JPH05508174A - 架橋可能な表面塗膜とその製造方法 - Google Patents

架橋可能な表面塗膜とその製造方法

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JPH05508174A JP91506557A JP50655791A JPH05508174A JP H05508174 A JPH05508174 A JP H05508174A JP 91506557 A JP91506557 A JP 91506557A JP 50655791 A JP50655791 A JP 50655791A JP H05508174 A JPH05508174 A JP H05508174A
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サムパス,パスパシコイル,アール.
グロッセ,ダニエル,ジェー.
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エス.シー.ジョンソン アンド サン,インコーポレーテッド
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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】 架橋可能な表面塗膜とその製造方法 皮折立野 本発明は1つには架橋可能な表面塗膜を対象とするものである。この表面塗膜は 、架橋可能であるが、室温で硬化しつるように特に処方されている。!2には本 発明は1年またはそれ以上の貯蔵安定性を示す組成物から、かかる表面塗膜を製 造することに関する。したがって、本発明のいま1つの対象は、室温で硬化可能 な耐久性のある耐摩耗性表面塗膜を製造するために使用しつる安定な組成物の製 造法である。 貨員技蓋 市場で入手可能な耐久性、耐摩耗性表面塗膜は一般に複数のエポキシ含有成分を 含む多数の成分から構成されている組成物から製造される場合が多い。 さらに、エポキシベース表面塗膜は、いわゆる“ツー・パート(two−par tl”系から製造されることが一般に多い、たと^ば、所望の使用時に特定の表 面塗膜を製造するため、エポキシ含有組成物がそのための硬化剤組成物と組み合 わせられる。このようなツー・パート系は、たとえば、共にBawenに与えら れた米国特許第3.066.112号と同3.179.623号右よびMcMa sterに与えられた米国特許第3.1122.229号に開示されている。 さらに詳細に説明すると、この種のツー・パート塗料系の場合では、エポキシ含 有組成物は、当技術分野で公知のごとく、アミン含有組成物で硬化させることが でき、事実多(の場合それによって硬化されている。このような系は、たとえば 、Fowler等の米国特許第4.399.242号、ROger3等の米国特 許第4.557.870号、Okaの米国特許第4.588.617号、Cha oの米国特許第4.740.536. Ern5t等の米国特許第4.772. 643号、日本国特開昭47−33200号、同48−102157号、同50 −123200号、同51−10012δ号、同59−43016に開示されて いる。 また別に、この種のツー・パート塗料系は、硬化剤成分として、アミンの代わり に、アミドを含有(たとλばBeckwithの米国特許第3.240.736 号または特開昭56−161420号参照)あるいは、特定のカルボン酸を含有 (たとえばFekete等の米国特許第3,256.226号参照)あるいは、  ”アミノ”含有成分を含有(たとえばFloefsの米国特許第4.598.  tag参照)あるいは、 “アミド”含有成分を含有(たとえば特開昭62− 161803号参I@)することができる。 各種の理由から、上記に簡単に記載したタイプのツー・パート系は不便なもので あり、したがって望ましいものではない、たとえば、相互に反応性のあるそれら の成分を急速に混合することにより架橋が起こるので、使用されない分はすべて 無駄となる。効率の点からみても、 ゛混合”工程は省略するのが望ましいであ ろう、特に使用直前においては、エポキシ含有成分を硬化剤含有成分と“混合” または“組み合わせ”する工程は省略されることが望ましい。 WHsonの米国特許第3.702.302号には、たと^ば、2つの別々の油 中水形エマルジョンゲルからなる組成物が開示されている。その一方のエマルジ ョンゲルには相互に反応する2つの化合物の一方が含有され、そして他方のエマ ルジョンゲルには他方の化合物が含有される。特にWilsonは、その一方の 油中水形エマルジョンゲルがその水性相内に過酸化水素を含有しており、他方の 油中水形エマルジョンゲルがその水性相内に亜硫酸カリウムを含有している組成 物を開示している。 しかしながら、胃11sonは、このような別個の2つの油中水形エマルジョン ゲルがその一方にエポキシ含有成分を含有させ、そして他方に該エポキシ部分を 硬化させるための硬化剤含有成分を含有させるために使用しうることは開示も示 唆もしていない。 また、相互に反応する2つの化合物たとえばエポキシベース°官能性”重合体と アミノ含有“硬化剤−重合体とを含有している。いわゆる”自己硬化性”組成物 または調合物が当技術分野で公知である。しかしながら、この種の組成物を早ま って一硬化”すなわち架橋しないようにしておくのは非常に困難である。事実、 この種の組成物の商品化の成否に関連して、その組成物の容器内有効寿命と安定 性に多大の関心が払われてきているのである。 上記の早まった反応という問題に対する1つの解決法は、アミン含有重合体を硬 化剤含有重合体と混合する前に、アミン含有重合体の反応性アミノ部分またはア ミノ基をケトンまたはアルデヒドでキャップして、いわゆる”ケチミン”を形成 させる方法である。たとえば、Wooの米国特許第4.328.144号および TortorellOの米国特許第4.489.179号参照、記載によれば、 この塗料組成物が基質に塗布された後、大気中の水分がその“ケチミン−を分解 して反応性7ミノ部分を与え、このアミノ部分がエポキシ含有部分と相互に反応 して所望の“硬化”を達成するのである。しかしながら、このタイプの塗料組成 物は少なくとも2つの大きな欠点を有する。第1には、この組成物が非水性系の みに制限されることである。第2には、溶剤であるケトンが硬化時に直接液する 周囲環境に放出されることである。溶剤を含有している硬化性塗料組成物が一般 に望ましくないことはよく知られている。たとえば、以前よく使用されていた多 くの溶剤は現在では安全でないと見なされるかあるいは環境保全上許容されない ものとなっている。 したがって以上の点を考慮すれば、室温で硬化する長持ちのする耐摩耗性表面塗 膜の製造に際して、そのような溶剤の使用を減らす−さらに好ましくは完全に排 除するーことが望ましい、さらに、使用時に混合の必要がなく、しかも長期間安 定な表面塗膜を与えることのできる組成物の提供が望ましい。 二虱O翌ム皿丞 以下に新規な蒸発可能な分散物を製造するための新規な方法を簡単に説明する。 ただし、この新規方法を要約する前に、ここで蒸発性分散物について簡単に言及 しておくのが好都合であろう0本新規分散物は架橋可能な成分と蒸発可能な成分 とを含有する。蒸発可能成分の蒸発した時にこの分散物は室温で基質の表面に架 橋された表面コーティングを形成することができる。この分散物は、1年以上の 貯蔵安定性(本明細書では容器内安定性あるいは店頭安定性ともいわれる)を示 すにもかかわらず、所望の使用時に複数の成分を組み合わせるすなわち“混合” する必要がない。 前述のごとく、本発明による新規な蒸発可能な分散物を製造するための新規方法 は一連の工程を包含する。その工程の1つは水、非イオン乳化剤、遊離基開始剤 および有効量の緩衝剤を組み合わせて約3乃至9のpH価を有する蒸発可能な乳 化剤含有水性混合物をつくる工程である。その非イオン乳化剤は約9乃至19の −HLB−(Hydrophile−LipophileBalancel値を 有するものである。 本新規方法のいま1つの工程は上記の蒸発可能な乳化剤含有水性混合物中に、予 め決定された反応条件で、そして上記の約3乃至9のpH価を保持しながら、有 効量のエマルジョン重合可能なエポキシ官能基含有モノマー混合物を導入し、こ れによってエポキシ官能ペンダント基を有しそして約10乃至120℃のガラス 転移温度(Tg)を有する重合体粒子を含有する蒸発可能な水中油形エマルジョ ンを製造工程である。このエマルジョン重合可能なエポキシ官能基含有モノマー 混合物は、特に、上記のエポキシ官能ペンダント基を有する重合体粒子を含有す る水中油形エマルジョンを形成するために、 (1)エポキシ官能ペンダント基 を有するエマルジョン重合可能な七ツマ−の有効量と(2)モノビニリデン芳香 族モノマー、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸モノマー、α、β−エチレン 性不飽和カルボン酸エステルモノマーおよびその千ツマー誘導体、ビニルエステ ルモノマーおよびそのモノマー誘導体ならびにこれらの各種組み合わせからなる 群から選択されたエマルジョン重合可能なエチレン性不飽和モノマーの有効量と を含有する。 本発明の新規方法のさらにいま1つの工程は第1の水中油形エマルジョンの中に 、特定されたエポキシ反応性ペンダント部分を有する重合体を含有してる第2の 水中油形エマルジョンの有効量を導入して上記した新規な蒸発可能分散物を製造 する工程である。エポキシ反応性ペンダント部分はアミン部分、アミド部分、カ ルボン酸部分およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。 本新規な蒸発可能分散物中の、 (1)エポキシ官能ペンダント基を有する重合 体粒子と(2)エポキシ反応性ペンダント部分を有する重合体の相対量は、分散 物の揮発性成分が蒸発した時に、室温でエポキシ官能基とエポキシ反応性部分と の間で架橋が起こるのを可能ならしめる。 本発明のその他の利点ならびに特徴は以下においてさらに詳細に説明されるで本 発明は段ボール、紙、木、コンクリート、石、大理石、テラゾー、さらには研磨 された金属面および金属箔を含む各種金属面などの基質上に耐久性のある耐摩耗 性かつ溶剤耐性の表面コーティングを形成するために使用しつる。なお、ここで 、石というのは煉瓦、玉石、敷きタイル(quarry tilelを包含する ものと理解されたい、なお、敷きタイルは各種形状ならび組成のものであり得、 赤粘土および焼き粘土を包含する。 本発明による表面塗料は所望によりバルクサイズ量で、あるいは小さい容器に入 れて出荷することができる。たとえば、本表面塗料は55ガロンドラムに入れて 出荷することもできるし、また鉄道貨車で出荷することもできる。消費者がさら に便利な小さい容器を所望する場合には、本表面塗料は1ガロン(またはそれ以 下)の容器に詰めて、あるいはまた、エーロゾル容器に詰めて販売することが本 発明は各種の実施態様で実施しつるものであるが、以下の説明ではいくつかの好 ましい実施態様について記載する。ただし、それらの実施態様は本発明を説明す るためにのみ例示さねるものであって、本発明を限定するものでない、説明の簡 潔化のため、さらににまた本発明の特徴と利点を説明するために特定の技術用語 ならびに学術用語が本明細書で使用されているが、それら術語の定義は次のとあ りである。 ここで用いられる“触媒”および”促進剤”という言葉は特定の化学反応の速度 に影響を与久る物質のことをいう、化学反応の速度に影響を及ぼすが、触媒(ま たは促進剤)自体が消費されることも、またそれ自体が化学変化を受けることも ない、 (たとλば、Van No5trand Re1nhold Co、に よって1981年に出版されたゴhe Condensed Chemical  Dictionary−、10thed、、の205−206頁参照)。 ”分散物−というのは最初から必ずしも安定ではない、1つの水性連続相と該水 性連続相全体にわたって分散された非水性不連続相とを含む混合物である。 “エマルジョン”というのは比較的少量の”洗浄剤”、”乳化剤゛、″セッケン ゛界面活性剤−などの言葉でしばしば特徴ずけられている特定物質によって懸濁 状態に保持されている2つまたそれ以上の相互に非混和性の固体、液体および/ または気体からなる、一般に最初から安定な混合物を意味する。一般的に水中油 形エマルジョンおよび油中水形エマルジョンの2つの形態がある。