックイソシアネート、エポキシ樹脂など
の硬化剤を配合してもよい。これら硬化剤は水溶性また
は水分散の状態で使用するのが好ましい。硬化剤使用量
は樹脂固形分１００部に対して固形分で２〜５０部が好
ましい。

（発明の効果） 本発明で得られる塗料は、エアレススプレー塗装での塗
装作業性に優れる。従来のエマルジョン塗料は乳化剤の
影響で発泡し易く、また従来の水溶性塗料はタレ易いな
ど、塗面状態、塗装作業性の点で欠点を有するが、本発
明に係る塗料は乳化剤を含まずかつ水分散型であるため
、発泡しにくく、タレにくいという利点を有する。もち
ろん本発明より得られる塗料は他の塗装方法、刷毛塗り
、浸漬塗装、エアースプレー塗装にも有用である。

（実施例） 次に、本発明を実施例、比較例、応用例および比較応用
例により、−層、具体的に説明する。以下特に断わりの
ない限り、すべて重量基準であるものとする。

上記合成例１と同様の装置にＨＯ−（ＣＨ，ＣＨ２０）
ＩＩ。−（ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ，）Ｏ）３３Ｃ，Ｈ。

であられされるエチレンオキシドーフロビレンオ牛シト
ランダムポリマーを９６５部加え同じく脱水処理を行っ
た後５０°Ｃにてイソホロンジイソシアネート３５部加
え、８０°Ｃにて２時間反応させて末端ＮＧＯ基を有す
る反応生成物を得た。

フラスコにポリオキシエチレンモノメチルエーテルグリ
コール（分子式　１（０− （ＣＨ２ＣＨ２０）９２　　ＣＨｓ）９３０部を加え減
圧下１２０〜１３０°Ｃで脱水を行い、次いで５０℃ま
で冷却し７０部の４．４′−ジフェニルメタンジイソシ
アネートを加え、７０°Ｃに加温し、この温度で２時間
反応させて末端ＮＣＯ基を有する反応生成物を得た。

実施例１ 温度計、攪拌装置、還流冷却管を備えた四つロフラスコ
にペソコゾール　ｐ−４７０（犬日本インキ化学工業株
式会社製、商品名）１０００部を加え、減圧下１２０〜
１３０°Ｃて脱水を行い、次いで５０’Ｃ迄冷却し、合
成例１て得た反応生成物７０部を加え８０°Ｃにて２時
間反応させた後、１００°Ｃで更に１時間反応した。８
０°Ｃに冷却後５００部の水を１時間で適下し水分散樹
脂を得た。

この水分散樹脂は不揮発分が４９゜７％、粘度が１２３
０ｃｐｓ、ｐＨが６．３であった。

実施例２ 温度計、攪拌装置、還流冷却管を備えた四つロフラスコ
に大豆油６００部を取り窒素ガス雰囲気下で２３０℃に
加熱攪拌し、グリセリン１４５部を加え水酸化リチウム
存在下３時間エステル交換反応を行い、ついで１８０　
’Ｃに冷却後無水フタル酸２９１部を加えて２１０°Ｃ
にて６時間反応させた後、合成例１で得た反応生成物７
０部を加え８０℃にて２時間反応させた後、１００℃で
更に１時間反応した。この反応物にブチルセロソルブ２
６５部を加え８０℃に冷却後８００部の水を２時間かけ
て滴下し水分散樹脂を得た。この水分散樹脂は不揮発分
が５０．７％、粘度が１７８０．ｃ　ｐｓ、ｐＨが７．
３であった。

実施例３ 温度計、攪拌装置、還流冷却管を備えた四つロフラスコ
にアマニ油４５０部を取り窒素ガス雰囲気下で２３０℃
に加熱攪拌し、グリセリン２００部を加え水酸化リチウ
ム存在下３時間エステル交換反応を行い、ついて１８０
°Ｃに冷却後無水フタル酸４００部を加えて２１０°Ｃ
にて６時間反応させた後、合成例２て得た反応生成物７
０部を加え８０°Ｃにて２時間反応させたのち１００°
Ｃで更に１時間反応した。この反応物にブチルセロソル
ブ２６５部を加え８０　’Ｃに冷却後８００部の水を２
時間かけて滴下し水分散樹脂を得た。この水分散樹脂は
不揮発分が５０．４％、粘度が７８０　ｃ　ｐ　ｓ。

