JPS5889665A - 水分散防錆塗料組成物 - Google Patents
水分散防錆塗料組成物Info
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Classifications
-
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- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/08—Anti-corrosive paints
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は硬化防蝕塗料すなわち塗膜を非可逆的に形成可
能な水分散防錆塗料組成物に関する。
能な水分散防錆塗料組成物に関する。
より詳細には、よく混じ9合った混合物状態で膜形成性
有機ポリマを含有する水分散防錆塗料組成物に関する。
有機ポリマを含有する水分散防錆塗料組成物に関する。
金員表面をこの種の膜形成組成物で塗装する非二、−ト
ンコロイド分散系もまた本発明の一部をなすものでおる
。
ンコロイド分散系もまた本発明の一部をなすものでおる
。
金員表面の腐蝕は多くの工業的応用において明らかに経
済上TL賛なものである。故に、防蝕は第一に考慮すべ
き事である。これは鋼および他の鉄合金のユーザにとっ
ては特にJi[要なものである。この種の鉄系金属合金
の腐蝕は主として遊離金鴎のその酸化物への全体にわた
る転化を順次もたらすさび形成問題である。
済上TL賛なものである。故に、防蝕は第一に考慮すべ
き事である。これは鋼および他の鉄合金のユーザにとっ
ては特にJi[要なものである。この種の鉄系金属合金
の腐蝕は主として遊離金鴎のその酸化物への全体にわた
る転化を順次もたらすさび形成問題である。
扶系金礪製品のこのような酸化を最もよく説明する理論
は水i・よび酸素の両方とも本質的に存在することを仮
定している。この理論によれば、わずか痕跡量の水分で
さえその中への鉄の#!解および水が第一鉄イオンで飽
和するまで酸化第一鉄の形成を生じるのに十分である。
は水i・よび酸素の両方とも本質的に存在することを仮
定している。この理論によれば、わずか痕跡量の水分で
さえその中への鉄の#!解および水が第一鉄イオンで飽
和するまで酸化第一鉄の形成を生じるのに十分である。
酸素の存在は溶液が沈降し、最終的には酸化第一鉄すな
わちさびに転化する水酸化鉄の酸化の原因となる。
わちさびに転化する水酸化鉄の酸化の原因となる。
一上記の反応の続発は水分および/または酸素を金属表
面から排除する効果を有する比較的非浸透性塗料すなわ
ち塗膜によって防止あるいは少なくともほとんど抑制す
ることができる。この様な塗料は高湿度腐蝕雰囲気など
に、これら塗料すなわち′m膜が所望の目的で非効果的
になる影響によって浸透されるかあるいは損傷される程
度までさらされることがしばしばある。この様な塗料が
金−表面に密着し、ブレイク化、ひび割れ、気泡化、粉
末化および他の付着損失形態を起ζさないことも重要で
ある。従って、申し分のない耐腐蝕塗料すなわち塗膜は
塩含有ミストまたはフォグ、すなわち工業廃棄物、道路
汚染物、塩化カルシウムなどで汚染された空気などの風
化性、高湿度、腐蝕性雰囲気に耐える能力を有する必要
があり、保護塗料すなわち塗膜は金員表面のすべてでは
ないとしてもほとんどに維持される必要がある。
面から排除する効果を有する比較的非浸透性塗料すなわ
ち塗膜によって防止あるいは少なくともほとんど抑制す
ることができる。この様な塗料は高湿度腐蝕雰囲気など
に、これら塗料すなわち′m膜が所望の目的で非効果的
になる影響によって浸透されるかあるいは損傷される程
度までさらされることがしばしばある。この様な塗料が
金−表面に密着し、ブレイク化、ひび割れ、気泡化、粉
末化および他の付着損失形態を起ζさないことも重要で
ある。従って、申し分のない耐腐蝕塗料すなわち塗膜は
塩含有ミストまたはフォグ、すなわち工業廃棄物、道路
汚染物、塩化カルシウムなどで汚染された空気などの風
化性、高湿度、腐蝕性雰囲気に耐える能力を有する必要
があり、保護塗料すなわち塗膜は金員表面のすべてでは
ないとしてもほとんどに維持される必要がある。
金員表面の腐蝕は自動車の所有者および製造業者にとっ
ては特に経済的な関心事である・例えば、すべての自動
車所有者は内側ロッカーパネル、フェンダ−ウェル、へ
、ドライド組立体およびドアパネルなどの自動車がディ
の内面または下面に起きる腐蝕に気付いている。道路を
使用可能状態に保つのに、砂、塩、塩化カルシウム、シ
ンダ類の使用を必要とする冬期の間きびしい気候である
所定の地域では腐蝕速度は特に高い、これら条件下では
、比較的軽量の自動車zy4鋼が完全に酸化第一鉄すな
わちさびに転化するまでは一般に時間の問題のみである
。
ては特に経済的な関心事である・例えば、すべての自動
車所有者は内側ロッカーパネル、フェンダ−ウェル、へ
、ドライド組立体およびドアパネルなどの自動車がディ
の内面または下面に起きる腐蝕に気付いている。道路を
使用可能状態に保つのに、砂、塩、塩化カルシウム、シ
ンダ類の使用を必要とする冬期の間きびしい気候である
所定の地域では腐蝕速度は特に高い、これら条件下では
、比較的軽量の自動車zy4鋼が完全に酸化第一鉄すな
わちさびに転化するまでは一般に時間の問題のみである
。
この時点に達すると、高品質の外装がクレートとなって
はがれ、自動単一ディに生じた金稿破壊金現わす・ 自動車製造業者はこの様な?ディ腐蝕について一定の研
究を行って゛きた。マスチックおよびシーツが腐蝕剤に
対しての物理的バリヤーとして広(l用され、腐蝕抑制
プライマは製造ライン溶接操作を妨害しない場合にアン
メIディ表面に使用されてきた。亜鉛被覆亜鉛鋼は可能
、な場合腐蝕剤に直接さらされる多くの一ディ構成要素
を製造するのに大量使用される。しかしながら、これら
の方法および多くの他の方法はアンダーディの腐蝕問題
を減少させるのみであり、すなわち量線は残っている。
はがれ、自動単一ディに生じた金稿破壊金現わす・ 自動車製造業者はこの様な?ディ腐蝕について一定の研
究を行って゛きた。マスチックおよびシーツが腐蝕剤に
対しての物理的バリヤーとして広(l用され、腐蝕抑制
プライマは製造ライン溶接操作を妨害しない場合にアン
メIディ表面に使用されてきた。亜鉛被覆亜鉛鋼は可能
、な場合腐蝕剤に直接さらされる多くの一ディ構成要素
を製造するのに大量使用される。しかしながら、これら
の方法および多くの他の方法はアンダーディの腐蝕問題
を減少させるのみであり、すなわち量線は残っている。
アスファルトマスティク下mbm料では、特に低い環境
温度にさらされるとき、経時硬化してひび割れを起こし
、付着力がなくなるので、腐蝕に対する所望の永久像−
は得られなかった。
温度にさらされるとき、経時硬化してひび割れを起こし
、付着力がなくなるので、腐蝕に対する所望の永久像−
は得られなかった。
腐蝕抑制ペイントもまた下艦プ塗料として利用され九が
、これらは金属調製程度が塗付に先だりて必要となるた
め特に望ましく危い。
、これらは金属調製程度が塗付に先だりて必要となるた
め特に望ましく危い。
従って、本発明の目的は金輌表面に容易にかつ安価に塗
付される新規な防mm料組成物を提供することにある。
付される新規な防mm料組成物を提供することにある。
また、本発明の他の目的は水分散塗料組成物の形で金員
表面に塗付されることができる新規表防錆塗料組成物を
提供することにらる・上記目的は本発明により、乾燥温
度で硬化した防錆塗料すなわち塗膜に融合する水分散塗
料組成物を提供することによって達成される。この水分
散塗料組成物は(ト)少なくとも1種の塗膜形成性有機
ポリマおよびQl)(1)固形の金属含有コロイド粒子
、(2)液体分散媒体および(3)分子中に疎水性部分
および少なくとも1種の極性置換基を含有する有機化合
物よりなり、約7.0またはそれ以下の塩基中和数(価
)を有することを特徴とする少なくとも1種の非二為−
トンコロイド分散系よシなる。
表面に塗付されることができる新規表防錆塗料組成物を
提供することにらる・上記目的は本発明により、乾燥温
度で硬化した防錆塗料すなわち塗膜に融合する水分散塗
料組成物を提供することによって達成される。この水分
散塗料組成物は(ト)少なくとも1種の塗膜形成性有機
ポリマおよびQl)(1)固形の金属含有コロイド粒子
、(2)液体分散媒体および(3)分子中に疎水性部分
および少なくとも1種の極性置換基を含有する有機化合
物よりなり、約7.0またはそれ以下の塩基中和数(価
)を有することを特徴とする少なくとも1種の非二為−
トンコロイド分散系よシなる。
本発明の水に分散した塗料組成物は主として2成分より
なる。これらのうち第一成分は塗膜形成性有機ポリマ成
分(4)である0本発明の塗料に使用するに適した好適
な]!!膜形成性有機ポリマの代表例としては、ポリオ
レフィン類、ポリアミド類、アクリル樹脂、ポリスチレ
ン類、ポリエーテル類、ポリフルオロカーが部類、メリ
メルカグタン類、ポリエステル類、ポリメタン類、アセ
タール樹脂、ポリテルペン類、フェノール樹脂、セルロ
ース誘導体、メラミン樹脂、7ラン樹脂、アルキッド樹
脂、シリコーン樹脂、天然樹脂、天然樹脂混合物、天然
樹脂と合成樹脂との混合物などが挙げられる。これら部
類の樹脂はモダン!ラスチックスエンナイクルビーディ
アQ[od*rm Plastle@In@yelop
sd1m)の−56巻第10A号(1970〜1980
)(マクグロウヒル出版)のような公知の出版物によっ
て示されるように周知である。この出版物には、上記の
ポリマ部類に入る次に示す多くの例が示されている;す
なわち、セルロース、ニドトレード類、セルロースアセ
テート類、セルロースゲルビオネート類、セルローズブ
チレート類、エチルセルロースなどセルロース誘導体;
セルμ−スアセテートプチレートなどの混合エステルセ
ルロース誘導体:ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
プデン類、ポリイソブチレン類、エチレン/プロピレン
共重合体類、イノグレンおよびブタツエンなどの最高3
重量パーセントまでのジオレフィンを含有するエチレン
/プロピレン共重合体;ポリテトラフルオーエチレン類
、ポリクロロトリフルオロエチレン類などのポリハロオ
レフィン類;ボリカグロラクタム、ポリヘキサエチレン
ジアミン、ポリへキナメチレンセパシンアミドおよびポ
リアミド誘導パシル酸またはテレフタル酸とへキサメチ
レンジアミン、2.2.4−または2゜4.4− )リ
メチルへキサメチレンジアミンを含むポリアミン類;ポ
リスチレン、およびスチレンとアクリ−ニトリルとの共
1合体、またはスチレンと、1.3−ブタジェンとアク
リロニトリルとの三元共重合体類などのスチレン含有共
重合体類および三元井重合体類;ビニルクロライド、ビ
ニリデンクロライドおよびビニルアセテートなどのビニ
ルエステル類の共重合体類;ポリビニルアセチル自身お
よびポリビニルブチラールなどのポリビニルアセテート
類;尿素/ホルムアルデヒド樹脂;メラミlホルムアル
デヒド樹脂;フェノール/ホルムアルデヒド樹脂−フエ
ノール/フルフラール樹脂などである。
なる。これらのうち第一成分は塗膜形成性有機ポリマ成
分(4)である0本発明の塗料に使用するに適した好適
な]!!膜形成性有機ポリマの代表例としては、ポリオ
レフィン類、ポリアミド類、アクリル樹脂、ポリスチレ
ン類、ポリエーテル類、ポリフルオロカーが部類、メリ
メルカグタン類、ポリエステル類、ポリメタン類、アセ
タール樹脂、ポリテルペン類、フェノール樹脂、セルロ
ース誘導体、メラミン樹脂、7ラン樹脂、アルキッド樹
脂、シリコーン樹脂、天然樹脂、天然樹脂混合物、天然
樹脂と合成樹脂との混合物などが挙げられる。これら部
類の樹脂はモダン!ラスチックスエンナイクルビーディ
アQ[od*rm Plastle@In@yelop
sd1m)の−56巻第10A号(1970〜1980
)(マクグロウヒル出版)のような公知の出版物によっ
て示されるように周知である。この出版物には、上記の
ポリマ部類に入る次に示す多くの例が示されている;す
なわち、セルロース、ニドトレード類、セルロースアセ
テート類、セルロースゲルビオネート類、セルローズブ
チレート類、エチルセルロースなどセルロース誘導体;
セルμ−スアセテートプチレートなどの混合エステルセ
ルロース誘導体:ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
プデン類、ポリイソブチレン類、エチレン/プロピレン
共重合体類、イノグレンおよびブタツエンなどの最高3
重量パーセントまでのジオレフィンを含有するエチレン
/プロピレン共重合体;ポリテトラフルオーエチレン類
、ポリクロロトリフルオロエチレン類などのポリハロオ
レフィン類;ボリカグロラクタム、ポリヘキサエチレン
ジアミン、ポリへキナメチレンセパシンアミドおよびポ
リアミド誘導パシル酸またはテレフタル酸とへキサメチ
レンジアミン、2.2.4−または2゜4.4− )リ
メチルへキサメチレンジアミンを含むポリアミン類;ポ
リスチレン、およびスチレンとアクリ−ニトリルとの共
1合体、またはスチレンと、1.3−ブタジェンとアク
リロニトリルとの三元共重合体類などのスチレン含有共
重合体類および三元井重合体類;ビニルクロライド、ビ
ニリデンクロライドおよびビニルアセテートなどのビニ
ルエステル類の共重合体類;ポリビニルアセチル自身お
よびポリビニルブチラールなどのポリビニルアセテート
類;尿素/ホルムアルデヒド樹脂;メラミlホルムアル
デヒド樹脂;フェノール/ホルムアルデヒド樹脂−フエ
ノール/フルフラール樹脂などである。
本発明の塗料組成物に有用なより好ましい部類の塗膜形
成有機ポリマ類としてけ、アクリル酸およびメタクリル
酸の重合体類および共重合−類;゛およびアルコール部
分が(1)メタノール、エタノール、ブタノール、オク
タ−ルアウリルアルー−ル、ステアリルアルコール、エ
チレングリコール、ポリエチレングリコールなどの炭素
原子数1〜約20のフルカノール類、(2) 2−クロ
ロエタノールなE(Dハロアルカノール類、(3) 2
− (ターシャリッチルテミノ)エタノールおよび2−
ジエチルアミノ−エタノールなどのアミノアルカノール
類%(4)2−メトキシエタノール、2−エトキシエタ
ノール、3−二トキシ−faパノールなどのフルコキシ
アルカノール類、および(5)シクロヘキサノールおよ
びシクロヘキサノールなどのシクロアルカノール類から
誘導されたアクリル酸およびメタクリル酸のエステル類
と、アクリルアミド類とメタクリル111’類、アル中
しン虻スーアミドlIIおよびN−tsrt−ブチルア
クリルア建ド表どのN−置換アミド類を含む上記のアク
リル酸およびメタクリル酸の相応アミド類およびポリア
ミド類とよりなる群から選択され九2種またはそれ以上
のアクリル糸上ツマの°混合物から誘導された共重合体
類が挙げられる。また、本発明の成分人として有用であ
る好適なアクリルポリマ類のさらに別の例としては、上
記のアクリル酸またはメタリル酸のエステル類およびア
ミド類の少なくとも1樵と、ビニル二重結合不飽和を含
む少々(とも1種のモノマとの混合物から誘導されたも
のがある。このビニル二重結合不飽和含有モノマllC
d、例えハ、ビニルアセテート、ビニルグロビオネート
、−ニルブチレート類、ビニルアセテ−トなどのビニル
エステル類:スチレン;例えばO−メチルスチレン、O
−エチルスチレン、m−メチルスチレン、m−エチルス
チレン、p−メチルスチレン、p−エチルスチレン、m
−4ソグロビルスチレン、p−イソグロビルスチレン、
p−ブチルスチレン、p−ヘゲチルスチレン、p−シク
ロヘキシルスチレン、O−メト中シスチレン、0−エト
中シスチレンーp−メ)l?シスチレン、p−エト中シ
スチレン、2.6−ジメト中シスチレンなどの核置換ア
ル中k スチレンおよヒ核置換アルコ中シスチレン;α
−メチルスチレン;および例えば、4−メチルα−メチ
ルスチレン、4−イソfoピルα−メチルスチレン、2
.3−ジメチルα−メチルスチレンなどの核置換α−メ
チルスチレyなどがある0本発明の塗料組成物の成分(
4)として使用する好ましいアクリルポリマ類はアルコ
ール部分がC1〜C4のフルカノール類から誘導された
アクリル酸およびメタクリル酸の2種ま良はそれ以上の
エステル類とアクリル酸およびメタクリル酸のアミド類
との混合物から、および上記のエステル類およびア擢ド
類のflit九はそれ以上と上記の置換および非置換の
スチレン類およびα−メチルスチレン類などのビニル二
mm合不飽和を含有する1穐またはそれ以上のモノマ類
との混合物から誘導されたものである。最も好ま、しい
アクリルポリマ類はアクリル酸およびメタクリル酸のC
1〜C4低級アルキルエステル類から誘導されるかある
いはこの様なエステル類のl1mまたはそれ以上とスチ
レン類とから誘導されたものである6本発明に使用する
最も好ましい部類のポリマ類はアクリルHまたはメタク
リル酸のC1〜C4の低級エステル類およびスチレンか
ら誘導され九ものであることがわがりた・ 本発明に使用するに適したam形成性有機ポリマは水に
可溶または非可溶のいずれでもよい。
成有機ポリマ類としてけ、アクリル酸およびメタクリル
酸の重合体類および共重合−類;゛およびアルコール部
分が(1)メタノール、エタノール、ブタノール、オク
タ−ルアウリルアルー−ル、ステアリルアルコール、エ
チレングリコール、ポリエチレングリコールなどの炭素
原子数1〜約20のフルカノール類、(2) 2−クロ
ロエタノールなE(Dハロアルカノール類、(3) 2
− (ターシャリッチルテミノ)エタノールおよび2−
ジエチルアミノ−エタノールなどのアミノアルカノール
類%(4)2−メトキシエタノール、2−エトキシエタ
ノール、3−二トキシ−faパノールなどのフルコキシ