より特定的に いうと、すべての安定なエマルジョンは1つの連続相と該連続相全体にわたって 分散された不連続相とを含む。 本明細書で使用されている一室温゛という言葉は約20乃至25℃の温度と定義 される。 ゛容器内寿命−1″店頭寿命−および一店頭一貯蔵”安定性という言葉は本明細 書では互いに互換性のある言葉として使用されており、そしてこの言葉は、一部 には、本発明の新規方法に従って本発明による新規な蒸発可能分散物を製造しそ して実質的にそのすぐ後で該分散物を室温に、あるいは所望の場合は、高められ た濃度におくことによって該新規分散物の蒸発可能な成分を蒸発せしめることに より生成される架橋された表面コーティングの物理的性質に関連して定義される 。さらにまた、これらの言葉は、ある選択された温度で特定期間貯蔵された後で 本新規な蒸発可能分散物から上記した方法で生成される架橋された表面コーティ ングの物理的性質に関連して定義される。すなわち、本明細書で互換的に使用さ れている“容器内寿命”、 “店頭寿命”および“店頭−貯蔵−安定性という言 葉は5本発明による新規な蒸発可能な分散物が形成された時から開始して、該蒸 発可能な分散物が特定全期間にわたって目立った物理的特性の変化を示すことな く、その蒸発可能な成分の蒸発時に、架橋された表面コーティングを形成するこ とが可能である時間の長さを意味するものと理解されたい。 本明細書で”可溶性”とは溶剤に均質に溶解して溶液になることができることを 意味する。 以上、使用術語を一応説明し7たので、本発明の詳細な説明に入る。なお、上記 においてまだ定義され、説明されていない用語については後記において必要によ りその都度説明する。 以下の記載で、 “部”というのは、特に別途記載のない限り、本発明の方法に 従って製造される新規な蒸発可能な分散物の水性相全体にわたって分散された重 合体粒子を形成すべく重合される1つまたは複数のモノマーの全重量に対するも のである。 上記において言及したように1本発明の1つの対象は蒸発可能な成分を含有して いる蒸発可能な分散物を製造する方法である。特に、この蒸発可能な成分が蒸発 した時、本分散物は基質上に室温で架橋された表面コーティングを形成すること ができる。好ましい本発明による製造方法は下記の一連の工程を包含するもので ある。 最初に、適当なサイズの撹拌反応器に予定の分散物の”全固形分”レベルを達成 するために適当な量の水を入れる。所望の“全固形分゛レベルは分散物の全量を 基準にして約5乃至60重量%であり、好ましくは約30乃至45重量%である 。水は好ましくは脱イオン化処理される0反応器に水を入れた後、適当な非イオ ン乳化剤(または界面活性剤)約3乃至4部を反応器に入れ、次に任意成分とし て適当な陰イオン乳化剤0乃至約3部、好ましくは0.25乃至1部を加える。 非イオン乳化剤の親水−親油バランス(HLB)は、下記の架橋可能なエポキシ 官能基含有重合物質をつくる目的のため、約9乃至19である。この反応器内容 物を次に約80乃至95℃の所望反応温度まで、好ましくは約85乃至90℃の 温度まで加熱する。 別の 適当なサイズの容器に、上記反応器に装填した水の量の約1乃至5重量%の量の 水を入れる。続いて、室温で適当な水溶性遊離基開始剤約0. 5乃至1部を添 加する。この場合も、水は好ましくは脱イオン水である。この別の容器に次に適 当な緩衝剤約0.3乃至0. 5部を加λる。この時容器に加えられた緩衝剤の 量は、この容器の内容物を上記の反応器に加λた時、反応器内容物のpH価を約 3乃至9゜好ましくは6乃至8、より好ましくは約6,5乃至75に保持するた めに有効な量である。 次にこの反応器内容物に七ツマー混合物約1乃至60部、好ましくは20乃至4 0部を添加する。このモノマー混合物はエポキシ官能ペンダントを有するエマル ジョン重合可能なモノマーを含有する。この混合物の添加は上記の反応温度とp o範囲を保持しながら実施する。このモノマー混合物の各モノマー成分は生成さ れる重合体、すなわちエポキシ官能ペンダント基を有する重合体粒子のガラス転 移温度(Tg)が約IO乃至120℃、好ましくは約30乃至90℃、より好ま しくは約40乃至60℃となるように選択する。 本発明の目的のために適当なエポキシ官能ペンダント基を有するエマルジョン重 合可能な七ツマ−の例を非限定的に示せば、グルシジルアクリレート、グリシジ ルメタクリレート アリルグルシジルエーテルならびにこれらの組み合わせであ る。 このモノマー混合物にはさらにモノビニリデン芳香族モノマー、α、β−エチレ ン性不飽和カルボン酸モノマー、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸エステル モノマーおよびそのモノマー誘導体、ビニルエステルモノマーおよびその千ツマ ー誘導体ならびにこれらの各種紐み合わせからなる群から選択されたエマルジョ ン重合可能なエチレン性不飽和モノマー約1乃至60部、好ましくは約20乃至 40部含まれる。 ここで、好ましくいモノビニリデン芳香族モノマーの例はスチレン(8丁):a −メチルスチレン(AMS):ビニルトルエン;2.4−ジメチルスチレン:お よびこれらの組み合わせである。 好ましくいα、β−エチレン性不飽和カルボン酸モノマーの例はアクリル酸、メ タクリル酸、イタコン酸およびこれらの組み合わせである。 好ましいα、β−エチレン不性飽和カルボン酸エステルモノマーおよびそのモノ マー誘導体の例はアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メ タクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸te rt−ブチル、2−エチルへキシルアクリレートおよびこれらの組み合わせであ る。 好ましいビニルエステルモノマーおよびそのモノマー誘導体の例は酢酸ビニル、 ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、アクリロニトリル、およびこれ らの組み合わせである。 モノマー混合物は、所望により、1つ(または1つ以上の)連鎖移動剤および架 橋剤を任意成分として含有することができる。 ここで“架橋剤”とは少なくとも2つのビニル末端基を含有しているモノマーを 意味するものと理解されたい、ただし、これに限定されるものではない0本発明 の目的のために適当な架橋剤を非限定的に例示すれば以下のものであるニジビニ ルベンゼン(DVB):エチレングリコールジアクリレート(EGDA):ヘキ サンジオールジアクリレー1− (HDDA):ネオペンチルグリコールジアク リレート(NPGDA):テトラエチレグリコールジアクリレート(TEGDA ):エチレグリコールジメタクリレート(EGDMA): トリメチロールプロ パントリアクリレート(TMPTA): トリメチロールプロパントリメタクリ レート(TMPTMA):ペンタエリトリトールトリアクリレート (PETA ):ペンタエリトリトールトリメタクリレート(PETMA):アリルメタクリ レート (AMA):アリルアクリレート (AA):アリルマレエート CA M)ニジアリルマレニー1− (DAM):ポリエチレングリコールジアクリレ ート(PEGDA):ポリエチレングリコールジメタクリレート(PEGDMA ):およびこわらの組み合わせ。 連鎖移動剤を使用する目的は、上記したエポキシ官能ペンダント基を有する架橋 可能な重合体粒子とエポキシ反応性ペンダント基または部分を有する架橋可能な 重合体粒子との架橋の結果として生成される最終的重合体の分子量を調節可能に することである。連鎖移動剤の使用は当技術分野で公知であり、そして各種の連 鎖移動剤が市場で入手可能である6 適当な連鎖移動剤の例を非限定的に示せば以下のものである・ブチルマーカブト ブロビオナート:イソオクチルマーカブトプロピオン酸:ブロモフォルム:ブロ モトリクロロメタン:四塩化炭素:アルキルメルカプタンたとえばn−ドデシル メルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン、テト ラデシルメルカプタン、ヘキサデシルメルカプタンなど、アルキルチオグリコラ ートたとえばブチルチオグリコラート、イソオクチルチオグリコラート ドデシ ルチオグリコラート:チオエステル:およびこれらの組み合わせ。 好ましい連鎖移動剤はブチルメルカプトプロピオナート:ブロモトリクロロメタ ン、イソオクチルメルカプトプロピオン酸である。 実験室内では、反応器内容物に七ツマー混合物をゆっくりと、たとえば、所望の 反応温度とpH範囲を維持しながら、約1時間かけて添加するのが好ましい。し かしながら、添加速度は、商業規模の装置で商業的生産量で製造する場合には、 各種の理由にもとすいて変更しうることを理解されたい。 反応器内容物へのモノマー混合物の添加を終了したならば、所望の重合反応をを 最適化して反応器内でエポキシ官能ペンダント基を有するエマルジョン重合体粒 子が製造されように、反応温度とpFl範囲を維持しながら、さらに1時間その 反応器内容物を所望反応温度に保持するのが好ましい、当業者には容易に理解さ れるように、この添加後の保持時間も、商業規模の装置で商業的生産量で製造す る場合には、各種の理由にもとすいて変更しうるものである。しかしながら、本 発明者等は上記したpH範囲を保持することによって、製造されるエポキシ官能 性重合体のエポキシ環の開環を最低限におさえることができることを見いだした 。 かくして製造された蒸発可能な水中油形エマルシヨンが基質上に塗膜を形成する ため使用可能であるためには、その連続相全体に分散されている重合体粒子の合 着(coa l esce l が生じるものでなければならない0粒子合着は コロイド状の水中油形エマルジョンの蒸発可能な成分の蒸発のような自然力で生 起させることができるが、本発明者等は製造されたコロイド状水中油工マルジミ ンの100部に対して任意成分としての合着剤を約1乃至35部添加するのが望 ましいことを見いだした。 合着剤はしばしば水性塗料調合物に含有されており、予期された温度、摩耗レベ ルおよびその他の使用中の条件にさらされた時に、密着状態を維持する塗膜を与 えるために添加されている0本発明の目的ために適当な合着剤の例を非限定的に 示せば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール 、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールおよび/またはトリブロビレ ンゲリコールのごときグリコールのアルキルおよび/または芳香族エーテルなら びにそれらグリコールのアルキル右よび/または芳香族エステルおよびこれらの 組み合わせである。 さらに、製造された水中油形エマルジョンを優れた゛レベリング特性を有する塗 膜形成のため使用できるようにするために、所望により、製造された水中油形エ マルジョン100部に対して任意成分としてのレベリング剤を約0. 2乃至4 0部添加するのが望ましいことも判明している。 レベリング剤は塗布法によっては生じ得る隆起や渦を形成することなく、光沢が 均一な滑らかな塗膜を与えるためにしばしば使用されている。 本発明の目的ために適当なレベリング剤の例を非限定的に示せば、エトキシル化 アルキルフェノールおよびエトキシル化および/またはプロポキシル化アルコー ルである。当技術分野でレベリング剤として選択されて使用されている代表例は トリブトキシエチルホスフェートとその類似体である。 さらに、製造された水中油形エマルジョンの基質表面を湿潤する性能を向上させ るため、所望により、製造された水中油形エマルジョン100部に対して任意成 分としての湿潤剤を約0.02乃至0.10部添加するのが望ましいことも判明 している。 湿潤剤は塗布の間基質表面全体に塗料組成物が拡散するのを促進する目的でしば しば使用されている0本発明の目的ために適当な湿潤剤の例を非限定的に示せば 、フルオロカーボン界面活性剤、高級脂肪酸のアルカリ金属塩およびアミン塩た とえばナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩および/またはモルホリンオ レイン酸塩および/またはりシルレート塩、ならびに当技術分野で一般に湿潤剤 として選択され、使用されているいるようなある種の非イオン界面活性剤である 。 