JPS5852342A - 水分散樹脂組成物 - Google Patents

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】 本発明は水分散樹脂組成物に関する。

近年省資源低公害の観点から水系塗料が注目されている
。特に水分散瀝塗料は一般的に水溶性塗料よ９も有機解
削，有機アミンなどの使用量が少なく省資源低公害の観
点から好ましく。

ま九溶剤の揮散が速い九め塗膜の乾燥が速ぐ塗装じやす
く、ざらに硬化した塗膜の脅性上針水性、＃食性が良好
でるるといったね点を有している。先に、我々は％願昭
５４−１１６４４７号を出願し、ｍ膜の乾燥性、耐水性
、耐アルカリ性の良好な特性を有する樹脂組成物を提供
しているが５本発明は、さらに耐水性、耐アルカリ性を
向上しうる樹脂組成ｇＩＪを提供するものでおる。

すなわち本発明は。

囚　油筐九は脂肪＠０〜６０ム童部 ＣＢ）　　３価アルコールとしてトリス（２−ヒドロキ
シエチル）インシアヌレートオニび／又はトリス（ヒド
ロキシエチル）イソシアヌレート１０〜６０重量部 （Ｃ）　　１分子中にｉ〜６個の水酸基を有する多価ア
ルコール〔上記（Ｂ）成分は除く〕０〜５０重量部 ■）　１分子中に６〜１８６の炭素原子を有する一塩基
酸〔上記（３）成分を除く〕０〜２０重量部 （Ｅ）　　１分子中に４〜１０個の炭素原子を有する多
塩基酸または七の無水物１０〜５０重量部（Ｆ）　　分
子量６００〜２０．０００のポリオキシエチレングリコ
ール２〜２５１１１１部 （（２）　エポキシ化合物 および Ｉ　フェノール樹月旨 を囚〜（Ｆ′）成分は水酸基数／カルボキシル基数が１
７１〜１．６　／　１になるように（Ｇ）成分は（５）
〜（Ｆ）成分の総量１００重量部に対して０〜５０重量
部になるように、ｌ（）成分は（３）〜（Ｆ）成分の総
量１００ム量部に対して２〜５０重量部になるように配
合し１反応させることによシ得られる酸価が３０以下の
アルキド樹脂を該樹脂中のカルボキシル基の一部または
全部を中和して得られる中和樹脂を水に乳化分散させて
なる水分散樹脂組成物に関する。

本発明に使用できる囚成分としては、乾性油。

半乾性油、不乾性油、これから酵導できる脂肪Δ 酸および合成脂肪酸がるり、たとえば桐油、大豆油、ア
マニ油、脱水とマシ油、サフラワー油。

ヒマ７油、ｍ夾油、ヤシ油、パーム油およびそ５′ れから得られる脂肪酸１合成で得られるパーサ△ チック酸等である。これら（５）成分は所望する塗膜性
能の見地より一種ま九は二種以上を随意に選択使用でき
る。（３）成分が多すぎると塗膜の乾燥性、硬さが省シ
実用性能を示さない。

（Ｂ）成分としてのトリス（２−ヒドロキシエチル）イ
ンシアヌレートおよび／ｉたは、トリス（ヒドロキシメ
チル）イソシアヌレートは、少なすざると乾燥性にすぐ
れ死点を発揮できない。

多すき゛るとゲル化しやすくなると共に未反応物ができ
る。

（Ｃ）成分としては、エチレングリコール、プロピレ／
グリコール、ジエチレングリコール、イ・オペンチルグ
リコール、１．４−ブタンジオール。

１．６−ヘキサ／ジオール、ンクロヘキサンジメチロー
ル、トリメチルベ／タンジオール、グリセリン、ジグ口
ピレングリコール、トリメチロールエタン、トリメチロ
ールプロノくン、ベノタエリスリトール、ジペンタエリ
スリトール等が使用でさる。

（Ｄ）成分としては、＊息嘗−、メチル簀息査酸。

パラターシャリ−ブチル安、ＩＡ’ｉＦｍ、イソデカン
酸、ノクロへ干す／酸、インオクタン酸等のカルボン酸
、これらのエステル形成性祷導体が使用できる。

ｆＥｇｇ分としては、イノ７タル績、フタル酸。

テレフタル酸、デレノタル歌ジメチル、テトラヒドロ７
タル酸、ハイミック酸、マレイン酸。

フマール酸、アジピン酸、セパテン敵、ダイマ酸、トリ
メリット酸、ヘット緻、ドデカンニ酸又は、それらの酸
無水物、他のエステル形成性＃導体が便用できる。これ
ら多塩基酸はｌｉ！膜性能の見地より選択便用できる。