アルカノール類、および(5)シクロヘキサノールおよ
びシクロヘキサノールなどのシクロアルカノール類から
誘導されたアクリル酸およびメタクリル酸のエステル類
と、アクリルアミド類とメタクリル111’類、アル中
しン虻スーアミドlIIおよびN−tsrt−ブチルア
クリルア建ド表どのN−置換アミド類を含む上記のアク
リル酸およびメタクリル酸の相応アミド類およびポリア
ミド類とよりなる群から選択され九2種またはそれ以上
のアクリル糸上ツマの°混合物から誘導された共重合体
類が挙げられる。また、本発明の成分人として有用であ
る好適なアクリルポリマ類のさらに別の例としては、上
記のアクリル酸またはメタリル酸のエステル類およびア
ミド類の少なくとも1樵と、ビニル二重結合不飽和を含
む少々(とも1種のモノマとの混合物から誘導されたも
のがある。このビニル二重結合不飽和含有モノマllC
d、例えハ、ビニルアセテート、ビニルグロビオネート
、−ニルブチレート類、ビニルアセテ−トなどのビニル
エステル類:スチレン;例えばO−メチルスチレン、O
−エチルスチレン、m−メチルスチレン、m−エチルス
チレン、p−メチルスチレン、p−エチルスチレン、m
−4ソグロビルスチレン、p−イソグロビルスチレン、
p−ブチルスチレン、p−ヘゲチルスチレン、p−シク
ロヘキシルスチレン、O−メト中シスチレン、0−エト
中シスチレンーp−メ)l?シスチレン、p−エト中シ
スチレン、2.6−ジメト中シスチレンなどの核置換ア
ル中k スチレンおよヒ核置換アルコ中シスチレン;α
−メチルスチレン;および例えば、4−メチルα−メチ
ルスチレン、4−イソfoピルα−メチルスチレン、2
.3−ジメチルα−メチルスチレンなどの核置換α−メ
チルスチレyなどがある0本発明の塗料組成物の成分(
4)として使用する好ましいアクリルポリマ類はアルコ
ール部分がC1〜C4のフルカノール類から誘導された
アクリル酸およびメタクリル酸の2種ま良はそれ以上の
エステル類とアクリル酸およびメタクリル酸のアミド類
との混合物から、および上記のエステル類およびア擢ド
類のflit九はそれ以上と上記の置換および非置換の
スチレン類およびα−メチルスチレン類などのビニル二
mm合不飽和を含有する1穐またはそれ以上のモノマ類
との混合物から誘導されたものである。最も好ま、しい
アクリルポリマ類はアクリル酸およびメタクリル酸のC
1〜C4低級アルキルエステル類から誘導されるかある
いはこの様なエステル類のl1mまたはそれ以上とスチ
レン類とから誘導されたものである6本発明に使用する
最も好ましい部類のポリマ類はアクリルHまたはメタク
リル酸のC1〜C4の低級エステル類およびスチレンか
ら誘導され九ものであることがわがりた・ 本発明に使用するに適したam形成性有機ポリマは水に
可溶または非可溶のいずれでもよい。
M機ポリマが水に非可溶の場合、一般に大きさが0.1
〜約10.0 ミクロンに及ぶ分散粒子として水相に存
在する。より好ましい範囲は約0.5〜約5.0ミクロ
ンである。
〜約10.0 ミクロンに及ぶ分散粒子として水相に存
在する。より好ましい範囲は約0.5〜約5.0ミクロ
ンである。
一般に、本発明の塗料組成物に有用な塗膜形成有機ポリ
マの量は各塗料組成物の全重量に対して約10.0〜6
5.0重量暢の範囲である。ポリマのより好ましい°範
囲は約15.0〜約35.01filであり、最も好ま
しい範囲は約22.0〜約28.0重量憾である。
マの量は各塗料組成物の全重量に対して約10.0〜6
5.0重量暢の範囲である。ポリマのより好ましい°範
囲は約15.0〜約35.01filであり、最も好ま
しい範囲は約22.0〜約28.0重量憾である。
本発明の塗料組成物の纂二主成分は非二為−トンコロイ
ド分散系、すなわち有機酸の過塩基化塩よシなる成分B
でToシ、この非二ニートンコロイド分散系はフェノー
ルフタレン測定での塩基中和数(価)が0〜約7.0の
範囲にわたる。
ド分散系、すなわち有機酸の過塩基化塩よシなる成分B
でToシ、この非二ニートンコロイド分散系はフェノー
ルフタレン測定での塩基中和数(価)が0〜約7.0の
範囲にわたる。
本発明の水性撞料組成物の調製に有用なコロイド分散系
は非二晶−トン流特性、すなわちチキントロピー特性を
示す。チキソトロピー物質の見かけ粘度はせん断速度お
よびこのせん断作用がかけられる時間の長さの両方によ
って決まる。この様な物質の流動特性は、B、シャーr
ンソンズ(Jlrgsnsons)およびM、Lストラ
ウモ二ス(Straumonlm)著、ザマクミラン社
(TheMacMillan Co−5N、Y* 19
62 )出版の「ア・ショート・テキストブック・オン
・コロイダル・ケミストリ(A 5hort T@xt
book on Co11oidalCh@m1str
y)J (第2版)の特に178〜183ページにおけ
るなどの標準刊本によシ十分に説明されている。
は非二晶−トン流特性、すなわちチキントロピー特性を
示す。チキソトロピー物質の見かけ粘度はせん断速度お
よびこのせん断作用がかけられる時間の長さの両方によ
って決まる。この様な物質の流動特性は、B、シャーr
ンソンズ(Jlrgsnsons)およびM、Lストラ
ウモ二ス(Straumonlm)著、ザマクミラン社
(TheMacMillan Co−5N、Y* 19
62 )出版の「ア・ショート・テキストブック・オン
・コロイダル・ケミストリ(A 5hort T@xt
book on Co11oidalCh@m1str
y)J (第2版)の特に178〜183ページにおけ
るなどの標準刊本によシ十分に説明されている。
明細書および特許請求の範囲に使用される用語「分散系
」はコロイドまたはコルイド溶液、例えば「どの大きさ
および状態もの分散物を含有するいずれもの均一媒体」
(ジャーグンソンズおよびストラウマニスなど(Jir
genson@andStraumanla h mu
pra) )に対する総括的用語である。しかしながら
、本発明の特定の分散系はこの広い分散系部類内の亜*
’t−なし、この亜属はいくつかの重要な特徴によって
表わされる・この亜属は分散した粒子の少なくとも一部
がその場で形成された固形の金属含有粒子である分散系
よシなる。少なくとも約lO憾〜約50憾がこのタイプ
の粒子であシ、好ましくは上記固形粒子の実質的にすべ
てがその場で形成される。
」はコロイドまたはコルイド溶液、例えば「どの大きさ
および状態もの分散物を含有するいずれもの均一媒体」
(ジャーグンソンズおよびストラウマニスなど(Jir
genson@andStraumanla h mu
pra) )に対する総括的用語である。しかしながら
、本発明の特定の分散系はこの広い分散系部類内の亜*
’t−なし、この亜属はいくつかの重要な特徴によって
表わされる・この亜属は分散した粒子の少なくとも一部
がその場で形成された固形の金属含有粒子である分散系
よシなる。少なくとも約lO憾〜約50憾がこのタイプ
の粒子であシ、好ましくは上記固形粒子の実質的にすべ
てがその場で形成される。
上記固形粒子がコルイド粒子として分散媒体に分散し゛
たままでいる限シ、粒子のサイズは重要ではない、普通
、粒子は5000Aを越えない・しかし%最大の単位粒
子サイズは約ioo。
たままでいる限シ、粒子のサイズは重要ではない、普通
、粒子は5000Aを越えない・しかし%最大の単位粒
子サイズは約ioo。
A以下であることが好ましい0本発明の特に好ましい態
様では、単位粒子サイズは約400A以下である。単位
粒子サイズが30A〜200Aの範囲である系では優れ
た結果となる。最小の単位粒子サイズは少なくとも20
Aであり、好ましくは少なくとも約3OAである。
様では、単位粒子サイズは約400A以下である。単位
粒子サイズが30A〜200Aの範囲である系では優れ
た結果となる。最小の単位粒子サイズは少なくとも20
Aであり、好ましくは少なくとも約3OAである。
「単位粒子サイズ」という語は分散媒体の全体にわたる
固形の金属含有粒子側々の最大分散状態での平均粒子サ
イズを示すものである。すなわち、単位粒子はサイズが
金属含有粒子の平均サイズに相当しかつ分散系内に個々
に分離しているコルイド粒子として独立して存在できる
粒子である。これら金属含有粒子は分散系中で281の
形態をなす。すなわち、個々の単位粒子は分散媒体の全
体にわたる粒子として分散されてもよいし、あるいは単
位粒子が分散系に存在する他の物質(例えば、他の金属
含有粒子、分散媒体など)との組合せで集結体(agg
lowrat・)を形成してもよい。これら集結体は「
金属含有粒子」として系中に分散されている。明らかに
、集結体の「粒子サイズ」は単位粒子サイズよシかなり
大きい、さらに、この集結体サイズは同じ分散系内でさ
え、広い変化があることは同様に明ら艇である。集結体
サイズは例えば単位粒子を分散させるのに用いられるせ
ん断作用の程度とともに変化する。すなわち、分散系の
機械的攪拌は集結体をその個々の成分に分解し、これら
個々の成分を分散系の全体にわたって分散させるのに役
立つ0分散の最終結果は固体の金−含有粒子おのおのが
媒体中に個別的に分散されるときに達成される。従って
、分散系は単位粒子サイズについて特徴付けられ、単位
粒子サイズは独立して存在することができる系に存在す
る固体の金属含有粒子の平均サイズを示すことは当業者
には明らかである。系中の金属含有同体粒子の平均粒子
サイズは存在している系にあるいは粒子がその場で形成
されていくにつれて分散系が形成する間、せん断作用を
加えることによって単位粒子サイズ値に接近させられる
ことができる。最大の粒子分散が有用な分散系を有して
存在する必要はない、後述されるような過塩基化物質お
よび転化剤の均質化を伴なう攪拌によシ、十分な粒子分
散を生成する。
固形の金属含有粒子側々の最大分散状態での平均粒子サ
イズを示すものである。すなわち、単位粒子はサイズが
金属含有粒子の平均サイズに相当しかつ分散系内に個々
に分離しているコルイド粒子として独立して存在できる
粒子である。これら金属含有粒子は分散系中で281の
形態をなす。すなわち、個々の単位粒子は分散媒体の全
体にわたる粒子として分散されてもよいし、あるいは単
位粒子が分散系に存在する他の物質(例えば、他の金属
含有粒子、分散媒体など)との組合せで集結体(agg
lowrat・)を形成してもよい。これら集結体は「
金属含有粒子」として系中に分散されている。明らかに
、集結体の「粒子サイズ」は単位粒子サイズよシかなり
大きい、さらに、この集結体サイズは同じ分散系内でさ
え、広い変化があることは同様に明ら艇である。集結体
サイズは例えば単位粒子を分散させるのに用いられるせ
ん断作用の程度とともに変化する。すなわち、分散系の
機械的攪拌は集結体をその個々の成分に分解し、これら
個々の成分を分散系の全体にわたって分散させるのに役
立つ0分散の最終結果は固体の金−含有粒子おのおのが
媒体中に個別的に分散されるときに達成される。従って
、分散系は単位粒子サイズについて特徴付けられ、単位
粒子サイズは独立して存在することができる系に存在す
る固体の金属含有粒子の平均サイズを示すことは当業者
には明らかである。系中の金属含有同体粒子の平均粒子
サイズは存在している系にあるいは粒子がその場で形成
されていくにつれて分散系が形成する間、せん断作用を
加えることによって単位粒子サイズ値に接近させられる
ことができる。最大の粒子分散が有用な分散系を有して
存在する必要はない、後述されるような過塩基化物質お
よび転化剤の均質化を伴なう攪拌によシ、十分な粒子分
散を生成する。
根本的に、固形の金属含有粒子、すなわち、コロイド分
散系の第一成分は無機酸および低分子量の有機酸、その
水和物、あるいはこれらの混合物の金員塩の形をなして
いる。これらの塩は通常、アルカリ金観およびアルカリ
土類金員のギ酸塩、酢酸塩1炭酸塩、炭酸水素塩、硫化
水素塩、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、ハロダン化物、特に
塩化物である。すなわち、金属含有粒子は普通、金部塩
粒子で7hシ、単位粒子は個々の塩粒子でToシ、そし
て単位粒子サイズは、例えば、従来のX@回折技術によ
るなどで容易に確認される塩粒子の平均粒子サイズであ
る。このタイプの粒子を含有するコロイド分散系は巨大
分子コロイド系と称することもある。
散系の第一成分は無機酸および低分子量の有機酸、その
水和物、あるいはこれらの混合物の金員塩の形をなして
いる。これらの塩は通常、アルカリ金観およびアルカリ
土類金員のギ酸塩、酢酸塩1炭酸塩、炭酸水素塩、硫化
水素塩、亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、ハロダン化物、特に
塩化物である。すなわち、金属含有粒子は普通、金部塩
粒子で7hシ、単位粒子は個々の塩粒子でToシ、そし
て単位粒子サイズは、例えば、従来のX@回折技術によ
るなどで容易に確認される塩粒子の平均粒子サイズであ
る。このタイプの粒子を含有するコロイド分散系は巨大
分子コロイド系と称することもある。
コロイド分散系の組成の丸め、金属含有粒子もまた建セ
ルコロイド粒子中の成分として存在する。固形の金属含
有粒子および分散媒体に加えて、本発明に有用なコロイ
ド分散糸は、媒体に可溶でToシかつ分子中に疎水性部
分および少なくとも一種の極性置換基を含有する主!!
第三成分によって特徴付、′プられている。この第三成
分はそれ自身上記の金属塩の外表面に沿って配向でき、
極性基はこれら塩の表面に沿って位置し、疎水性部分は
塩からミセルコロイド粒子を形成する分散媒体中へ伸び
七いる。これらミセルコ四イドは弱い分子間力、例えば
ファンデアワールスカなどによって形成される。7セル
コロイドは上記のような集結体粒子タイプを示す。
ルコロイド粒子中の成分として存在する。固形の金属含
有粒子および分散媒体に加えて、本発明に有用なコロイ
ド分散糸は、媒体に可溶でToシかつ分子中に疎水性部
分および少なくとも一種の極性置換基を含有する主!!
第三成分によって特徴付、′プられている。この第三成
分はそれ自身上記の金属塩の外表面に沿って配向でき、
極性基はこれら塩の表面に沿って位置し、疎水性部分は
塩からミセルコロイド粒子を形成する分散媒体中へ伸び
七いる。これらミセルコ四イドは弱い分子間力、例えば
ファンデアワールスカなどによって形成される。7セル
コロイドは上記のような集結体粒子タイプを示す。
これらミセルコロイド粒子における分子配向のため、こ
の様な粒子は金属含有層(すなわち、固形の金−含有粒
子、およびスルホンStたはカルノン酸壕基の金員など
第三成分の極性置換基に存在するいずれもの金員)と、
第三成分の分子の疎水性部分によって形成された疎水性
層と、上記金属含有層および上記疎水性層を橋渡しする
極性層とを特徴としてお9、この極性橋状化層は系の第
三成分の極性置換基、例えば、第三成分がアルカリ土類
金員の石油スルホン酸塩である場合、 −8−〇−基、よシなる。
の様な粒子は金属含有層(すなわち、固形の金−含有粒
子、およびスルホンStたはカルノン酸壕基の金員など
第三成分の極性置換基に存在するいずれもの金員)と、
第三成分の分子の疎水性部分によって形成された疎水性
層と、上記金属含有層および上記疎水性層を橋渡しする
極性層とを特徴としてお9、この極性橋状化層は系の第
三成分の極性置換基、例えば、第三成分がアルカリ土類
金員の石油スルホン酸塩である場合、 −8−〇−基、よシなる。
ジ
コロイド分散系の第二成分は分散媒体である。
この媒体の種類は当該媒体が主として固形粒子を分散さ
せる液体ビヒクルとして作用するときは本発明の特にT
L要な面ではない0分散媒体は通常不活性有機液体、す
なわち、化学的にほとんど非活性である液体よシなる。
せる液体ビヒクルとして作用するときは本発明の特にT
L要な面ではない0分散媒体は通常不活性有機液体、す
なわち、化学的にほとんど非活性である液体よシなる。
仁れら液体の例としては、炭素数5〜8のアルカン類お
よびハロアルカン類、炭素数的6までのポリハクアルカ
ン類およびパーハルアルカン類;炭素a5またはそれ以
上のシクロアルカン類;相応するアル中ルおよび/また
はハロ置換シクロアルカン類;アリール炭化水素類;ア
ルキルアリール炭化水素類;ハロアリール炭化水素類;
ジアルキルエーテル類カどのエーテル類;アルキルアリ
ールエーテル類;シクロール中ルエーテル訓;シクロア
ルキルアルキルエーテル類;アルカノール類、アル中レ
ンゲリコール類、ポリアルキレングリコールaおよび該
グリコール類のエステル類;アルキレングリコール類お
よびポリアルキレングリコール類のアルキルエーテル類
;アルカノ−ルアミーン類、アばン類および液体ポリア
ミン類;二塩基性アルカン酸ジエステル類;シリケート
エステル類:グリセリド類;エポキシ化グリセリド類;
脂肪族・芳香族エステル陶石油ワックス;スラ、クワッ
クス(非精製パラフィンベース石油留分);合成炭化水
素ワックスおよび塩素化ワックスなどが畢けられる。具
体例としては、石油エーテル、ストッダード溶43、ペ
ンタン、へ呼サン、オクタン、イソオクタン、ウンデカ
、テトラデカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、イ
ソグロビルシクロヘ中サン、1.4−ジメチルシクロヘ
キサン、シクロオクタン、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、エチルベンゼン、t・rt−ブチルベンゼン、ハロ
ペンセン類特にクロロベンゼン自身およヒ3.4−ジク
ロロトルエンなど七ノーおよびボリクロロベンゼン、鉱
油、n −7”ロピルエーテル、イソグロビルエーテル
、イソフチルエーテル、ll+アズルエーテル、メチル
−8n−ア(ルエーテル、シクロへ中シルエーテル、エ
トキシシクロヘキサン、メトキシベンゼン、イソ!ロボ
キシベンゼン、p−メトキシトルエン、メタノール、エ
タノール、グロパノール、イソグロパノール、ヘー??