上記のごとき複数の任意成分が使用される場合には、それらを−緒にして均質混 合物をつくり、しかるのち、この均質混合物を水中油形エマルジョンに約15乃 至20分間かけて添加するのが好ましい、なお、この後、その水中油形エマルジ ョン100部に対してさらに任意成分としての泡防止剤を約0.01乃至0゜1 0部添加するのが望ましいことも判明している。 泡防止剤は通常床みがきのごとき表面塗料組成物に乾燥塗膜中に泡マークが生じ るのを減じるおよび/または排除するために配合されている6本発明の目的ため に適当な泡防止剤の例を非限定的に示せば、脂肪酸、脂肪酸のエステルと塩、脂 肪酸スルホナート、グリコールとエステルの混合物、およびシリコーン重合体エ マルジョンである0作用効果の大きいことならびに作用期間が長いことからシリ コーンエマルジョンが好ましい、オルガノシロキサンおよび水性系のために提供 されているいくつかの特許シリコーンエマルジョンも本発明の目的のために適当 である。 この第1の水中油形エマルジョンの中に第2の水中油形エマルジョンが導入され て、前記したような架橋可能な重合物質を含有する本発明による新規な蒸発可能 なコロイド分散物がつくられる。第2の水中油形エマルジョンは架橋可能な重合 物質100部につき約5乃至95部のエポキシ反応性ペンダント基または部分を 含有する。ペンダントエポキシ反応性部分を有する重合体の製造に際しては、下 記のものからなる群から選択されたエチレン性不飽和エマルジジン重合可能なモ ノマーをペンダントエポキシ反応性部分を有するエマルジョン重合可能なモノマ ーと共重合するのが望ましい:モノビニリデン芳香族モノマー、α、β−エチレ ン性不飽和カルボン酸モノマー、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸エステル モノマーおよびそのモノマー誘導体、ビニルエステルモノマーおよびそのモノマ ー誘導体、エチレン性不飽和ジカルボン酸無水物の千ツマー誘導体ならびにこれ らの各種紐み合わせ。 ここで、好ましくいモノビニリデン芳香族モノマーの例はスチレン(5丁):α −メチルスチレン(AMS):ビニルトルエン、2.4−ジメチルスチレン:お よびこれらの組み合わせである。 好ましくいσ、β−エチレン性不飽和カルボン酸モノマーの例はアクリル酸、メ タクリル酸、イタコン酸およびこれらの組み合わせである。 好ましいα、β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルモノマーおよびそのモノ マー誘導体の例は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル。 メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸 イソブチル、2−エチルへキシルアクリレート、およびこれらの組み合わせであ る。 好ましいビニルエステルモノマーおよびその七ツマー誘導体の例は、酢酸ビニル 、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、アクリロニトリル、およびこ れらの組み合わせである。 第2の水中油形エマルジョンのエマルジョン重合可能な混合物は、所望により1 つ(または1つ以上の)連鎖移動剤および架橋剤を任意成分として含有すること ができる。 前記に簡単に説明したように、第1の水中油形エマルジョンと第2の水中油形エ マルジョンを組み合わせて本発明による新規な蒸発可能なコロイド分散物が製造 される。これによって得られたコロイド分散物は(1)エポキシ官能ペンダント 基を有する重合体粒子と(2)エポキシ反応性ペンダント部分を有する重合体を 含有している。それらはそれぞれ連続水性相全体に分散されている。エポキシ反 応性部分はアミン、アミド、カルボンI!!およびこれらの組み合わせからなる 群から選択される。 一般的にいって、エポキシ反応性ペンダント部分を有する重合体は少なくとも5 000の数平均分子量を有する。なお、以下の記載に右いて”分子量“といった 場合には、特に別途記載のない限り、数平均分子量のことであると理解されたい 。 さらに詳細に記載すると、その重合体のエポキシ反応性ペンダント部分がアミン である場合には、その重合体は少な(とも約1800から多くとも!50000 までの分子量を有し、好ましくは少なくとも約5000から多くとも40000 まで、さらに好ましくは、少なくとも約8000から多くとも35000までの 分子量を有する。また、その重合体のエポキシ反応性ペンダント部分がアミドで ある場合には、その重合体は少なくとも約5000から多くとも50000まで の分子量を有し、好ましくは、少なくとも約8000から多くとも40000ま で、さらに好ましくは、少なくとも約1ooooから多くとも35000までの 分子量を有する。また、その重合体のエポキシ反応性ペンダント部分がカルボン 酸である場合には、その重合体は少なくとも約5000から多くとも50000 までの分子量を有し、好ましくは、少なくとも約5oooから多くとも4000 0まで、さらに好ましくは、少な(とも約10000から多くとも35000ま での分子量を有する。 本蒸発可能な分散物中における(1)エポキシ官能性ペンダント基を有する重合 体粒子と(2)エポキシ反応性ペンダント部分を有する重合体のそれぞれの量は 、その分散物の揮発性成分が蒸発した時に、室温で該エポキシ官能基と該エポキ シ反応性部分との間で架橋結合が起こるのを可能ならしめるために有効な量であ る。 このようにして製造された蒸発可能な水性コロイド分散物は通常”クリーン”で ある、すなわち、未反応モノマーの特有な臭いもなくまた凝塊もない、さらにこ のコロイド分散物は通常約5乃至60重量%が非揮発分である。しかも、このよ うにして製造されたコロイド分散物は1年以上の店頭寿命を有することが確認さ れている。 理論にこだわるものではないが、開示の完全のために記載すると、上記により製 造されるエポキシ官能ペンダント基を有する重合体粒子は全体的に球形であるコ ロイド粒子であると目下忍足されている。 さらにまた、この粒子はその粒子外面にマイナスに荷電した粒子と、該マイナイ ス荷電粒子から半径方向外側に離隔しているプラスに荷電した粒子とからなる荷 電水層(いわゆる”電気二重層”)を何しいると考えられている。この電気二重 層じシュテルン層−ともよばれる)は、後記のエポキシ官能基含有重合体の製造 で使用される非イオン乳化剤と会合している比較的大きい水和層の存在の結果と して、かなり大きいものであると思われる。さらに、コロイド分散物100部に ついて約0. 2乃至2.0部の適当な非イオン界面活性剤を含有させると、比 較的大きい水和層(または“シュテルン層”)の形成に一層寄与することが見い だされた。そしてその比較的大きい水和層は、蒸発可能分散物の蒸発可能な成分 の蒸発前において、エポキシ反応性部分とエポキシ官能基を該分散物に対して離 隔関係に保持するために有効であることが明らかになった。 さらに、我々の想定によれば、本コロイド分散物が適当な基質上に塗布された後 、エポキシ官能ペンダント基を有する重合体粒子は、そのコロイド分散物の蒸発 可能な成分の蒸発によって、エポキシ反応性ペンダント部分と密接に接触させら れる。したがって、蒸発の結果として、上記重合体粒子のエポキシ官能ペンダン ト基と上記重合体のエポキシ反応性ペンダント部分との間に架橋が起こる。これ よって形成された架橋重合体膜は、室温で硬化する耐久性のある、溶剤耐性かつ 耐摩耗性の表面コーティングを与えることが判明している。 完全な開示を与λるため、本発明の目的のために適当な非イオン乳化剤の例を非 限定的に示せば次のものがあげられる。アルカノールアミド、アミン酸化物、ブ ロック重合体、カルボキシル化アルコールエトキシレート、エトキシル化アルコ ール、エトキシル化アルキルフェノール、エトキシル化アミン右よび/またはア ミド、エトキシル化脂肪酸、エトキシル化脂肪酸エステル、油(動物油および植 物油)、脂肪酸エステル(グリコール、グリセロール等以外のもの)、フルオロ カーボンベース界面活性剤、グリセロールエステル、グリコールエステル、ラノ リンベース誘導体、レシチンおよびレシチン誘導体、モノグリセリドおよびその 誘導体、プロポキシル化およびエトキシル化脂肪酸および/またはアルコールお よび/またはアルキルフェノール、タンパク質ベース界面活性剤、シリコーンベ ース界面活性剤、ソルビタン誘導体、スクロースエステルおよびその誘導体。 (たとえば、the 19116 North American editi on of−McCutcheon’s″Emulsifi■■ s & Deterrent、 McCutcheon Division、  MCPublishing Company、 Glen qock、 Ne w Jersey、の286−292頁参照)。 好ましい非イオン乳化剤(またはいわゆる非イオン界面活性剤)はエトキシル化 アルコール、エトキシル化アルキルフェノール、プロポキシル化およびエトキシ ル化脂肪l!Ii3よび/またはアルコールおよび/またはアルキルフェノール である。 本発明の目的のために適当な陰イオン乳化剤の例を非限定的に示せば次のもので ある。アルキルアリールスルホナート、スルホン化アミンとアミド、洗剤中間生 成物(たとえば、アルコール、脂肪酸、アルキルアリールスルホン酸)、ジフェ ニルスルホナート誘導体、エトキシル化アルキルフェノール、複素環成形乳化剤 、イセチオナート、ラノリンベース誘導体、レシチンおよびレシチン誘導体、モ ノグリセリドとその誘導体、オレフィンスルホナートホスフェート誘導体、ポリ アミノカルボン酸およびその類縁金属イオン封鎖剤、プロポキシル化および/ま たはエトキシル化脂肪酸および/またはアルコールおよび/またはアルキルフェ ノール、タンパク質ベース界面活性剤、サクロシン誘導体、シリコーンベース界 面活性剤、ソルビタン誘導体、スクロースエステルおよびその誘導体、エトキシ ル化アルキルフェノールの硫酸エステルおよびスルホン酸エステル、油脂および 脂肪酸の硫酸塩およびスルホン酸塩、アルコールの硫酸エステル、エトキシル化 アルコールの硫酸エステル、脂肪酸エステルの硫酸塩、ベンゼンおよび/または トルエンおよび/またはキシレンのスルホン酸塩、縮合ナフタレンのスルホン酸 塩、ドデシルおよびトリデシルベンゼンのスルホン酸塩、ナフタレンおよびアル キルナフタレンのスルホン酸塩、石油のスルホン酸エステル、スルホコハク酸エ ステルとその誘導体、タウリン塩、チオおよびメルカプト誘導体、トリデシルお よびドデシルベンゼンスルホン酸、 (たとえば、tbe 1986 Nort h A+5ericanedition of −McCutcheon’s”  E鱒ulsifiers & Detergent、klccutcheon  D奄魔奄唐奄盾氏B MCPublishing Company、 Glen Rock、 New  Jersey、の286−292頁参照)。 好ましい陰イオン乳化剤(またはいわゆる陰イオン界面活性剤)はエトキシル化 アルキルフェノールおよび/または脂肪酸の硫酸エステルおよびスルホン酸エス テル、アルコールおよび/またはエトキシル化アルコールの硫酸エステル、およ びスルホコハク酸エステルとその誘導体である。 本発明の目的のために適当な水溶性遊離基開始剤の例を非限定的に示せば過酢酸 、各種の過酸化物、各種の過硫酸塩、各種の過リン酸塩、各種の過ホウ酸塩5各 種の過炭酸塩、各種のアゾ化合物などである9例えば、ここで適当なものとして あげることのできる水溶性遊離基開始剤は過酸化水素、tert−ブチルヒドロ ペルオキシドのごときヒドロペルオキシド、右よびベル硫酸ナトリウム、カリウ ム、アンモニウムまたはバリウム、さらには過酸化アセチルなどである。 本発明の目的のために適当なアゾ形遊離基開始剤の例を非限定的に示せば以下の ものである: 2.2゛−アゾビス(インブチルアミド)二水和物、2.2゛−アゾビス[2− メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]。 2.2゛−アゾビス(2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチル)エ チル]プロピンアミド。 この3つの開始剤はWaka Chemicals、 Inc、、 Dalla s、丁exasから、そtぞれWako商品名−VA−088−、−VA−08 6−、−VA−082−で市場で入手可能である。 好ましい開始剤はベル硫酸アンモニム(APS)およびベル硫酸カリウムなどの 無機化合物である。 