JPH0747675B2 - 水性樹脂組成物 - Google Patents

水性樹脂組成物

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JPH0747675B2
JPH0747675B2 JP2099984A JP9998490A JPH0747675B2 JP H0747675 B2 JPH0747675 B2 JP H0747675B2 JP 2099984 A JP2099984 A JP 2099984A JP 9998490 A JP9998490 A JP 9998490A JP H0747675 B2 JPH0747675 B2 JP H0747675B2
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acrylamide
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芳隆 奥出
真一郎 梅田
正一 渡辺
宏 三輪
▲も▼一 小西
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Nippon Paint Co Ltd
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Nippon Paint Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は水を媒体とする樹脂組成物に関する。
(従来の技術) 特開昭61−2031795号公報にはメタクリルアミド、N−
メチロール(メタ)アクリルアミドおよびアルコキシエ
チル化アクリルアミドからなる樹脂を含むウエット・オ
ン・ウエット塗装のための下塗り塗料が示されている。
この塗料は優れた性能を有しているが、硬化性が必ずし
も十分ではない。
また、特開昭53−85828号公報には水性エマルジョン塗
料の樹脂成分としてイタコン酸もしくはイタコン酸のハ
ーフエステル、ハーフアミドを10〜55重量%含む顔料ペ
ーストが示されている。この顔料ペーストから得られる
塗料組成物は必ずしも作業性が良くない。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は上記従来の水性樹脂組成物の欠点(硬化性の悪
さおよび作業性)を改善する水性塗料用樹脂組成物を提
供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は(i)(メタ)アクリルアミド、(ii)重合可
能な不飽和結合を有する二塩基酸モノマーのハーフエス
テル、ハーフアミドまたはハーフチオエステル、(ii
i)ヒドロキシル基含有モノマーおよび(iv)上記以外
のラジカル重合可能なモノマー を共重合することにより得られる、(a)式: [式中、R1およびR2はそれぞれ水素原子、炭素数1〜8
のアルキル基、炭素数6〜12のシクロアルキル基または
炭素数6〜12のアリール基を示す。] で表わされるアミド基、(b)カルボキシル基、(c)
該カルボキシル基が結合する炭素原子に隣接する炭素原
子に結合したカルボキシル基から誘導されるエステル
基、アミド基またはチオエステル基および(d)ヒドロ
キシル基を有する水酸基価40〜150mgKOH/g固形分のアク
リル樹脂をアミン化合物で中和し、水性媒体中に分散し
た水性塗料用樹脂組成物を提供する。
本発明に用いるアクリル樹脂は官能基(a)〜(d)を
それぞれ含む重合性のモノマーから得られる。
通常、アミド基(a)を含むアクリル系のモノマーは
(メタ)アクリルアミドである。アクリルアミドは一般
〔式中、Rは水素またはメチル基を示す、R1およびR2
前記と同意義。〕を有する。このような(メタ)アクリ
ルアミドの例としてはアクリルアミド、メタクリルアミ
ド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルメタ
クリルアミド、N,N−ジブチルアクリルアミド、N,N−ジ
ブチルメタクリルアミド、N,N−ジオクチルアクリルア
ミド、N,N−ジオクチルメタクリルアミド、N−モノブ
チルアクリルアミド、N−モノブチルメタクリルアミ
ド、N−モノオクチルアクリルアミド、N−モノオクチ
ルメタクリルアミド等が挙げられる。好ましい(メタ)
アクリルアミドはアクリルアミドまたはメタクリルアミ
ドである。
本発明に用いるアクリル樹脂のカルボキシル基(b)と
このカルボキシル基(b)が結合する炭素原子に隣接す
る炭素原子に結合したカルボキシル基から誘導されるエ
ステル基、アミド基、またはチオエステル基(c)は同
一のモノマー成分からアクリル樹脂中に導入される。使
用し得るモノマー成分は重合可能な不飽和結合を有する
二塩基酸無水物モノマーおよびそのハーフエステル、ハ
ーフアミド、ハーフチオエステル類(以下、二塩基酸モ
ノマー類という。)である。そのようなものの例として
は、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸のハーフエス
テル、ハーフアミド、ハーフチオエステルである。エス
テルを構成するアルキル基は炭素数1〜12のものが好適
である。アミドを構成するアルキル基は炭素数1〜8の
アルキル基、炭素数6〜12のシクロアルキル基または炭
素数6〜12のアリール基等が好適である。チオエステル
を構成するアルキル基は上記エステルを構成するアルキ
ル基と同じものが用いられる。特に好ましくはハーフエ