/−ル、n−オクチルアルコール、n−デシルアルコー
ル、エチレングリコールおよびグロビレングリコールナ
トアルキレンクリコール類、ジエチルケトン、ジエチル
ケトン、メチル−ブチルケトン、アセトフェノン、1.
2−ジフルオロテトラクロ日エタン、ジクロルフルオロ
メタン、1.2−ジブロモテトラフルオロエタン、トリ
クロロフルオロメタン、1−クロロペンタン、1.3−
ジクロロヘキサン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミ
ド、アセトアミド、ジメチルアセトアミド1ジエチルア
セトアミド、グロビオンアミド、ジイソオクチルアゼレ
ート、エチレングリコール、ボIJfoピレングリコー
ル類、ヘキサ−2−エチルブト中シソシロキサンなどが
挙げられる。
よびハロアルカン類、炭素数的6までのポリハクアルカ
ン類およびパーハルアルカン類;炭素a5またはそれ以
上のシクロアルカン類;相応するアル中ルおよび/また
はハロ置換シクロアルカン類;アリール炭化水素類;ア
ルキルアリール炭化水素類;ハロアリール炭化水素類;
ジアルキルエーテル類カどのエーテル類;アルキルアリ
ールエーテル類;シクロール中ルエーテル訓;シクロア
ルキルアルキルエーテル類;アルカノール類、アル中レ
ンゲリコール類、ポリアルキレングリコールaおよび該
グリコール類のエステル類;アルキレングリコール類お
よびポリアルキレングリコール類のアルキルエーテル類
;アルカノ−ルアミーン類、アばン類および液体ポリア
ミン類;二塩基性アルカン酸ジエステル類;シリケート
エステル類:グリセリド類;エポキシ化グリセリド類;
脂肪族・芳香族エステル陶石油ワックス;スラ、クワッ
クス(非精製パラフィンベース石油留分);合成炭化水
素ワックスおよび塩素化ワックスなどが畢けられる。具
体例としては、石油エーテル、ストッダード溶43、ペ
ンタン、へ呼サン、オクタン、イソオクタン、ウンデカ
、テトラデカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、イ
ソグロビルシクロヘ中サン、1.4−ジメチルシクロヘ
キサン、シクロオクタン、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、エチルベンゼン、t・rt−ブチルベンゼン、ハロ
ペンセン類特にクロロベンゼン自身およヒ3.4−ジク
ロロトルエンなど七ノーおよびボリクロロベンゼン、鉱
油、n −7”ロピルエーテル、イソグロビルエーテル
、イソフチルエーテル、ll+アズルエーテル、メチル
−8n−ア(ルエーテル、シクロへ中シルエーテル、エ
トキシシクロヘキサン、メトキシベンゼン、イソ!ロボ
キシベンゼン、p−メトキシトルエン、メタノール、エ
タノール、グロパノール、イソグロパノール、ヘー??
/−ル、n−オクチルアルコール、n−デシルアルコー
ル、エチレングリコールおよびグロビレングリコールナ
トアルキレンクリコール類、ジエチルケトン、ジエチル
ケトン、メチル−ブチルケトン、アセトフェノン、1.
2−ジフルオロテトラクロ日エタン、ジクロルフルオロ
メタン、1.2−ジブロモテトラフルオロエタン、トリ
クロロフルオロメタン、1−クロロペンタン、1.3−
ジクロロヘキサン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミ
ド、アセトアミド、ジメチルアセトアミド1ジエチルア
セトアミド、グロビオンアミド、ジイソオクチルアゼレ
ート、エチレングリコール、ボIJfoピレングリコー
ル類、ヘキサ−2−エチルブト中シソシロキサンなどが
挙げられる。
また、分散媒体として有用なものには、二蓋体、四量体
、五量体など、一般にオリプマーとして分類される低分
子量液体ポリマ類がある。
、五量体など、一般にオリプマーとして分類される低分
子量液体ポリマ類がある。
この広い部類の物質の代表例にはグ四ピレン四量体、イ
ソブチレンニ蓋体などのような液体がある。
ソブチレンニ蓋体などのような液体がある。
入手可能性、コストおよび性能の観点から、アル中ル炭
化水素類、シクロアルキル炭化水素類およびアリール炭
化水素類が好ましい部類の分散媒体の例である。液体石
油留分も他の好ましい部類の分散媒体の例である−0こ
れら好ましい部類に入るものには、ナフサベース石油留
分中に見られる様なベンゼンおよびアルキル化ベンゼン
類、シクロアルカンおよびアルギル化シクロアルカン類
、シクロアルケン類およびアルキル化シクロアルケン類
、およびパラフィンペース石油留分中に見られる様なア
ルカン類がある0石油エーテル、ナフサ、鉱油、ストッ
ダード溶剤、トルエン、中シレンなど、およびそれらの
混合物は本発明の・・イド分散系におけ鼠分散媒体とし
て作用することができる好適な不活性有機液体の経済的
源の例である・ 最も好ましい分散系は分散媒体の成分として少なくとも
いくらかの鉱油を含有するものである。しかしながら、
この好ましい部類の系において、鉱油が全媒体の少なく
とも約1重量暢、好ましくは少なくとも約5重量憾よ〕
なることが望ましい、少なくともlO重量憾の鉱油を含
有する媒体は特に有用である。以下でわかるように、鉱
油はそれのみを分散媒体として用いることもできる。
化水素類、シクロアルキル炭化水素類およびアリール炭
化水素類が好ましい部類の分散媒体の例である。液体石
油留分も他の好ましい部類の分散媒体の例である−0こ
れら好ましい部類に入るものには、ナフサベース石油留
分中に見られる様なベンゼンおよびアルキル化ベンゼン
類、シクロアルカンおよびアルギル化シクロアルカン類
、シクロアルケン類およびアルキル化シクロアルケン類
、およびパラフィンペース石油留分中に見られる様なア
ルカン類がある0石油エーテル、ナフサ、鉱油、ストッ
ダード溶剤、トルエン、中シレンなど、およびそれらの
混合物は本発明の・・イド分散系におけ鼠分散媒体とし
て作用することができる好適な不活性有機液体の経済的
源の例である・ 最も好ましい分散系は分散媒体の成分として少なくとも
いくらかの鉱油を含有するものである。しかしながら、
この好ましい部類の系において、鉱油が全媒体の少なく
とも約1重量暢、好ましくは少なくとも約5重量憾よ〕
なることが望ましい、少なくともlO重量憾の鉱油を含
有する媒体は特に有用である。以下でわかるように、鉱
油はそれのみを分散媒体として用いることもできる。
上述のように、本発明の水性分散媒体組成物に用いられ
る分散系は、固形の金属含有粒子および分散媒体のほか
、さらに第三成分を必要とする。この第三成分は分散媒
体に可溶で69かつ分子が疎水性部分および少なくとも
1種の極性置換基によって特徴付けられる有機化合物で
ある。
る分散系は、固形の金属含有粒子および分散媒体のほか
、さらに第三成分を必要とする。この第三成分は分散媒
体に可溶で69かつ分子が疎水性部分および少なくとも
1種の極性置換基によって特徴付けられる有機化合物で
ある。
有機化合物の疎水性部分は炭化水素基、すなわち脂肪族
炭素原子数が少なくとも約20の高級炭化水素基である
。通常、炭化水素部分は脂肪族ま7’jtj環式脂肪族
炭化水素基であるが、しかし脂肪族またFi壌式脂肪族
置換芳香族炭化水素基もまた好適である。すなわち、有
機化合物の疎水性部分は極性置換基“″だけ少ない過塩
基化された有機物質の残基である0例えば、過塩基化さ
れるべき物質がカルーン酸、スルホンfI!またはリン
含有酸である場合、疎水性部分は酸機能の除去によって
生じることになる。同様に、過塩基化されるあるべき物
質がフェノール、ニトロ置換ポリオレフィンまたはアミ
ンである場合、有機化合物の疎水性部分は水酸基、ニト
ロ基またはアミノ基をそれぞれ除去して生じる基である
。有機化合物を過塩基化工程で使用される溶媒に可溶に
しかつ後に分散媒体に可溶にするのは分子の疎水性部分
である。
炭素原子数が少なくとも約20の高級炭化水素基である
。通常、炭化水素部分は脂肪族ま7’jtj環式脂肪族
炭化水素基であるが、しかし脂肪族またFi壌式脂肪族
置換芳香族炭化水素基もまた好適である。すなわち、有
機化合物の疎水性部分は極性置換基“″だけ少ない過塩
基化された有機物質の残基である0例えば、過塩基化さ
れるべき物質がカルーン酸、スルホンfI!またはリン
含有酸である場合、疎水性部分は酸機能の除去によって
生じることになる。同様に、過塩基化されるあるべき物
質がフェノール、ニトロ置換ポリオレフィンまたはアミ
ンである場合、有機化合物の疎水性部分は水酸基、ニト
ロ基またはアミノ基をそれぞれ除去して生じる基である
。有機化合物を過塩基化工程で使用される溶媒に可溶に
しかつ後に分散媒体に可溶にするのは分子の疎水性部分
である。
以後に記載の実施例において、分散系の第三成分(すな
わち、分散媒体に可溶であシ、かつ疎水性部分および極
性置換基を有する分子を有することt−特徴とする有機
化合物)は次式の石油スルホン酸カルシウムである。
わち、分散媒体に可溶であシ、かつ疎水性部分および極
性置換基を有する分子を有することt−特徴とする有機
化合物)は次式の石油スルホン酸カルシウムである。
(式中% R,は石油スルホ/酸の残基である)この場
合、分子の疎水性部分は石油スルホン酸の炭化水素部分
、すなわち、−R1である。極性置換基は金属塩部分す
カわち である。
合、分子の疎水性部分は石油スルホン酸の炭化水素部分
、すなわち、−R1である。極性置換基は金属塩部分す
カわち である。
明らかに、これら有機化合物の極性部分は上述の酸塩部
分などの極性置換基である。過塩基化されるべき物質が
、例えば、カルがキシ、スルフィノ、ヒドロキシスルホ
ニル、およヒリン含有酸基のような酸基または水酸基、
極性リン含有酸基またけ水酸基を過塩基化するのに使用
される塩基性金属化合物と反応する極性置換基全 を含有する場合、第三成分の極性置換基は当該反応によ
って形成される極性基である。かくの如く、極性置換基
は相応する酸金員塩基または水酸基金稿誘゛導体、例え
ば、アルカリ金属またはアルカリ土類金属のスルホネー
ト、カル?キシレート、スルフィネート、アルコレート
、マたはフェネートである・ 一方、過塩基化されるべき物質のいくつかは普通金属塩
基と反応しない極性置換基を含有していた。これら置換
基には、ニトロ、アミノ、クトカルカ寄シ、カルボアル
コキシなどがある。
分などの極性置換基である。過塩基化されるべき物質が
、例えば、カルがキシ、スルフィノ、ヒドロキシスルホ
ニル、およヒリン含有酸基のような酸基または水酸基、
極性リン含有酸基またけ水酸基を過塩基化するのに使用
される塩基性金属化合物と反応する極性置換基全 を含有する場合、第三成分の極性置換基は当該反応によ
って形成される極性基である。かくの如く、極性置換基
は相応する酸金員塩基または水酸基金稿誘゛導体、例え
ば、アルカリ金属またはアルカリ土類金属のスルホネー
ト、カル?キシレート、スルフィネート、アルコレート
、マたはフェネートである・ 一方、過塩基化されるべき物質のいくつかは普通金属塩
基と反応しない極性置換基を含有していた。これら置換
基には、ニトロ、アミノ、クトカルカ寄シ、カルボアル
コキシなどがある。
このタイプの過塩基化された物質から得た分散系におい
て、第三成分の極性置換基はもともと過塩基化されてい
た物質の開基と変らない。
て、第三成分の極性置換基はもともと過塩基化されてい
た物質の開基と変らない。
分散系の第三成分の種類は過塩基化された物IRt−調
整するのに使用された出発原料(すなわち、過塩基化さ
れるべき物質および金員塩基化合物)の種類によって決
まる。これら出発原料の種類が一旦わかると、コロイド
分散系の第三成分のもとの基が自動的に明らかにされる
。かくして、もとの物質の種類から分散系中の第三成分
の疎水性部分のもとの基は極性置換基が結合した物質の
その極性置換基を除いた残基であると容易に明らかにさ
れる。第三成分の極性置換基の種類は化学の問題として
明らかにされる。
整するのに使用された出発原料(すなわち、過塩基化さ
れるべき物質および金員塩基化合物)の種類によって決
まる。これら出発原料の種類が一旦わかると、コロイド
分散系の第三成分のもとの基が自動的に明らかにされる
。かくして、もとの物質の種類から分散系中の第三成分
の疎水性部分のもとの基は極性置換基が結合した物質の
その極性置換基を除いた残基であると容易に明らかにさ
れる。第三成分の極性置換基の種類は化学の問題として
明らかにされる。
過塩基化されるべき物質の極性基が金員塩基との反応を
受ける場合、例えば酸機能、水酸基などである場合、目
的の生成物の極性置換基はもとの置換基と金員塩基との
反応生成物に和尚する。他方、過塩基化されるべき物質
の極性置換基が金属塩基と反応しないものである場合、
第三成分の極性置換基はもとの置換基と同じである・ 先に述べたように、この第三成分はこれ自身金属含有粒
子のまわ9に配向してミセルコロイド粒子を形成できる
、従って、この第三成分は分散媒体に溶解した個々の液
体成分として分散系に存在できるか、娶るいはミセルコ
ロイド粒子の成分として金員含有粒子と会合することが
できる。
受ける場合、例えば酸機能、水酸基などである場合、目
的の生成物の極性置換基はもとの置換基と金員塩基との
反応生成物に和尚する。他方、過塩基化されるべき物質
の極性置換基が金属塩基と反応しないものである場合、
第三成分の極性置換基はもとの置換基と同じである・ 先に述べたように、この第三成分はこれ自身金属含有粒
子のまわ9に配向してミセルコロイド粒子を形成できる
、従って、この第三成分は分散媒体に溶解した個々の液
体成分として分散系に存在できるか、娶るいはミセルコ
ロイド粒子の成分として金員含有粒子と会合することが
できる。
大まかに言えば、本発明の組成物を調製するに有用な非
ニユートン系コロイド分散系は次の2段工程によって調
製される。その第一工程では、「過塩基化された(ov
er bas@d)J s r超塩基化された」または
「過多塩基化された」有機化合物の単−相均一々ニュー
トンの分散系が「転化剤」、通常、活性水素含有化合物
によって均質化されてこの分散系を非二ニートン流特性
金示す分散系に変換する。次いで、第二工程では、これ
by換された系を金属含有反応剤および酸性物質の添加
によシ処理して目的の分散系の金員比を増加させかつ塩
基中和数を減少させる。この処理により、単一相系は本
発明の塗膜形成組成物と共に利用される非二&−)yコ
ロイド分散系に変換される。
ニユートン系コロイド分散系は次の2段工程によって調
製される。その第一工程では、「過塩基化された(ov
er bas@d)J s r超塩基化された」または
「過多塩基化された」有機化合物の単−相均一々ニュー
トンの分散系が「転化剤」、通常、活性水素含有化合物
によって均質化されてこの分散系を非二ニートン流特性
金示す分散系に変換する。次いで、第二工程では、これ
by換された系を金属含有反応剤および酸性物質の添加
によシ処理して目的の分散系の金員比を増加させかつ塩
基中和数を減少させる。この処理により、単一相系は本
発明の塗膜形成組成物と共に利用される非二&−)yコ
ロイド分散系に変換される。
「過塩基化された」、「超塩基化された」および「過多
塩基化された」という語は一般に潤滑油組成物中の清浄
剤および/′または分散剤として用いられ九周知の部類
の金員含有物質には普通の用語である。これら過塩基化
された物質はまた「錯体」、「金属錯体」、「高金属含
有塩」などとも称する。過塩基化された物質は金属およ
び金員と反応した特定の有機化合物、例。
塩基化された」という語は一般に潤滑油組成物中の清浄
剤および/′または分散剤として用いられ九周知の部類
の金員含有物質には普通の用語である。これら過塩基化
された物質はまた「錯体」、「金属錯体」、「高金属含
有塩」などとも称する。過塩基化された物質は金属およ
び金員と反応した特定の有機化合物、例。
えはカルーン酸またはスルホン酸の化学量論により存在
する金員の過剰含有量の存在によって尊徴付けられる。
する金員の過剰含有量の存在によって尊徴付けられる。
かくして、モノスルホン酸1
−8−OH
髄
が塩基性金員化合物、例えば水酸化カルシウムによりて
中和されるならば、生成する「正常の」金員塩は酸、例
えば の各当量あたfi1当量のカルシウムを含有することに
なる。しかしながら、周知のように、化学量論量以上の
金員を含有する生成物の不活性有機液体溶液を生じる樵
々の方法が利用可能である。これら生成物の溶液はここ
では過塩基化された物質と称する。これら過程につづい
て、スルホン酸あるいはそのアルカリ金属塩またはアル
カリ土類金属塩は金属塩基と反応でき、その生成物はW
I!を中和するに必要な金属より過剰量の金員、例えば
、正常な塩に存在する金属の4.5倍量はどの金員、す
なわち3.5当量過剰な金属を含有すること′1になる
。実際の化学童論的金属過剰はかなシ、例えば、反応、
工程条件などによって決まる約0.1当量から約30ま
たはそれ以上の当量まで変化することが可能である・本
発明に使用される非二為−トン分散系を調製するための
中間体として用いられるこれら過塩基化物質は過塩基化
される物質の各atあたり約3.5から約30またはそ
れ以上の当量までの金員を含有することになる。
中和されるならば、生成する「正常の」金員塩は酸、例
えば の各当量あたfi1当量のカルシウムを含有することに
なる。しかしながら、周知のように、化学量論量以上の
金員を含有する生成物の不活性有機液体溶液を生じる樵
々の方法が利用可能である。これら生成物の溶液はここ
では過塩基化された物質と称する。これら過程につづい
て、スルホン酸あるいはそのアルカリ金属塩またはアル
カリ土類金属塩は金属塩基と反応でき、その生成物はW
I!を中和するに必要な金属より過剰量の金員、例えば
、正常な塩に存在する金属の4.5倍量はどの金員、す
なわち3.5当量過剰な金属を含有すること′1になる
。実際の化学童論的金属過剰はかなシ、例えば、反応、
工程条件などによって決まる約0.1当量から約30ま
たはそれ以上の当量まで変化することが可能である・本
発明に使用される非二為−トン分散系を調製するための
中間体として用いられるこれら過塩基化物質は過塩基化
される物質の各atあたり約3.5から約30またはそ
れ以上の当量までの金員を含有することになる。
本明細書において、「過塩基化された」という語は化学
量論的過剰の金属を含有する物質を示すのに使用される
ので、上述のように、当該分野において過塩基化、超塩
基化、過多塩基化などと称せられた物質を含んでいる。
量論的過剰の金属を含有する物質を示すのに使用される
ので、上述のように、当該分野において過塩基化、超塩
基化、過多塩基化などと称せられた物質を含んでいる。
用語「金員比」は従来技術およびここでは、過塩基化物
(例えば、金属スルホネートまたはカルがキシレート)
中の金員の全化学当量と、過塩基化されるべき有機物質
(例えば、スルホン酸またはカルぎン酸)と金属含有反
応剤(例えば、水酸化カルシウム、酸化・ぐリウ五など
)とのこれら両者の公知の化学反応性および化学量論に
従っての反応において生じると予期□される生成物中の
金員の化学商量との比を示すものである。かくして、上
述の正常なスルホン酸カルシウム塩においては、金員比
が1でTo夛、過塩基化されたスルホン酸塩においては
金員比が4.5である。明らかに、過塩基化されるべき
物質中に金員と反応できる1種以上の化合物が存在する
場合、生成物の「金員比」は過塩基化生成物中の金属の
当量数がある単一成分またはこの様な成分すべての組合
せにつき存在すると予期される当量数に匹敵するかどう
かによって決まることになる。
(例えば、金属スルホネートまたはカルがキシレート)
中の金員の全化学当量と、過塩基化されるべき有機物質
(例えば、スルホン酸またはカルぎン酸)と金属含有反
応剤(例えば、水酸化カルシウム、酸化・ぐリウ五など
)とのこれら両者の公知の化学反応性および化学量論に
従っての反応において生じると予期□される生成物中の
金員の化学商量との比を示すものである。かくして、上
述の正常なスルホン酸カルシウム塩においては、金員比
が1でTo夛、過塩基化されたスルホン酸塩においては
金員比が4.5である。明らかに、過塩基化されるべき
物質中に金員と反応できる1種以上の化合物が存在する
場合、生成物の「金員比」は過塩基化生成物中の金属の
当量数がある単一成分またはこの様な成分すべての組合
せにつき存在すると予期される当量数に匹敵するかどう
かによって決まることになる。
一般に、これら中間体の過塩基化物質は次の(1)〜(
4)の481の物質よシなる反応混合物を処理すること
によって自製される。(1)過塩基化されるべき有機物
質、(2)この有機物質用の少なくとも1種の不活性な
有機溶媒よシ主としてなる反応媒体、(3)化学量的過
剰の金属塩、および(4)酸性物質を有する促進剤。過
ベース化物質ならびに極めて異表る部類の過塩基化物質
を調製する方法は従来技術において周知であり、例えば
次の米国特許に開示されている:2,616,904;
2.616,905:2,616,906;2,616
,911 ;2,616,924;2.616,925
;2,617,049;2,695,910:2,72
3.234:2.723.235;2,723.236
:2,760,970;2,767.164;2.76
7.209:2,777.874;2,798.852
;2,839,470;2.856,359;2,85
9,360;2,856,361 ;2,861.95
1 ;2.883,340 ; 2,915.517
; 2,959,551 : 2,968,642 ;
2.971,014;2,989,463:3.001
,981 ;3.027,325 ;3.070,58
1 ;3,108,960;3,147,232;3,
133,019;3.146,201 ;3.152,
991 :3.155,616 ;3.170,8串0
;3.170.881 ;3.172,855 ;3.