開始剤の使用量は通常は蒸発可能なコロイド分散物中の架橋可能な重合体物質1 00部につき約0.10乃至3.0部であり、好ましくは約0.25乃至0゜6 部である。 本発明の目的のために適当なその他の遊離基開始剤はいわゆる”レドックスコン ビネーション”とよばれている組み合わせである。この組み合わせはその一酸化 ”成分としての水溶性ベル硫酸塩とその”還元”成分としてのナトリウムハイド ロサルファイドのごときハイドロサルファイドとからなるものでありうる。ハイ ドロサルファイドの代わりに水溶性の亜硫酸水素塩、メタ亜硫酸水素塩および/ またはチオ硫酸塩を使用することもできる。上記したベル硫酸塩−へイドロサル ファイド系の一般に有用な比率は本コロイド分散物中の架橋可能な重合体物質1 00部に対して酸化成分は約0.01乃至1.0部そして還元成分は約0.01 5乃至1. 5部である。 適当な署衝剤の例としては、非限定的に、各種の炭酸水素塩たとえば炭酸水素ア ンモニウム、炭酸水素カリウム(KHC(h ) 、炭酸水素ナトリウム(Na HCO3)、およびこれらの組み合わせが挙げられる。 以下の表ならびに実施例における部は、別途記載のない限り、すべて重量部であ る。 1: エバ : A ’ エポキシ官能ペンダント基または部分を有する重合体粒子を含有する水中油形( またはいわゆる”water out”)エマルジョンが下記の方法によって製 造された。 2リットル四首重合反応器を設!して撹拌器、還流冷却器、温度計および窒素( N2)導入管を取りつけた。この重合反応器に下記の表Iに記載した反応器装填 物を導入(添加速度は変更可能)し、そして不活性ガス(たと久ばN2)雰囲気 下撹拌しなから90’Cの温度まで加熱した9反応器装填物の温度を90℃±2 ℃の所望反応温度に保持しながら、下記表IIに記載した開始剤供給物ならびに 下記表IIIに記載したモノマー供給物をこの四面反応器に別々にかつ同時的に 供給した。各供給物の導入は1時間にわたり均一速度で行った。これによって重 合体エマルジョンすなわち”ラテックス”とも呼ばれるエマルジョンが生成され た。 このあと反応器内容物をさらに1時間90’Cに保持した。かくして生成された 重合体エマルジョン(または”ラテックス”)はpH価が3.8.粘度が26セ ンチボイズ(cps)そして総固形分が35.1重量%であった。このラテック スを90℃から室温まで冷却し、その後チーズクロスを通して濾過した。 上記により得られた重合体粒子は、より特定的には、エポキシ官能ペンダント基 または部分を有する共重合体粒子であり、共重合体100部当りG M Aモノ マー単位40部、MMA千ツマ一単位50部、BAモノマー単単位l郡部り構成 されている重合体粒子であるとい久る+A S T M D−1652−87の 滴定法によって測定されたこの共重合体の固形分について補正後のエポキシ当量 は412であった。 ディファレンシャル・スキャニング・カロリーメータ(DSC)によって測定さ れたこの共重合体のガラス転移温度(Tg)は44℃であった。 T−記載1に示した反応器装填物は以下の方法でつくられた。各成分を適当な寸 法のビーカーに秤取しそして均一に混合し、しかるのち反応器に装填する。 表に一反Z石ll物 i−分一 」L−」L −」L− 説イオン水 連続相 333.50 Abex JKB 陰イオン乳化剤 5.5゜Tr i ton X−305非 イオン乳化剤 19.10硫酸銅溶液 促進剤 s、o。 脱イオン水は連続相として機能する。”Abex JKB”の商品名でメリーラ ンド州、バルチモアのAlcolac Inc、から市販されているエトキシル 化脂肪アルコール硫酸エステルは陰イオン乳化剤として働<、 ” Tr i  ton X−305”の商品名でペンシルバニア州、フィラデルフィアのThe  Roh+m and )Iaas Companyから市販されているオクチ ルフェノキシポリエトキシエタノールは非イオン乳化剤として働く、硫酸銅溶液 は詳細には脱イオン水中0.01モル硫酸銅の溶液である。この硫酸鋼溶液は本 重合反応のための促進剤として機能する。 下記表IIに示した開始剤供給物は脱イオン水と過酸化水素を室温で単純に混ぜ 合わせることによってつくられた。 脱イオン水 水性キャリヤー 288.10H202遊離基開始剤 119゜ 脱イオン水は水性キャリヤーとして機能する。水溶性遊離基開始剤として機能す る過酸化水素(N2 (h )は30重量%水性溶液として市場で入手できる。 下記表IIIに示したモノマー供給物は以下の方法でつくられた。各モノマーと 連鎖移動剤を適当な寸法のビーカーに秤取しそしてそれらを一緒に撹拌混合し、 しかるのち反応器に取りつけた添加漏斗に装填する。 表1jj:天スヱニ供袷物 i−分−」−一二1− −一皿一− G M A エポキシ含有モ)マー 133.70BA 他のモノマー 334 0 MMA 他のモノマー 167、10 部MP 連鎖移動剤 1.70 表IIIに上記した各成分はそれぞれ公知供給元から市場で入手可能である。グ リシジルメタクリレート(GMA)はエポキシ官能ペンダント基を有するエマル ジョン重合可能な千ツマ−として機能する。ブチルアクリレート(BA)とメチ ルメタクリレート(MMA)はそれぞれエマルジョン重合可能なエチレン性不飽 和モノマーである。ブチルマーカブトプロピイナート(BMP)は連鎖移動剤と して働く。 1!、l −」也(7) s−g 土’−31f1M−合イ本」】1:!=ニー エポキシ能ペンダント基を有する重合体粒子を含有する別の水中油形エマルジョ ンを、下記の2.I′!3.を変更し、実質的に実施例1と同様の操作により製 造した。 第1の変更点は反応器装填物、開始剤装填物、モノマー供給物を実施例1のもの と相違させたことである。それらの相違は後記載TV、 V、 VIに示されて いる。第2の変更点は開始剤をできるだけ迅速に重合反応器の内容物に加^、そ してこの開始剤の導入に引き続いてモノマー供給物を1時間かけて均等に添加し た点である。 しかして生成されたラテックスはpH価が7.7.粘度が24cps、そして総 固形分すなわちパーセント非揮発分(%NV)が33%NV(重量%)であった 。この生成されたラテックスを次に90’Cから室温まで冷却し、その後チーズ クロスを通して濾過した。凝塊のレベルは生成されたラテックスの全重量を基準 にして0.01重量%以下であった。 得られた重合体粒子は、より特定的には、エポキシ官能ペンダント基を有しそし て共重合体100部当りGMAモノマー単位20部、MMAモノマー単位50部 、BAモノマー単位30部から構成されている共重合体粒子と表現される。実施 例1記載の方法によって測定されたこの共重合体の固形分について補正後のエポ キシ当量は830であった。また、DSCによって測定されたこの共重合体のガ ラス転移温度(Tg)は45℃であった。 下記表IVに示した反応器装填物は各成分を適当な寸法のビーカーに秤取しそし て均一に混合してつくられ、しかるのち反応器に装填した。 脱イオン水 連続相 633.00 T r i t o n X−305非イオン乳化剤 17.90Abex J KB 陰イオン乳化剤 5.20下記表■に示した開始剤供給物は各成分−緒に して単純に混ぜ合わせることによってつくられた。透明溶液が得られた。 脱イオン水 水性キャリヤー 19.20APS E!x離基開基開始剤 0. 2ONaHCOq 緩衝剤 0.10 脱イオン水は水性キャリヤーとして機能する。ベル硫酸アンモニム(APS)は 水溶性遊離基開始剤として機能する。炭酸水素ナトリウム(NaHCOs)は緩 衝剤として働き、したがって反応媒質の98価を維持するために役立つ。 下記表Vlに記載した七ツマー供給物は実施例1で記載した方法でつくられた。 ■I:モノマー 」−一一分−1−皿一 −一里一− GMA エポキシ含有モノマー 63.40MMA 他のモノマー 159.0 0 BA 他のモノマー 95.20 BMP 連鎖移動剤 1.801ii : に のエボ シ++ A さらにいま1つエポキシ官能性重合体含有水中油脂エマルジョンを実質的に実施 例2に記載した方法で製造した。ただし今回は次の2つの点で変更があった。 第1には、下記表Vllに記載したように、モノマー供給物を2つの部分に分割 した。 VII・ ツマ− MMA 他のモノマー 159.00 BA 他のモノマー 63.50 BMP 連鎖移動剤 1.30 6MA エポキシ含有モノマー 6340BA 他のモノマー 31.70 BMP 連鎖移動剤 0゜50 部分−八”は実施例1に記載したようにつくられた。得られた部分“八−のモノ マー混合物は前記のごとく反応器に取りつけた添加漏斗を通じて装填された。 部分“B゛は実施例1に記載したようにつ(られた、得られた部分“B”のモノ マー混合物は反応器に取りつけられた第2の添加漏斗を通じて装填された。 反応器装填物と開始剤供給物の成分および成分配合比は前記実施例2の表IVと 表■に記載したものと同じであった。 実施例3の製造法と実施例2の製造法との第2の相違点は次の点である。 すなわち、今回は、重合反応器に開始剤供給物を導入した後、上記部分”A−を 反応器内容物に30分間かけて添加し、続いて部分−B”を30分間かけて添加 して重合体ラテックスを製造した。添加後、反応器内容物をさらに1時間90℃ の温度に保持した。 しかして生成されたラテックスはpH価が7.7.粘度が8 、 9 CDS、 そして総固形分が33,4%NVであった。この生成されたラテックスを90℃ から室温まで冷却し、その後チーズクロスを通して濾過した。 凝塊のレベルは生成されたラテックスの全重量を基準にして0.01重量%であ った。 得られた重合体粒子は、より特定的には、エポキシ官能ペンダント基を有し、そ して共重合体100部当りGMAモノマー単位20部、MMAモノマー単位50 部、BAモノマー単位30部より構成されている共重合体粒子であるといえる。 A S T M D−1652−87の方法によって測定されたこの共重合体の 固形分について補正後のエポキシ当量は860であった。また、DSCによって 測定されたこの共重合体のTgは43℃であった。 4:さ に のエボ シ A さらにいま1つのエポキシ官能性重合体含有水中油脂エマルジョンが、下記の2 つの点を除き、実質的に実施例3と同様に製造された。第1の変更点は、反応器 装填物、開始剤装填物、モノマー供給物の成分ならびに成分配合比が後記の表V II1. IX、 Xに記載したように選択されたことである。第2の変更点は 表Xのモノマー供給物の部分”A′がモノマー架橋剤成分としてエチレングリコ ールジメタクリレート(EGDMA)を含有していた点である。 しかして生成された重合体ラテックスはpo価が7.4.粘度が5 6cps、 そして総固形分が33.2%NVであった。この生成されたラテックスを次に9 0℃から室温まで冷却した。 得られた重合体粒子は、より特定的には、エポキシ官能ペンダント基を有しそし て共重合体100部当りGMAモノマー単位19.8部、MMA七ツマ一単位4 95部、BA七ツマ一単位29.7部、EGDMAモノマー単位1.0部から構 成されている共重合体粒子として表現される。 ASTM D−1652−87 の方法によって測定されたこの共重合体の固形分について補正後のエポキシ当量 は940であった。また、DSCによって測定されたこの共重合体のガラス転移 温度Tgは45℃であった。 下記表VIIIに示した反応器装填物は前記実施例に記載した方法でつ(られた 。 vIII: 1 −1−一一孤一 −一皿一一 説イオン水 連続相 625.47 Triton X−305非イオン乳化剤 9.lOF i z u l 20 1−11 陰イオン乳化剤 20゜50脱イオン水は連続相として機能する。− Tr i ton X−305”は非イオン乳化剤として機能する。陰イオン乳 化剤として機能する”F i z u l 201−11“は構造的にはエトキ シアルコールスルホコハク酸二ナトリウム半エステルであり、ニューシャーシー 州、エルムウツドバークのFinetex Inc、、から市場で入手可能であ る。 下記表IXに記載した開始剤供給物は各成分を一緒にして単純に混ぜ合わせるこ とによってつくられた。 1x・ −1−一一エ−−一環一一 説イオン水 水性キャリヤー 1934APS a開基開始剤 2.0O NaHCO3緩衝剤 1.00 モノマー供給物は下記表Xに記載したように2つの部分に分けてつくられた。 表入ユ亙スヱニ洪胎物 MMA 他のモノマー 159.00 BA 他のモノマー 63.50 EGDMA 架橋剤 3,19 8MP 連鎖移動剤 1.30 GMA エポキシ含有モノマー 63.40BA 他のモノマー 31.70 BMP 連鎖移動剤 0.50 部分“A゛と部分“B”はそれぞれ実施例3に記載した方法でつくられた。 