田）成分としては分子量６００〜２０．０００のポリエ
チレングリコールが使用できる。一種のみでなく二種以
上組み合わせて１史用することができる。（Ｆ′）成分
は２〜２５重量部でめるが、優れた水分散性２よび塗膜
特性ケ侍るには３〜１０１菫鄭が好箇しい。

ＴＧ）成分としては、−分子中に２個以上のエポキシ基
を有するエボキ／ｉａｉ脂が好適に使用され。

ビスフェノール型エポキシ樹脂しエピコート８２８、　
　エピコート８３４．！ビ”−）−１００１゜エピコー
トＩ　Ｌ）　０４．エピコート１００７．　　エピコー
ト１００９（これらはいずれもシェルケミカル社商品名
ン〕、脂堀式エホキシ樹脂〔ユノツクス２０１．ユノッ
クス２０６．ユノックス２２１．ユノツクス２８９　（
こ扛らはいずれもユニオン・カーバイト社商品名）等〕
、ポリエチレンクリコール糸エポキシ衝ｎ１ｒｃエピコ
ート８１２（シェルケミカル社Ｆ１１ｆｊ品名）、エボ
ライト４０Ｅ、エホライト２００）；、エボフイト４０
０Ｅ（これらはいずれも共末社商品名）等〕。

エボーＰＺ化ポリブタジェン（ＢＦ−１０００（γデカ
ーｆ−カス化学■藺品名）等〕尋が便用できるが、好ま
しくは軟化点４０℃以上のエポキシ化合物が好ましい。

６）成分は囚〜（Ｆｌ成分の総量１００］［を部に対し
て０〜５０ｊ［置部使用（）ＩＭ、分としては、フェノ
ール類とホルムアルデヒドを酸性ｌたはアルカリ性で反
応させて見られる剖ｊｎＩをさし、レゾール製およびノ
ボラック瓜とららでも徴用できる。たとえば、ヒタノー
ル２１８１，２３０ＯＮ、２３０６Ｎ。

Ｘ６４３ＫＮ、１５０１，１１３３，１１４０゜２ｏ８
３［いずれも日立化成工業一部品名〕などが使用される
。さらにロジン変性フェノール樹脂〔たとえばヒタノー
ル４０Ｆ、５０Ｐ（いずれも日立化成工業−品名〕］、
テルペン変性フェノール樹脂〔たとえばＴＤ２６１５（
大日本インキ化学工業曲品名）〕、キシレン変性フエ／
−”ｍ脂（たとえばニカノール７０Ｐ（三菱瓦斯１ヒ宇
藺品名）〕などの変性フェノール樹脂がめる。なお前記
フェノール類とは石炭酸、クレゾール、キシレノール、
プロピルフェノール。

ブチルフェノール、アミルフェノール、オクチルフェノ
ール、ノニルフェノール、ドテシルフェノールなどｏ−
、ｍ−、ｐ−置換および異性体ａとｔ−さｔ。またフェ
ニルフェノール、千ユミルフェノール、とスフエノール
Ａなども含マレる。（Ｉ（）成分は（４）〜（Ｆｌ成分
の総量１００電蓋部に対して２〜５０重童部便用される
。２重を部未満では耐水性が向上せず、５０］Ｉ童Ｓｔ
−越えると水分散安定性が省る。好１しくは５〜３０重
量部便用される。（ＧｌおよびｒＨＪｇ分とも基材との
密層性を高め、耐水性試験後の光沢の劣化、１ｉ！ｆ着
性の低下を抑え、ま文１％にｌ成分は耐アルカリ性等の
耐薬品性を高めることかでさる。

上記囚〜圓成分は通常のアルキド樹脂の合成法に従って
反応させて得られる。たたしＩＧ）およびｌ成分は反応
途中で配合し合成することもできる。

上記囚〜（Ｆ′）成分Ｖよ、水酸基数／〃ルボキ／ル基
数が１．０／１〜１．６　／　１好’ＥＬ＜は１．０／
１〜１、４　／　ｌになるよりに配合し、通常のｆ、・
Ｉ−？ド樹脂の合ＪＪＸ、法に従って縮合反応さ−σ−
Ｃ侍りれる。