194,823 ;3.223.630 ;3.232
.883;3.242,079;3.242,080;
3.250,710;3.256,186 ; 3.2
74,135゜これら特許は方法、過塩基化されること
ができる物質、適当な金属塩基、促進剤および酸性物質
、ならびに本発明の分散系を生成するのに有用な多種の
特定の過塩基化生成物を開示しており、ここに参考まで
に記載しておく。
4)の481の物質よシなる反応混合物を処理すること
によって自製される。(1)過塩基化されるべき有機物
質、(2)この有機物質用の少なくとも1種の不活性な
有機溶媒よシ主としてなる反応媒体、(3)化学量的過
剰の金属塩、および(4)酸性物質を有する促進剤。過
ベース化物質ならびに極めて異表る部類の過塩基化物質
を調製する方法は従来技術において周知であり、例えば
次の米国特許に開示されている:2,616,904;
2.616,905:2,616,906;2,616
,911 ;2,616,924;2.616,925
;2,617,049;2,695,910:2,72
3.234:2.723.235;2,723.236
:2,760,970;2,767.164;2.76
7.209:2,777.874;2,798.852
;2,839,470;2.856,359;2,85
9,360;2,856,361 ;2,861.95
1 ;2.883,340 ; 2,915.517
; 2,959,551 : 2,968,642 ;
2.971,014;2,989,463:3.001
,981 ;3.027,325 ;3.070,58
1 ;3,108,960;3,147,232;3,
133,019;3.146,201 ;3.152,
991 :3.155,616 ;3.170,8串0
;3.170.881 ;3.172,855 ;3.
194,823 ;3.223.630 ;3.232
.883;3.242,079;3.242,080;
3.250,710;3.256,186 ; 3.2
74,135゜これら特許は方法、過塩基化されること
ができる物質、適当な金属塩基、促進剤および酸性物質
、ならびに本発明の分散系を生成するのに有用な多種の
特定の過塩基化生成物を開示しており、ここに参考まで
に記載しておく。
過塩基化された有機物質の1要麦特性は過塩基化法に利
用された特定反応媒体における溶解性である。予め使用
された反応が通常石油留分、特に鉱油を含有した場合、
これら有機物質は一般に油溶性でTo−)た。しかしな
がら、他の反応媒体が用いられる場合(例えば、芳香族
炭化水素類、脂肪族炭化水素類、灯油など)、V1m物
質けその反応媒体に可溶である限シ、鉱油に可溶である
ことは必要ではない、明らかに、鉱油に可溶である多く
の有機物質は示された他の好適な反応媒体の多くに可溶
である6反応媒体は通常、コロイド分散系の分散媒体か
あるいは反応媒体の少なくとも一成分になプ、これは追
加の不活性有機液体が反応媒体または分散媒体の一部と
して添加されるかどうかによって決まる。
用された特定反応媒体における溶解性である。予め使用
された反応が通常石油留分、特に鉱油を含有した場合、
これら有機物質は一般に油溶性でTo−)た。しかしな
がら、他の反応媒体が用いられる場合(例えば、芳香族
炭化水素類、脂肪族炭化水素類、灯油など)、V1m物
質けその反応媒体に可溶である限シ、鉱油に可溶である
ことは必要ではない、明らかに、鉱油に可溶である多く
の有機物質は示された他の好適な反応媒体の多くに可溶
である6反応媒体は通常、コロイド分散系の分散媒体か
あるいは反応媒体の少なくとも一成分になプ、これは追
加の不活性有機液体が反応媒体または分散媒体の一部と
して添加されるかどうかによって決まる。
過塩基化されることができる;aS物質は一般に油溶性
有機酸でToシ、この有機酸には、ホスホラス(リン含
有)s2、チオホスホラス酸、硫黄酸、カル♂ン一、チ
オカル?ン酸など、ならびにそれらの相応するチルカリ
金緘塩およびアルカリ土類金−塩がある。これら部類の
有機酸の代表例ならびに他の肩磯識、例えば窒素酸、砒
素酸などの代表例はこれら有機酸から過塩基化生成物+
cIiIlI製する方法と共に上記引用の特許に開示さ
れておシ、ここに参考までに記載しておく、米国%lf
f−第2,777,874号は本発明の樹脂組成物に使
用する分散系に変換されることができる過塩基化物質を
vI4製するに適し九有機酸を確−している、同様に、
米国特許第2,616,904号、2,695,910
号、2,767,164号、2,767,209号、3
.147,232号、3,274,135号などは過塩
基化物質1kvIA製するに適した多種の有機酸ならび
にこの棟の酸からall製された過塩基化生成物の代表
例を開示している。酸がポリオレフィン類から調製され
たホスホラス酸、チオホスホラス酸および硫黄酸の組合
せである過塩基酸は米国特許第2.883.340号、
2,915,517号、3,001.981号、3.1
08,960号および3,232,883号に開示され
ている。過塩基化フェネート類は米国%奸第2.959
,551号、過塩基化ケトン類は米国特許第2.798
,852号に開示されている。エステル類、アミン類、
アミド類、アルコール類、エーテル類、スルフィド類、
スルホキシ部類などの油溶性、金属非含有、非互変異性
的に中性かつ塩基性有機極性化合物から得られる多種の
過塩基化物質は米国特許第2,968,642号、第2
,971,014号、および第2,989,463号に
開示されている。過塩基化されることができる他の部類
の物質は油溶性ニトロ−置換脂肪族炭化水素類、特にポ
リエチレン、ポリエチレン、ポリイソブチレンなどのニ
トロ−置換ポリオレフィン類である。このタイプの物質
は米国特許1!2,959,551号に説明されている
。同様に、グロビレンジアミンま友はN−アル中ル化グ
ロビレンジアミンなどのアル中しンボリアミン類とホル
ムアルデヒドまたはホルムアルデヒド生成化合物(例え
ば、パラホルムアルデヒド)との油溶性反応生成物は過
塩基化されることができる。過塩基化するに適した他の
化合物は上記引用特許に開示されているかあるいは尚該
分野で周知である。
有機酸でToシ、この有機酸には、ホスホラス(リン含
有)s2、チオホスホラス酸、硫黄酸、カル♂ン一、チ
オカル?ン酸など、ならびにそれらの相応するチルカリ
金緘塩およびアルカリ土類金−塩がある。これら部類の
有機酸の代表例ならびに他の肩磯識、例えば窒素酸、砒
素酸などの代表例はこれら有機酸から過塩基化生成物+
cIiIlI製する方法と共に上記引用の特許に開示さ
れておシ、ここに参考までに記載しておく、米国%lf
f−第2,777,874号は本発明の樹脂組成物に使
用する分散系に変換されることができる過塩基化物質を
vI4製するに適し九有機酸を確−している、同様に、
米国特許第2,616,904号、2,695,910
号、2,767,164号、2,767,209号、3
.147,232号、3,274,135号などは過塩
基化物質1kvIA製するに適した多種の有機酸ならび
にこの棟の酸からall製された過塩基化生成物の代表
例を開示している。酸がポリオレフィン類から調製され
たホスホラス酸、チオホスホラス酸および硫黄酸の組合
せである過塩基酸は米国特許第2.883.340号、
2,915,517号、3,001.981号、3.1
08,960号および3,232,883号に開示され
ている。過塩基化フェネート類は米国%奸第2.959
,551号、過塩基化ケトン類は米国特許第2.798
,852号に開示されている。エステル類、アミン類、
アミド類、アルコール類、エーテル類、スルフィド類、
スルホキシ部類などの油溶性、金属非含有、非互変異性
的に中性かつ塩基性有機極性化合物から得られる多種の
過塩基化物質は米国特許第2,968,642号、第2
,971,014号、および第2,989,463号に
開示されている。過塩基化されることができる他の部類
の物質は油溶性ニトロ−置換脂肪族炭化水素類、特にポ
リエチレン、ポリエチレン、ポリイソブチレンなどのニ
トロ−置換ポリオレフィン類である。このタイプの物質
は米国特許1!2,959,551号に説明されている
。同様に、グロビレンジアミンま友はN−アル中ル化グ
ロビレンジアミンなどのアル中しンボリアミン類とホル
ムアルデヒドまたはホルムアルデヒド生成化合物(例え
ば、パラホルムアルデヒド)との油溶性反応生成物は過
塩基化されることができる。過塩基化するに適した他の
化合物は上記引用特許に開示されているかあるいは尚該
分野で周知である。
コロイド分散系に分散媒体として使用の有機液体は過塩
基化法用の溶媒として兼用されることができる。
基化法用の溶媒として兼用されることができる。
過塩基化物質の調製に使用の金員化合物は周期律表1−
A族および■−A族の金属の塩基性塩であるが、しかし
鉛、亜鉛、マンガンなど他の金属も過塩基化物質の調製
に使用されることができる。塩のアニオン部分は上記引
用時計に開示されているように、ヒドロキシ、オキサイ
ド、カーがネート、水素カーゲネート、ニトレート、ス
ルファイト、水素スルファイト、ハライド、アミド、ス
ルフェートなどが可能である。
A族および■−A族の金属の塩基性塩であるが、しかし
鉛、亜鉛、マンガンなど他の金属も過塩基化物質の調製
に使用されることができる。塩のアニオン部分は上記引
用時計に開示されているように、ヒドロキシ、オキサイ
ド、カーがネート、水素カーゲネート、ニトレート、ス
ルファイト、水素スルファイト、ハライド、アミド、ス
ルフェートなどが可能である。
本発明の目的のために、好ましい過塩基化物質はアルカ
リ土類金属のオ中サイド、ヒドロオ今サイド、およびア
ルカリ土類金属低アルコ中シトなどのアルコレートから
調製される0本発明の塗料組成物の調製に有用な最も好
ましい非晶1−トンコロイド分散系は金員としてカルシ
ウムおよび/ま九はバリウムを含有する過塩基化物質か
ら得たものである・ 促進剤、すなわち過塩基化物質への過剰金属の混入管可
能にする物質けまた非常に種々のものがあり、上記引用
特許に示されるように当該分野で周知である。好適な促
進剤については米国特許第2,777,874号、2,
695,910号および2.616,904号に特に包
括的に論じられている。
リ土類金属のオ中サイド、ヒドロオ今サイド、およびア
ルカリ土類金属低アルコ中シトなどのアルコレートから
調製される0本発明の塗料組成物の調製に有用な最も好
ましい非晶1−トンコロイド分散系は金員としてカルシ
ウムおよび/ま九はバリウムを含有する過塩基化物質か
ら得たものである・ 促進剤、すなわち過塩基化物質への過剰金属の混入管可
能にする物質けまた非常に種々のものがあり、上記引用
特許に示されるように当該分野で周知である。好適な促
進剤については米国特許第2,777,874号、2,
695,910号および2.616,904号に特に包
括的に論じられている。
これらには、好ましいアルコール系およびフ。
ノール系促進剤がある。フルコール系促進剤には、メタ
ノール、エタノール、アミルアルコール、オクタツール
、イソグロパノール、およびこれらの混合物などの炭素
原子数1〜約20のアルカノール類がある。フェノール
系促進剤には、多種のヒドロキシ置換ベンゼン類および
ナフタレン類がある0%に有用な部類のフェノール類は
米国特許第2,777,874号に挙げられているタイ
プのアル中ル化フェノール類、例えば、ヘゲチルフェノ
ール類、オクチルフェノール類、およびノニルフェノー
ル類である0種々の促進剤の混合物が使用されることも
ある・ 好適′&!I性物質もまた上記引用特許、例えば第2,
616,904号に開示されている。有用な酸性物質の
公知部類に含まれるものにはギ酸、酢酸、硝酸、硫酸、
塩化水素酸、臭化水嵩酸、カルパミ/#、置換カルバミ
ン酸などの液体酸がある。
ノール、エタノール、アミルアルコール、オクタツール
、イソグロパノール、およびこれらの混合物などの炭素
原子数1〜約20のアルカノール類がある。フェノール
系促進剤には、多種のヒドロキシ置換ベンゼン類および
ナフタレン類がある0%に有用な部類のフェノール類は
米国特許第2,777,874号に挙げられているタイ
プのアル中ル化フェノール類、例えば、ヘゲチルフェノ
ール類、オクチルフェノール類、およびノニルフェノー
ル類である0種々の促進剤の混合物が使用されることも
ある・ 好適′&!I性物質もまた上記引用特許、例えば第2,
616,904号に開示されている。有用な酸性物質の
公知部類に含まれるものにはギ酸、酢酸、硝酸、硫酸、
塩化水素酸、臭化水嵩酸、カルパミ/#、置換カルバミ
ン酸などの液体酸がある。
酢酸は非常に有用な酸性物質であるが、しかしHCl
、 So 、 80 、 Co2. N20.など
無a酸性物3 質も普通酸性物質として用いられる。最も好ましい酸性
物質は二酸化炭素および酢酸である。
、 So 、 80 、 Co2. N20.など
無a酸性物3 質も普通酸性物質として用いられる。最も好ましい酸性
物質は二酸化炭素および酢酸である。
過塩基化中間体の調製には、過塩基化されるべき物質、
この物質用の不活性な非極性有機溶媒、金属塩基、促進
剤および酸性物質が互いに混合されて、化学反応が起こ
る。その結果生じる過塩基化生成物の正確な性質は知ら
れていない、しかしながら、本明細書の目的のためには
、溶媒と、(1)金属塩基、酸性物質および過塩基化さ
れる物質から形成され九金−錯体および/または(2)
II性物質と金属塩基および上記過塩基化されるべき物
質との反応によりて形成され九非晶質金属塩、これら(
1)および(2)のいずれもかまたはいずれかとの単−
相均質混合物として十分に説明されることができる。か