5:さらに のエポキシ−人 さらにいま1つのエポキシ官能性重合体含有水中油脂エマルジョンが実質的に実 施例4と同様にして製造された。ただし今回は表Xに前記した量のEGDMA果 橋剤を部分“A”でなく部分゛B”に配合した。その他の点では、反応器装填物 、開始剤供給物、モノマー供給物の成分および配合比は前記の表Vl11. I X、 Xに8己載した通りであった。 しかして生成された重合体ラテックスはpH1価が7.1.粘度が6. 7 c ps、そして総固形分が33.3%NVであった。この生成さゎたラテックスを 次に90℃から室温まで冷却した。 得られた共重合体粒子は実施例4で得られた共重合体と実質的に同じ構成を有し ていた。ただし、粒子表面に近い重合体鎖は架橋結合されていた。 6: エポ シ ′1 A の ゛ エポキシ反応性ペンダント基または部分を有する重合体粒子を含有する水中油形 (またはいわゆる”water out、“)エマルジョンが下記の方法によっ て製造された。 2リットル四首重合反応器を設置して攪拌器、還流冷却器、温度計および窒素( N2)導入管を取りつけた。この重合反応器に下記の表XIに記載した反応器装 填物を導入しそして不活性ガス(たとλばN2)雰囲気下撹拌しながら80’C まで加熱した0反応器装填物の温度を80℃の所望反応温度に保持しながら、下 記表XIIに記載した開始剤供給物を加熱かつ撹拌されている反応器内容物に添 加し、続いて下記表X IIIに記載したモノマー供給物をこの反応器内容物に 添加した。各供給物の添加は1時間にわたり均一速度で行った。これによって重 合体エマルジョン(″ラテックス″)が生成された。このあと反応器内容物をさ らに1時間80℃に保持した。か(して生成された重合体エマルジョン(または ラテックス)はpH価が3.4.粘度が10. 0cps、でありそして総固形 分が33%NVであった。さらにこのラテックスは凝塊がわずか0.01%そし て未反応モノマーもわずか0.02%であった。 このラテックスを80℃から室温まで冷却し、その後チーズクロスを通して濾過 した。 上記により得られた重合体粒子は、より特定的には、エポキシ反応性ペンダント 基または部分を有する共重合体粒子であって、共重合体100部当りSTモノマ ー単位25部、MMA(−/V一単位35部、BAモノマー単位30部、MMA モノマー単位10部より構成されている粒子であると表現される。なお、ここで はメタクリル酸(MMA)がエポキシ反応性モノマーとして選択されたのでカル ボン酸形のエポキシ反応性ペンダント基または部分を有する共重合体粒子が製造 された。 ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)によって測定されたこの共重合体の分子 量は36400であり、そしてモノマー組成物を基準して計算した、固形分につ いて補正後のエポキシ反応当量は267oであった。DSCによって測定された この共重合体のTgは70℃であった。 下記表x工に示した反応器装填物は実施例1記載の方法でつくられた。 脱イオン水 連続相 62.70 Abex JKB 陰イオン乳化剤 2.15Polystep RA−35S  陰イオン乳化剤 o、92”Po1ystep RA−35S−はイリノイ州 、ノースフィールドの5tepan Companyから市販されており、いま 1つの陰イオン乳化剤として働<、−Po1ystep RA−35S−の化学 構造はスルホン化ノニルフェノキシポリエチレンオキシエタノールのナトリウム 塩とマレイン酸ナトリウムとの混合物である。 下記表XIIに示した開始剤供給物は各成分を単純に混ぜ合わせることによって つくられた。透明溶液が得られた。 脱イオン水 水性キャリヤー 1.90APS 遊離基開始剤 0.13 下記表X IIIに示したモノマー供給物は各モノマーを適当な寸法のビーカー に秤取しそしてそれらを一緒に撹拌混合してつくられ、しかるのち反応器に取り っXIII:モノマー 」支 、JL −1−一一圭−一部− GMA エポキシ反応性モノマー 3.22ST 他のモノマー 8.05 MMA 他のモノマー 11.27 BA 他のモノマー 9.66 7 のエボ シ 1 A の ゛1 エポキシ反応性基を有する重合体粒子を含有する別の水中油形エマルジョンを実 施例6に記載した重合反応器を使用して製造した。すなわち、表XIVに記載し た反応器装填物を重合反応器に導入しそして不活性ガス(N2)雰囲気下撹拌し ながら80℃まで加熱する1反応器装填物の温度を80℃の所望反応温度に保持 しながら、下記表X■に記載した初期添加供給物の全量の10重量%を、80’ Cに加熱されかつ撹拌されている反応器内容物に添加する。この反応器内容物を 15分間反応させる。しかるのち、初期添加供給物の残部ならびに下記表XVI に記載した後期添加供給物をこの反応器内容物に、別々の添加漏斗を通じて1時 間にわたり均一に添加した。これによって重合体エマルジョンじラテックス”と もよばれる)を生成した。このあと反応器内容物をさらに2時間80℃に保持す る。かくして生成された重合体エマルジョン(またはラテックス)はpH価が5 ゜0、粘度が10. 0cps、でありそして総固形分が48.8%NVであっ た。さらにこのラテックスは、ラテックスの全量を基準にして、凝塊がわずか0 11%以下そして未反応モノマーもわずか0.5%であった。 このラテックスを80℃から室温まで冷却し、その後チーズクロスを通して濾過 した。 上記により得られた重合体粒子は、より特定的には、エポキシ反応性ペンダント 基または部分を有する共重合体粒子であって、共重合体100部当りEAモノマ ー単位75部、MMAモノマー単位18部、NMMモノマー単位7部から構成さ れている粒子であると表現される。N−メチロールメタクリルアミドじNMM” )がエポキシ反応性モノマーとして選択されたのでアミド形のエポキシ反応性ペ ンダント基または部分を有する共重合体粒子が製造された。使用されたN−メチ ロールメタクリルアミドはニューシャーシー州、ウニインのThe A■eri canCyanamid Companyから入手した。このN−メチロールメ タクリルアミドは、さらに詳細に記載すると、水中NMM60重量%分散物であ る。 上記により製造された共重合体のゲル透過クロマトグラフィー(GPC)によっ て測定された分子量は35700であり、そしてモノマー組成物を基準して計算 した、固形分について補正後のエポキシ反応当量は3276であった。DSCに よって測定されたこの共重合体のTgは一12℃であった。 下記表XIV記載の反応器装填物は前記実施例に記載した方法でつくられた。 脱イオン水 連続相 255.5 Aerosol NPE5930 陰イオン乳化剤 12.2メタノール モノ マー移動助成 24.4N a HC,03緩衝剤 4.9 APS 遊離基開始剤 48.8 +Aerosol NPE5930−の化学構造は硫酸化エトキシル化ノニルフ ェノールである。この反応器装填物の中で、−Aerosol NPE5930 “成分は陰イオン乳化剤として機能する。この”Aerosol NPE593 0−はニューシャーシー州、ウニインのAmerican Cyanamid  Companyから入手した。 この反応器装填物中のメタノールはモノマーが連続相(脱イオン水)を通過移動 するのを助ける。炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)は緩衝剤として機能する 。遊離基開始剤として機能する上記表XIVに示したベル硫酸アンモニウム(A PS)は、さらに詳細には、脱イオン水中APSIO重量%の溶液である。 下記表xV記載の初期添加供給物は次のようにして調製された。前記実施例に記 載したように、脱イオン水に−Aerosol NPE593G”、メタノール 、メタ亜硫酸水素ナトリウムを溶解して溶液をつくった。この溶液をよく撹拌し なからEAとMMAとからなるモノマー混合物をゆっくりとその溶液に添加して 均質モノマーブレエマルジョンをつ(っな。 X■ニ ー櫨−−−爺一 −一里一 説イオン水 連続相 122.Q Aerosol NPE5931) 陰イオン乳化剤 12.2メタノール 七 ツマープレエマルジョン助成 24.4Na23205 還元剤 1.O EA 他のモ/7−366.0 MMA 他のモノマー 87.8 この初期添加供給物において、“^erosol NPE5930 ”成分は陰 イオン乳化剤として機能する。メタノールは後期の添加全期間にわたって均一性 を維持するプレエマルジョンの形成を助ける。メタ亜硫酸水素ナトリウム(Na 2 S205 )成分は当技術分野ではと口亜[1!!ナトリウムともよばれる こともあり、還元剤として機能し、しかして“APS“成分の分解を触媒する。 下記表XVI記載の後期添加供給物は2つの成分を相互に混合することによって つくられた。透明溶液が得られた。 xvI: ′ −1−一一監一 −一里一一 説イオン水 連続相 42.7 NMM エポキシ反応性モノマー 28.1後記の表XVIIに示されている実 施例8乃至11および表XVIIIに示されている実施例12乃至16は本発明 による新規分散物をさらに例示するものである。 すでに前述したように、本発明によるこれら分散物は架橋可能であるにもかかわ らず、1年またはそれ以上の店頭−貯蔵安定性を有している。これら分散物は室 温で架橋する(すなわち“硬化”する)耐久性のある耐摩耗性表面塗料を形成す るために使用することができる。 XVII: 8−1 1の Of 水 連続相 3δ、82 19.57 25.77 23.42Triton  X−305非イオン乳化剤 0.50 0,63 0.63 0.63DEGM EE 合着剤 8.0G 10.0G 10.00 1G、00Aquaplu s 100S xiキシ反応性重合体 25.36 17.14 39.90  2&、52Zonyl FSE 湿潤剤 1.00 1.25 1.25 1. 25TBEP 可塑剤レベリング助剤 (1,500,62G、63 0.63 実施N:M)zポ4シli需性重合体28.52 50.79 21.82 3 6.30実施例8乃至11の分散物は上記各成分を水道水に室温でよ(撹拌しな がら表に記載した順序で(すなわち非イオン乳化剤から始めてエポキシ官能性重 合体で終わる)添加することによってつくられた。最後のエポキシ官能性重合体 の添加終了後、さらに30分間撹拌を続けた。これによって得られた乳白分散物 をチーズクロスで濾過してそしてびん詰めした。一般的にいって、上記分散物中 には凝集塊はほとんどなかった(0.1%以下)。 XVIII: 12− 16 (7) o f水 連続相 23.42 33. 711 33.49 14.90 27.55Triton X−305非イオ ン乳化剤 0.63 0.00 0.00 0.63 [1,63DEGMEE  合着剤 10.00 4.00 3.00 10.00 10.00DPGM ME 合着剤 0.00 4,00 5.00 G、00 0.00^quap lus 1005工本キシ反応性重合体 28.52 0.00 0.80 0 .00 G、00Zonyl FSE m潤剤 1.25 1,00 1.0G  1,25 1.25TBEP 可塑剤/レベリング助剤 0.63 1.00  1.00 G、31 0.31実施例3のエポキシ官能性重合体 0.00  50.30 51.82 32.58 32.58実施例5のエポキシ官能性重 合体 35.55 0.00 0.00 G、80 0.00実施例6のエポキ シ反応性重合体 0.00 0.00 G、00 40.33 0.00実施例 7のエポキシ反応性重合体 0.00 0.Qo 0.00 0.Qo 27゜ 68Interez J60−8290 1本キン反応性重合体 0.00 5.92 4.69 0 .00 G、00実施例12乃至16の分散物は上記実施例8乃至11の場合都 と同様にして製造された。 実施例8乃至16の架橋可能な分散物の製造においては水道水が使用された。 実施例8乃至12.15および16の分散物の製造においては、非イオン乳化剤 としてTritan X−305が使用された。 実施例8乃至16の分散物の製造において、ジエチレングリコールモノエチルエ ーテル(DEGMEE)は合着剤として機能する。実施例13および14の分散 物の製造においては、DEGMEEのほかにさらにいま1つの合着剤としてジプ ロピレングリコールモノメチルエーテル(DPGMME)が使用された。 