JPH06220395A - 水性被覆用組成物 - Google Patents

水性被覆用組成物

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JPH06220395A
JPH06220395A JP993393A JP993393A JPH06220395A JP H06220395 A JPH06220395 A JP H06220395A JP 993393 A JP993393 A JP 993393A JP 993393 A JP993393 A JP 993393A JP H06220395 A JPH06220395 A JP H06220395A
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JP
Japan
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parts
component
emulsion
pts
containing polymer
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JP993393A
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English (en)
Inventor
Koichiro Saeki
康一郎 佐伯
Kazumoto Akasaki
一元 赤崎
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Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 各種基材への密着性に優れ高光沢で貯蔵安定
性の良好な、塗料やインキに有用な水性被覆用組成物を
提供する。 【構成】 アミノ基含有重合体エマルジョン、ポリアル
キレン(炭素数2〜4)イミンのアルキレン(炭素数2
〜4)オキシド付加物および顔料を含んでなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業の利用分野】本発明は、各種基材に対する密着性
に優れ高光沢で貯蔵安定性の良好な水性被覆用組成物に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、アクリル系や酢酸ビニル系などの
アニオン系やノニオン系重合体エマルジョンは、ポリカ
ルボン酸系の顔料分散剤やデンプン系の増粘剤を使用し
て顔料を分散し、塗料やインキとして大量に市販されて
いる。しかしアニオン系やノニオン系重合体エマルジョ
ンを用いて製造した塗料やインキは、各種基材への密着
性が満足できるものではなかった。
【0003】このため近年、これら用途にて各種基材へ
の密着性が良好なアミノ基を含有した重合体のエマルジ
ョンが検討されている。しかし、カチオン系重合体エマ
ルジョンは、これまでのポリカルボン酸系顔料分散剤や
デンプン系増粘剤を使用して顔料を安定に分散し、塗料
やインキとすることが困難であった。また顔料分散でき
ても、光沢が低かったり貯蔵安定性が悪いなどの問題点
があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題を解
決するものである。したがって、その目的は、各種基材
への密着性に優れ高光沢で貯蔵安定性の良好な、塗料や
インキ等に有用な水性被覆用組成物を提供することであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上記のよう
な事情を考慮し、アミノ基含有重合体エマルジョンを塗
料やインキに加工するときの問題点について鋭意検討
し、この発明を完成させるに至った。
【0006】すなわち、この発明は、(A)アミノ基含
有重合体エマルジョン、(B)炭素数2〜4のポリアル
キレンイミンへの炭素数2〜4のアルキレンオキシド付
加物および(C)顔料を必須成分とすることを特徴とす
る水性被覆用組成物に関する。
【0007】この発明において用いられるアミノ基含有
重合体エマルジョン(A)は、たとえば特公昭46−3
0946号に記載されているように、カルボキシル基を
含有した重合体エマルジョンをアルキレンイミンにてア
ミノアルキル化して製造される。またアミノアルキル
(メタ)アクリレートやジアルキルアミノアルキル(メ
タ)アクリレートなどのラジカル重合性モノマーの少な
くとも1種を、必要に応じて他のラジカル性重合性モノ
マーと乳化重合することによって製造される。
【0008】この発明において用いられる炭素数2〜4
のポリアルキレンイミンへの炭素数2〜4のアルキレン
オキシド付加物(B)は、たとえば、ポリエチレンイミ