くして、鉱油が反応媒体として、石油スルホン酸が過ベ
ース化される物質として% Ca(OH)2が金属塩基
として、および二酸化炭素が敵性物質として使用される
場合、その結果生じる過塩基化物質は本発明の目的の丸
めに、rIit注物質と、金属塩基と、石油スルホ/酸
とのいずれかの金員含有一体(複合体)の油溶液として
、おるいは非晶質炭酸カルシウムと石油スルホン酸カル
シウム塩との油溶液として説明されることができる。過
塩基化物質は周知であるので、これらがここで用いられ
る分散系の調製において中間体としてのみ使用される場
合け、過塩基化物質の正確な性質は本発明には重要でな
い。
この物質用の不活性な非極性有機溶媒、金属塩基、促進
剤および酸性物質が互いに混合されて、化学反応が起こ
る。その結果生じる過塩基化生成物の正確な性質は知ら
れていない、しかしながら、本明細書の目的のためには
、溶媒と、(1)金属塩基、酸性物質および過塩基化さ
れる物質から形成され九金−錯体および/または(2)
II性物質と金属塩基および上記過塩基化されるべき物
質との反応によりて形成され九非晶質金属塩、これら(
1)および(2)のいずれもかまたはいずれかとの単−
相均質混合物として十分に説明されることができる。か
くして、鉱油が反応媒体として、石油スルホン酸が過ベ
ース化される物質として% Ca(OH)2が金属塩基
として、および二酸化炭素が敵性物質として使用される
場合、その結果生じる過塩基化物質は本発明の目的の丸
めに、rIit注物質と、金属塩基と、石油スルホ/酸
とのいずれかの金員含有一体(複合体)の油溶液として
、おるいは非晶質炭酸カルシウムと石油スルホン酸カル
シウム塩との油溶液として説明されることができる。過
塩基化物質は周知であるので、これらがここで用いられ
る分散系の調製において中間体としてのみ使用される場
合け、過塩基化物質の正確な性質は本発明には重要でな
い。
酸性物質を反応混合物の残部と接触させる温度はほとん
ど使用される促進剤によって決まる。
ど使用される促進剤によって決まる。
フェノール性促進剤の場合、温度は普通的80゜〜30
0℃の一範iであシ、好ましくは約り00℃〜約200
℃の範凹である。促進剤としてアルコールま九はメルカ
プタンが使用されるときは、温度は普通反応混合物の還
流温度を越えなく、好筐しくけ約100℃を越えない。
0℃の一範iであシ、好ましくは約り00℃〜約200
℃の範凹である。促進剤としてアルコールま九はメルカ
プタンが使用されるときは、温度は普通反応混合物の還
流温度を越えなく、好筐しくけ約100℃を越えない。
上記の点を考慮して、過塩基化物質が促進剤のすべてま
たは一部金保持することは明らかとなる。すなわち、促
進剤が揮発性でない場合、あるいは過塩基化物質から容
易に除去可能である場合、少なくともいくらかの促進剤
が過塩基化生成物中に残る。従りて、この様な生成物か
ら製造される分散系もまた促進剤を含有する。
たは一部金保持することは明らかとなる。すなわち、促
進剤が揮発性でない場合、あるいは過塩基化物質から容
易に除去可能である場合、少なくともいくらかの促進剤
が過塩基化生成物中に残る。従りて、この様な生成物か
ら製造される分散系もまた促進剤を含有する。
分゛牧系を調製するのに使用された過ペース化物質中の
促進剤の有無、および同様に、コロイド分欽糸自身中の
促進剤の有無は本発明の重要な面ではない、明らかに、
低級アルカノール、例えば、メタノール、エタノールな
ど揮発性促進剤を、これが分散系の形成前ま九は形成後
に容易に除去できるように選択することは尚業者の選択
範囲内である。
促進剤の有無、および同様に、コロイド分欽糸自身中の
促進剤の有無は本発明の重要な面ではない、明らかに、
低級アルカノール、例えば、メタノール、エタノールな
ど揮発性促進剤を、これが分散系の形成前ま九は形成後
に容易に除去できるように選択することは尚業者の選択
範囲内である。
本発明の分散系の調製に出発原料として使用〈は少なく
とも2oの脂肪族炭素を含有するものであるが、しかし
酸分子がフェニル、ナフチルなどの芳香環を含むならば
、脂肪族炭素数が8はどの有機酸でもよい、これら過ペ
ース化物質を調製するのに適した代表的な有機酸は上記
引用特許に詳細に論じられ、確認されている。
とも2oの脂肪族炭素を含有するものであるが、しかし
酸分子がフェニル、ナフチルなどの芳香環を含むならば
、脂肪族炭素数が8はどの有機酸でもよい、これら過ペ
ース化物質を調製するのに適した代表的な有機酸は上記
引用特許に詳細に論じられ、確認されている。
特に、第2,616,904号オヨび第2,777.8
74号は多種の非常に適した有機酸を開示している。
74号は多種の非常に適した有機酸を開示している。
経済性および性能の理由で、過塩−化油溶性カルゴン酸
およびスルホン酸は特に適している。
およびスルホン酸は特に適している。
カルがン酸の例としては、パル建゛テレ酸、ステアリン
酸、ンリステン酸、オレイン酸、リルイン酸、ベヘン酸
、ヘキナトリアコンクン酸、テトラグルピレン−置換グ
ルタル酸?リイソプ、テン(分子量5000)−置換コ
ハク酸、ポリlロビレン(分子量io、ooo)−置換
コハク酸、オクタデシル−置換アジ♂ン酸、りpロステ
プリン酸、p−メチルステアリン酸、ジク四pステアリ
ン酸、ステアリル安息香酸、エイコサン−置換ナフトエ
酸、ジラウリル−デカヒドロ−ナフタレンカルがン酸、
これら酸の混合物、これらのアルカリ金属塩およびアル
カリ土類金属塩、および/またはこれらの無水物などが
挙げられる。油溶性スルホン酸のうち、モノ−。
酸、ンリステン酸、オレイン酸、リルイン酸、ベヘン酸
、ヘキナトリアコンクン酸、テトラグルピレン−置換グ
ルタル酸?リイソプ、テン(分子量5000)−置換コ
ハク酸、ポリlロビレン(分子量io、ooo)−置換
コハク酸、オクタデシル−置換アジ♂ン酸、りpロステ
プリン酸、p−メチルステアリン酸、ジク四pステアリ
ン酸、ステアリル安息香酸、エイコサン−置換ナフトエ
酸、ジラウリル−デカヒドロ−ナフタレンカルがン酸、
これら酸の混合物、これらのアルカリ金属塩およびアル
カリ土類金属塩、および/またはこれらの無水物などが
挙げられる。油溶性スルホン酸のうち、モノ−。
ジーおよびトリー脂肪族炭化水素置換アリルスルホン酸
および石油スルホン酸(ベト−スルホン酸)は特に好ま
しい。好適なスルホン酸の代表例としては、マホガエス
ルホン酸、ペトロラタムスルホン酸、モノエイコサン−
置換ナフタレンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン
酸、ジノニルベンゼンスルホン酸、ジノニルベンゼンス
ルホン酸、セチルク0田ペンヤンスルホン酸、ジラウリ
ルα−す7タレンスルホン酸、分子量1500のIリイ
ノブタジエンをクロースルホン酸で処理することによっ
て得られたスルホン酸、ニトロナフタレンスルホン酸、
/中2フィンワックススルホン酸、セチルシフ四ペンタ
ンスルホン酸、ラウリル−シクロヘキサンスルホン酸、
SVエチレン(分子1t75G)スルホン酸などが挙げ
られる。明らかに、アリールスルホン酸上の脂肪族基の
大きさおよび数は当該酸を可溶性とするに充分なもので
ある。普通、脂肪族基は脂肪族全炭素数が少なくと41
2であるようなアルキル基および/iたはアルケニル基
である。
および石油スルホン酸(ベト−スルホン酸)は特に好ま
しい。好適なスルホン酸の代表例としては、マホガエス
ルホン酸、ペトロラタムスルホン酸、モノエイコサン−
置換ナフタレンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン
酸、ジノニルベンゼンスルホン酸、ジノニルベンゼンス
ルホン酸、セチルク0田ペンヤンスルホン酸、ジラウリ
ルα−す7タレンスルホン酸、分子量1500のIリイ
ノブタジエンをクロースルホン酸で処理することによっ
て得られたスルホン酸、ニトロナフタレンスルホン酸、
/中2フィンワックススルホン酸、セチルシフ四ペンタ
ンスルホン酸、ラウリル−シクロヘキサンスルホン酸、
SVエチレン(分子1t75G)スルホン酸などが挙げ
られる。明らかに、アリールスルホン酸上の脂肪族基の
大きさおよび数は当該酸を可溶性とするに充分なもので
ある。普通、脂肪族基は脂肪族全炭素数が少なくと41
2であるようなアルキル基および/iたはアルケニル基
である。
この好ましい過塩基化カルがン酸およびスルホン酸部類
の範囲では、バリウムおよびカルシウムで過塩基化され
た篭ノー、ジー、およびトリーアル中ル化ベンゼンおよ
びナフタレン(それらのハロダン化物も含む)、ペトロ
スルホン酸類および高級脂肪酸類が特に好ましい。合成
的に生成したアルキル化ベンゼンおよびナフタレンのス
ルホン酸類の代表例には炭素原子数が8〜約30のアル
キル置換基を含有するものがある・この様な酸としては
、ジ−イソドデシル−ベンゼンスルホン酸、ワックス置
換フェノールスルホン酸、4リプデン置換スルホン酸、
セチルークロロペンヤンスルホン酸、ソー七チルナフタ
レンスルホン酸、ステアリルナフタレンスルホン酸、ジ
−ラウリルジフェニルエーテルスルホン酸、ジ−セチル
ナフタレンスルホン酸、ジ−ラウリルジフェニルエーテ
ルスルホン酸、ジイソノニルベンゼンスルホン酸、ジー
イソオクタrシルベン讐ンスルホン彎、ステアリルナフ
チレンスルホン酸などが挙げられる0石油ス□ ルホン
酸は上記の特許に説明されているように過塩基化技術の
出現以来、過塩基化生成物の調製に出発原料として使用
されてきた周知であると認められる部類の物質である。
の範囲では、バリウムおよびカルシウムで過塩基化され
た篭ノー、ジー、およびトリーアル中ル化ベンゼンおよ
びナフタレン(それらのハロダン化物も含む)、ペトロ
スルホン酸類および高級脂肪酸類が特に好ましい。合成
的に生成したアルキル化ベンゼンおよびナフタレンのス
ルホン酸類の代表例には炭素原子数が8〜約30のアル
キル置換基を含有するものがある・この様な酸としては
、ジ−イソドデシル−ベンゼンスルホン酸、ワックス置
換フェノールスルホン酸、4リプデン置換スルホン酸、
セチルークロロペンヤンスルホン酸、ソー七チルナフタ
レンスルホン酸、ステアリルナフタレンスルホン酸、ジ
−ラウリルジフェニルエーテルスルホン酸、ジ−セチル
ナフタレンスルホン酸、ジ−ラウリルジフェニルエーテ
ルスルホン酸、ジイソノニルベンゼンスルホン酸、ジー
イソオクタrシルベン讐ンスルホン彎、ステアリルナフ
チレンスルホン酸などが挙げられる0石油ス□ ルホン
酸は上記の特許に説明されているように過塩基化技術の
出現以来、過塩基化生成物の調製に出発原料として使用
されてきた周知であると認められる部類の物質である。
石油スルホン酸は精製i九は半精製石油類を濃硫酸また
は発煙硫酸で処理することによりて得られる。これら酸
はスラ・ジを沈降除去後オイー中にi留する。これら石
2油スルホン酸は、これらの調製原料である石油1オイ
ルの性質によって決まるが、油溶性アルカンスルホン酸
類、シクロアルキルスルホン酸類およびシクロアルケン
スルホン酸類などのアルキル置換環式脂肪族スルホン酸
類、および単一および縮合芳香族核を含むアルキル、ア
ルカリルまた社アラルキル置換炭化水素芳香族スルホン
酸類並びにその部分ハ■rン化物である。仁の様な石油
スルホン酸の例には、マホガニスルホン酸、ホワイトオ
イルスルホン酸、ペトロラタムスルホン酸、石油ナスタ
レンスルホン酸などがある。このIfIK好ましい部類
の脂肪族脂肪酸に件、炭素原子数12〜約30の飽和お
よび不飽和高級脂肪酸類がある。これら脂肪酸の代表例
としては、2ウリン酸、ノナルミチン酸、オレイン酸、
リルディ、り(11mol@11g)、酸、リルン酸、
オレオ−ステアリン酸、ステアリン酸、ぼりステン酸、
ウンデカリン酸、α−クロロステアリン酸、およびα−
ニトロラウリン酸などが挙げられる。
は発煙硫酸で処理することによりて得られる。これら酸
はスラ・ジを沈降除去後オイー中にi留する。これら石
2油スルホン酸は、これらの調製原料である石油1オイ
ルの性質によって決まるが、油溶性アルカンスルホン酸
類、シクロアルキルスルホン酸類およびシクロアルケン
スルホン酸類などのアルキル置換環式脂肪族スルホン酸
類、および単一および縮合芳香族核を含むアルキル、ア
ルカリルまた社アラルキル置換炭化水素芳香族スルホン
酸類並びにその部分ハ■rン化物である。仁の様な石油
スルホン酸の例には、マホガニスルホン酸、ホワイトオ
イルスルホン酸、ペトロラタムスルホン酸、石油ナスタ
レンスルホン酸などがある。このIfIK好ましい部類
の脂肪族脂肪酸に件、炭素原子数12〜約30の飽和お
よび不飽和高級脂肪酸類がある。これら脂肪酸の代表例
としては、2ウリン酸、ノナルミチン酸、オレイン酸、
リルディ、り(11mol@11g)、酸、リルン酸、
オレオ−ステアリン酸、ステアリン酸、ぼりステン酸、
ウンデカリン酸、α−クロロステアリン酸、およびα−
ニトロラウリン酸などが挙げられる。
好ましいスルホン酸およびカルがン酸類の代表例によっ
て示されるように、これら酸はハロ、ニトロ、アルコキ
シ、ヒドキキシなどの非炭化水素置換基を含有してもよ
い。
て示されるように、これら酸はハロ、ニトロ、アルコキ
シ、ヒドキキシなどの非炭化水素置換基を含有してもよ
い。
本発明に使用される非晶、−トンコロイド分散系を調製
するのに使用される過塩基化中間体は少なくとも約3.
5、好ましくM少なくとも約5.5の金属比を有するこ
とが望°ましい、#に好適な部類の好ましいスルホン酸
過塩基化物質は少なくとも約7.0の金属比を有する0
通常、過塩基化中間体の最大金属比は約30を越えない
、そしてほとんどの場合、約20よシ大きくない。
するのに使用される過塩基化中間体は少なくとも約3.