実施例8乃至12の分散物においては、Aquaplus 1005はエポキシ 反応性重合体として**するものであり、さらに詳細に記載すると、これはその エマルジョンのアクリル重合体部分がアミン官能性ペンダント部分を有している アミン含有アクリル重合体エマルジ目ンである。このエマルジョン中のアミン含 有アクリル重合体は、少なくとも部分的に架橋されているので、分子量は決定で きない、この架橋結合の証拠は後記の表XXIIとXXIIIに明らかに示され ている。すなわち、そこにはAquaplus 1005からつくられた例”B ”が溶剤のアセトンおよびブチルセロソルブに不溶性であることが示されている 。さらに我々は、各種の架橋されていない重合体物質のための公知の溶剤である テトラヒドロフラン(THF)にAquaplus 100sが不溶であること を確認している。なお、このAquaplus 100Sはペンシルバニア州、 フィラデルフィアのthe Rohm & Baas Co■panyから入手 した。 実施例13と14の分散物において、Interez J60−8290はエポ キシ反応性重合体として機能するものであり、さらに詳細に記載すると、これは ポリエチレンアミンにエポキシ樹脂を付加した酸素化されていない水分散性アミ ン含有付加物である。さらに詳細に記載すると、この付加物はポリエチレンアミ ンのアミン基のいくらかがエポキシ樹脂のエポキシ基と反応する反応を介して生 成されるものであり、そのポリエチレンアミンの残りのアミン基は本発明の分散 物に含有されているエポキシ反応性重合体と架橋結合するため利用することがで きる。これは上記表XV111の実施例13と実施例14によって示されている 。水道水で40%NVまで希釈されたInterez J6G−8290がケン タラキー州、ルイスヴイルのInterezIncorporatedから入手 できる0分子量が1800乃至2000であるInterezJ60−8290 が、2−プロポキシエタノール95.5%と氷酢酸4.5%との液体混合物中6 0%NV (NVは非揮発分)分散物として入手できる。 実施例6のエポキシ反応性重合体が実施例15の分散物製造のために使用された 。実施例7のエポキシ反応性重合体が実施例16の分散物製造のために使用され た。 実施例8乃至16の分散物の製造において使用されたZonyl FSEは湿潤 剤として機能する。上記表xvItとXVIIIに示した“2ony1. FS E“は、さらに詳細に説明すると、 Zonyl FSEの1重量%水溶液であ る。 Zonyl FSEはプラウエア州、ウイルミントンのDu Pant  Company、 Che+5ical and Pigment Dept、 から市場で入手可能であり、下記式のフッ素化学界面活性剤である。 +R’CII、CI(201:PfOl (ONH41(式中のR“はF(CF 2CF21g−eである。)実施例8乃至16の分散物の製造において、トリブ チトキシエチルホスフエート(TBEP)は可塑剤ならびにレベリング助剤とし て機能する。 実施例8乃至11および実施例13乃至16の分散物の製造において、エポキシ 官能性基または部分を有する重合体粒子を生成させるため、実施例3のエポキシ 官能性重合体が使用された。実施例12の分散物の製造の場合には、エポキシ官 能性基または部分を有する重合体粒子を生成させるため実施例5のエポキシ官能 性重合体が使用された。 実施例8乃至12の架橋可能な分散物のいくつかの選択された物理的性質を測定 した。それらの測定結果を下記の表XIXに示す。 夫人りと」對1」9111辺」 されr−の一方散F JL 止且旦−笈NV  −比率一実施例8 7,0 10.0 20.0 56・44実施例9 7.2  11,5 25.0 70:30実施例10 7.2 11,7 25.0  30ニア0実施例11 7,1 12,5 25.0 50:50実施例12  ’ 7,2 27,8 25.0 50:50実施例13 7.1 8,3 2 0.0 87+13実施例14 7.0 8.0 20.0 90:10実施例 1.5 7.1 8,3 25.0 55+45実施例16 5J 7,5 2 5.Q 44:56上記表XIXにおいて、実施例8乃至16の架橋可能分散物 の粘度はセンチボイズ(cps、)単位で測定された。総置形部すなわち重量% 非揮発分(%NV)分散物の全重量基準である。比率の数値は固形分の総重量を ベースとした、分散物中のエポキシ官能性重合体重量対エポキシ反応性重合体重 量の割合である。 上記表xIxに示した実施例8乃至16の架橋可能分散物は約25℃(室m)で 1年以上貯蔵した後でも安定であることが観察された。その全貯蔵期間にわたっ て粘度の変化はほとんど見られなかった。 下記の表xXとXXIは例A乃至Cおよび例り乃至Fを示すものであり、これら の例すべて本発明の範囲外のものである。すなわち、例A乃至Fはエポキシ官能 性重合体を含有するか、またはエポキシ反応性重合体を含有しているが1両方を 共に含有してはいない分散物の例である。 水 連続相 62.67 44.40 32.00Triton X−305非 イオン乳化剤 o、oo o、so o、s。 DGMEE 合着剤 3.00 8.OQ 8.0QZonyl FSE 湿潤 剤 1,00 1.OQ 1.00Interez J60−8290 工真ノ 反応性重合体 33.33 (1,[lo O,00Aquaplus LOO S 工^ン反応性重合体 0.00 45.1)[10,00TBEP 可塑剤 ルに斡ダ助剤 o、oo o、so o、s。 実施例3のエポキシ官能性重合体 0.00 0.00 58.00上表に記載 した各種成分の説明は前記載XVIIとXVIIIに関連して詳細になされてい る。 例A乃至Cの分散物は上記各成分を水道水に室温でよく撹拌しながら表に記載し た順序で(すなわち丁riton X−305またはDGMEEから始めて該当 するエポキシ反応性重合体または可塑剤で終わる)添加することによってつくら れた。!後の成分の添加終了後、さらに30分間撹拌を続けたにれによって得ら れた乳白分散物をチーズクロスで濾過してそしてびん詰めした。 XXI: D+ ”F”の 水 連続相 37.67 32.00 38.24Triton X−305非 イオン乳化剤 0.00 0.50 0.63DGMEE 合着剤 8.00  8.00 10.00Zonyl PSE 湿潤剤 1.25 1.00 1. 25TBEP 可塑剤ルやノング助剤 2.20 0.50 0.30実施例1 のエポキシ官能性重合体 50.88 0,00 0.00実施例6のエポキシ 反応性重合体 0.00 5!1.QOG、θ0実施@7のエポキシ反応性重合 体 (1,000,0049,58実施例1のエポキシ官能性重合体を除き5表 XXIに記載した各種成分の説明は前記載XVHとXVIIIに関連して詳細に なされている。 例り乃至Fの分散物は前記例A乃至Cと同様の方法で製造された。 実施例8乃至16およびIIIIA乃至Fに分散物から形成された塗膜を溶剤膨 潤試験にかけた。試験結果は後記載XXIIにまとめて示されている。 l膀形成方城 下記表XXHに記載した実施例8乃至16および例A乃至Fの分散物からの塗膜 形成はそれぞれ次の方法で実施された。すなわち、分散物の試料logをアルミ なベライナー(Sargent−冑etch 5cientific Coma ny:カタログNo、S 33261の上に置きそして均一に塗り広げる。この 湿潤膜をつぎに70’Fの温度で48時間空気乾燥する。このあと、基質上に形 成されたその膜を基質からはがしそしてさらに下表XXIIに記載した日数の間 室温で自然乾燥させる。 9−の 膿を基質からはがし、下表XXIIに記載した日数の経過後、2cm x 1c 11の試料を上記により形成された膜から切り取った。各膜試料をアセトン約5 0m1を入れた4オンスジヤーにそれぞれ入れた。このあと、各ジャーの栓をし 、浸漬された膜試料を観察した。実施例8乃至16の分散物から形成された膜は 一般に膨潤し、そして1時間以内にその最大サイズになった。各膜試料の面積の 観察された最大増加率(パーセント)を記録した。実施例8乃至16の分散物か ら形成された膜はアセトンと数週間接触させた後でも溶解しなかった。これに対 して、例AおよびC乃至Fの分散物から形成された膜は一般に30分間以内で溶 解するのが観察された0例Bの分散物から形成された膜はアセトンに4週間接触 させても溶解はしなかった。 表3≦(1」 : の − 塗膜形成に使用 塗膜が室温に硬化のため放置された日数上記表XXIIに記載 した瀉剤膨潤データは、表XXITに記載した日数だけ室温で硬化された塗膜を 1時間またはそれより短時間室温でアセトン溶剤に浸漬させた時のその膜の面積 のパーセント増加率を表している0表XXIIにおいて、 “溶解”とあるのは その試料塗膜が溶けてしまったことを意味する。 実施例8乃至16の分散物から形成された膜はアセトン溶剤にかえてエチレング リコールモノブチルエーテル(“ブチルセロソルブ)に浸漬した場合にも溶解せ ず、かつまた約25℃の溶剤温度でアセトンまたはブチルセロソルブを撹拌させ た場合にも溶解しなかった。 実施例8乃至16の分散物から形成された膜をブチルセロソルブに浸漬した時に も膨潤が観察されそして1時間以内に最大サイズになった。この観察結果は溶剤 としてアセトンを使用した場合と同じであった。さらに、実施例8乃至16の分 散物から形成された膜はブチルセロソルブと25℃で数週間接触させておいても 溶解はしなかった。これに対して、例Aおよび例C乃至Fの分散物から形成され た膜をブチルセロソルブに浸漬した時に、すべて通常30分間以内に溶解してし まった。 アセトンならびにブチルセロソルブに浸漬した塗膜の耐性比較をつぎのとおり実 施した。 実施例8乃至12および実施例14乃至16ならびに例A乃至Cおよび例Eと例 Fの分散物から塗膜を形成した。これらの塗膜をすべて室温で10日間硬化させ た。これらの塗膜から前=己した方法で膜試料を切り取った。これら試料を次に アセトンまたはブチルセロソルブに浸漬させ、そして面積の最大パーセント増加 率を記録した0面積最大増加率の測定結果を次の表XXIIIに示す。 表XXIIT二 7セトンお びブチルセロソルブ の ・ −10日間硬化さ せた膜の面積増加率% −1」LL2XjL漬 ブjすに撃Pユム配ブ上21漬実施例8 75 73 実施例9 56 40 実施例10 79 73 実施例11 60 80 実施例12 56 55 実施例14 19 45 実施例15 156 195 実施例16 510 290 例“A” 溶解 溶解 例”B” 220 200 例”c” 溶解 溶解 例“E” 溶解 溶解 例“F” 溶解 溶解 憔皿笠二辺此上 本発明により新らたに製造された分散物のいくつかの選択された物理特性を、以 前に製造されそして室温で貯蔵された(すなわち”エージングされた)本発明に よる分散物の同じ物理特性と比較した。 表ネ−x 1Lリ一−各種分散−物!i族理−竹性luL較−1二定敗携、−− 一 ゑ且互、−餅一 免旦五、l−エージング実施例8 10.0 7.0 9 .8 6.9 1年5ケ月実施例9 11.5 7,2 11.37.3 9ケ 月実施例10 11.7 7,2 11.57.3 9ケ月実施例11 12. 8 7,1 12.8 7.3 9ケ月実施例13 8.3 7.1 g、5  7.4 2年4ケ月実施例14 8.0 7.0 8.2 7.3 2年4ケ月 実施例15 8.3 7.1 8.57.2 3ケ月実施例16 7.5 5. 3 7.55.1 2ケ月上記の表XXIVに示したデータから、たとえば、前 記実施例13および14の記載方法にしたがって製造された分散物のセンチボイ ズ(cps、)測定粘度ならびにpH価が、2年4ケ月の間室温で貯蔵された後 でもいずれも実質的に変化しないことが明らかである。 ニージン か の hユ 上記の表XXIVに示したエージングされた分散物から塗膜を前記した方法で形 成した。それらの塗膜を前記した溶剤膨潤試験の方法に従ってアセトン溶剤に浸 漬して菌膜の膨潤のパーセンテージを測定した。観察された試験結果を次の表X xvに示す。 艮入に呈上−王二ンノl工艶食丘散物皇5形戒−表れに■実施例8 1年5ケ月  75 実施例9 9ケ月 55 実施例10 9ケ月 82 実施例11 9ケ月 60 実施例13 2年4ケ月 18 実施例14 2年4ケ月 22 実施例15 3ケ月 150 実施例16 2ケ月 520 上の表xxvに示した溶剤膨潤データは、塗膜を室温で10日間硬化させたあと 、25℃のアセトンに浸漬した時の膜のパーセント面積増加を表したものである 9表XXIIのデータが示すように、実施例15と16は室温で架橋した塗膜を 形成したが、われわれはさらに次の実験を行った。