JPH10183065A

JPH10183065A - 塗料用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH10183065A
Application number: JP34958796A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakamura; 浩中村; Kazuyuki Tate; 和幸舘; Sou Ookawa; ▲草▼ 大川
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-07-07

Abstract

(57)【要約】【課題】低濃度域で擬塑性流動を示すと共に不揮発分
の濃度の変動に関わらず粘度をほぼ一定のレベルに保ち
得る特性を、水系塗料に付与し得る塗料用樹脂組成物を
提供すること。【解決手段】上記課題を解決するための本発明の塗料
用樹脂組成物は、以下の要素：（ａ）５重量％〜１５重
量％の範囲内の量の酸性基含有エチレン性モノマー；
（ｂ）１５重量％〜２５重量％の範囲内の量の水酸基含
有エチレン性モノマー；および（ｃ）７０重量％を越え
ない量の、酸性基および水酸基を含有せず炭素数が６又
はそれより多いアルキルエステルを含有するエチレン性
モノマー；が共重合し、数平均分子量が２０００〜２０
０００であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂組成物に関
し、詳しくは、水系塗料の基体樹脂として用いられ得る
塗料用樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】塗料の粘性を制御することは、高い仕上
がり品質の塗膜を得るために特に重要である。塗装時、
特にスプレー塗装時においては、微粒化を良好に保つた
めに低い粘度（非ニュートン流体における見かけの粘
度。以下同じ。）が要求される一方、塗着後においては
塗料のたれ等を防ぐために十分なレベルの高い粘度が要
求される。特に水系塗料（いわゆる、水溶性樹脂塗料、
ディスパージョン塗料、エマルション塗料を包含する。
以下同じ。）をスプレー塗装する場合、水の蒸発による
濃度上昇に伴う粘度上昇が期待できないため、当該塗料
が擬塑性流動（せん断速度およびせん断応力の増大とと
もに粘度が低下する流動）を示すことが求められる。

【０００３】このため、低濃度状態でも擬塑性流動を示
す水系塗料を開発することを目的として、当該塗料の粘
度を制御する種々の方法が試みられている。例えば、特
開昭５６ー１５７３５８号公報には基体樹脂としてコア
・シェルエマルションを用いて塗料の粘度を制御する方
法が記載されており、また、特開昭６３−１１１９７６
号公報には水溶性アクリル樹脂と樹脂粒子とから成る樹
脂組成物を用いて塗料の粘性を制御する方法が示されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車ボデ
ィーのような大型の被塗装物を塗装する場合、塗面のレ
ベリング（フロー）性が不均一となりがちである。この
不均一さは塗装時における塗膜内で生じる不揮発分（塗
料中の溶媒が気化した残りの部分。以下同じ。）の濃度
分布に因るところが大きい。すなわち、スプレー塗装時
における塗料粒子の大きさの分布や、被塗装物への塗着
量の分布等に起因して被塗装物に不揮発分の濃度分布が
生じ、その結果、塗料の粘度が濃度によって異なる場
合、塗膜内における塗料の流動が不均一になりがちであ
る。従って、塗膜のレベリング（フロー）性を改善する
ためには、不揮発分濃度分布に関わらず塗膜全体の粘度
をほぼ一定のレベルに保ち、塗膜内における塗料の流動
を均一にすることが求められる。

【０００５】しかしながら、上記従来の樹脂組成物を用
いて塗料の粘性を制御する方法によっては、上述のよう
な大型の被塗物を塗装する際の塗膜のレベリング（フロ
ー）性を良好に保つことが困難であった。すなわち、上
記従来の樹脂組成物を基体樹脂として用いた水系塗料
は、低濃度域では擬塑性流動を示し得るものの、当該樹
脂組成物の濃度に比例して塗料の粘性が大きく変動して
しまう特性を有している。このため、上記不揮発分の濃
度分布が発生した塗膜において当該濃度分布に抗して粘
度をほぼ一定のレベルに維持することができず、結果、
塗膜内で生じた粘度差によって塗膜全体の流動を均一に
保つことができなかった。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
のであり、その目的とするところは、塗料用の樹脂組成
物であって、水系塗料の基体樹脂として用いた場合に、
当該塗料に以下の特性：ｉ）．低濃度域で擬塑性流動を示す；およびｉｉ）．塗装時の塗膜中における上記不揮発分の濃度分
布において生じ得る不揮発分濃度の変動範囲内において
当該濃度の変動に関わらず粘度（粘性）をほぼ一定のレ
ベルに保ち得る；を付与し得る塗料用樹脂組成物を提供
することである。従って、本発明の他の目的は、そのよ
うな塗料用樹脂組成物を基体樹脂として含む水系塗料を
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は塗料の基体樹
脂に用い得る樹脂組成物を鋭意検討した結果、後述する
適当量の親水性モノマーと疎水性モノマーとが共重合し
て成る樹脂組成物であって、当該樹脂組成物を分散させ
て得た水分散液に、当該樹脂組成物が低濃度である状態
においても擬塑性流動（当該樹脂組成物の疎水性モノマ
ー成分の相互作用に基づく）を発現させると共に、当該
樹脂組成物の濃度上昇に関わらず粘度（粘性）をほぼ一
定のレベルに保持させることができる樹脂組成物を創出
し、本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明は、以下の要素：（ａ）
５重量％〜１５重量％の範囲内の量の酸性基含有エチレ
ン性モノマー；（ｂ）１５重量％〜２５重量％の範囲内
の量の水酸基含有エチレン性モノマー；および（ｃ）７
０重量％を越えない量の、酸性基および水酸基を含有せ
ず炭素数が６又はそれより多いアルキルエステルを含有
するエチレン性モノマー；が共重合して成る、数平均分
子量が２０００〜２００００である塗料用樹脂組成物
（以下「本発明の第一の樹脂組成物」という。）を提供
する。