好ましくは、飼えば（Ａ）成分とじＣ油をに用すると８
まずｍｌ土機として囚）成分と、（Ｂ）−または（Ｃ）
成分の一部あるいは全量および（Ｄｌ成分を窒素下で１
７０〜２７０℃に加熱攪拌し脱水を行ないながらエステ
ル交換またはエステル化ｔ−打ない酸価が過当なところ
で冷却しついで第２工根として（Ｂ）およびｔｃ＞成分
の残りと、　［Ｅ）ＪＮ分および（Ｆ）成分を＃＆加し
、８び窒素下で１７０〜２７０℃に加熱攪拌しながら輪
倉を進め適当な酸価および粘度で終点とし冷却すること
によシ行なうことができる。（Ａ）成分としては脂肪酸
を使用するときはまたは囚成分を使用しないときは、囚
〜Ｗ）成分を総置に混合して反応を行なうことができる
。（Ｇ）およびｌ成分は任意の時点で添加することがで
きるが、エステル交換法の場合は１８２工程以後に冷加
されるのが好ましい。

上記アルキド樹脂の酸価は、皇績性能上、耐水性、耐ア
ルカリ性を細持するために、３０以下が好ましい。

上記アルキド樹脂を中和し、乳化水分散する前に水に可
溶性の溶剤をアルキド樹脂１００重量部に対し、５０重
量部以下添加することは。

該樹脂の水分散性を良くする上で好ましい。５０ム量部
を越えると水分散液の粘度が尚くなるので好ましくない
。水に可解性の層剤としては。

２０℃で５１１％以上水に＃解する溶剤が使用でさ、＊
ｍ乾線型の水分散樹脂組成物とする場合沸点が２００℃
以下でおるものが好ましい。

例えば、メタノール、エタノール、イア７’ａパノール
、ｎ−プロパノール、３メチル３メト千シプタノール、
　１１−ブタノール、インブタノール、ｓｌ＋ＩＣ−ブ
ｐ７−ｈ、　　ｔｅｒｔ−；ｙタノール尋のアルコール
、エチレングリコールモノメチルエーテル、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
プロビルエーテル。

エチレングリコールモツプチルエーテル等のエチレング
リコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコール
モツプチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチル
ヱーアル、ジエチレングリコールモツプ−ビルエーテル
、ジエチレングリコールモツプチルエーテル等のジエチ
レングリコールモノアルキルエーテル、プロビレングリ
コールモノメチルエーテル、フロピレンゲリコールモノ
エチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキル
エーテル、ジグロビレンクリコール七ツメチルエーテル
、ジグロピレングリコールモノエテルエーテル叫のジク
ロビレ／グリコールモノアルキルエーテル、アセトン、
メチルエチルケトン等のクトン、テトラヒトａ７フン等
のエーテル、メチルアセテイト。

エチルアセ１イト、エチレングリコールアセチイト、エ
チレ／グリコールジアセアイト、エチレンダリコールモ
ノメチルエーテルアセテイト。

エチレングリコールモノエチルエーテルアセテ（ｈ、ジ
エチレンクリコール七ツメｔルエーテルアセテイト、ジ
エチレモノリコール七ノエチルエーテルアセテイト、ジ
エチレングリコールモノプロビルアセテイト、ジエチレ
ングリコールモノブチルエーテルアセテイト等のエステ
ル２１！０．％に、メタノール、エタノール、プロパノ
ール、エチレングリコールモノメチルエーテル、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プロビルエーテル、エチレング
リコールモツプチルエーテル、ジエチレングリコールモ
ツプチルエーテル、ジエテレ／グリコールモノエチルニ
ーアル、ジエチレングリコールモツプチルエーテル、ジ
エチレングリコールモノブチルエーテル等が好ｌしい。

上記アルキド樹脂のカルボキシル基の一部又は全部が中
和される。中和の程ｆｉはｐＨで６以上になるようにさ
れるのが好ｌしい。申利剤としては、アンモニア、トリ
エナルアミン、／メチルアミンエタノール、モルホリン
、Ｎ−メチルモルホリ／、２−アミノ２−メチルプロパ
ノール等のアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム
等のアルカリ金員の水数化物、炭酸アンモニウム等のア
ル−）７　リ金楓の炭酸塩、ｍ訳酸ソーダ等の重炭酸塩
等がめる。

