JPH0841417A - 塗料用ワニスの製造方法 - Google Patents

塗料用ワニスの製造方法

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JPH0841417A
JPH0841417A JP19454394A JP19454394A JPH0841417A JP H0841417 A JPH0841417 A JP H0841417A JP 19454394 A JP19454394 A JP 19454394A JP 19454394 A JP19454394 A JP 19454394A JP H0841417 A JPH0841417 A JP H0841417A
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JP
Japan
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polymerization
solvent
varnish
coating varnish
ester
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JP19454394A
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English (en)
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Hideyo Ishigaki
秀世 石垣
Tomoyuki Nakamura
知之 中村
Shuji Suyama
修治 須山
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NOF Corp
Original Assignee
Nippon Oil and Fats Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】耐水性、耐溶剤性、耐候性に優れた塗膜が得ら
れる塗料用ワニスを製造する。 【構成】一般式(1)で示される特定の有機過酸化物を
重合開始剤として用い、アクリルエステルを重合するこ
とからなる塗料用ワニスの製造方法。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は塗料用ワニスの製造に関
するものである。さらに詳しくは、低粘度のワニスを比
較的短時間で重合でき、且つ塗膜としたときの物性、即
ち、耐水性、耐溶剤性および耐候性に優れる塗料用ワニ
スを製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、塗料用ワニスの製造方法にお
いては、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリ
ル、t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート
が一般的に使用されており、それらは、例えば特開昭6
1−152772号公報などに記載されている。さらに
最近では、特開昭63−168415号公報に、ハイソ
リッド塗料製造用として、t−アミルペルオキシ−2−
エチルヘキサノエートを用いる方法が開示されており、
また特開平5−32733号公報には、耐水性、耐溶剤
性に優れた塗膜が得られるワニスの製造方法として、t
−ヘキシルペルオキシイソブチレートを用いる方法が開
示されている。そして、これらの塗料用ワニスの製造に
おいては、重合開始剤の使用量が比較的多いため、重合
開始剤および重合開始剤の分解生成物による塗膜物性へ
の悪影響が無視できないことが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般に、塗料用ワニス
の製造において、その生産性を高めるため比較的短い重
合時間で重合させる方法が要望されている。その際、製
造されるワニスは高濃度で比較的低粘度であることが望
ましい。また一般に、塗料用ワニスには、得られる塗膜
について耐水性、耐溶剤性、耐候性などという種々の性
能が要求されており、特に最近ではその要求レベルはま
すます高くなってきている。しかしながら、上記の従来
の重合開始剤では、このように高度化した要求を十分満
足させる物性が得られないため、物性良好な塗料用ワニ
スを得ることができる重合開始剤が強く望まれていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
法の問題点を長期にわたって研究した結果、特定の重合
開始剤を用いることによって、それらの問題点をすべて
解決した塗料用ワニスが得られることを見いだし、本発
明を完成するに至った。すなわち、本発明は、(A)ア
クリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルの1種以
上と(B)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルまた
はメタクリル酸ヒドロキシアルキルエステルの1種以上
とを溶媒中において重合させるにあたり、重合開始剤と
して一般式(1)
【化2】 (式中、R1は炭素数1〜3のアルキル基を表す。)で
示される有機過酸化物を用いることを特徴とする塗料用
ワニスの製造方法に関する。
【0005】本発明に用いられる(A)成分のアクリル
酸エステルとしては、例えばアクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、アクリル酸−n−プロピル、アクリル酸イ
ソプロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸−2−