【０００９】また、好ましい他の本発明の樹脂組成物
は、以下の要素：（ａ）５重量％〜１５重量％の範囲内
の量の酸性基含有エチレン性モノマー；（ｂ）１０重量
％〜２５重量％の範囲内の量の水酸基含有エチレン性モ
ノマー；（ｃ）３０重量％〜７０重量％の範囲内の量
の、酸性基および水酸基を含有せず炭素数が６又はそれ
より多いアルキルエステルを含有するエチレン性モノマ
ー；および（ｄ）３０重量％を越えない量の、前記
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）に記載のモノマーと異なる
他の１種または２種以上の共重合可能なモノマー；が共
重合して成る、数平均分子量が２０００〜２００００で
ある塗料用樹脂組成物（以下「本発明の第二の樹脂組成
物」という。）である。

【００１０】上記のように特定される本発明の樹脂組成
物（上記本発明の第一の樹脂組成物および本発明の第二
の樹脂組成物を包含する。以下同じ。）は、例えば基体
樹脂として水系塗料に適用された結果、当該塗料に以下
の特性： (1).希釈等によって不揮発分（本発明の樹脂組成物を含
む）の濃度がある程度低くなった状態においても擬塑性
流動を示す；および (2).塗装時の塗膜内で起こり得る上記不揮発分の濃度分
布において生じ得る不揮発分濃度の変動範囲内において
当該濃度の変動に関わらず粘度（粘性）をほぼ一定のレ
ベルに保ち得る；を付与することができる。従って、本
発明によれば、低濃度域で擬塑性流動を示す水系塗料で
あって、本発明の樹脂組成物を基体樹脂として含み、塗
装時の塗膜内における不揮発分濃度分布に抗して塗膜中
の粘度を一定のレベルに保持し得ることを特徴とする水
系塗料を提供することができる。好ましい本発明の水系
塗料は、本発明の樹脂組成物を基体樹脂として含み、該
樹脂組成物の濃度が２５重量％〜５０重量％の範囲にあ
るとき、せん断速度１０ ^-1ｓ^-1における粘度が１〜１０
００Ｐａ・ｓの範囲内にあることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、典型的には以下のよう
に実施され得る。

【００１２】本発明の樹脂組成物に用いられる上記
（ａ）で記した酸性基含有エチレン性モノマーは、本発
明の樹脂組成物を水性溶媒に分散（水溶性樹脂の分子状
分散を含む。以下同じ。）させるのに寄与し得る親水性
部分を本発明の樹脂組成物に形成するためのモノマー成
分である。従って、本発明の樹脂組成物に上記親水性部
分を形成し得る酸性基含有エチレン性モノマーであれば
特に限定されないが、例えば、カルボキシル基あるいは
スルホン酸基を酸性基として含有するエチレン性モノマ
ーが、本発明の実施のための上記モノマー成分として好
適である。例えば、カルボキシル基含有エチレン性モノ
マーとしては（メタ）アクリル酸誘導体あるいはスチレ
ン誘導体が好適である。（メタ）アクリル酸誘導体とし
てはアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、あるいは
マレイン酸が特に好適であり、他方、スチレン誘導体と
しては3-ビニルサリチル酸、あるいは3-ビニルアセチル
サリチル酸が特に好適である。また、スルホン酸基含有
エチレン性モノマーとしては種々のものが使用し得る
が、p-ビニルベンゼンスルホン酸、あるいは2-アクリル
アミドプロパンスルホン酸が特に好ましい。