ン、ポリプロピレンイミン、ポリブチレンイミンなどか
ら選ばれる1種または2種以上の混合物に、エチレンオ
キシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドなどか
ら選ばれる1種または2種以上の混合物を付加させて得
られる付加反応物である。
【0009】ポリエチレンイミンやポリプロピレンイミ
ンなどのポリアルキレンイミンは、たとえばエチレンイ
ミンやプロピレンイミンなどのアルキレンイミンモノマ
ーの1種または2種以上の混合物をイオン重合させて製
造できる。ポリアルキレンイミンにエチレンオキシドや
プロピレンオキシドなどのアルキレンオキシドの1種ま
たは2種以上の混合物を付加反応させるには、それら原
料をそのまま或いは溶剤により希釈して、一般的には0
〜150℃の温度条件下にて混合すればよい。この際、
酸やアルカリなどの触媒を使用することもできる。ここ
で用いられるポリアルキレンイミンは、直鎖状のもの或
いは枝分かれ状のものどちらでもよいが、数平均分子量
としては200〜150000が好ましい。これらポリ
アルキレイミンに対するアルキレンオキシドの付加モル
数は、特に限定はないがポリアルキレンイミンの1級お
よび2級アミノ水素に対して0.1〜5モル、好ましく
は0.5〜2モルに相当する量が適当である。
【0010】また、ポリアルキレンイミンのアルキレン
オキシド付加物(B)の中でも、光沢や貯蔵安定性のよ
り良好な水性被覆用組成物が得られるので、ポリエチレ
ンイミンのプロピレンオキシド付加物が好ましい。
【0011】この発明において用いられる顔料(C)と
しては、水性被覆用組成物に要求される色相などの物性
に応じて適宜選択して使用すればよい。たとえば、無機
顔料としては、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化カドミウ
ム、炭酸カルシウム、酸化鉄、赤色硫化水銀、群青、鉛
やバリウムやカルシウムのクロム酸塩を包含するクロム
顔料、クロムプリムローズ、−レモン、−ミドル、−オ
レンジ、−スカーレット、−レッドおよびプルシアンブ
ルーなる名称で帯緑黄色ないし赤色顔料として市場で入
手しうるような種々の顔料混合物などが挙げられる。ま
た、有機顔料としては、アゾ、チオインヂゴ、アントラ
キノン、アンタントロン、イソベンザントロン、トリフ
エンジオキサジン系の顔料、バツト染料系顔料、銅フタ
ロシアニンおよびその核ハロゲン化誘導体や銅テトラフ
エニルやオクタフエニルフタロシアニンのようなフタロ
シアニン顔料、キナクドリン顔料、酸性染料や塩基性染
料や媒染染料のレーキが挙げられ、さらにカーボンブラ
ックも顔料(C)として用いられる。
【0012】本発明に用いられる顔料(C)の配合量
は、特に限定されるわけではないが、アミノ基含有重合
体エマルジョン(A)の固形分重合体100重量部に対
して0.1〜100重量部、好ましくは5〜50重量部
の割合である。また、ポリアルキレンイミンのアルキレ
ンオキシド付加物(B)の配合量も、特に限定されるわ
けではないが、顔料(C)100重量部に対して0.1
〜30重量部、好ましくは0.5〜20重量部の割合で
ある。
【0013】本発明の水性被覆用組成物は、塗料やイン
キの製造における通常の方法により製造することがで
き、前記3成分に必要に応じて水性溶媒を混合するだけ
でよい。アミノ基含有重合体エマルジョン(A)、ポリ
アルキレンイミンのアルキレンオキシド付加物(B)お
よび顔料(C)と必要に応じて水性溶媒を混合する順序
は特に限定されないが、該付加物(B)の水溶液に顔料
(C)を混合しボールミル粉砕やビーズミル粉砕または
グランベル粉砕によって顔料(C)を10μm以下好ま
しくは1μm以下に粉砕してからアミノ基含有重合体エ
マルジョン(A)を混合するのが一般的である。
【0014】本発明の水性被覆用組成物には、一般的に
用いられる増粘剤、消泡剤、成膜助剤、レベリング剤、
防腐剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、トナー、可塑剤、
湿潤剤などの添加剤を適宜配合しても良い。さらに、皮
膜物性を向上させるために、アミノ樹脂、エポキシ樹
脂、カルボジイミド、多価アジリジン化合物、多価アク
リロイル化合物、多価カルボニル化合物、多価ブロック
ドイソシアネート化合物などの架橋剤を配合して用いる
こともできる。
【0015】本発明の水性被覆用組成物は、ハケ、ロー
ル、バーコーター、スプレー、グラビヤコートなどによ
り基材に塗装または印刷できる。
【0016】
【作用】この発明の水性被覆用組成物は、前記(A)、
(B)および(C)の3成分を含有することに基づい
て、従来のアニオン系重合体エマルジョンでは発現でき