このようにして得られ友中和樹脂は撹拌下に水と混合す
ることによシ、谷躬に水分散性樹脂組成物にで自る。

本発明に係る水分散ＩＩｋ４脂組ａｍはそのままで使用
できるが、蒙科、可畿剤、＊剤１着色剤等を添カロし友
り、メラミン、尿素、ベンゾグアナミン等のアミン化合
物とホルムアルデヒドを反応させ、メタノール、エタノ
ール、ゲタノール等の一部アルコールでエーテル化して
得られる変性アミン樹脂（使用量は、上記アルキド樹脂
に対して約１０〜３０重１％）、エポキシ樹脂。

アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等の広
軛囲の水溶性もしくは水分散性樹脂を配合することもげ
能である。例えば変性アミノ樹脂、エボキン樹脂等と組
み合わせることにより焼付用塗料として使用できる。特
に本発明に係る水分散樹脂組成物のうち乾性油を友はそ
の脂肪酸を用いた場合は、ナフテン酸、オクテン酸等の
脂肪族カルボン酸のＣｏ、　Ｍｎ、　Ｐｂ、　Ｚｎ等の
金属塩を上記アルキド樹脂に対して約０．００１〜α５
１履チ金属ドライヤーとして添加し、常温乾燥型塗料と
して、すぐれ丸物性を発揮する。

これらの組成物はさらに通常使用される顔料。

狭面処理剤、有機溶剤等を用いることによシ皇科化でき
る。迦科組成物は、＆演法、ノ・ケぬり。

スプレー塗り、ｏ−ル慮シ等の方法によって塗装するこ
とが可能であや、木９紙、繊−，プラスチック、セツミ
ック、鉄、非鉄金輌等の表面に１１装することが可能で
ある。

次に本発明を具体的に説明するために実施例ｔ−めける
。

実施？ＩＩｌ か＠まぜ機、温度針、還ＩＬ脱水装置及び不活性ガス尋
人管のつい九１ｇガラス製フラスコに、大豆油脂肪＄１
２０）、脱水ヒマシ油脂紡績１１５？、トリス（２−ヒ
ドロキシエチル）インシアヌレート１６４）、グリセリ
ン７．８）、ペンタエリスリトール２４３）、、ｊ？ｌ
Ｊエチレングリコール（分子量ａ０００）４８）、エピ
コート１００７（シェルケミカル社商品名、エボヤ７１
１脂）６０ｔ、ヒタノール１１４０（日立化成工ＪＩＩ
ＩＩ１１商品名フェノール樹脂）６０？を加え２３０℃
に保温し。

酸価１８まで縮合を進めた。このようにして得られ九樹
１１１１００）に、３−メチル３−メトキシブタノール
３０ｔ、さらにトリエチルアミンｔ２．．。

を加え、５０〜６０℃で水をｔｔｓ１ｆ＠加し、加熱残
分４０［蓋チの水分散体を得た。

実施例２ 実施例１と同じ装Ｗ會用い大兄油脂肪酸１２０ｔ、脱水
ヒマシ油脂肋識１１５）、）リス（２−ヒドロキシエチ
ル）インシアスレート１６４　）。

グリセリン７．８ｉ、ペンタエリスリトール２４．３？
、ポリエチレングリコール（分子１４，０００）４Ｂ？
、：Ｘ−ビコート１ｔｌ（１７，１２０１ｔ−加え２３
０℃に保温し、酸価１８まで一合を進め九。

この＝９にして得られた樹脂１００１１に、３−メチル
３−メト干シブタノール２５ｔ、さらにトリエチルアず
／ＺＯＰｔ−加え、６０〜７０℃で水を１２３？添加し
、加熱残分４０重量％、　ｐＨ７，２の水分散体を得た
。

実施例３ 実施例１と同じ装置を用い大豆油脂肪酸１２０ｔ、脱水
ヒマン油脂肪＃１１５）、）リス（２−ヒドロキクエチ
ル）インシアヌレ−）１６４Ｆ。

グリセリン？、　８　ｆ　、ペンタエリスリトール２４
．３？、ポリエチレングリコール（分子量ａ、ｏｏｏ）
４８ｉ、ヒタノール１１４０．１２０Ｐ’に加え２３０
℃に保温し酸価２０まで一合を進め九。このようＩＩＣ
して得られた＠ＭＩｌｏｗｆに、３−メチル３−メト千
７プタノール３０１．さらにトリエチルアミンｚｏｆＰ
￥ｔ２７１１．ｔ７０〜８０℃で水′ｆｒ１１８？添加
し、加熱残分４０貞菫チ、ｐＨ７，４の水分散体を得た
。