【００１３】本発明の樹脂組成物に用いられる上記
（ｂ）で記した水酸基含有エチレン性モノマーは、本発
明の樹脂組成物を水性溶媒に分散させるのに寄与し得る
と共に塗料中の架橋剤成分等と架橋し得る水酸基を本発
明の樹脂組成物に形成するためのモノマー成分である。
従って、本発明の樹脂組成物に上記水酸基を形成し得る
水酸基含有エチレン性モノマーであれば特に限定されな
い。このような水酸基を形成し得る水酸基含有エチレン
性モノマーとして種々のものが使用し得るが、例えば、
アクリル酸2-ヒドロキシエチル、アクリル酸2-ヒドロキ
シプロピル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル、あるい
はメタクリル酸2-ヒドロキシプロピルが特に好ましい。

【００１４】本発明の樹脂組成物に用いられる上記
（ｃ）で記した酸性基および水酸基を含有せず炭素数が
６又はそれより多いアルキルエステルを含有するエチレ
ン性モノマーは、本発明の樹脂組成物を含む塗料等に、
擬塑性流動を示すと共に上記不揮発分濃度分布において
生じ得る不揮発分濃度の変動範囲内において当該濃度の
変動に関わらず粘度をほぼ一定に保ち得る特性を付与す
るための疎水性モノマー成分である。本発明の樹脂組成
物に好ましく適用され得る上記疎水性モノマーは、これ
らに限定されないが、炭素数が６又はそれより多いアク
リル酸エステル、あるいはメタクリル酸エステルであ
る。特に好ましい上記アクリル酸エステルは、例えば、
アクリル酸ヘキシル、アクリル酸2-エチルヘキシル、ア
クリル酸デシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オク
タデシル、あるいはアクリル酸シクロヘキシルである。
また、特に好ましい上記メタクリル酸エステルは、例え
ば、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸2-エチルヘキ
シル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ドデシル、メ
タクリル酸オクタデシル、メタクリル酸シクロヘキシル
である。

【００１５】また、本発明の第二の樹脂組成物において
用いられる上記（ｄ）で記した上記（ａ）、（ｂ）およ
び（ｃ）に記載のモノマーと異なる他の１種または２種
以上の共重合可能なモノマーは、本発明の第二の樹脂組
成物を基体樹脂とする塗料における塗膜の性能向上をさ
らに図るためのモノマー成分である。従って、本発明の
第二の樹脂組成物に用いられた上記（ａ）、（ｂ）およ
び（ｃ）に記載のモノマー成分の特性を損なわない共重
合可能なモノマーであれば特に限定されないが、例え
ば、スチレン、α−メチルスチレン、あるいは炭素数が
６より少ないアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エ
ステルが好ましい。アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸プロピル、アクチル酸ブチル、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピ
ル、あるいはメタクリル酸ブチルが特に好適に用いられ
る。

【００１６】次に、水系塗料の基体樹脂として好適に用
いられる本発明の第一の樹脂組成物を製造するにあたっ
ての上記各モノマーの使用量を説明する。上記（ａ）に
記した酸性基含有エチレン性モノマーの使用量は、用い
るモノマー原料全体の５〜１５重量％とするのがよく、
５〜１０重量％とすることがさらに好ましい。一方、こ
のモノマーの使用量が５重量％よりも少なすぎる場合
は、水分散性すなわち水系塗料における本樹脂組成物の
凝集、沈殿を防止するという観点から望ましくなく、ま
た、使用量が１５重量％より多すぎる場合は親水性が必
要以上に高くなるため塗膜の耐水性の観点から望ましく
ない。

【００１７】また、上記（ｂ）に記した水酸基含有エチ
レン性モノマーの使用量は、用いるモノマー原料全体の
１０〜２５重量％とするのがよく、１５〜２０重量％と
することが好ましい。一方、このモノマーの使用量が１
０重量％よりも少なすぎる場合は塗膜の硬化性の観点か
ら望ましくなく、また、使用量が２５重量％より多すぎ
る場合は親水性が必要以上に高くなるため塗膜の耐水性
の観点から望ましくない。

【００１８】さらにまた、上記（ｃ）に記した酸性基お
よび水酸基を含有せず炭素数が６又はそれより多いアル
キルエステルを含有するエチレン性モノマーの使用量
は、用いるモノマー原料全体の７０重量％を越えない量
とするのがよく、６０〜７０重量％とすることが好まし
い。一方、このモノマーの使用量が７０重量％より多す
ぎる場合は疎水性が必要以上に高くなるため上記水分散
性の観点から望ましくない。