なかった各種基材への密着性を保持したまま、高光沢で
しかも貯蔵安定性にも優れている。ポリアルキレンイミ
ンのアルキレンオキシド付加物(B)が顔料(C)にも
アミノ基含有重合体エマルジョン(A)にも相溶性が良
好であることから、アミノ基含有重合体エマルジョン
(A)本来の各種基材への良好な密着性を損なうことな
く安定に顔料を分散できるため、高光沢で良好な貯蔵安
定性を発現できるものと考えられる。
【0017】
【実施例】以下、この発明の具体的な実施例を示すが、
この発明は下記実施例に限定されない。なお、以下に記
載の部は重量部を表す。
【0018】
【合成例1】撹拌機、還流冷却機、温度計、窒素導入管
および滴下ロートを備えた1リットルのフラスコに脱イ
オン水428部とハイテノールN−08(アニオン系活
性剤、第一工業製薬株式会社製)10部を仕込んだ後、
窒素を導入しつつ68℃に昇温した。アクリル酸32
部、メタクリル酸メチル60部、アクリル酸ブチル16
4部およびスチレン144部からなる重合性単量体混合
物を滴下ロートに仕込み、そのうちの40部をフラスコ
内に添加し15分撹拌を行った後、1.75重量%の過
酸化水素水4.6部と3重量%L−アスコルビン酸水溶
液4.2部を添加し重合を開始した。重合開始15分後
から残りの重合性単量体混合物を90分にわたって均一
に滴下した。この間1.75重量%の過酸化水素水41
部と3重量%L−アスコルビン酸水溶液37部を10分
毎に重合性単量体混合物の滴下終了まで分割してフラス
コ内に滴下した。滴下終了後、1時間熟成を行ってから
冷却し、不揮発分44.5重量%のカルボキシル基含有
重合体エマルジョンを得た。次にこのエマルジョン15
0部に、12.9重量%エチレンイミン水溶液24.8
部を撹拌下に添加して50℃で4時間反応して、不揮発
分40重量%のアミノ基含有重合体エマルジョンを得
た。
【0019】
【合成例2】撹拌機、還流冷却機、温度計、窒素導入管
および滴下ロートを備えた1リットルのフラスコに脱イ
オン水428部とハイテノールN−08(アニオン系活
性剤、第一工業製薬株式会社製)10部を仕込んだ後、
窒素を導入しつつ68℃に昇温した。アクリル酸60
部、メタクリル酸メチル55部、アクリル酸ブチル15
2部およびスチレン133部からなる重合性単量体混合
物を滴下ロートに仕込み、そのうちの40部をフラスコ
内に添加し15分撹拌を行った後、1.75重量%の過
酸化水素水4.6部と3重量%L−アスコルビン酸水溶
液4.2部を添加し重合を開始した。重合開始15分後
から残りの重合性単量体混合物を90分にわたって均一
に滴下した。この間1.75重量%の過酸化水素水41
部と3重量%L−アスコルビン酸水溶液37部を10分
毎に重合性単量体混合物の滴下終了まで分割してフラス
コ内に滴下した。滴下終了後、1時間熟成を行ってから
冷却し、不揮発分44.5重量%のカルボキシル基含有
重合体エマルジョンを得た。次にこのエマルジョン15
0部に、18.8重量%エチレンイミン水溶液31.8
部を撹拌下に添加して50℃で4時間反応して、不揮発
分40重量%のアミノ基含有重合体エマルジョンを得
た。
【0020】
【合成例3】撹拌機、還流冷却機、温度計および滴下ロ
ートを備えた500mlのフラスコにエポミンSP−0
06(ポリエチレンイミン、分子量600、株式会社日
本触媒製)344部および脱イオン水802部を入れて
撹拌下に60℃まで加熱した。この溶液中にプロピレン
オキシド418部を2.5時間かけて滴下ロートより滴
下させた。次に70℃まで昇温し同温度で1.5時間撹
拌を続け反応を終了した。固形分濃度48.6重量%、
粘度230cps(B型粘度計、25℃、#2ローター
60rpm)のポリエチレンイミンのプロピレンオキシ
ド付加物の水溶液を得た。
【0021】
【合成例4】撹拌機、還流冷却機、温度計および滴下ロ
ートを備えた500mlのフラスコにエポミンSP−0
16(ポリエチレンイミン、分子量1800、株式会社
日本触媒製)344部および脱イオン水802部を入れ
て撹拌下に60℃まで加熱した。この溶液中にプロピレ
ンオキシド372部を2.5時間かけて滴下ロートより
滴下させた。次に70℃まで昇温し同温度で1.5時間
撹拌を続け反応を終了した。固形分濃度47.1重量
%、粘度260cps(B型粘度計、25℃、#2ロー
ター60rpm)のポリエチレンイミンのプロピレンオ
キシド付加物の水溶液を得た。
【0022】
【合成例5】撹拌機、還流冷却機、温度計および滴下ロ
ートを備えた500mlのフラスコにエポミンSP−0
06(ポリエチレンイミン、分子量600、株式会社日
本触媒製)344部および脱イオン水802部を入れて
撹拌下に60℃まで加熱した。この溶液中にプロピレン
オキシド292部およびエチレンオキシド95部を2.