比ＩＲガｌ 夾膳例１と同じ装置を用い大兄油脂肪酸１２Ｌｌｔ、Ｒ
水ヒマ７油ＢＫＭｌｊＭ１１５’Ｊ／、トリス（２−ヒ
ドロキクエチル）インシアヌレー）１６４？。

グリセリ；／　７．８　Ｐ　ｌペンタエリスリトール２
４，３ｔｌポリエチレングリコール（分子量ａｏ　ｏ　
ｏ　）４８／１に加え２３０℃に保温し酸価１８まで一
合を進めた。このようにして得られた＃Ｉ脂１００）に
３−メチル３−メトキシブタノール２５ｔ、さらにトリ
エチルアミンを２ｄｆ加え５０〜６０℃で水音１２３を
添加し、加＃ｌｌ残分４０重蓋チ、　ｐＨ７，２の水分
数体を得た。

実施例１〜３．比ｆ例のワニスを以下の要領で産科ｉｅ
ｔ、瓦。

チタン臼（ルチルｍ）　　　　　　　４０重量囁水分散
体　　　　　　　　　　　１２５　１５襲す７テ／＠ｌ
コハル）　　　　　　　０．５　　’５％オクテン鈑シ
ルコニ９Ａ　　　　　　　２０　１プチルセロンルブ　
　　　　　　　　５１水　　　　　　　　　　　　　　
適　　量上記のとシ、！ｌ）ｋ曾し次混合物ｔす／ドミ
ルにて一科分散δせ九。次にｍ科を通量の水で各々希釈
し、フォードカノグφ４にて３５〜４０秒に一瞥した。

〔塗膜試験〕

Ｏ試験板作製条件 基材：ボンアレイトナ１０フフ処理鋼板（日本テストパ
ネル社ン ｍ装：エアスプレー（岩田フィダー６１．ロ祉１．５　
ａｘ　、　−ｃ　７−圧４　Ｑ／Ｃ１１ｌ”　）乾燥：
２２〜２４℃で３日間、耐水密着性試−は２２〜２４℃
で１日間 試験結果上衣ｌに示す。

以下余白 注ｌ）硬化転像時間二指でｍａｔ−強く押し、指紋跡が
付かない時点で弐示する ２）光　　　沢＝６０°鏡面反射率 ３）鉛筆硬さ二三菱鉛練ユニ使用 実施例および比較例で示した塗膜試験結果で示したよう
に９本発明は耐アルカリ性、耐水性（外観および密着性
）にすぐれた水分散樹脂組成物を提供することができる
。

嗜１１ 代１Ａ　弁１″″　若　“　２１　゛Ｘ人参第１頁の続
き ０発　明　者　田沼恒夫 日立市東町四丁目１３番１号日立 化成工業株式会社山崎工場内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（Ａ）　　油または脂肪酸０〜６０１Ｊｉ部（Ｂ）
   　　３価アルコールとしてトリス（２−ヒドロキシエチ
   ル）インシアヌレートおよび／又はトリス（ヒドロキシ
   メチルンインシアヌレー）１０〜６０重量部 （Ｃ）　　１分子中に２〜６個の水酸基を有する多価ア
   ルコール〔上記（Ｂ）成分は除く。〕００〜５０重量 部Ｄ）　　１分子中に６〜１８個の炭素原子を有する一
   堪基酸〔上記囚成分を鹸〈〕θ〜２０重量部 （Ｅ）　　１分子中に４〜ｌＯ個の炭素原子を有する多
   塩基＃１ンたはその無水物１０〜５０１量部 （Ｆ）　　分子量６００〜２０，０００　のポリオキシ
   エチレングリコール２〜２５重量部 １Ｇ）　　エポキシ化合物 および 圓　フェノール樹月旨 を（３）〜（Ｆ）成分は、水酸基数／カルボキシル基数
   が１／１〜１“、６／１　ｒζなるように、（Ｇ）成分
   は囚〜（Ｆ）８分の総量１００重量部に対して０〜５０
   重量部になるように、（Ｈ）成分は囚〜伊）成分の総量
   １００重量部に対して２〜５０重量部になるように配合
   し９反応させることにより得られる酸価が３０以下のア
   ルキド樹脂中のカルボキシル基の一部または全部を中和
   して祷られる中和樹脂を水に乳化分散させてなる水分散
   樹脂組成物。