【００１９】次に、水系塗料の基体樹脂として好適に用
いられる本発明の第二の樹脂組成物を製造するにあたっ
ての上記各モノマーの使用量を説明する。上記（ａ）に
記した酸性基含有エチレン性モノマーの使用量は、上記
本発明の第一の樹脂組成物と同様、用いるモノマー原料
全体の５〜１５重量％とするのがよく、５〜１０重量％
とすることがさらに好ましい。一方、このモノマーの使
用量が５重量％よりも少なすぎる場合は疎水性が必要以
上に高くなるため上記水分散性の観点から望ましくな
く、また、使用量が１５重量％より多すぎる場合は親水
性が必要以上に高くなるため塗膜の耐水性の観点から望
ましくない。

【００２０】また、本発明の第二の樹脂組成物において
は、上記（ｂ）に記した水酸基含有エチレン性モノマー
の使用量は、用いるモノマー原料全体の１０〜２５重量
％とするのがよく、１０〜２０重量％とすることが好ま
しい。１５〜２０重量％とすることが特に好ましい。一
方、このモノマーの使用量が１０重量％よりも少なすぎ
る場合は塗膜の硬化性の観点から望ましくなく、また、
使用量が２５重量％より多すぎる場合は親水性が必要以
上に高くなるため塗膜の耐水性の観点から望ましくな
い。

【００２１】また、本発明の第二の樹脂組成物において
は、上記（ｃ）に記した酸性基および水酸基を含有せず
炭素数が６又はそれより多いアルキルエステルを含有す
るエチレン性モノマーの使用量は、用いるモノマー原料
全体の３０〜７０重量％とするのがよく、４０〜７０重
量％とすることが好ましい。６０〜７０重量％とするこ
とが特に好ましい。一方、このモノマーの使用量が３０
重量％よりも少なすぎる場合は疎水性すなわち本樹脂組
成物を低濃度で使用する塗料における擬塑性流動の発現
の観点から望ましくなく、また、使用量が７０重量％よ
り多すぎる場合は疎水性が必要以上に高くなるため上記
水分散性の観点から望ましくない。

【００２２】さらにまた、本発明の第二の樹脂組成物に
おいては、上記（ｄ）に記した共重合可能なモノマーの
使用量は、用いるモノマー原料全体の３０重量％を越え
ない量とするのがよく、５〜２０重量％とすることが好
ましい。一方、このモノマーの使用量が３０重量％より
多すぎる場合は上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に記した各
モノマー成分間の親水−疎水バランスを保持する観点か
ら望ましくない。

【００２３】本発明の樹脂組成物は、以下のようにして
製造し得る。すなわち、親水性溶媒の存在下、上記各モ
ノマーを反応容器中で混合し、アゾ化合物、有機過酸化
物等の重合開始剤を用い、およそ５０〜１５０℃の温度
で３〜１５時間程度の重合反応を行うことによって本発
明の樹脂組成物を好適に製造し得る。

【００２４】上記親水性溶媒として種々のものが使用し
得るが、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプ
ロピルアルコール、ブチルアルコール、エチレングリコ
ールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチ
ルエーテル、あるいはエチレングリコールモノブチルエ
ーテルが好適である。一方、重合開始剤では、例えば、
アゾ化合物としては2,2'−アゾビスイソブチロニトリ
ル、2,2'- アゾビス(2,4'-ジメチルバレロニトリル) 、
あるいはジメチル2,2'- アゾビスイソブチレイトが好適
であり、一方、有機過酸化物としてはベンゾイルパーオ
キサイド、t-ブチルパーオキシベンゾエイト、t-ブチル
パーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシ2-エチ
ルヘキサノエイト、あるいはクメンヒドロパーオキサイ
ドが好適である。

【００２５】上記重合反応によって得られる共重合体の
数平均分子量としては、２０００〜２００００であるこ
とがよく、好ましくは３０００〜１５０００である。一
方、得られる数平均分子量が２０００より小さすぎる場
合は、得られた樹脂組成物を含む塗料が低濃度域で所望
の擬塑性流動を示さないことがあり、作業性および硬化
性の観点からも望ましくない。他方、数平均分子量が２
００００より大きすぎる場合には、従来の塗料同様、当
該樹脂組成物を含む水分散液において、当該樹脂組成物
の濃度上昇に伴って当該水分散液の粘度が単調に増加し
がちとなるため望ましくない。