5、好ましくM少なくとも約5.5の金属比を有するこ
とが望°ましい、#に好適な部類の好ましいスルホン酸
過塩基化物質は少なくとも約7.0の金属比を有する0
通常、過塩基化中間体の最大金属比は約30を越えない
、そしてほとんどの場合、約20よシ大きくない。
本発明の塗料組成物に利用される非晶、−トンコロイド
系の調製に使用される過塩基化物質は約10−〜約70
重量−の金属含有成分を含有している。これら金属含有
成分の正確な性質は知られていない。金属塩基、酸性物
質および過塩基化される有機物質は過塩基化物質の金属
含有成分である金属錯体を形成するという理論が立てら
れる。゛他方、金属塩基および酸性物質は不活性有機反
応媒体および上記の過塩基化されるべき物質に溶解する
非晶質金属化合物を形成することもまた仮定された。過
塩基化される物質はそ、れ自身金属含有化合物、例えば
、カルがン酸またはスルホン酸の金属塩でありてもよい
。この様な場合、過塩基化物質の金属含有成分は非晶質
化合物および酸塩の両方である。これら過塩基化物質の
正確表性質はこれら物質が中間体としてのみ使用される
ので明らかに本発明では重要でない、過塩基化物質の残
部は主として不活性有機反応媒体と過塩基化生成物から
除去されない促進剤とよシなる。この適用の目的で、過
塩基化を受ける有機物質は金属含有成分の一部と考えら
れる0通常、液体反応媒体は過塩基化物質を調製するの
に利用された反応混合物の少なくとも約30重量%を構
成する。
系の調製に使用される過塩基化物質は約10−〜約70
重量−の金属含有成分を含有している。これら金属含有
成分の正確な性質は知られていない。金属塩基、酸性物
質および過塩基化される有機物質は過塩基化物質の金属
含有成分である金属錯体を形成するという理論が立てら
れる。゛他方、金属塩基および酸性物質は不活性有機反
応媒体および上記の過塩基化されるべき物質に溶解する
非晶質金属化合物を形成することもまた仮定された。過
塩基化される物質はそ、れ自身金属含有化合物、例えば
、カルがン酸またはスルホン酸の金属塩でありてもよい
。この様な場合、過塩基化物質の金属含有成分は非晶質
化合物および酸塩の両方である。これら過塩基化物質の
正確表性質はこれら物質が中間体としてのみ使用される
ので明らかに本発明では重要でない、過塩基化物質の残
部は主として不活性有機反応媒体と過塩基化生成物から
除去されない促進剤とよシなる。この適用の目的で、過
塩基化を受ける有機物質は金属含有成分の一部と考えら
れる0通常、液体反応媒体は過塩基化物質を調製するの
に利用された反応混合物の少なくとも約30重量%を構
成する。
上述のように、本発明の塗料組成物に使用される非晶、
−トンコロイド分散系は、第一工程で「転化剤」および
上記の過塩基化出発原料を均質化して非晶、−トン流特
性を有するものに変換する2工程法によって調製される
。均質化は二成分管還流温度または還流温度よりわずか
に低い温度で激しく攪拌することによって達成される。
−トンコロイド分散系は、第一工程で「転化剤」および
上記の過塩基化出発原料を均質化して非晶、−トン流特
性を有するものに変換する2工程法によって調製される
。均質化は二成分管還流温度または還流温度よりわずか
に低い温度で激しく攪拌することによって達成される。
還流温度は通常転化剤の沸点によ)決まる。しかしなが
ら、均質化は約25℃〜約200℃あるいはこれよシわ
ずかに高い温度の範囲内で達成されてもよい、普通、1
50℃を越える場合、真の利点はない。
ら、均質化は約25℃〜約200℃あるいはこれよシわ
ずかに高い温度の範囲内で達成されてもよい、普通、1
50℃を越える場合、真の利点はない。
過塩基化物質の変換を達成するOに必要な転化剤濃度は
通常、不活性有機溶媒およびこの溶媒中に存在するいず
れもの促進剤の重量を除いて、過塩基化物質の重量に対
して約1−〜約80−の範囲内である。好ま七くは転化
剤の少なくとも約10重量−かつ通常約60重量−が使
用される。60チを越える濃度は追加の利点を与えない
ようでおる。
通常、不活性有機溶媒およびこの溶媒中に存在するいず
れもの促進剤の重量を除いて、過塩基化物質の重量に対
して約1−〜約80−の範囲内である。好ま七くは転化
剤の少なくとも約10重量−かつ通常約60重量−が使
用される。60チを越える濃度は追加の利点を与えない
ようでおる。
明細書および特許請求の範囲で使用される用語「転化剤
」はニュートン系均質、単−相遇塩基化物質を非ニユー
トンコロイド分散系に変換できる性質を有する部類の種
々の物質を示すものである。変換を達成する゛機構は完
全にはわかりていない、しかしながら、二酸化炭素を除
いて、これら転化剤はすべて活性水素を有している。転
化剤としては、低級脂肪族カルがン酸類、水、脂肪族ア
ルコール類、環式脂肪族アルコール類、アリル脂肪族ア
ルコール類、フェノール類、ケトン類、アルデヒド類、
アミン類、がロン酸類、ホスホラス類、および二酸化炭
素などがある。これら転化剤の211またはそれ以上の
混合物もまた有用である。特に有用な転化剤もまた有用
である6%に有用な転化剤については以後に論じる。
」はニュートン系均質、単−相遇塩基化物質を非ニユー
トンコロイド分散系に変換できる性質を有する部類の種
々の物質を示すものである。変換を達成する゛機構は完
全にはわかりていない、しかしながら、二酸化炭素を除
いて、これら転化剤はすべて活性水素を有している。転
化剤としては、低級脂肪族カルがン酸類、水、脂肪族ア
ルコール類、環式脂肪族アルコール類、アリル脂肪族ア
ルコール類、フェノール類、ケトン類、アルデヒド類、
アミン類、がロン酸類、ホスホラス類、および二酸化炭
素などがある。これら転化剤の211またはそれ以上の
混合物もまた有用である。特に有用な転化剤もまた有用
である6%に有用な転化剤については以後に論じる。
上記低級脂肪族カルがン酸は分子中に約8以下の炭素原
子数を有するものである。この部類の酸の例としては、
ギ酸、酢酸、グロピ・オン酸、酪酸、吉草酸、イソ吉草
酸、イソ酪酸、カプリル酸、へブタン酸、クロロ酢酸、
ジク四口酢酸、トリクロロ酢酸などがある。ギ酸、酢酸
および!ロビオン酸が好ましく、酢酸は特に好適である
。こ゛れら酸の無水物もまた有用であることはわかるで
あろう、tた、この発明の明細書および特許請求の範囲
の目的のため、rllJという飴は酸自身および酸の無
水物の両方を含むものである。
子数を有するものである。この部類の酸の例としては、
ギ酸、酢酸、グロピ・オン酸、酪酸、吉草酸、イソ吉草
酸、イソ酪酸、カプリル酸、へブタン酸、クロロ酢酸、
ジク四口酢酸、トリクロロ酢酸などがある。ギ酸、酢酸
および!ロビオン酸が好ましく、酢酸は特に好適である
。こ゛れら酸の無水物もまた有用であることはわかるで
あろう、tた、この発明の明細書および特許請求の範囲
の目的のため、rllJという飴は酸自身および酸の無
水物の両方を含むものである。
有用なアルコール類には、脂肪族、環式脂肪族、および
アリール脂肪族の一価または多価アルコール類がある。
アリール脂肪族の一価または多価アルコール類がある。
炭素数約20以下のアルプールは%に有用であシ、炭素
原子数約8以下のアルカノールなど低級アルカノール類
は工程の経済性および有効性の理由で好ましい0例を挙
げると、メタノール、エタノール、インオクタツ−ル、
*−fロノヤノール、インツタノール、第三ブタノール
、インオクタツール、ドデカノール、−一インタノール
などのアルカノール;シクロペンタノール、シクロヘキ
サノール、4−メチルシクロヘキサノール、2−シクロ
ヘキシルエタノール、シフ關(ンチルメタノールナトの
シフ田アルキルアルコール類;ベンジルアルコール、2
−フェニルエタノール、およびシンナミルアルコールな
どのフェニル脂肪族アルカノール;エチレングリコール
、ジエチレンクリコール、エチレングリ;−ル、トリメ
fレンダリコール、ヘキサメチレンダリコール、トリエ
チレンダリコール、1.4−ブタンジオール、1.4−
シクロヘキサンジオール、ダリセp−ル、およびペンタ
エリトリトールなどの炭素原子数的61でのアルキレン
グリコールおよびそれらのモノメチルエーテルなどのモ
ノ低級アルキルエーテルなどがある。
原子数約8以下のアルカノールなど低級アルカノール類
は工程の経済性および有効性の理由で好ましい0例を挙
げると、メタノール、エタノール、インオクタツ−ル、
*−fロノヤノール、インツタノール、第三ブタノール
、インオクタツール、ドデカノール、−一インタノール
などのアルカノール;シクロペンタノール、シクロヘキ
サノール、4−メチルシクロヘキサノール、2−シクロ
ヘキシルエタノール、シフ關(ンチルメタノールナトの
シフ田アルキルアルコール類;ベンジルアルコール、2
−フェニルエタノール、およびシンナミルアルコールな
どのフェニル脂肪族アルカノール;エチレングリコール
、ジエチレンクリコール、エチレングリ;−ル、トリメ
fレンダリコール、ヘキサメチレンダリコール、トリエ
チレンダリコール、1.4−ブタンジオール、1.4−
シクロヘキサンジオール、ダリセp−ル、およびペンタ
エリトリトールなどの炭素原子数的61でのアルキレン
グリコールおよびそれらのモノメチルエーテルなどのモ
ノ低級アルキルエーテルなどがある。
水とアルコール類の1種又はそれ以上との混合物の使用
は過塩基化物質を=ロイド分散系へ変換するのに゛は特
に効果的である。仁の様な組合せは工程に必要な時間の
長さを短縮するとと′がある。水−アルコールのどの組
合せ屯効果的であるが、非常に効果的な組合せはアルコ
ール対水の重量比が約O,OS :約24=1である1
種またはそれ以上のアルコールと水との混合物である・
好ましくは、少々くとも1種の低級アルカノールがこれ
ら水−アルカノール混合物のアルコール成分中に存在す
る。アルコール部分が1mまたはそれ以上のアルカノー
ルである水−アルカノール混合物は特に好適である。ア
ルコール:水変換については米国特許第3,372,1
15号(1966年3月21日出願)に説明されている
。
は過塩基化物質を=ロイド分散系へ変換するのに゛は特
に効果的である。仁の様な組合せは工程に必要な時間の
長さを短縮するとと′がある。水−アルコールのどの組
合せ屯効果的であるが、非常に効果的な組合せはアルコ
ール対水の重量比が約O,OS :約24=1である1
種またはそれ以上のアルコールと水との混合物である・
好ましくは、少々くとも1種の低級アルカノールがこれ
ら水−アルカノール混合物のアルコール成分中に存在す
る。アルコール部分が1mまたはそれ以上のアルカノー
ルである水−アルカノール混合物は特に好適である。ア
ルコール:水変換については米国特許第3,372,1
15号(1966年3月21日出願)に説明されている
。
転化剤として使用するに適した78ノール類には、フェ
ノ−に、ナフトール、O−クレゾール、p−クレゾール
、カテコール、クレゾールと、p −t@rt−ブチル
フェノールと他の低級アルキル置換フェノール類との混
合物、m−/リイソプテン(分子量350)置換フェノ
ールなどがある。
ノ−に、ナフトール、O−クレゾール、p−クレゾール
、カテコール、クレゾールと、p −t@rt−ブチル
フェノールと他の低級アルキル置換フェノール類との混
合物、m−/リイソプテン(分子量350)置換フェノ
ールなどがある。
他の有用な転化剤には、低級脂肪族アルデヒド類および
ケトン類、特にアセタールアルデヒド類、プロピオンア
ルデヒド類、ブチルアルデヒド類、アセトン、メチルエ
チルケトン、ジエチルケトンなどの低級アルキルアルデ
ヒドおよび低級アルキルケトy類表どがある。種々の脂
肪族、環式脂肪族、芳香族複素環式アミン類もまた、も
しこれらが少なくと41個の活性水素の付いた少なくと
も1個の7ミノ基を含有するならば有用である。これら
アミン類の代表例としては、モノ−およびジ−アルキル
アミン類、特に、メチルアミン、エチルアミン、プロピ
ルアイン、ドブシルア2ン、メチルエチルケトン、ジエ
チルアミンなどのモノ−およびジー低級アルキルアミン
類;シクロヘキシルアイン、シクロペンチルアミン、お
よび3−メチルシフ0ヘキシルフインなど低級アルキル
置換シフ四アルキルア建ン類などのシクロアルキルアン
ン類;1.4−シクロヘキシレンシア2ン;アニリン、
モノ−、ジーおよびトリー低級アルキル置換フェニルア
ミン類、ナフチルアミン類、1.4−7工ニレンジアイ
ン類表どのアリールアミン類;エタノールア宅ンおよび
ジェタノールアミンなどの低級アルカノ−ルア建ン類;
エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、プロピレ
ンジアミン類、オクタメチレンジアミン類などのアルキ
レンシアオン類;およびピペラジン、4−アミノエチル
ピペラジン、2−オクタデシル−イミダシリン、および
オキサゾリジンなどの複素環式アミン類などが挙げられ
る。?ロン酸類もまた有用な転化剤であシ、これらには
、ホウ素酸類(例えば、アルキル−B(OH)2tたは
アリール−B(OH)、 ) 、硼酸(すなわち、H,
BO5)、四砿酸、メタ硼酸、およびこの様な一一ン酸
類のエステル類がある。
ケトン類、特にアセタールアルデヒド類、プロピオンア
ルデヒド類、ブチルアルデヒド類、アセトン、メチルエ
チルケトン、ジエチルケトンなどの低級アルキルアルデ
ヒドおよび低級アルキルケトy類表どがある。種々の脂
肪族、環式脂肪族、芳香族複素環式アミン類もまた、も
しこれらが少なくと41個の活性水素の付いた少なくと
も1個の7ミノ基を含有するならば有用である。これら
アミン類の代表例としては、モノ−およびジ−アルキル
アミン類、特に、メチルアミン、エチルアミン、プロピ
ルアイン、ドブシルア2ン、メチルエチルケトン、ジエ
チルアミンなどのモノ−およびジー低級アルキルアミン
類;シクロヘキシルアイン、シクロペンチルアミン、お
よび3−メチルシフ0ヘキシルフインなど低級アルキル
置換シフ四アルキルア建ン類などのシクロアルキルアン
ン類;1.4−シクロヘキシレンシア2ン;アニリン、
モノ−、ジーおよびトリー低級アルキル置換フェニルア
ミン類、ナフチルアミン類、1.4−7工ニレンジアイ
ン類表どのアリールアミン類;エタノールア宅ンおよび
ジェタノールアミンなどの低級アルカノ−ルア建ン類;
エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、プロピレ
ンジアミン類、オクタメチレンジアミン類などのアルキ
レンシアオン類;およびピペラジン、4−アミノエチル
ピペラジン、2−オクタデシル−イミダシリン、および
オキサゾリジンなどの複素環式アミン類などが挙げられ
る。?ロン酸類もまた有用な転化剤であシ、これらには
、ホウ素酸類(例えば、アルキル−B(OH)2tたは
アリール−B(OH)、 ) 、硼酸(すなわち、H,
BO5)、四砿酸、メタ硼酸、およびこの様な一一ン酸
類のエステル類がある。
ホスホラス酸も有用な転化剤であシ、これらには、種々
のアルキルおよびアリJルホスフイン酸類、ホスフィノ
酸類、ホスホン酸類、およびホスホノ酸類などがある。
のアルキルおよびアリJルホスフイン酸類、ホスフィノ
酸類、ホスホン酸類、およびホスホノ酸類などがある。
低級アルカノール類またはぼりイソプデン類などの不飽
和炭化水素類とリン酸化物類およびリン硫化物類との反
応によりて得られたホスホラス酸類、例えばP、0.お
よびP、8.は特に有用である。
和炭化水素類とリン酸化物類およびリン硫化物類との反
応によりて得られたホスホラス酸類、例えばP、0.お
よびP、8.は特に有用である。
二酸化炭素も゛転化剤として使用可能である。
しかしながら、この転化剤を上記の転化剤の1種または
それ以上との組合せで使用することは好ましい0例えば
、水と二酸化炭素の組合せは過塩基化物質をコロイド分
散系に変換させる転化剤として特に効果的である。
それ以上との組合せで使用することは好ましい0例えば
、水と二酸化炭素の組合せは過塩基化物質をコロイド分
散系に変換させる転化剤として特に効果的である。
先に述べたように、過塩基化出発原料は早−相均質系で
ある。しかしながら、過塩基化物質の調製において、反
応条件および反応剤の選択によりては、生成物中に紘不
溶性汚染物が存在することがある。これら汚染物は通常
、酸化カルシウム、酸化バリウム、水酸化カルシウム、
水酸化バリウム、過塩基化された出発原料を調製するに
あたシ反応剤として使用される他の金属塩基物質などの
未反応塩基性物質である。仁の様な汚染物が過塩基化物
質を変換剤で均質化するに先だりて除去されるならば、
よシ均一なコロイド分散系が生じることがわかった。従
って、物質を非晶、−トンコpイド分散系に変換するに
先だって、過塩基化中間体中のどの不溶性汚染物でもこ
れを除去することは好ましい。
ある。しかしながら、過塩基化物質の調製において、反
応条件および反応剤の選択によりては、生成物中に紘不
溶性汚染物が存在することがある。これら汚染物は通常
、酸化カルシウム、酸化バリウム、水酸化カルシウム、
水酸化バリウム、過塩基化された出発原料を調製するに
あたシ反応剤として使用される他の金属塩基物質などの
未反応塩基性物質である。仁の様な汚染物が過塩基化物
質を変換剤で均質化するに先だりて除去されるならば、
よシ均一なコロイド分散系が生じることがわかった。従
って、物質を非晶、−トンコpイド分散系に変換するに
先だって、過塩基化中間体中のどの不溶性汚染物でもこ
れを除去することは好ましい。
この様な汚染物の除去は濾過、遠心分離などの従来技術
によって、あるいは追加の酸性物質による処理によって
容易に達成される。しかしながら、過塩基化中間体から
これら汚染物を除去することは望ましいけれど、本発明
の塗料組成物に使用される目的の非晶、−トンコロイド
分散系からのそれらの除去は、本発明を構成する有用な
塗料組成物が得られることができれば、本発明の絶対に
必須な面ではない。
によって、あるいは追加の酸性物質による処理によって
容易に達成される。しかしながら、過塩基化中間体から
これら汚染物を除去することは望ましいけれど、本発明
の塗料組成物に使用される目的の非晶、−トンコロイド
分散系からのそれらの除去は、本発明を構成する有用な
塗料組成物が得られることができれば、本発明の絶対に
必須な面ではない。
転化剤またはその部分はコロイド分散系中に保持されれ
ばよい。しかし、変換剤はこれら分散系の必須な成分で
はなく、出来るだけわずかの変換剤が分散系に保持され
ることが通常望ましい。これ−ら変換剤は過ペース化物
質とある種類の化学結合によって永久に結合するようK
は反応しないので、変換剤の大部分、一般に変換剤のほ
とんど全部を除去することは通常簡単な事である。転化
剤のうち、それらを分散系から容易に除去可能にする物
理的性質を有するものがある。かくして、遊離二酸化炭
素のほとんどは均質化工程中またはその終了後分散系か
ら次第に出ていく、液体変換剤は一般に分散系の残留成
分よ)揮発性であるので、従来の液化技術、例えば、加
熱、減圧加熱などによ)容易に除去可能である。このた
め、分散系の残留成分より低い沸点を有する転化剤を選
択することは望まし1い。これは低級アルカノール類、
それらの混合物および低級アルカノール/水温合物が好
ましい転化剤であるという−他の理由である。
ばよい。しかし、変換剤はこれら分散系の必須な成分で
はなく、出来るだけわずかの変換剤が分散系に保持され
ることが通常望ましい。これ−ら変換剤は過ペース化物
質とある種類の化学結合によって永久に結合するようK
は反応しないので、変換剤の大部分、一般に変換剤のほ
とんど全部を除去することは通常簡単な事である。転化
剤のうち、それらを分散系から容易に除去可能にする物
理的性質を有するものがある。かくして、遊離二酸化炭
素のほとんどは均質化工程中またはその終了後分散系か
ら次第に出ていく、液体変換剤は一般に分散系の残留成
分よ)揮発性であるので、従来の液化技術、例えば、加
熱、減圧加熱などによ)容易に除去可能である。このた
め、分散系の残留成分より低い沸点を有する転化剤を選
択することは望まし1い。これは低級アルカノール類、
それらの混合物および低級アルカノール/水温合物が好
ましい転化剤であるという−他の理由である。
転化剤すべてが分散系から除去されることは必須で捻な
い、しかしながら、均一な結果を達成する観点から、転
化剤を特にそれらが揮発性である場合除去することは一
般に望ましい。
い、しかしながら、均一な結果を達成する観点から、転
化剤を特にそれらが揮発性である場合除去することは一
般に望ましい。
本発明の塗料組成物に使用の非ニユートンコロイド分散
系の調製における第二工程は上記の第一工程で調製され
た均質化非ニユートンコロイド分散系を別の金属含有反
応剤および酸性物質で処理することである。この第二工
程で使用された金属含有反応剤および酸性物質は過塩基
化出発原料を調製するための上記のものと同じ反応剤お
よび酸性物質である0本発明に有用な分散系の調製にお
ける第一工程から得られた均質化コロイド分散系の処理
は約SOC〜約90℃、好ましくは約り0℃〜約80℃
の範囲の温度で行なわれる。
系の調製における第二工程は上記の第一工程で調製され
た均質化非ニユートンコロイド分散系を別の金属含有反
応剤および酸性物質で処理することである。この第二工
程で使用された金属含有反応剤および酸性物質は過塩基
化出発原料を調製するための上記のものと同じ反応剤お
よび酸性物質である0本発明に有用な分散系の調製にお
ける第一工程から得られた均質化コロイド分散系の処理
は約SOC〜約90℃、好ましくは約り0℃〜約80℃
の範囲の温度で行なわれる。
追加の金属含有反応剤の量は本発明に有用な第一工程か
らの均質化コロイド分散系の金属比を少ふくとも7.0
から約10.0、好ましくは約20.0以上に増大させ
るのに十分な量である。
らの均質化コロイド分散系の金属比を少ふくとも7.0
から約10.0、好ましくは約20.0以上に増大させ
るのに十分な量である。
均質化前駆体分散系の金属比が与えられれば、当業者は
均質化前駆体の金属比を目的の分散系の金属比に増大す
るに必要な金属含有反応剤の量を容易に測定できる。
均質化前駆体の金属比を目的の分散系の金属比に増大す
るに必要な金属含有反応剤の量を容易に測定できる。
本発明に有用な非ニユートンコロイド分散系の調製の第
二工程における酸性物質使用量は分散系の中和塩基数を
本発明の塗料組成物が良好な貯蔵安定性を表わすレイル
に減少させるに十分な量である。一般に、その量は目的
の分散系の中和塩基数を約7.0tたけそれ以下に減少
させるに十分な量である・よ〉好ましい分散系は約5.