すなわち、実施例15と16 の蒸発可能な分散物から前記した方法に準じて基質の上に膜を形成し、そして室 温で約30分間空気乾燥した。この膜をさらに炉(プリセット温度は250°F )に入れて5分間硬化させた。このようにして硬化された膜を基質からはがしそ して前記した方法でアセトンによる膨潤試験にかけた。実施例15の分散物から 形成された膜は約150%の溶剤膨潤による面積増加を示した。他方、実施例1 6の分散物から形成された膜は約480%の溶剤膨潤による面積増加を示した8 表xxIIの実施例15と16のデータと比較すると、温度を高くすると架橋が 顕著に促進(スピードアップ)されることが示唆される。すなわち、2500F で5分間の架橋は室温で10日間の膜硬化にほぼ匹敵する。 1粍監込豆 実施例8乃至14ならびに例BとCの分散物からつくられた塗料組成物について 耐摩耗性試験を実施した。試験結果を下の表XXVIに示す。 XXVI:の 便且分敢捨辺1号 1 o 。 実施例8 1. 35 実施例9 1. 95 実施例10 1. 65 実施例11 1.69 実施例12 2.05 実施例13 2.00 実施例14 2.00 −の 実施例8乃至14ならびに例BとCの分散物からつくられた塗料組成物の耐摩耗 性を測定するため“Tabor−摩耗試験機を使用した。使用したこの摩耗試験 機はcs−i o目盛り基準ホイールを備えたTabor Model 505  Dual AbrasionTesterである。 (使用摩耗試験機はケン タラキー州、ルイスヴイルの1m、 B、 TaborCo、、 Inc、、か ら入手した)。 耐摩耗性試験を2回実施するため、9枚セット、2グループのTabor摩耗パ ネル(いわゆる”5−16“試料板を入手した。各回の耐摩耗性試験のため、9 枚のパネルのそれぞれを上記表XXVIに示した9種類の分散物のそれぞれいず れが1つでコーティングした。このあと、各パネルのコーティング層を10日間 70℃で硬化させた。このあと試験を実施した。 上記により硬化させた塗膜の特定の表面摩耗に対する抵抗性を特定の光学測定に より評価するため、A S TM D−1044−85の試験法を採用した。 詳細に説明すると、摩耗試験機のホイールに250gの荷重を加λて、上記によ りコーティングされたパネルに500回の摩耗回転を加えた。コーティングされ たパネルの初期重量を基準にして100回転あたりの重量損失をミリグラムで記 録した。この重量損失が上記の表XXVIに示されている数値である。なお、各 コーティング組成物について試験は2回くり返され、結果はその平均値である。 Das の 4748 167 に 六Das等の米国特許第4.748.16 7号には環境温度で硬化すると記載されているある種の塗料組成物が開示されて いる。さらに詳細に記載すると、Dall等の開示している組成物は(1)エポ キシ含有ビニル重合体と(2)1分子につき少なくとも2つの反応性アミノ水素 を有する酸素含有アミンとを含有するものである。 Das等の米国特許第4.748.167号の発明と本発明とを差異を明らかに するため、′Dasの特定の実施例を以下のごとく再現した。 上記の167 Das特許の実施例IIのバート2に開示されているいくっがの 塗料組成物をそのDas特許の方法に従って製造した。これを下記表XXVII に示す。 XXVII : 4.748.167か っ塗料組成物 −ム ーへ−−ミー H− Jeffasine D−230151520可塑剤 2 to 10 脱イオン水 15 15 20 アクリルラテツクス 60 60 60上記表XXVIIに記載した成分“Je ffamine D−230”は1分子につき少なくとも2つの反応性アミノ水 素を有する酸素含有アミンを含有している市場で入手可能な組成物である。この ”Jeffasine D−230”はテキサス州、ヒエ−ストンのTexac 。 Chemical Companyから購入することができる。−Jeffam ine D−230−は、さらに詳細にいうと、平均分子量が230の二官能性 第1ポリオキシプロピレンアミンである。 上記表XXV I Iに記載した成分−可塑剤−は −Texanol”商標中 間生成物50重量部(g)と°Igepal C0897−商標界面活性剤10 重量部(g)と脱イオン水40重量部(g)とからなる可塑剤混合物である。” Texanol“は2,2.4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイ ソブチラートの商品名として当業者によく知られており、可塑剤、界面活性剤、 ウレタンおよび農薬の製造のための公知中間体である。 (たとえば、フロリダ 州、Boca RatonのDCRPress Inc、、によって1987年 に出版された” [(andbook of Chemical Synony ms and Trade Na+mes”第2版参照) 、−Igepal  C0897“ 商標界面活性剤は、詳細には、ノニルフェノールポリエチレンオ キシドであり、二ニーシャーシー州、 WayneのGAF Companyか ら入手することができる。 上記表XXVIIに記載した成分”アクリルラテックス”は、Das等に与えら れた米国特許第4.748.167号の実施例IIのバートlに記載された方法 に従って製造されたラテックスである。 以下、Das組成物“A−を比較例“Goという。 また、Das組成物“E“を比較例“H”という。 また、Das組成物“H゛を比較例−工”という。 前述したように、アルファベット番号の例はすべて本発明の範囲外のものである 0例“G”乃至“工”の塗料組成物を使用して“Linetta”パネル上に塗 膜を形成した。 (”1inetta−パネルはLinetta Compan yから市販されているポリエチレン塗工紙基質である)、この基質に付与された 塗膜を薬品耐性斑点試験にかけた。この試験結果が後記の表XXXとXXXIに 示されている。 アミノか 2 れ−の 実施例12乃至16の架橋可能な組成物(前記載XVIIIに示されている)に 組成が類似する架橋可能な組成物を製造した。ただし、それら実施例で使用され たエポキシ反応性重合体の代わりにJeffamine D−230−または− Jeffamine D−40O”を使用した。 −Jeffamine D−400“ も丁exaco Chemical C ompanyから購入することができる。 ”Jeffamine D−400”は、さらに詳細にいうと、平均分子量が4 00の二官能性第1ポリオキシプロピレンアミンである。 −Jeffamine D−230−と−Jeffasine D−400−は したがって一般的に1分子つき少なくとも2つの反応性アミノ水素を有する酸素 含有アミンといえる。 1つの塗料組成物が“Jeffamine D−230“商標エポキシ反応性重 合体から製造されそして2つの塗料組成物が“Jeffas+ine D−40 0”商標エポキシ反応性重合体から製造された。これらの3つの塗料組成物は比 較例”J“乃至″L゛として下記の表XXVIIIに記載されている。 水 連続相 37.35 51.72 51.72DGMEE 合着剤 4.0 0 4.00 4.00DPGMME 合着剤 4,00 4.00 4.00 実施例3のエポキシ官能性重合体 50.2δ 28.78 28.78Jef fasineD−400xAシ反応性重合体 2,40 9,50 0.00J effasineD−230工6ン反応性重合体 0.00 0.00 9.5 0Zonyl FSE 湿潤剤 1,00 1.00 1.00TBEP 可塑 剤ル6”lJが助剤 1.00 1.00 1.00比較例J乃至りの組成物は 上記各成分を水道水に室温でよく攪拌しながら表に記載した順序で(すなわち合 着剤から始めて可塑剤で終わる)添加することによってつくられた。最後の成分 の添加終了後、さらに30分間撹拌を続けた。これによって得られた乳白分散物 をチーズクロスで濾過した。 比較例J乃至りの新規に製造された組成物のいくっつかの物理特性を下記の表X XIXに示す。 XXIX: J Lの の1笠ニ ー紅成立−1以旦五エ −土!− 例+、J+9.9 8.2 87:13例”K″ 10.5 8.0 50+5 0例°L” 10.5 8.2 50:50上記表XXIXにおける比較例J乃 至りの組成物の粘度はセンチボイズ(c p s 、1単位で測定された。また 、比率の数値は固形分の総重量をベースとした、組成物中のエポキシ官能性重合 体の重量対エポキシ反応性重合体の重量の割合である。 比較例“J“乃至”L”の塗料組成物を使用して“Linetta“パネル上に 塗膜を形成した。この基質上の塗膜を薬品耐性斑点試験にかけた。この試験結果 が後記の表xxxとXXXIに示されている。 各種I戒1ドJL月旧M10比較 比較例G乃至■及び比較例J乃至りの組成物から形成された塗膜の斑点抵抗性と 実施例11と13の分散物から形成された塗膜の斑点抵抗性とを比較した。この 比較データが後記の表XXXとXXX Iに示されている。 概略すると、各塗料組成物を、No、8 drawdown RDSバーを使用 して、いわゆる”1.1netta”スクラブパネルに塗布して乾燥時の厚さが 5ミクロンの塗膜を基質上に形成した。 −Linetta”スクラブパネルは 、より詳細に説明すると、ポリプロピレンで塗工した紙の基質のことである。  No、8 drawdovn RDSバーはフロリダ州、Lauderdale −By−The−SeaのPaul N、 Gardner Co@panyか ら入手したものである。 上記の厚さの乾燥塗膜は下記の2つの異なる乾燥方法によって得られた。 第1の乾燥法は基質に塗布した組成物を140’Fにプリセットした炉に入れて 1分間だけ各組成物を”初期硬化”し、しかるのちその初期硬化された組成物を 炉から出して室温で4時間空気乾燥してさらに硬化させる方法である。この乾燥 法で製造された各種塗膜の斑点抵抗性が下記表xxxに示されている。 第2の乾燥法は基質に塗布した組成物を1週間室温に放置して空気乾燥させる方 法である。この乾燥法で製造された各種塗膜の斑点抵抗性が下記表XXXIに示 されている。 以上の方法でつくられた塗膜が次の方法で比較された。すなわち、各塗膜を水道 水に対して、水酸化ナトリウム(NaOH)の5重量%溶液に対して、”409 ゛商標洗浄剤に対して、エタノール−水混合物に対してそれぞれ斑点抵抗性に関 して試験した。なお、”409”商標洗浄剤はカルフォルニア州、オークランド のThe C1orox Co■panyから入手した。エタノール−水混合物 はエタノール(Etolll 50重量%と水(H2O250重量%とからなる 混合物である。 区点形成1造 上記した斑点形成組成物の各約0.05m1を各塗膜上に3つの斑点を形成すべ くたした。この3つの“スポット−を塗膜と1分間、5分間、30分間それぞれ 接触させておき、この時間経過後に拭き取った。各斑点形成物質の作用によりい かなる汚点が生じたかを目視により調べた。この観察の結果が後記の表XXXと 表XXXIに示されている。 表XXX:140°F″CI分間乾燥し、次いで室温で4時間空気乾燥ン の占 一1点形成昨月〕Iニー 1幻L−]11−水一 Δ融凹 1競二 匡比雇り例“G” 1分間 可 可  良 不良 例“G” 5分間 不良 不良 可 不良例”G” 30分間 不良 不良 可  不良例゛H” 1分間 可 可 良 不良 例“H” 5分間 可 不良 可 不良例”H” 30分間 不良 不良 不良  不良例“I″ 1分間 可 可 良 不良 例”工” 5分間 可 不良 可 不良例“I” 30分間 不良 不良 不良  不良例T 1分間 良 良 良 長 側“J−5分間 可 不良 不良 可 倒“J” 30分間 可 不良 不良 可倒“K” 1分間 良 良 良 長 側”K“ 5分間 可 不良 不良 可倒“K″ 30分間 可 不良 不良  可倒−L” 1分間 可 可 可 可 倒−L″5分間 不良 不良 不良 不良例“L” 30分間 不良 不良 不 良 不良実施例11 1分間 秀 秀 秀 優 実施例11 5分間 秀 秀 秀 良 実施例1130分間 秀 優 秀 良 実施例13 1分間 秀 秀 秀 良 実施例13 5分間 秀 秀 秀 良 実施例1330分間 優 良 良 良 XXXI: t’ シ され−の 例“G” 1分間 可 不良 可 不良例“G” 5分間 不良 不良 不良  不良例“G” 30分間 不良 不良′ 不良′ 不良例“H” 1分間 可  不良 可 不良例“H” 5分間 可 不良 不良 不良例−H”’ 30分間  不良 不良 不良 不良例“I” 1分間 可 可 可 不良 例“I” 5分間 不良 不良 可 不良例“工” 30分間 不良 不良 不 良 不良例“J−1分間 良 可 可 可 倒“J−5分間 可 不良 可 不良 例”J” 30分間 不良 不良1 不良 不良8例“K” 1分間 可 可  可 可 倒“K“ 5分間 可 不良 可 不良例”K” 30分間 可 不良1 不良  不良1例“−1分間 可 可 可 可 倒“L″55分間 不良 不良 不良 不良例“L” 30分間 不良 不良′  不良 不良8実施例11 1分間 秀 秀 秀 秀 実施例11 5分間 秀 秀 秀 良 実施例11 30分間 秀 優 秀 良実施例13 1分間 秀 秀 秀 優 実施例13 5分間 秀 秀 秀 優 実施例1330分間 秀 良 良 優 本印は塗膜損傷 上記表xxxとXXXIにおいて、 −不良(Poor)”は塗膜が白ぼっくか っ鈍くなった(光沢の喪失)ことを意味する。”