【００２６】次に、本発明の一実施形態として、本発明
の樹脂組成物を基体樹脂として適用した水系塗料の特性
について説明する。上述した好適な材料および重合条件
に基づいて製造された本発明の樹脂組成物を基体樹脂と
して含む水溶性塗料では、当該塗料の一般的な使用条件
に適合するように、本発明の樹脂組成物の酸性基の少な
くとも一部を塩基で中和し、不揮発分として本発明の樹
脂組成物の濃度がほぼ２５〜５０重量％の範囲となるよ
うに水で適宜希釈した場合、本塗料のせん断速度１０^-1
ｓ^-1における粘度は、上記濃度範囲内における本発明の
樹脂組成物の濃度の変動に関わらずほぼ１〜１０００Ｐ
ａ・ｓの範囲内に維持され得る。なお、上記塩基として
は種々のものが使用され得るが、例えばジメチルエタノ
ールアミン、ジエチルエタノールアミン、トリエチルア
ミン等のアミン、またはアンモニア、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等の無機塩基が好適である。

【００２７】一般的に水系塗料においては、粘度が１Ｐ
ａ・ｓより小さい場合には、その低粘性によって塗装時
に塗料がたれやすく、他方、粘度が１０００Ｐａ・ｓよ
り高くなった場合には、その高粘性によってレベリング
性が悪くなりがちである。すなわち、水系塗料は、一般
的な使用状況下において、およそ１〜１０００Ｐａ・ｓ
の範囲の粘度（せん断速度１０^-1ｓ^-1）を維持すること
が作業性および仕上がり性の観点から好ましく、また、
このことによって塗膜内における塗料の流動を均一化す
ることができる。従って、本発明の樹脂組成物を基体樹
脂に適用することによって、通常の濃度範囲内において
擬塑性流動を示して塗料がたれ難く、かつ、塗膜面にお
いては上記不揮発分濃度分布の発生に関わらず塗膜のレ
ベリング性を良好に保つことのできる水系塗料が調製さ
れ得る。

【００２８】本発明の樹脂組成物は種々の形態および／
または用途の水系塗料に用いられ得る。例えば、本発明
の樹脂組成物と共に、通常の一般的な硬化剤、例えばメ
ラミン樹脂（メチルエーテル化メラミン樹脂、ブチルエ
ーテル化メラミン樹脂等）あるいはイソシアネートプレ
ポリマー（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメ
チレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート
等）を配合することによって、硬化性水系塗料が調製さ
れ得る。また、本発明の樹脂組成物を基体樹脂とする水
系塗料には、上述の各ポリマー成分の特性を損なわない
限り、種々の顔料や塗膜形成助要素等を配合することが
できる。例えば、顔料としてアルミニウムペースト、酸
化チタン、カーボンブラック、マイカ、キナクリドン等
を単独または適宜組み合わせて配合し得る。また、表面
調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、硬化触媒（ドデシ
ルベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、ナフ
タレンスルホン酸等）を用途に応じ、適宜組み合わせて
配合し得る。

【００２９】

【実施例】以下の実施例において、本発明の樹脂組成物
をさらに詳細に説明するが、これらはなんら本発明を限
定するものではない。まず、後述の実施例１〜実施例５
において本発明の樹脂組成物として好適な塗料用樹脂組
成物の合成例を示す。併せて比較例１〜比較例３とし
て、本発明の樹脂組成物と同等の数平均分子量を有する
従来の塗料用樹脂組成物の合成例を示す。また、比較例
４、比較例５として、本発明の樹脂組成物と同じ組成で
数平均分子量が異なる塗料用樹脂組成物の合成例を示
す。

【００３０】＜実施例１＞攪拌機、温度調節器、および
冷却管を備えた反応容器内にエチレングリコールモノブ
チルエーテルを２８６重量部ほど仕込み、温度を１２０
℃に保った。ここに、アクリル酸２４重量部、アクリル
酸2-ヒドロキシエチル６５重量部、アクリル酸ドデシル
２１６重量部、アクリル酸エチル４５重量部およびアゾ
ビスイソブチロニトリル６．９重量部からなるモノマー
溶液を５時間かけて添加した。その後１時間攪拌を継続
した結果、不揮発分５５重量％、数平均分子量４５００
の樹脂組成物を得た。

【００３１】＜実施例２＞攪拌機、温度調節器、および
冷却管を備えた反応容器内にエチレングリコールモノブ
チルエーテルを２８６重量部ほど仕込み、温度を１２０
℃に保った。ここに、アクリル酸２１重量部、アクリル
酸2-ヒドロキシエチル５７重量部、アクリル酸ヘキサデ
シル２３３重量部、アクリル酸エチル３９重量部および
アゾビスイソブチロニトリル６．９重量部からなるモノ
マー溶液を５時間かけて添加した。その後１時間攪拌を
継続した結果、不揮発分５５重量％、数平均分子量４８
００の樹脂組成物を得た。