5時間かけて添加した。次に70℃まで昇温し同温度で
1.5時間撹拌を続けて反応を終了した。固形分濃度4
7.7重量%、粘度220cps(B型粘度計、25
℃、#2ローター60rpm)のポリエチレンイミンの
プロピレンオキシド・エチレンオキシド共付加物の水溶
液を得た。
【0023】
【実施例1】水4部、プロピレングリコール2部、合成
例3で得られたポリエチレンイミンのプロピレンオキシ
ド付加物の水溶液2.2部、BYK−032(消泡剤、
BYK製)0.2部及びR−930(酸化チタン、石原
産業株式会社製)19部をサンドミルを用いて分散し、
ミルベースを得た。合成例1で得られたアミノ基含有重
合体エマルジョン71部に得られたミルベースを撹拌下
に添加混合し、レットダウンした。更にテキサノール
(成膜助剤、イーストマンコダック製)1部とBYK−
032(消泡剤、BYK製)0.1部を添加混合して、
PWC40%の塗料を得た。次いで、得られた塗料の貯
蔵安定性及び塗膜性能試験を次に示す方法にて行った。
結果を表2に示す。
【0024】(貯蔵安定性)得られた塗料100部を密
閉容器に封入して、20℃恒温槽にそれぞれ保存した。
7日及び30日後の外観の変化及び発生した凝集物をツ
ブゲージにて測定した。
【0025】(塗膜性能)得られた塗料を乾燥膜厚約3
0μmとなるようにガラス板、ブリキ板及びアルミ板上
に塗布し、20℃、65%RHの条件下にて7日間養生
して試験片を作製した。この試験片を用いて以下に示す
塗膜性能を試験した。 光沢 ;ガラス板塗膜の60°光沢測定 密着性;碁盤目(1mm×100)付与後の粘着テープ
による強制剥離試験
【0026】
【実施例2〜5】実施例1と同様に、合成例1〜2で得
られたアミノ基含有重合体エマルジョンと合成例3〜5
で得られたポリエチレンイミンのプロピレンオキシド付
加物またはプロピレンオキシド・エチレンオキシド共付
加物の水溶液を用いて、表1に示した配合で塗料を得
た。更に実施例1と同様に塗料の貯蔵安定性及び塗膜性
能試験を行った。結果を表2に示す。
【0027】
【実施例6】実施例1で得られた塗料100部にエピク
ロンEM85−75W(エポキシエマルジョン、大日本
インキ化学工業株式会社製)11部を添加して、均一に
混合して水性エポキシ塗料を得た。この塗料を用いて塗
膜性能試験を行った。結果を表2に示す。
【0028】
【比較例1〜2】比較例として表1に示した2種の塗料
を調製し、実施例1と同様に塗料の貯蔵安定性試験およ
び塗膜性能試験を行った。結果を表2に示す。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】
【発明の効果】この発明の水性被覆用組成物は、各種基
材への密着性に優れた高光沢な皮膜を形成すると共に、
貯蔵安定性も良好で長期間保存しても顔料の分離を起こ
さない。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)アミノ基含有重合体エマルジョン、
    (B)炭素数2〜4のポリアルキレンイミンへの炭素数
    2〜4のアルキレンオキシド付加物および(C)顔料を
    必須成分とすることを特徴とする水性被覆用組成物。
JP993393A 1993-01-25 1993-01-25 水性被覆用組成物 Pending JPH06220395A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1997038053A3 (en) * 1996-04-05 1997-11-13 Cabot Corp Ink compositions and method for generating images produced therefrom
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