可(Fair)”は塗膜がやや 白ぼっくかっ鈍(なった(光沢の喪失)ことを意味する。“良fGood)”は 塗膜が白ぼっくはならないが、やや鈍くなった(光沢の喪失)ことを意味する。 “優(V、Good)”は塗膜が白ぼっくはならないが、わずかながら鈍くなっ た(光沢の喪失)を意味する。“秀fExc、)”はまったく鈍くならず、かつ またその他の気付きつる塗膜の外観変化もなかったことを意味する。 前記したようにアルファベット番号の例は本発明の範囲外のものである。すなわ ち、上記した例G乃至りは本発明の特定の性状および特徴を弁別提示する目的の ために作成されたものである。 1年またはそれ以上の長い店頭−貯蔵安定性を有する新規な分散物から製造され た架橋可能な表面塗料が上記において説明された。さらに、本発明による新規な 分散物を製造するための多くの好ましい方法も記載された6以上の記載において 、本発明による安定な分散物ならびにその製造方法がいくつかの好ましい実施例 について説明されたが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 むしろ、上記詳細な説明を読めば、当技術分野の技術者にとって、本発明の安定 な分散物を製造するための各種の代替的方法が自ら明らかとなるであろう。した がって、そのような代替、変更および/または改変は、それらが添付クレームの 精神と範囲内に入る限りは、本発明の一部を構成するものと見なされるべきであ る。 要 約 新規な蒸発可能な分散物を製造する方法を開示する。この分散物は室温において 1年以上の店頭貯蔵安定性を示す、蒸発可能な成分が蒸発すると、この分散物は 室温または高められた温度において硬化し5基質上に架橋した表面塗膜を形成す ることができる。 補正書の写しく翻訳文)提出書 (特許法第184条の8) 1、国際出願番号 PCT/1Js91101258 2、発明の名称 架橋可能な表面塗膜とその製造方法 3、特許出願人 住 所 アメリカ合衆国 53403−5Qll ライスコンシン。 ラシン、ハウア ストリート 1525゜パテント セクション、エム、ニス、 077名 称 ニス シー ジョンソン アンド サン。 インコーホレーテッド 4代理人 住 所 東京都千代田区丸の内3−2−3.冨士ビル602号室電話(3213 )1561 (代表) G dS付書類の目fi +11 補正書の翻訳文 1 通1水り葡1 1 蒸発可能な成分を含有しておりそして該蒸発可能な成分が蒸発した時に基質 上に架橋された表面塗膜を形成しつる蒸発可能な分散物の製造方法において、 水、約9乃至約19のHLB値を有する非イオン乳化剤、遊離基開始剤および有 効量の緩衝剤を組み合わせて約3乃至約9のpH価を有する蒸発可能な乳化剤含 有水性混合物を作る工程: 上記の蒸発可能な乳化剤含有水性混合物に、予め決定された反応条件でかつ上記 の約3乃至約9のpH価を保持しながら、有効量のエマルジョン重合可能なモノ マー混合物を添加し、これによってエポキシ官能ペンダント基を有する重合体粒 子を含有する蒸発可能な第1の水中油形エマルジョンをつくる工程、ここで該重 合体粒子は約10乃至約120’Cのガラス転移温度を有し、また該第1の水中 油形エマルジョンを形成するための該エマルジョン重合可能なモノマー混合物は 、エポキシ官能ペンダント基を有するエマルジョン重合可能なモノマーの有効量 とモノビニリデン芳香族モノマー、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸七ツマ −1α、β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルモノマーおよびそのモノマー 誘導体、ビニルエステルモノマー右よびそのモノマー誘導体ならびにこれらの各 種紐み合せからなる群から選択されるエマルジョン重合可能なエチレン性不飽和 モノマーの有効量とを含有することを特徴とする二右よび 蒸発可能な該第1の水中油形エマルジョン中に、エポキシ反応性ペンダント部分 を有する重合体を含有している第2の水中油形エマルジョンの有効量を導入して 目的の蒸発可能分散物を製造する工程、ここで該エポキシ反応性ペンダント部分 はアミン部分、アミド部分、カルボン酸部分およびこれらの組み合せからなる群 から選択され、そして該蒸発可能分散物中の、+11エポキシ官能ペンダント基 を有する重合体粒子の量と (2)エポキシ反応性ペンダント部分を有する重合 体の量とは、該分散物の揮発性成分が蒸発したときに、室温で該エポキシ官能基 と該エポキシ反応性部分との間で架橋結合が起こるのを可能ならしめるために有 効な量である、上記工程を含むことを特徴とする蒸発可能な分散物の製造方法。 2、請求項1に記載の方法によって製造された蒸発可能な分散物。 4、前記蒸発可能な分散物を、蒸発性環境内で、基質の表面に塗料として付与し 、しかして該分散物の蒸発可能な成分を蒸発させ、その結果として該基質上に架 橋された表面膜材を形成する工程をされに包含する請求項1に記載の方法。 5、請求項4に記載の方法によって形成された架橋された表面塗膜。 6、請求項5に記載の架橋された表面塗膜が付与されている基質。 7、前記蒸発可能な分散物を基質の表面に塗料として付与し、そして該基質に付 与された塗料を、該分散物の蒸発可能な成分を蒸発させるために有効な時間だけ 室温で空気乾燥し、その結果として該基質上に架橋された表面塗膜を形成する工 程をさらに包含する請求項1に記載の方法。 8 M水理7に記載の方法によって形成された架橋された表面塗膜。 9、請求項8に記載の架橋された表面塗膜が付与されている基質。 10、前記蒸発可能な分散物を基質の表面に塗料として付与し、そして該基質に 付与された塗料を、該分散物の蒸発可能な成分を蒸発させるために有効な時間だ け高められた温度で乾燥し、その結果として該基質上に架橋された表面塗膜を形 成する工程をさらに包含する請求項1に記載の方法。 11、請求項10に記載の方法によって形成された架橋された表面塗膜。 12 請求項11に記載の架橋された表面塗膜が付与されている基質。 13、蒸発可能な成分を含有している蒸発可能な分散物において。 第1の水中油形エマルジョン、該水中油形エマルジョンはエポキシ官能ペンダン ト基を有しかつ約10℃乃至約120℃のガラス転移温度を有している重合体粒 子、約9乃至約19のHLB値を有する非イオン乳化剤、および該第1の水中油 形エマルジョンが約3乃至約9のpH価を有するために有効な量の緩衝剤を包含 する:および アミン部分、アミド部分、カルボン酸部分上よびこれらの組み合せからなる群か ら選択されるエポキシ反応性ペンダント部分を有する重合体を含有する第2の水 中油形エマルジョンを含有することを特徴とする蒸発可能な分散物。 国際調査報告

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.蒸発可能な成分を含有し該蒸発可能な成分が蒸発した時に基質上に架橋され た表面塗膜を形成しうる蒸発可能な分散物の製造方法において、水、約9乃至約 19のHLB値を有する非イオン乳化剤、遊離基開始剤および有効量の緩衝剤を 組み合わせて約3乃至約9のpH価を有する蒸発可能な乳化剤含有水性混合物を つくる工程; 上記の蒸発可能な乳化剤含有水性混合物に、予め決定された反応条件でかつ上記 pH価を保持しながら、有効量のエマルジョン重合可能なモノマー混合物を添加 し、これによってエポキシ官能ペンダント基を有しかつ約10乃至約120℃の ガラス転移温度を有する重合体粒子を含有している蒸発可能な第1の水中油形エ マルジョンをつくる工程、ここで該エマルジョン重合可能なモノマー混合物は( 1)エポキシ官能ペンダント基を有するエマルジョン重合可能なモノマーの有効 量と(2)モノビニリデン芳香族モノマー、α、β−エチレン性不飽和カルボン 酸モノマー、α、β−エチレン性不飽和カルボン酸エステルモノマーおよびその モノマー誘導体、ビニルエステルモノマーおよびそのモノマー誘導体ならびにこ れらの各種組み合わせからなる群から選択されるエマルジョン重合可能なエチレ ン不飽和モノマーの有効量とを含有することを特徴とする;および 蒸発可能な該第1の水中油形エマルジョン中に、エポキシ反応性ペンダント部分 を有する重合体を含有している第2の水中油形エマルジョンの有効量を導入して 目的の蒸発可能分散物を製造する工程、ここで該エポキシ反応性ペンダント部分 はアミン部分、アミド部分、カルボン酸部分およびこれらの組み合わせからなる 群から選択され、そして該蒸発可能分散物中の、(1)エポキシ官能ペンダント 基を有する重合体粒子の量と(2)エポキシ反応性ペンダント部分を有する重合 体の量とは、該分散物の揮発性成分が蒸発した時に、室温で該エポキシ官能基と 該エポキシ反応性部分との間で架橋結合が起こるのを可能ならしめるために有効 な量である、上記工程を含むことを特徴とする蒸発可能な分散物の製造方法。
  2. 2.請求項1に記載の方法によって製造された蒸発可能な分散物。
  3. 3.請求項2に記載の蒸発可能な分散物を含有している容器。
  4. 4.前記蒸発可能な分散物を、蒸発性環境内で、基質の表面に塗料として付与し 、該分散物の蒸発可能な成分を蒸発させ、その結果として該基質上に架橋された 表面塗膜を形成する工程をさらに包含する請求項1に記載の方法。
  5. 5.請求項4に記載の方法によって形成された架橋された表面塗膜。
  6. 6.請求項5に記載の架橋された表面塗膜が付与されている基質。
  7. 7.前記蒸発可能な分散物を基質の表面に塗料として付与し、そして該基質に付 与された塗料を、該分散物の蒸発可能な成分を蒸発させために有効な時間だけ室 温で空気乾燥し、その結果として該基質上に架橋された表面塗膜を形成する工程 をさらに包含する請求項1に記載の方法。
  8. 8.請求項7に記載の方法によって形成された架橋された表面塗膜。
  9. 9.請求項8に記載の架橋された表面塗膜が付与されている基質。
  10. 10.前記蒸発可能な分散物を基質の表面に塗料として付与し、そして該基質に 付与された塗料を、該分散物の蒸発可能な成分を蒸発させるために有効な時間だ け高められた温度で乾燥し、その結果として該基質上に架橋された表面塗膜を形 成する工程をさらに包含する請求項1に記載の方法。
  11. 11.請求項10に記載の方法によって形成された架橋表面塗膜。
  12. 12.請求項11に記載の架橋された表面塗膜が付与されている基質。
  13. 13.蒸発可能な成分を含有している蒸発可能な分散物において、第1の水中油 形エマルジョン、該水中油形エマルジョンはエポキシ官能ペンダント基を有しか つ約10℃乃至約120℃まガラス転移温度を有している重合体粒子、約9乃至 約19のHLB値を有する非イオン乳化剤、および該第1の水中油形エマルジョ ンが約3乃至約9のpH価を有するために有効な量の緩衝剤を包含する;および アミン部分、アミド部分、カルボン酸部分およびこれらの組み合わせからなる群 から選択されるエポキシ反応性ペンダント部分を有する重合体を含有する第2の 水中油形エマルジョンを含有することを特徴とする蒸発可能な分散物。
  14. 14.請求項13に記載の蒸発可能な分散物を含有している容器。
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