【００３２】＜実施例３＞攪拌機、温度調節器、および
冷却管を備えた反応容器内にエチレングリコールモノブ
チルエーテルを２８６重量部ほど仕込み、温度を１２０
℃に保った。ここに、アクリル酸２４重量部、アクリル
酸2-ヒドロキシエチル６４重量部、アクリル酸ヘキサデ
シル１９６重量部、アクリル酸エチル６６重量部および
アゾビスイソブチロニトリル６．９重量部からなるモノ
マー溶液を５時間かけて添加した。その後１時間攪拌を
継続した結果、不揮発分５５重量％、数平均分子量４８
００の樹脂組成物を得た。

【００３３】＜実施例４＞攪拌機、温度調節器、および
冷却管を備えた反応容器内にエチレングリコールモノメ
チルエーテルを２８６重量部ほど仕込み、温度を１００
℃に保った。ここに、メタクリル酸２８重量部、メタク
リル酸2-ヒドロキシエチル７０重量部、アクリル酸ドデ
シル２０８重量部、アクリル酸エチル４３重量部および
アゾビスイソブチロニトリル６．９重量部からなるモノ
マー溶液を５時間かけて添加した。その後１時間攪拌を
継続した結果、不揮発分５５重量％、数平均分子量４５
００の樹脂組成物を得た。

【００３４】＜実施例５＞攪拌機、温度調節器、および
冷却管を備えた反応容器内にエチレングリコールモノメ
チルエーテルを２８６重量部ほど仕込み、温度を１００
℃に保った。ここに、メタクリル酸２７重量部、メタク
リル酸2-ヒドロキシエチル６７重量部、アクリル酸ドデ
シル１９８重量部、メタクリル酸n-ブチル５８重量部お
よびアゾビスイソブチロニトリル６．９重量部からなる
モノマー溶液を５時間かけて添加した。その後１時間攪
拌を継続した結果、不揮発分５５重量％、数平均分子量
４６００の樹脂組成物を得た。

【００３５】＜比較例１＞上記実施例１〜５と同様に、
攪拌機、温度調節器、および冷却管を備えた反応容器内
にエチレングリコールモノブチルエーテルを２８６重量
部ほど仕込み、温度を１２０℃に保った。ここに、アク
リル酸４７重量部、アクリル酸2-ヒドロキシエチル７７
重量部、メタクリル酸エチル２２６重量部およびアゾビ
スイソブチロニトリル６．９重量部からなるモノマー溶
液を５時間かけて添加した。その後１時間攪拌を継続し
た結果、不揮発分５５重量％、数平均分子量５０００の
樹脂組成物を得た。

【００３６】＜比較例２＞上記実施例１〜５と同様に、
攪拌機、温度調節器、および冷却管を備えた反応容器内
にエチレングリコールモノブチルエーテルを２８６重量
部ほど仕込み、温度を１２０℃に保った。ここに、メタ
クリル酸４０重量部、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル
１００重量部、アクリル酸n-ブチル１４０重量部、メタ
クリル酸エチル７０重量部およびアゾビスイソブチロニ
トリル６．９重量部からなるモノマー溶液を５時間かけ
て添加した。その後１時間攪拌を継続した結果、不揮発
分５５重量％、数平均分子量４８００の樹脂組成物を得
た。

【００３７】＜比較例３＞上記実施例１〜５と同様に、
攪拌機、温度調節器、および冷却管を備えた反応容器内
にエチレングリコールモノブチルエーテルを２８６重量
部ほど仕込み、温度を１２０℃に保った。ここに、アク
リル酸１４重量部、アクリル酸2-ヒドロキシエチル２２
重量部、アクリル酸ドデシル２７６重量部、アクリル酸
エチル３８重量部およびアゾビスイソブチロニトリル
６．９重量部からなるモノマー溶液を５時間かけて添加
した。その後１時間攪拌を継続した結果、不揮発分５５
重量％、数平均分子量４９００の樹脂組成物を得た。

【００３８】＜比較例４＞攪拌機、温度調節器、および
冷却管を備えた反応容器内にエチレングリコールモノブ
チルエーテルを２８６重量部ほど仕込み、温度を１２０
℃に保った。ここに、アクリル酸２４重量部、アクリル
酸2-ヒドロキシエチル６５重量部、アクリル酸ドデシル
２１６重量部、アクリル酸エチル４５重量部およびアゾ
ビスイソブチロニトリル５６重量部からなるモノマー溶
液を５時間かけて添加した。その後１時間攪拌を継続し
た結果、不揮発分５５重量％、数平均分子量１５００の
樹脂組成物を得た。