ステル化、ハーフチオエステル化またはハーフアミド化
するために用いるハーフエステル化剤の例としては、低
分子量のアルコール類、例えばメタノール、エタノー
ル、i−プロパノール、t−ブタノール、i−ブタノー
ル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ジメチルア
ミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、アセトー
ル、アリルアルコール、プロパギルアルロール等があ
る。ハーフチオエステル化剤としては低分子量のメルカ
プタン類、例えばエチルメルカプタン、プロピルメルカ
プタン、ブチルメルカプタン等がある。ハーフアミド化
剤としては低分子量のアミン類、例えばエチルアミン、
ブチルアミン、アニリン等がある。これらのうちでハー
フチオエステル化物は臭気の点でやや問題があり、好適
に用いられるのはハーフエステル化剤、ハーフアミド化
剤である。特に好ましい化合物としてはt−ブタノー
ル、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノ
ール、アセトール、アリルアルコール、プロパギルアル
コール、アニリンである。ハーフエステル化、ハーフチ
オエステル化またはハーフアミド化の反応は通常の方法
に従い、室温から120℃の温度で、場合によっては3級
アミンを触媒として用いて行なわれる。
本発明に用いるアクリル樹脂中にヒドロキシル基を導入
するモノマーは重合可能な不飽和結合とヒドロキシル基
の両方を有するモノマー(ヒドロキシル基含有モノマ
ー)である。そのようなモノマーの例としては2−ヒド
ロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタ
クリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−
ヒドロキシブチルメタクリレートおよびそれらとラクト
ン類との反応物等が用いられる。
本発明に用いるアクリル樹脂は上記3種のモノマーを必
要により他のラジカル重合可能なモノマーと共に公知の
方法により共重合することにより得られる。他の重合可
能なモノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレ
ン、アクリル酸およびメタクリル酸等の酸基含有モノマ
ー、アクリル酸エステル類(たとえば、アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルまたはアクリ
ル酸2−エチルヘキシル)、メタクリル酸エステル類
(たとえば、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、メ
タクリル酸t−ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシ
ルまたはメタクリル酸ラウリル)等が挙げられる。
アクリル樹脂中の(メタ)アクリルアミドの量は5〜40
重量%、好ましくは10〜25重量%である。5重量%以下
では作業性が悪くなり、40重量%を越えると耐水性が悪
くなる。二塩基酸モノマーの使用量は2〜15重量%、好
ましくは3.5〜12重量%である。2重量%以下ではアク
リル樹脂の水溶化が困難となり、15重量%を越えると耐
水性が悪くなる。ヒドロキシル基含有モノマーの使用量
は10〜52重量%、好ましくは15〜40重量%である。10重
量%より少ないと硬化性が不充分となり、塗膜の耐水性
や耐久性が悪くなる欠点を有し、52重量%を越えると塗
膜がもろく、かたくなりすぎる欠点を有する。得られた
アクリル樹脂の水散基価(mgKOH/g固形分)は40〜150、
好ましくは60〜100である。重合条件は公知であるが、
一般的には溶剤(例えばエトキシプロパノール、γ−ブ
チロラクトン)中で重合開始剤の存在下80〜140℃の温
度で3.0〜8.0時間行なうのが好適である。重合開始剤の
例としては過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーオキシ
ド、クメンハイドロパー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な
どの有機アゾ化合物等が挙げられる。アクリル樹脂の数
平均分子量は通常1,500〜40,000、好ましくは5,000〜2
0,000である。1,500より小さいと作業性および硬化性が
充分でないという欠点を有し、40,000より大きいと塗装
時の不揮発分が低くなりすぎ、かえって作業性が悪いと
いう欠点を有する。尚、分子量はGPC法により測定し
た。
本発明の樹脂は酸基をアミン化合物により一部または全
部を中和することにより水溶化される。
中和化は常法に従って、例えばモノメチルアミン、ジメ
チルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジ
イソプロピルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノ
ールアミン、ジメチルエタノールアミン等で中和するこ
とにより得られる。
本発明の水性樹脂組成物は水以外に種々の溶剤を適当量
含んでもよい。使用し得る溶剤の例としてはアルコール
類、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、エトキシエタノール、エトキシプロパノール、メト