ｐＨが７．１であった。

比較例１ 温度計、攪拌装置、還流冷却管を備えた四つロフラスコ
に大豆油６００部を取り窒素ガス雰囲気下で２３０°Ｃ
に加熱攪拌し、グリセリン１４５部を加え水酸化リチウ
ム存在下３時間エステル交換反応を行い、ついで１８０
℃に冷却後無水フタル酸２９１部と分子ｆｉ４０００の
ポリエチレングリフ−ルア０部を加えて２１０’Ｃにて
６時間反応させ１４０°Ｃに冷却後、ブチルセロソルブ
２６５部を加え８０°Ｃに冷却し８００部の水を２時間
がけて滴下したが、樹脂は油滴状となり良好な水分散体
は得られなかった。

比較例２ 温度計、攪拌装置、還流冷却管を備えた四つロフラスコ
に大豆油６００部を取り窒素ガス雰囲気下で２３０°Ｃ
に加熱攪拌し、グリセリン１４０部を加え水酸化リチウ
ム存在下３時間エステル交換反応を行い、ついで１８０
°Ｃに冷却後無水フタル酸２９１部と分子量４０００の
ポリエチレングリコール４００部を加えて２１０°Ｃに
て６時間反応させ１４０°Ｃに冷却後、ブチルセロソル
ブ６００部を加え８０°Ｃに冷却した後、１５００部の
水を２時間かけて滴下し水分散樹脂を得た。この水分散
樹脂は不揮発分が３９．６％、粘度が３４５０Ｃｐｓ、
ｐＨが６．６であった。

応用例 実施例２．３及び比較例２より得た水分散樹脂を固形分
として３０部、タイベークＲ−９３０（ルチル型酸化チ
タン）７０部、水５５部をサンドグラインターで混練し
、さらにおのおのの樹脂を固形分として４０部加えレッ
トタウンし５％ナフテン酸コバルト１部、２４％ナフテ
ン酸鉛２部を加えＰＷＣ５０％の白エナメルを得た。こ
の塗料を５００ｃｐｓに粘度調整後、磨軟鋼板に塗布し
、２０°Ｃ１４８時間常温乾燥させたところ、表１に示
すような塗膜性能を得た。

この表から本発明の樹脂水性分散体を用いた塗料は、比
較例に比べて耐水性、耐食性の点てすくれていることが
わかる。

とつ′ ／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、構造式（１）で示される化合物とポリイソシアネー
   トとの反応生成物をアルキド樹脂（Ａ）に付加したポリ
   オキシアルキレン鎖含有アルキド樹脂（Ｂ）を水中に分
   散してなる樹脂水性分散体。 ＨＯ−（ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ）＿ｎ−Ｒ（１）（式１中
   のＲは炭素原子数１ないし４のアルキル基を示し、Ｘは
   オキシプロピレン単位又はオキシブチレン単位を示し、
   ｎは３４〜３４０の整数を示す。） ２、構造式（２）で示される化合物とポリイソシアネー
   トとの反応生成物をアルキド樹脂（Ａ）に付加したポリ
   オキシアルキレン鎖含有アルキド樹脂（Ｂ）を水中に分
   散してなる樹脂水性分散体。 ＨＯ−（ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏ）＿ｎ−（Ｘ）＿ｍ−Ｒ（
   ２）（式２中のＲは炭素原子数１ないし４のアルキル基
   を示し、Ｘはオキシプロピレン単位又はオキシブチレン
   単位を示し、ｎは３４〜３４０の整数を示し、ｍは１〜
   １００の整数を示す。）