【００３９】＜比較例５＞攪拌機、温度調節器、および
冷却管を備えた反応容器内にエチレングリコールモノブ
チルエーテルを２８６重量部ほど仕込み、温度を１２０
℃に保った。ここに、アクリル酸２４重量部、アクリル
酸2-ヒドロキシエチル６５重量部、アクリル酸ドデシル
２１６重量部、アクリル酸エチル４５重量部およびアゾ
ビスイソブチロニトリル０．２重量部からなるモノマー
溶液を５時間かけて添加した。その後１時間攪拌を継続
した結果、不揮発分５５重量％、数平均分子量２７５０
０の樹脂組成物を得た。

【００４０】＜実施例６＞（分散液の粘性評価）次に、上記各実施例において得ら
れた本発明の樹脂組成物を含む水分散液の粘性を、上記
比較例１〜５において得られた従来の樹脂組成物を含む
水分散液の粘性と比較した。併せて、各樹脂組成物の濃
度が２５重量％または５０重量％となる２通りの水分散
液を調製し、濃度の変動に伴う粘度の変動の度合を確認
した。

【００４１】上記実施例１〜５において得られた本発明
の樹脂組成物および上記比較例１〜５において得られた
従来の樹脂組成物を各々単独に含む水分散液を調製し、
ジメチルエタノールアミンで酸価に対して等量中和し
た。さらに、得られた各分散液を水で適宜希釈し、樹脂
組成物濃度が２５重量％である水分散液と５０重量％で
ある水分散液とを各々調製した。得られた各分散液の水
分散性および粘性を評価した。水分散性の評価について
は、濃度２５重量％の各分散液を静置後、沈殿の有無を
目視によって確認することで行った。一方、粘性の評価
は、回転型粘度計によって各水分散液の粘度のせん断速
度依存性を測定し、濃度２５重量％における擬塑性の度
合と濃度２５重量％および濃度５０重量％におけるせん
断速度１０^-1ｓ^-1時の粘度とを調べることによって行っ
た。結果を表１に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】表１から明らかなように、上記各実施例で
得られた本発明の樹脂組成物を含む水分散液の分散性お
よび擬塑性の度合はいずれも良好であった（表中の
○）。すなわち、上記各実施例で得られた本発明の樹脂
組成物を２５重量％含む各分散液では、静置後も全く沈
殿が認められず、かつ、典型的な擬塑性流動を示した。
一方、上記各比較例で得られた本発明の樹脂組成物を２
５重量％含む各分散液については、比較例３あるいは比
較例５における樹脂組成物を含む分散液において若干の
沈殿物が認められた（表中の△）。さらに、比較例１、
２あるいは比較例４の分散液は擬塑性流動を殆ど示さな
かった（表中の×）。

【００４４】また、表１に示すように、濃度２５重量％
および濃度５０重量％における水分散液のせん断速度１
０^-1ｓ^-1時の粘度を測定した結果、実施例１〜５で得ら
れた本発明の樹脂組成物を含む各水分散液については、
樹脂組成物濃度が２５重量％である分散液の粘度（５〜
３０Ｐａ・ｓ）と、樹脂組成物濃度が５０重量％である
分散液の粘度（５０〜２００Ｐａ・ｓ）との差異が僅か
に６．６倍〜１０倍程度しかないことが確認された。こ
のことは、本発明の樹脂組成物を含む各分散液では、樹
脂組成物濃度の変動に関わらず、当該分散液の粘度（粘
性）をほぼ一定のレベルに保ち得ることを示すものであ
る。

【００４５】これに対して、上記比較例１、２あるいは
比較例４で得られた樹脂組成物を含む分散液について
は、樹脂組成物濃度が２５重量％である分散液の粘度
（０．１、０．５Ｐａ・ｓ）と、樹脂組成物濃度が５０
重量％である分散液の粘度（いずれも５０Ｐａ・ｓ）と
の差異が１００〜５００倍もあり、さらに樹脂組成物濃
度２５重量％時の分散液の粘度が１Ｐａ・ｓを下回っ
た。また、上記比較例３あるいは比較例５で得られた樹
脂組成物を含む分散液については、樹脂組成物濃度が２
５重量％である分散液の粘度（いずれも５０Ｐａ・ｓ）
と、樹脂組成物濃度が５０重量％である分散液の粘度
（１５０００、２００００Ｐａ・ｓ）との差異が３００
〜４００倍もあり、さらに、樹脂組成物濃度５０重量％
時の分散液の粘度が１０００Ｐａ・ｓを上回った。この
ことは、上記各比較例で得られるような従来の樹脂組成
物を含む水分散液では、含有する樹脂組成物濃度の変動
に応じて当該分散液の粘性の変動が著しいこと、および
実際に塗料として使用し得る有用濃度範囲が極めて狭い
ことを示すものである。