0またはそれ以下の中和塩基数を有するものであり、最
も好ましくは2.Oiたはそれ以下の中和塩基数を有す
る分散系である。
二工程における酸性物質使用量は分散系の中和塩基数を
本発明の塗料組成物が良好な貯蔵安定性を表わすレイル
に減少させるに十分な量である。一般に、その量は目的
の分散系の中和塩基数を約7.0tたけそれ以下に減少
させるに十分な量である・よ〉好ましい分散系は約5.
0またはそれ以下の中和塩基数を有するものであり、最
も好ましくは2.Oiたはそれ以下の中和塩基数を有す
る分散系である。
本発明の水分散塗料組成物において、上記の非ニユート
ンコロイド分散系、成分Bの量は塗料組成物の全重量に
対して約1.0〜約20.0重量−の範囲である0分散
系の場合の好ましい範囲は塗料組成物の全重量に対して
約10.0〜約20.0重量%である・ 本発明の水分散塗料組成物よりなる主l!2成分のほか
に、はとんどの場合、これら組成物に使用される有機ポ
リ!−が可塑化物質、成分(C)4含むことが好ましい
、可塑剤の使用にょシ、塗料組成物が実施温度の広い範
囲にわたってそれらに必要な弾性、可撓性および衝撃強
さを表わす仁とが確実となる。本芙明の塗料組成物中の
成分(ロ)として利用されることができる可塑剤として
、アジペート類、アゼレート類、セパケート類、フタレ
ート類、ホスフェート類などがある。こO様な可塑剤の
具体例を挙げ“ると、ジメチルアゾベート、ジブチルア
ジペート、ジオクチルアゾベート、ジイソオクチルアジ
ペート、ジー(2−エチルヘキシル)アジペート、オク
チルデシルアジペートなどのジアルキルアジペート類;
ジシクロへキシルアゼレード1ジー難−へキシルアゼレ
ート、ジ(2−エチルヘキシル)アゼレート、ジー(2
−エチルブチル)アゼレート、ジイソオクテルアぜレー
トなどのジアルキルアゼレート類;ジゾチルセパヶート
、ジオエチルセパケート、ジイソオクチルセΔケーF1
ジベンジルセパケートなどのシアル中ルセパケート類;
ジエチルフタシート、ジブチル7タレート、ジオクチル
フタレート、ブチルオクチルフタレート、ゾ(2−エチ
ルヘキシル)2タレート、ジシクロへ中シルフタレート
、ブチルベンジルフタレートなどのジアルキル7タレー
ト類;トリクレジルホスフェ−)、)!Jフェニルホス
フェート、クレシル−/フェノールホスフェートなどの
トリナリールホスフェート類;トリオクチルホスフェー
ト、トリブチルホスフェート類などのトリアルキルホス
フェート類;オクチルシフ、ニルホスフェートなどのア
ルキルアリールホスフェート類がある。他の可塑剤には
、アセチルトリーn−ブチルシトレート、アセチルトリ
エチルシトレート、モノイソプロピルシトレート、トリ
エチルシトレート、モノ−12−およびトリーステアリ
ルシトレートなどのシトレート類;トリオクチン: p
−tart−ブチルフェニルサリシレート;ブチルス
テアレート;ジエチレングリー−ル、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、および−ジエチレング
リコール類から得られた安息香酸エステル類;商A名ノ
量ラブレックス(Parapl@x )としてa −ム
アンドハース社より市販されているものなどo重合体s
vエステル類、トルエンスルホンアミドなどのスルホノ
ア2ド類がある。好適な可塑剤の代表例の完全なリスト
についてはモダ/・ゾラスチ、り・エンサイク四ペディ
ア(M@l@rnPlastic En*yelop*
dia 、 vol 、5B、410ム(1979〜1
980)、MeGraw−Hlll Publi脅at
I@ms )の685〜694ページを参照。
ンコロイド分散系、成分Bの量は塗料組成物の全重量に
対して約1.0〜約20.0重量−の範囲である0分散
系の場合の好ましい範囲は塗料組成物の全重量に対して
約10.0〜約20.0重量%である・ 本発明の水分散塗料組成物よりなる主l!2成分のほか
に、はとんどの場合、これら組成物に使用される有機ポ
リ!−が可塑化物質、成分(C)4含むことが好ましい
、可塑剤の使用にょシ、塗料組成物が実施温度の広い範
囲にわたってそれらに必要な弾性、可撓性および衝撃強
さを表わす仁とが確実となる。本芙明の塗料組成物中の
成分(ロ)として利用されることができる可塑剤として
、アジペート類、アゼレート類、セパケート類、フタレ
ート類、ホスフェート類などがある。こO様な可塑剤の
具体例を挙げ“ると、ジメチルアゾベート、ジブチルア
ジペート、ジオクチルアゾベート、ジイソオクチルアジ
ペート、ジー(2−エチルヘキシル)アジペート、オク
チルデシルアジペートなどのジアルキルアジペート類;
ジシクロへキシルアゼレード1ジー難−へキシルアゼレ
ート、ジ(2−エチルヘキシル)アゼレート、ジー(2
−エチルブチル)アゼレート、ジイソオクテルアぜレー
トなどのジアルキルアゼレート類;ジゾチルセパヶート
、ジオエチルセパケート、ジイソオクチルセΔケーF1
ジベンジルセパケートなどのシアル中ルセパケート類;
ジエチルフタシート、ジブチル7タレート、ジオクチル
フタレート、ブチルオクチルフタレート、ゾ(2−エチ
ルヘキシル)2タレート、ジシクロへ中シルフタレート
、ブチルベンジルフタレートなどのジアルキル7タレー
ト類;トリクレジルホスフェ−)、)!Jフェニルホス
フェート、クレシル−/フェノールホスフェートなどの
トリナリールホスフェート類;トリオクチルホスフェー
ト、トリブチルホスフェート類などのトリアルキルホス
フェート類;オクチルシフ、ニルホスフェートなどのア
ルキルアリールホスフェート類がある。他の可塑剤には
、アセチルトリーn−ブチルシトレート、アセチルトリ
エチルシトレート、モノイソプロピルシトレート、トリ
エチルシトレート、モノ−12−およびトリーステアリ
ルシトレートなどのシトレート類;トリオクチン: p
−tart−ブチルフェニルサリシレート;ブチルス
テアレート;ジエチレングリー−ル、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、および−ジエチレング
リコール類から得られた安息香酸エステル類;商A名ノ
量ラブレックス(Parapl@x )としてa −ム
アンドハース社より市販されているものなどo重合体s
vエステル類、トルエンスルホンアミドなどのスルホノ
ア2ド類がある。好適な可塑剤の代表例の完全なリスト
についてはモダ/・ゾラスチ、り・エンサイク四ペディ
ア(M@l@rnPlastic En*yelop*
dia 、 vol 、5B、410ム(1979〜1
980)、MeGraw−Hlll Publi脅at
I@ms )の685〜694ページを参照。
可塑剤使用it(使用されるならば)はポリマー樹脂お
よび可塑剤の性質によって決まる拳しかしながら、一般
に、可塑剤使用量は塗料組成物の全重量に対してθ〜約
約1宜 くは約2.0〜約7.0重量−の範囲である。
よび可塑剤の性質によって決まる拳しかしながら、一般
に、可塑剤使用量は塗料組成物の全重量に対してθ〜約
約1宜 くは約2.0〜約7.0重量−の範囲である。
本発明の水性エマルジ璽ン塗料組成物の主要2成分およ
び任意の可塑剤成分(C)のほかに、組成物中に有効量
の融合助剤、すなわち成分(口)を含有することも好ま
しい0周知のように、融合助剤は一般に塗膜形成を助長
しかつ塗料組成物のレベリング、付着性およびエナメル
保持性を向上するために塗料組成物中に混入させる高沸
点の溶媒である。一般に、上記融合助剤の量は塗料組成
物の全重量に対して0〜約2 0.0重量%の範囲であ
る.好ましくは、その量は約3.0〜約1 0.0重量
%の範囲である0本発明の組成物中に用いられることが
で龜る融合助剤の代表例としては、カルピトール(ジエ
チレングリコールの商標名(TM))、カルピトール(
TM )アセテート、ブチルセルソルブ( TV )
アセテート、ブチルカルピトール( TM )アセテー
ト、ットキシエタノール、アルキレングリコール類、エ
チレングリコール、グロピレングリコール、エチレング
リコール、ヘノ中レンゲリコール、ポリエチレングリ;
−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
モノナチルエーテル,などのフルキレングリコールモノ
アル中ルエーテル類ニジエチレングリコール七ツメチル
エーテル、ジエチレングリコールモツプチルエーテル、
ジエチレングリコールモツプチルエーテルなどのシアル
キレングリコールモノアルキルエーテルなどが挙げられ
る.これらアルキレンクリコール類のエステル類、アル
キレングリコールモノプルキルエーテル類およびジアル
キレンダリコールモノアル中ルエーテル114また融合
助剤(口)として使用可能でおり、これらにハ、エチレ
ングリコールモノステアレート、エチレングリコールモ
ノエチルエーテルアセf −ト、ジエチレングリコール
モノエチルエーテルアセテートなどの代表的な瞼質があ
る0本発明の組成物に有用な他の公知の融合助剤には、
ジアセトンアルコール、キシレンなどの脂肪族ベンゼン
類、およびテキサノール(T・xan@l )( 2,
2.4−トリメチル−1.3−ベンタンジオールモノイ
ソブチレートの商標名)などがある拳本発明の組成物は
また1種またはそれ以上の追加の添加剤またはアジ、パ
ントを含有するとともできる。
び任意の可塑剤成分(C)のほかに、組成物中に有効量
の融合助剤、すなわち成分(口)を含有することも好ま
しい0周知のように、融合助剤は一般に塗膜形成を助長
しかつ塗料組成物のレベリング、付着性およびエナメル
保持性を向上するために塗料組成物中に混入させる高沸
点の溶媒である。一般に、上記融合助剤の量は塗料組成
物の全重量に対して0〜約2 0.0重量%の範囲であ
る.好ましくは、その量は約3.0〜約1 0.0重量
%の範囲である0本発明の組成物中に用いられることが
で龜る融合助剤の代表例としては、カルピトール(ジエ
チレングリコールの商標名(TM))、カルピトール(
TM )アセテート、ブチルセルソルブ( TV )
アセテート、ブチルカルピトール( TM )アセテー
ト、ットキシエタノール、アルキレングリコール類、エ
チレングリコール、グロピレングリコール、エチレング
リコール、ヘノ中レンゲリコール、ポリエチレングリ;
−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
モノナチルエーテル,などのフルキレングリコールモノ
アル中ルエーテル類ニジエチレングリコール七ツメチル
エーテル、ジエチレングリコールモツプチルエーテル、
ジエチレングリコールモツプチルエーテルなどのシアル
キレングリコールモノアルキルエーテルなどが挙げられ
る.これらアルキレンクリコール類のエステル類、アル
キレングリコールモノプルキルエーテル類およびジアル
キレンダリコールモノアル中ルエーテル114また融合
助剤(口)として使用可能でおり、これらにハ、エチレ
ングリコールモノステアレート、エチレングリコールモ
ノエチルエーテルアセf −ト、ジエチレングリコール
モノエチルエーテルアセテートなどの代表的な瞼質があ
る0本発明の組成物に有用な他の公知の融合助剤には、
ジアセトンアルコール、キシレンなどの脂肪族ベンゼン
類、およびテキサノール(T・xan@l )( 2,
2.4−トリメチル−1.3−ベンタンジオールモノイ
ソブチレートの商標名)などがある拳本発明の組成物は
また1種またはそれ以上の追加の添加剤またはアジ、パ
ントを含有するとともできる。
フ2ツシ、防錆剤は水分散塗料組成物で塗装するとすぐ
に金属表面がさびることを防止する剤である0本発明の
水分散組成−から水を除去する仁とによって形成する塗
lI祉これらが一度形成されるとこの様な表面の腐蝕を
防止するものであるが、7ラツシ、防錆剤は塗膜の形成
機会の前にさびおよび腐蝕を防止するために使用される
0代表的な防錆剤にはアンモニウムベンゾエートおよび
ナト2エチレンペンタンンで中和されたリン酸エステル
類がある。本発明の水分散塗料組成物中に使用するのに
好ましいフ2、シ、防錆剤には、次式(I) 、 (I
I) 、(2)にそれぞれ相当する第一、第二および一
第三アルカノールアミン類などのN−(ヒドロキシ−置
換ヒドロカルビルアζン類がある。
に金属表面がさびることを防止する剤である0本発明の
水分散組成−から水を除去する仁とによって形成する塗
lI祉これらが一度形成されるとこの様な表面の腐蝕を
防止するものであるが、7ラツシ、防錆剤は塗膜の形成
機会の前にさびおよび腐蝕を防止するために使用される
0代表的な防錆剤にはアンモニウムベンゾエートおよび
ナト2エチレンペンタンンで中和されたリン酸エステル
類がある。本発明の水分散塗料組成物中に使用するのに
好ましいフ2、シ、防錆剤には、次式(I) 、 (I
I) 、(2)にそれぞれ相当する第一、第二および一
第三アルカノールアミン類などのN−(ヒドロキシ−置
換ヒドロカルビルアζン類がある。
H2N−R’−OH(1)
(式中、各Rは独立して炭素原子数1〜約8のヒドロカ
ルビル基または炭素原子数2〜約8のヒドロキシ−置換
ヒドロカルビル基で6!D、R’は炭素原子数約2〜約
18の2価ヒドロカルビル基である。) 式中の−R’−OHはヒドロキシ−置換ヒドロカルビル
基を表わす。2価ヒドロカルビル基R′は鎖状基、非環
式基または芳香族基であることができる。一般に、R′
はエチレン;1,2−!ロピレン;1.2− fテレン
;l、2−オクタデシレンなどの非環式直鎖または側鎖
アルキル基である。2個のR基が同じ分子中に存在する
場合、それらは炭素−炭素の直接結合5.6.7または
8員環構造を形成する酸素、窒素またはイオウ表どのヘ
テロ原子を介して結合されることができる。
ルビル基または炭素原子数2〜約8のヒドロキシ−置換
ヒドロカルビル基で6!D、R’は炭素原子数約2〜約
18の2価ヒドロカルビル基である。) 式中の−R’−OHはヒドロキシ−置換ヒドロカルビル
基を表わす。2価ヒドロカルビル基R′は鎖状基、非環
式基または芳香族基であることができる。一般に、R′
はエチレン;1,2−!ロピレン;1.2− fテレン
;l、2−オクタデシレンなどの非環式直鎖または側鎖
アルキル基である。2個のR基が同じ分子中に存在する
場合、それらは炭素−炭素の直接結合5.6.7または
8員環構造を形成する酸素、窒素またはイオウ表どのヘ
テロ原子を介して結合されることができる。
この様な複素環式アミン類の例としては、N−(ヒドロ
キシ置換低級アルキル)−モルホリンm、N−(ヒドロ
キシ置換低級アルキル)−チオモルホリン類、N −(
ヒドロキシ置換低級アルキル)−ピペリジン類、N −
(ヒドロキシ置換低級アルキル)−オキサゾリジン類、
N−(ヒドロキシ置換低級アルキル)−チアゾリジン類
などがある。しかしながら、一般に、各R基は炭素原子
数7までの低級アルキル基である。
キシ置換低級アルキル)−モルホリンm、N−(ヒドロ
キシ置換低級アルキル)−チオモルホリン類、N −(
ヒドロキシ置換低級アルキル)−ピペリジン類、N −
(ヒドロキシ置換低級アルキル)−オキサゾリジン類、
N−(ヒドロキシ置換低級アルキル)−チアゾリジン類
などがある。しかしながら、一般に、各R基は炭素原子
数7までの低級アルキル基である。
7ラツシ、防錆剤をなすに特に有用なN−(ヒドロキシ
置換ヒドロカルビル)アミン類には、七ノー、ノー、お
よびトリーエタノールアミン、ジメチルエタノールアミ
ン、ジエチルエタノ−ルア建ン、N−N−ジ(3−ヒド
ロキシゾロビル)アミン、N−(3−ヒドロキシブチル
)アミン、N−(4−ヒドロキシブチル)アミン、N、
N−ジー(2−ヒドロキシゾロビル)アミン、N−(2
−ヒドロキシエチル)モルホリンおよびそのチオ同族体
、N−(2−ヒドロキシエチル)シクロヘキシル7ζン
などがある。これらN−(ヒドロキシ置換ヒドロカルビ
ル)アミン類は4畢独または混合物として使用されるこ
とができる。好ましいアミン類はジエチルエタノ−ルア
建ン、エタノールアミンおよびジメチルエタノールアミ
ンである。
置換ヒドロカルビル)アミン類には、七ノー、ノー、お
よびトリーエタノールアミン、ジメチルエタノールアミ
ン、ジエチルエタノ−ルア建ン、N−N−ジ(3−ヒド
ロキシゾロビル)アミン、N−(3−ヒドロキシブチル
)アミン、N−(4−ヒドロキシブチル)アミン、N、
N−ジー(2−ヒドロキシゾロビル)アミン、N−(2
−ヒドロキシエチル)モルホリンおよびそのチオ同族体
、N−(2−ヒドロキシエチル)シクロヘキシル7ζン
などがある。これらN−(ヒドロキシ置換ヒドロカルビ
ル)アミン類は4畢独または混合物として使用されるこ
とができる。好ましいアミン類はジエチルエタノ−ルア
建ン、エタノールアミンおよびジメチルエタノールアミ
ンである。
上記のアずン類はまた本発明の水分散塗料組成物のため
の有用なPH調整剤であるので、この組成物における2
つの目的にかなう0本発明の水分散組成物の所望のPH
範囲は約7〜約10であ夛、塗料組成物の全重量に対し
て約1.0〜約3.0重量%の添加は塗料組成物のPH
を維持するのに十分でおる。この量はまた塗料中の水が
除去されながら金属が塗装されるためのノラッシ、防錆
保繰の所望のレベルをなすこともわかりた。