キシプロパノール等;エステル類、例えば酢酸ブチル、
酢酸メチル、酢酸エチル、ラクトン類、例えばγブチロ
ラクトン、単化水素類、例えばトルエン、キシレン、エ
ーテル類、例えばジブチルエーテル、エチレングリコー
ルジエチルエーテル等;およびアミド類、例えばN−メ
チルピロリドン等種々のものが挙げられる。
本発明の水性樹脂組成物は種々の用途に用いられるが通
常硬化剤を配合して硬化性水性樹脂組成物として用い
る。使用し得る硬化剤の例としてはメラミン樹脂が一般
的である。メラミン樹脂は水溶性メラミンが望ましく、
たとえばサイメル−303(三井東圧株式会社製)、スミ
マールN−50w(住友化学工業株式会社製)等が挙げら
れる。アクリル樹脂/メラミン樹脂の比率は重量比で85
/15〜50/50、好ましくは80/20〜60/40である。メラミン
樹脂が少なすぎると硬化性が不充分であり、多すぎると
硬化膜が硬くなりすぎ脆くなるという欠点を有する。
上記水性硬化性樹脂組成物は顔料その他の添加剤を入れ
て塗料組成物として用いてもよい。顔料は通常の無機顔
料、有機顔料ならびに金属顔料(例えば、アルミニウム
顔料)を適当量使用することができる。また添加剤の例
としては紫外線防止剤、消泡剤、表面調製剤等が用いら
れる。
(効果) 本発明でカルボキシル基とそれに隣接するカルボキシ基
のエステル類とアミド化合物が混在することにより酸性
度が高くなり、ヒドロキシル基とメラミン樹脂の反応の
硬化触媒作用を示し、硬化性が優れる。またアミド基を
有するため作業性が良く、pHのコントロールが容易であ
る。特にアルミニウム顔料を配合した場合にpHを中性域
にコントロールするのが容易となる。(実施例) 本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。本発明は
これら実施例に限定されない。
実施例1 N2導入管、温度制御部、滴下ロート、攪拌器、デカンタ
ーを備えた冷却管を取り付けた3の反応器に、2エト
キシプロパノール500部を仕込み、温度を100℃にした。
滴下ロートにスチレンモノマー50部、メタクリル酸メチ
ル50部、メタクリル酸2ヒドロキシエチル200部、メタ
クリル酸2−エチルヘキシル120部、アクリル酸ブチル3
80部及びメタノール300部に溶解したマレイン酸モノブ
チル100部とアクリルアミド100部、更に重合開始剤とし
てアゾビスイソブチロニトリル30部からなる溶液を仕込
んだ。100℃に保持したままデカンターでメタノールを
留去しながら3時間でモノマーと開始剤からなる溶液を
滴下した。更に30分間攪拌した後、酢酸ブチル50部、t
−ブチルパーオキシ2エチルヘキサノエイト3部からな
る溶液を0.5時間で滴下した。滴下後更に1.5時間100℃
で保持した。その間にメタノール300部を留去した。そ
の後減圧下、溶剤を220部留去した。更にジメチルエタ
ノールアミン100gおよび脱イオン水570gを加え溶解し、
透明、粘稠なアクリル樹脂水溶化ワニスを得た。
実施例2〜10 表−1に示す配合で実施例1と同様に水性樹脂組成物を
合成した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 33/14 LJG C09D 133/14 PFY 133/24 PFW (72)発明者 三輪 宏 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内 (72)発明者 小西 ▲も▼一 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−92367(JP,A) 特開 昭49−14647(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(i)(メタ)アクリルアミド、(ii)重
    合可能な不飽和結合を有する二塩基酸モノマーのハーフ
    エステル、ハーフアミドまたはハーフチオエステル、
    (iii)ヒドロキシル基含有モノマーおよび(iv)上記
    以外のラジカル重合可能なモノマー を共重合することにより得られる、(a)式: [式中、R1およびR2はそれぞれ水素原子、炭素数1〜8
    のアルキル基、炭素数6〜12のシクロアルキル基または
    炭素数6〜12のアリール基を示す。] で表わされるアミド基、(b)カルボキシル基、(c)
    該カルボキシル基が結合する炭素原子に隣接する炭素原
    子に結合したカルボキシル基から誘導されるエステル
    基、アミド基またはチオエステル基および(d)ヒドロ
    キシル基を有する水酸基価40〜150mgKOH/g固形分のアク
    リル樹脂をアミン化合物で中和し、水性媒体中に分散し
    た水性塗料用樹脂組成物。
JP2099984A 1989-04-15 1990-04-16 水性樹脂組成物 Expired - Lifetime JPH0747675B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA981183A (en) * 1972-04-14 1976-01-06 Albert L. Micchelli Hair fixing compositions
JPS6092367A (ja) * 1983-10-26 1985-05-23 Nippon Paint Co Ltd セルフポリツシング塗料

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