【００４６】＜実施例７＞（塗装性の評価）次に、上記実施例６において使用し
た、樹脂組成物濃度２５重量％の各水分散液に橋かけ剤
として三井東圧化学株式会社製品「サイメル３０３（商
標）」（メトキシメチロールメラミン）を適量添加し均
一混合することによって、上記各水分散液を塗料化し
た。得られた各塗料を用いて以下のように塗装性の評価
を行った。上記得られた各塗料を乾燥時の塗膜厚が２０
μｍとなるように中塗り鋼板にエアスプレー塗装した。
そして、スプレー塗装後に各塗料の安定性（吹き付けの
均一性）、および塗装性として吹き付けられた塗料のた
れにくさおよびレベリング性を調べた。さらに、塗装に
供した鋼板に乾燥器で１４０℃、３０分間の焼付け処理
を行い、塗装面の外観（光沢および肌合いの程度）を評
価した。評価結果を表２に示す。

【００４７】

【表２】

【００４８】表２に示すように、実施例１〜５で得られ
た本発明の樹脂組成物を含む塗料については、塗料安定
性、塗装性（たれにくさ、レベリング性）、焼付け処理
後の塗装面の外観（光沢、肌）のいずれも良好であった
（表中の○）。このことは、本発明の樹脂組成物を含む
塗料では、塗装時の不揮発分濃度分布に関わらず、当該
塗料の粘度をほぼ一定のレベルに保ち得ることを示すも
のである。すなわち、本発明の樹脂組成物を含む塗料で
は、たれにくさと良好なレベリング性とを両立させるこ
とができ、結果、光沢および肌の質感に優れる塗膜表面
を形成することができる。

【００４９】これに対して、比較例１〜５で得られた従
来の樹脂組成物を含む各塗料については、塗料安定性こ
そ概ね良好である（但し、比較例３あるいは比較例５で
得られた樹脂組成物を含む塗料はやや不安定である。表
中の△。）が、いずれの塗料についても、たれにくさと
レベリング性の両立を果たすことができなかった。すな
わち、比較例１、２あるいは比較例４で得られた樹脂組
成物を含む塗料では、塗装面からのたれを生じ（表中の
×）、一方、比較例３あるいは比較例５で得られた樹脂
組成物を含む水分散液では、良好なレベリング性が得ら
れなかった（表中の×）。従って、焼付け処理後の塗装
面の外観も不良であった（表中の×）。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、低濃度域で擬塑性流動
を示すと共に不揮発分の濃度分布において生じ得る不揮
発分濃度の変動範囲内において当該濃度の変動に関わら
ず粘度（粘性）をほぼ一定のレベルに保ち得る特性を、
水系塗料に付与し得る塗料用樹脂組成物を提供すること
ができる。すなわち、本発明の樹脂組成物を基体樹脂と
して含む水系塗料は、低濃度域で擬塑性流動を示すと共
に塗装時の塗膜内における不揮発分濃度分布に抗して塗
膜中の粘度（粘性）をほぼ一定のレベルに保つことがで
きるため、たれにくさと良好なレベリング性とが両立で
きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村浩愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者舘和幸愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者大川 ▲草▼ 愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】以下の要素：（ａ）５重量％〜１５重量％の範囲内の量の酸性基含有
エチレン性モノマー；（ｂ）１５重量％〜２５重量％の範囲内の量の水酸基含
有エチレン性モノマー；および（ｃ）７０重量％を越えない量の、酸性基および水酸基
を含有せず炭素数が６又はそれより多いアルキルエステ
ルを含有するエチレン性モノマー；が共重合して成る、
数平均分子量が２０００〜２００００である塗料用樹脂
組成物。
【請求項２】以下の要素：（ａ）５重量％〜１５重量％の範囲内の量の酸性基含有
エチレン性モノマー；（ｂ）１０重量％〜２５重量％の範囲内の量の水酸基含
有エチレン性モノマー；（ｃ）３０重量％〜７０重量％の範囲内の量の、酸性基
および水酸基を含有せず炭素数が６又はそれより多いア
ルキルエステルを含有するエチレン性モノマー；および（ｄ）３０重量％を越えない量の、前記（ａ）、（ｂ）
および（ｃ）に記載のモノマーと異なる他の１種または
２種以上の共重合可能なモノマー；が共重合して成る、
数平均分子量が２０００〜２００００である塗料用樹脂
組成物。