エチルヘキシル等が挙げられ、同じくメタクリル酸エス
テルとしては、例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−n−プロピル、メタクリル酸
−n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸
−n−オクチル、メタクリル酸ラウリル等が挙げられ
る。また、(B)成分のアクリル酸ヒドロキシアルキル
エステルとしては、例えばアクリル酸−2−ヒドロキシ
エチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル等が挙げられ、
同じくメタクリル酸ヒドロキシアルキルエステルとして
は、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル、メタクリル
酸ヒドロキシプロピル等が挙げられる。
【0006】本発明においては、上記(A),(B)成
分のビニルモノマーに加え、さらにそれらと共重合可能
なビニルモノマーを添加してもさしつかえない。そのよ
うな共重合可能なビニルモノマーとしては、例えばスチ
レン、アクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、
マレイン酸、イタコン酸、グリシジルメタクリレート、
アクリルアミド等が挙げられる。
【0007】これらのビニルモノマー(以下、一括して
重合用モノマーと称する)は、塗料用ワニスに対する要
求物性、硬化に用いられる硬化剤の種類、塗膜とした場
合の塗膜に対する要求物性に応じて適宜組み合わせて使
用され、そのうち、(B)成分のアクリル酸ヒドロキシ
アルキルエステルおよびメタクリル酸ヒドロキシアルキ
ルエステルの合計量の割合は、重合用モノマー全量の5
〜30重量%が用いられる。5重量%未満では得られる
塗膜の強度が不十分となり、30重量%を越えると塗料
用ワニスの粘度が増大し、また硬化が進みすぎて好まし
くない。
【0008】さらに、これら重合用モノマーの総使用量
の、塗料用ワニス中に占める割合は、40〜80重量%
の範囲が好ましい。40重量%未満では相対的に塗料用
ワニス中の溶媒の使用量が多くなり、経済的に不利な
上、揮散有機溶剤が増加し環境問題上好ましくなく、ま
た80重量%を越えると得られる重合物としての塗料用
ワニスの粘度が高くなりすぎるため、これまた好ましく
ない。
【0009】本発明に用いられる重合開始剤としての有
機過酸化物としては、前記化1で示されるものであっ
て、具体的にはt−ブチルペルオキシピバレート、t−
アミルペルオキシピバレート、t−ヘキシルペルオキシ
ピバレートが挙げられる。その中でも特にt−ブチルペ
ルオキシピバレートが好ましい。
【0010】これらの重合開始剤の使用量は、得られる
塗料用ワニスについて所望される分子量などに従って適
宜決められれば良いが、通常、重合用モノマー総量に対
し、1〜10重量%、好ましくは2〜5重量%が用いら
れる。1重量%未満では重合が完結せず、10重量%を
越えると重合開始剤の分解生成物が得られる塗膜の物性
を低下させる傾向にあり好ましくない。
【0011】本発明に用いられる溶媒としては、例えば
トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、
酢酸ブチルなどの酢酸エステル類、n−ブチルアルコー
ルなどのアルコール類あるいはそれらの混合物が用いら
れる。
【0012】本発明の重合方法としては、上記の重合用
モノマー、重合開始剤および溶媒を混合し、通常、重合
温度60〜150℃で2〜10時間重合させればよい。
重合温度が60℃未満では重合速度が遅く、得られた重
合物の平均分子量が大きくなり、150℃を越えると重
合速度が速すぎ、オリゴマーの副生を伴うので、いずれ
も好ましくない。また、重合時間が2時間未満であると
重合熱の制御が困難であり、逆に10時間を越えても特
に利点がないばかりか生産性が低くなり、経済的に不利
である。さらに、この重合反応の後期において、重合物
中に未反応モノマーが残存するのを防ぐため、一般に用
いられる重合開始剤を追加しても良い。
【0013】この際、重合用モノマー、重合開始剤およ
び溶媒の具体的な混合方法としては、 (1)重合用モノマー、重合開始剤および溶媒の混合物
を、空の重合槽に連続的または間欠的に添加しながら攪
拌混合する方法 (2)重合用モノマーと重合開始剤との混合物を、溶媒
を入れた重合槽に連続的または間欠的に添加しながら攪
拌混合する方法 (3)重合用モノマー、重合開始剤および溶媒を、それ
ぞれ単独で同時に平行して重合槽に添加しながら攪拌混
合する方法 のいずれの方法でも良い。なお、これらの方法におい
て、あらかじめ用いられる溶媒の中に重合用モノマーの
一部が、また逆に重合用モノマーの中に溶媒の一部がそ
れぞれ混合されていてもなんらさしつかえない。これら
の場合のそれぞれの混合割合は、重合装置、重合条件な
どに応じて適宜定められる。
【0014】
【発明の効果】本発明の塗料用ワニスの製造方法は、特
定の重合開始剤を用いることによって、低粘度のワニス
を比較的短時間で重合でき、且つ耐水性、耐溶剤性およ
び耐候性に優れた塗膜を得ることができる塗料用ワニス
の製造を可能にしたものである。
【0015】
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明を具
体的に説明する。なお、これらの例において、重合開始
剤および重合用モノマーの略号は以下のとおりである。 BPV:t−ブチルペルオキシピバレート APV:t−アミルペルオキシピバレート HPV:t−ヘキシルペルオキシピバレート AIBN:アゾビスイソブチロニトリル BuO:t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエ
ート AmO:t−アミルペルオキシ−2−エチルヘキサノエ
ート HIB:t−ヘキシルペルオキシイソブチレート St:スチレン MMA:メタクリル酸メチル BMA:メタクリル酸n−ブチル HEMA:メタクリル酸2−ヒドロキシエチル AA:アクリル酸 MIBK:メチルイソブチルケトン
【0016】実施例1 攪拌機、温度計、還流冷却器、窒素ガス導入管および滴
下ロートを備えた1000 の4つ口フラスコにキシレ
ン100g、MIBK100gを入れ、窒素ガスを導入
しながら115℃に昇温した後、滴下ロートから重合用
モノマーとしてのSt/MMA/BMA/HEMA/A
A(20/20/43/15/2(重量比))の混合物
400gと重合開始剤としてのBPV12gとの混合物
を3時間かけて均一速度で滴下した。滴下終了後、さら
にBPV2gおよびキシレン20gからなる混合溶液を
30分間かけて添加し、その後115℃で30分反応を
続けた後、キシレン170gを加え反応を終了し、粘性
溶液800gを得た。得られた溶液について、GPCに
より重量平均分子量を、B型粘度計((株)東京計器製
造所製、ローターNo.2、30rpm)により粘度
を、ヘヒゲ比色計により色数を測定し、さらにこの溶液
を110℃、3時間かけて乾燥させて固形分量を求め
た。ついで、得られた塗料用ワニス100gに、ウレタ
ン硬化剤(商品名:スミジュールN−100(住友化学
(株)製))12g、触媒としてジブチルチンラウレー
ト遙2g、シリコン添加剤遙05gを混合し、さらに芳
香族炭化水素系溶剤(商品名:ソルベッソ100(エッ
ソ社製))で塗装粘度(フォードカップNo.4、20
℃で25秒)に希釈することによってクリヤーコート用
塗料を得た。この塗料を、あらかじめポリウレタン樹脂
系白色エナメル塗料(商品名:ハイウレタンNo.50
00(日本油脂(株)製)を下塗りしたABSプレート
上に、乾燥膜厚が50μとなるようにスプレー塗布した
後、75℃で30分間焼き付け、さらに室温で一週間放
置して後硬化させ試験片とした。この試験片について次
に示す塗膜性能試験を行ない、その結果をまとめて表1
に示した。 [塗料外観試験]試験片を目視観察し、塗膜外観の優れ
ているものを◎とした。 [耐水性試験]40℃の温水に240時間浸漬した後水
洗して、塗膜面を目視により観察した。塗膜面のつやに
全く変化の無いものを◎、わずかにツヤ引けするものを
○、つや引けの著しいものを△とした。 [耐溶剤性試験]キシレンをしみこませたガーゼで、塗
膜面を30回払拭した後、塗膜面を目視により観察し
た。塗膜面の白化の痕跡の全く無いものを◎、わずかに
白化しているものを○、白化の著しいものを△とした。 [初期光沢度試験]JIS K−5400 6.7に従
って塗膜の60゜鏡面光沢度を測定した。 [促進耐候性試験]サンシャインウエザオメータ(スガ
試験機(株)製)による1000時間照射の後の試験片
ついて以下の評価を行なった。 光沢度:60゜鏡面光沢度 光沢保持率:初期光沢度を100とした場合の試験後の
60゜鏡面光沢度 黄変度:色差計による測定における試験前後でのb値の
変化度
【0017】実施例2〜3 実施例1において、BPVのかわりに表1に示される本
発明の重合開始剤を用いる以外は実施例1に準じて重合
を行った。その結果は表1に示した。
【0018】比較例1〜4 実施例1において、BPVのかわりに表1に示される従
来の重合開始剤を用いる以外は実施例1に準じて重合を
行った。その結果は表1に示した。
【0019】表1において、実施例1〜3および比較例
1〜3より、本発明の方法は従来の有機過酸化物を用い
る方法と比較して得られた塗料用ワニスの固形分量が高
く、重量平均分子量および粘度が低く、耐水性、耐溶剤
性、光沢度保持率、黄変度に優れていることが判る。ま
た、実施例1〜3および比較例4より、本発明の方法は
従来のアゾ開始剤を用いる方法と比較して得られた塗料
用ワニスの耐水性、耐溶剤性、光沢度保持率、黄変度に
優れていることが判る。
【0020】
【表1】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)アクリル酸エステルまたはメタク
    リル酸エステルの1種以上と(B)アクリル酸ヒドロキ
    シアルキルエステルまたはメタクリル酸ヒドロキシアル
    キルエステルの1種以上とを溶媒中において重合させる
    にあたり、重合開始剤として一般式(1) 【化1】 (式中、R1は炭素数1〜3のアルキル基を表す。)で
    示される有機過酸化物を用いることを特徴とする塗料用
    ワニスの製造方法。
JP19454394A 1994-07-28 1994-07-28 塗料用ワニスの製造方法 Pending JPH0841417A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007131838A (ja) * 2005-10-11 2007-05-31 Sekisui Chem Co Ltd アクリル系重合体の製造方法、アクリル系重合体、アクリル系粘着組成物及び粘着テープ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007131838A (ja) * 2005-10-11 2007-05-31 Sekisui Chem Co Ltd アクリル系重合体の製造方法、アクリル系重合体、アクリル系粘着組成物及び粘着テープ

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