の有用なPH調整剤であるので、この組成物における2
つの目的にかなう0本発明の水分散組成物の所望のPH
範囲は約7〜約10であ夛、塗料組成物の全重量に対し
て約1.0〜約3.0重量%の添加は塗料組成物のPH
を維持するのに十分でおる。この量はまた塗料中の水が
除去されながら金属が塗装されるためのノラッシ、防錆
保繰の所望のレベルをなすこともわかりた。
種々の填料または体質顔料もまた上記のおよび特許請求
の範囲に記載の水分散塗料組成物に添加可能である。こ
れらには、クレー類、クルジ、ウオールストナイト、重
晶石、炭酸カルシウム、シリカ、雲母、カーがンブラ、
り、煤、類似の填料および顔料などがある。これら損料
および顔料は組成物の全重量に対して0〜約40.0f
iilチ、好ましく紘1.0〜約15.0重量チよシな
ることができる。
の範囲に記載の水分散塗料組成物に添加可能である。こ
れらには、クレー類、クルジ、ウオールストナイト、重
晶石、炭酸カルシウム、シリカ、雲母、カーがンブラ、
り、煤、類似の填料および顔料などがある。これら損料
および顔料は組成物の全重量に対して0〜約40.0f
iilチ、好ましく紘1.0〜約15.0重量チよシな
ることができる。
本発明の水分散塗料組成物は一般にコールズ(C@Wl
@I )分散器などの高ぜん断条件下で種々の成分密な
混合によりて調製される。具体的には、水溶液またはラ
テックス状態の塗膜形成有機lリマー、水および可塑剤
、必要に応じて、フラ、シ、防錆剤およびPH調整剤が
まず低せん断条件下で一緒に混合される。いったん完全
な混合が達成されると、非ニユートンコロイド分散系お
よび填料または顔料が高速度高ぜん断条件下で添加され
、混合は水に密に分散されるまで続けられる0組成物の
粘度を被塗布金属表面へ塗料組成物を塗布するに使用さ
れる特定の塗布方法に必要な粘度に調節する必要がある
場合は追加の水をこの時点で添加することができる。
@I )分散器などの高ぜん断条件下で種々の成分密な
混合によりて調製される。具体的には、水溶液またはラ
テックス状態の塗膜形成有機lリマー、水および可塑剤
、必要に応じて、フラ、シ、防錆剤およびPH調整剤が
まず低せん断条件下で一緒に混合される。いったん完全
な混合が達成されると、非ニユートンコロイド分散系お
よび填料または顔料が高速度高ぜん断条件下で添加され
、混合は水に密に分散されるまで続けられる0組成物の
粘度を被塗布金属表面へ塗料組成物を塗布するに使用さ
れる特定の塗布方法に必要な粘度に調節する必要がある
場合は追加の水をこの時点で添加することができる。
本発明の水分散塗料組成物は第一鉄金属類、亜鉛化金属
、アルぐニウム、マンガンなどの金属表面のために防錆
塗料すなわち塗膜を形成するのに有用である。これら組
成物は自動車げイなどを内部的にさび止めかつ下塗りす
るのに特に有用である。これら組成物は単独または他の
公知の防錆物質と組合せて用途に使用してもよい。
、アルぐニウム、マンガンなどの金属表面のために防錆
塗料すなわち塗膜を形成するのに有用である。これら組
成物は自動車げイなどを内部的にさび止めかつ下塗りす
るのに特に有用である。これら組成物は単独または他の
公知の防錆物質と組合せて用途に使用してもよい。
本拠明の水分散塗料組成物の金属表面への塗付は防錆目
的で使用される場合、ブラッシング、噴4、浸漬塗付、
流動塗付、ローラ塗付などの多くの公知方法のいずれに
よりてでもよい。水分散塗料組成物の粘度は、低粘度が
必要ならば水分散塗料組成物中に存在する水の量を調節
することによって、あるいは高粘度が必要ならば、タル
ク、シリコン、炭酸カルシウムなどを添加することによ
って特定の塗付方法のために調節されてもよい、水分散
塗料組成物は性質がチキントロピー性であるので、これ
ら組成物の粘度を変えるために機械的せん新技術を使用
することもできる。このせん断は攪拌器を使用すること
によって、あるいは組成物を47プ(例えば、ギヤ47
グ)tたはノズルなどの他の装置に注入することによっ
て達成されることができる。
的で使用される場合、ブラッシング、噴4、浸漬塗付、
流動塗付、ローラ塗付などの多くの公知方法のいずれに
よりてでもよい。水分散塗料組成物の粘度は、低粘度が
必要ならば水分散塗料組成物中に存在する水の量を調節
することによって、あるいは高粘度が必要ならば、タル
ク、シリコン、炭酸カルシウムなどを添加することによ
って特定の塗付方法のために調節されてもよい、水分散
塗料組成物は性質がチキントロピー性であるので、これ
ら組成物の粘度を変えるために機械的せん新技術を使用
することもできる。このせん断は攪拌器を使用すること
によって、あるいは組成物を47プ(例えば、ギヤ47
グ)tたはノズルなどの他の装置に注入することによっ
て達成されることができる。
金属表面に生成した塗膜厚さは制限されないが、0.5
〜約0.6m、好ましくは1.0〜約4.0−の塗料す
なわち塗膜が一般にさびおよび腐蝕の適切な保護をなす
のに十分である。所望に応じて、特に金属製品がきびし
い腐蝕を高める状態を受けることになるかあるいは長期
間貯蔵されることになる場合は厚い塗膜を使用するのが
よい。
〜約0.6m、好ましくは1.0〜約4.0−の塗料す
なわち塗膜が一般にさびおよび腐蝕の適切な保護をなす
のに十分である。所望に応じて、特に金属製品がきびし
い腐蝕を高める状態を受けることになるかあるいは長期
間貯蔵されることになる場合は厚い塗膜を使用するのが
よい。
本発明の水分散塗料組成物は一般に保護されるべき表面
に上記手段のいずれかによって塗布され、次いで空気乾
燥される。一般に、塗布塗料のこの乾燥は常温から約1
50@またはそれ以上の温度までの範囲内の温度で行な
われる。乾燥を完了するのに使用される正確な温度およ
び必要な時間は塗料の厚さおよび塗料組成物に使用され
るポリマー樹脂のTgによシ変化する。当業者は塗料を
完全に乾燥するのに必要な時間および温度を容易に決定
できる。
に上記手段のいずれかによって塗布され、次いで空気乾
燥される。一般に、塗布塗料のこの乾燥は常温から約1
50@またはそれ以上の温度までの範囲内の温度で行な
われる。乾燥を完了するのに使用される正確な温度およ
び必要な時間は塗料の厚さおよび塗料組成物に使用され
るポリマー樹脂のTgによシ変化する。当業者は塗料を
完全に乾燥するのに必要な時間および温度を容易に決定
できる。
次の実施例により本発明の詳細な説明する。
これらは本発明を実施する現在公知の最曳態様である。
すべての温度は℃であり、すべてのノや一セントおよび
部は特に記述がない限り、重量によるものである。
部は特に記述がない限り、重量によるものである。
東1男」
750部のナトリウムマホガニスルホネートの6096
オイル溶液と、67部の塩化カルシウムと63部の水と
の溶液との2組成物によってカルシウムマホガニスルホ
ネートを調製した。
オイル溶液と、67部の塩化カルシウムと63部の水と
の溶液との2組成物によってカルシウムマホガニスルホ
ネートを調製した。
反応混合物を90〜100℃で4時間加熱してナトリウ
ムマホガニスルホネートをカルシウムマホガニスルホネ
ーFに転化した。次いで、54部の水酸化カルシウム9
1’l溶液を添加し、5時間にわたって150℃に加熱
した。混合物を40℃に冷却したとき、98部のメタノ
ールを添加し、152部の二酸化炭素を42〜43℃で
20時間にわたって導入した。その後、混合物を150
℃に加熱することによりて水とアルコールを除去した。
ムマホガニスルホネートをカルシウムマホガニスルホネ
ーFに転化した。次いで、54部の水酸化カルシウム9
1’l溶液を添加し、5時間にわたって150℃に加熱
した。混合物を40℃に冷却したとき、98部のメタノ
ールを添加し、152部の二酸化炭素を42〜43℃で
20時間にわたって導入した。その後、混合物を150
℃に加熱することによりて水とアルコールを除去した。
反応器中の残留物を100部の鉱油で希釈し九。口過し
。た溶液および所望のカーメネート化カルシウムスルホ
ネート過べ一ス化物質は次の分析番示し九拳スルホネー
トア、シ、含有量16.41g、フェノール7タレイ測
定の中和数a0.6(酸性)、金属比は2.50 e1
農j」 1、595部の実施例1の過ベース化物質(スルホン酸
アニオンに対して1.54当量)、以下に示すように調
整され良167部のカルシウムフェネート(0,1g当
量)、616部の鉱油、157部の91チ水酸化カルシ
ウム(3,86)、288部のメタノール、88部のイ
ソブタノールと56部の混合異性体第一アンルアルコー
ル類(約65−のノーマルアミル、3tsのイソアミル
および32チの2−メチル−1−ブチルアルコール類を
含有)よシなる混合物を40℃ではげしく攪拌し、25
部の二酸化炭素を40〜50℃で2時間にわたって導入
した。その後、各157部の追加の水酸化カルシウムを
3回にわけて添加し、この各添加後、先に説明したよう
に二酸化炭素を導入した。4回目の水酸化カルシウム添
加をし、カーがネート化工程が終了した後、反応混合物
を43〜47℃で追加時間カーがネート化して混合物の
中和数を4.0(塩基性)に減少させた。次いで、はぼ
中性のカーがネート化された反応混合物を窒素雰囲気下
150℃に加熱してアルコールおよび副生水どれも除去
した0反応器中の残留物を次いで濾過・した・濾液、す
なわち高金属比の所望の#1ぼ中性のカーボネート化カ
ルシクムスルホネート過ベース化物質のオイル溶液は次
の分析結果を示した・スルホネートアッシュ含有量は4
1.11饅、中和数は0.9(塩基性)、および金属比
は12.55であった。
。た溶液および所望のカーメネート化カルシウムスルホ
ネート過べ一ス化物質は次の分析番示し九拳スルホネー
トア、シ、含有量16.41g、フェノール7タレイ測
定の中和数a0.6(酸性)、金属比は2.50 e1
農j」 1、595部の実施例1の過ベース化物質(スルホン酸
アニオンに対して1.54当量)、以下に示すように調
整され良167部のカルシウムフェネート(0,1g当
量)、616部の鉱油、157部の91チ水酸化カルシ
ウム(3,86)、288部のメタノール、88部のイ
ソブタノールと56部の混合異性体第一アンルアルコー
ル類(約65−のノーマルアミル、3tsのイソアミル
および32チの2−メチル−1−ブチルアルコール類を
含有)よシなる混合物を40℃ではげしく攪拌し、25
部の二酸化炭素を40〜50℃で2時間にわたって導入
した。その後、各157部の追加の水酸化カルシウムを
3回にわけて添加し、この各添加後、先に説明したよう
に二酸化炭素を導入した。4回目の水酸化カルシウム添
加をし、カーがネート化工程が終了した後、反応混合物
を43〜47℃で追加時間カーがネート化して混合物の
中和数を4.0(塩基性)に減少させた。次いで、はぼ
中性のカーがネート化された反応混合物を窒素雰囲気下
150℃に加熱してアルコールおよび副生水どれも除去
した0反応器中の残留物を次いで濾過・した・濾液、す
なわち高金属比の所望の#1ぼ中性のカーボネート化カ
ルシクムスルホネート過ベース化物質のオイル溶液は次
の分析結果を示した・スルホネートアッシュ含有量は4
1.11饅、中和数は0.9(塩基性)、および金属比
は12.55であった。
上記使用のカルシウムフェネートtd、2,550部の
外泊、960部(5モル)のへ!タフエノール、および
50部の水を反応器に添加し、25℃で攪拌することに
よって調整された。この混合物を40℃に加熱し、7部
の水酸化カルシウムおよび231部(7モル)の市販9
1チノやラホルムアルデヒドを1時間にわたって添加し
た。内容物を80℃に加熱し、200部の追加の水酸化
カルシウム(合計207部すなわち5モルになる・)を
80〜90℃で1時間にわ九って添加した。この内容物
を150℃に加熱し、窒素を混合物中に吹き込んで氷の
除去を助長しながら、150℃の温度に12時間維持し
た。 ゛発泡が生じた場合、2〜3滴の重合されたりメ
チルシリコーン抑泡剤を添加して発泡を制御してもよい
0次いで、反応混合物を濾過した。濾液、つtb、ヘゲ
タフエノール/ホルムアルデヒド縮合生成物の所望のカ
ルシウムフェネートの33.6−−オイル溶液は7.5
6−のスルホネートア、シ、を含有していることがわか
った。
外泊、960部(5モル)のへ!タフエノール、および
50部の水を反応器に添加し、25℃で攪拌することに
よって調整された。この混合物を40℃に加熱し、7部
の水酸化カルシウムおよび231部(7モル)の市販9
1チノやラホルムアルデヒドを1時間にわたって添加し
た。内容物を80℃に加熱し、200部の追加の水酸化
カルシウム(合計207部すなわち5モルになる・)を
80〜90℃で1時間にわ九って添加した。この内容物
を150℃に加熱し、窒素を混合物中に吹き込んで氷の
除去を助長しながら、150℃の温度に12時間維持し
た。 ゛発泡が生じた場合、2〜3滴の重合されたりメ
チルシリコーン抑泡剤を添加して発泡を制御してもよい
0次いで、反応混合物を濾過した。濾液、つtb、ヘゲ
タフエノール/ホルムアルデヒド縮合生成物の所望のカ
ルシウムフェネートの33.6−−オイル溶液は7.5
6−のスルホネートア、シ、を含有していることがわか
った。
実施例3
1.000部の実施例2の生成物、40部の混−合第一
アミルアルコール類(約65重量−のノーマルアミルア
ルコール、3重量襲のイソアさルアルコールおよび32
重量Isの2−メチル−1−fチルアルコールを含有)
および80部の水よシなる混合物を反応器に導入し、7
0’CK。
アミルアルコール類(約65重量−のノーマルアミルア
ルコール、3重量襲のイソアさルアルコールおよび32
重量Isの2−メチル−1−fチルアルコールを含有)
および80部の水よシなる混合物を反応器に導入し、7
0’CK。
加熱してこの温度で4.2時間維持した。過ペース化物
質はrル状体□に変換した。このグル状体の1506℃
での攪拌および加熱を約2時間続けてはとんどすべての
アルコール類および水を除去した。残留物祉暗緑色のグ
ルであった。
質はrル状体□に変換した。このグル状体の1506℃
での攪拌および加熱を約2時間続けてはとんどすべての
アルコール類および水を除去した。残留物祉暗緑色のグ
ルであった。
実施例4
1.303部の実施例3のグル様コロイド分散系と56
3部の鉱油との溶液を、1.303部のトルエン中に約
3時間これら2次分を連続攪拌することによりて溶解し
た。この混合物に40部の水および40部のメタノール
を添加し、次いで471部の91多水酸化カルシウムを
連続攪拌しながらゆっくり添加した。発熱反応が起こシ
、温度が32℃に上昇した0次いで、全反応混合物を0
.25時間にわたって約60℃に加熱した。その後、温
度を60〜70℃に保ちながら280部の二酸化炭素を
5時間にわたりて装入し良、カーがネート化の終了時点
で、混合物を0.75時間にわたって約150℃に加熱
して水、メ゛タノールおよびトルエンを除去した。
3部の鉱油との溶液を、1.303部のトルエン中に約
3時間これら2次分を連続攪拌することによりて溶解し
た。この混合物に40部の水および40部のメタノール
を添加し、次いで471部の91多水酸化カルシウムを
連続攪拌しながらゆっくり添加した。発熱反応が起こシ
、温度が32℃に上昇した0次いで、全反応混合物を0
.25時間にわたって約60℃に加熱した。その後、温
度を60〜70℃に保ちながら280部の二酸化炭素を
5時間にわたりて装入し良、カーがネート化の終了時点
で、混合物を0.75時間にわたって約150℃に加熱
して水、メ゛タノールおよびトルエンを除去した。
この生成物、すなわちグル状態の鮮明なライトブラウン
色のコロイド分散系社次の分析結果を示した。スルフェ
ートプツシ。含有量は46.8−、フ、ノールフタレン
測定中和数Fi1.0以下(塩基性)、および金属比は
36.0であった。
色のコロイド分散系社次の分析結果を示した。スルフェ
ートプツシ。含有量は46.8−、フ、ノールフタレン
測定中和数Fi1.0以下(塩基性)、および金属比は
36.0であった。
上記の過@において、追加の金属含有粒子を実施例3の
;μイド分散系中へ混入して、その塩基性中和数を減少
させてこの用途発明に有用な非ニユートンコロイド分散
系を得た。 一実施例5 高速攪拌器を備えた1ガロンif?ス容器に、1920
部のネオクリルA−620(商標名)、すなワチスチレ
ン/イソツチルアクリレート共重合体(50150モル
比)ラテックス(この共重合体は重量にもとづいて、ラ
テックス系の全重量の40重量−である)を装入した。
;μイド分散系中へ混入して、その塩基性中和数を減少
させてこの用途発明に有用な非ニユートンコロイド分散
系を得た。 一実施例5 高速攪拌器を備えた1ガロンif?ス容器に、1920
部のネオクリルA−620(商標名)、すなワチスチレ
ン/イソツチルアクリレート共重合体(50150モル
比)ラテックス(この共重合体は重量にもとづいて、ラ
テックス系の全重量の40重量−である)を装入した。
この物質はぼりビニル・ケミカル・インダストリーズ(
Poly−マ1nylCh*m1aa) Iadusj
’r1es )から市販されている0次いで、実施例4
からの420部のコロイド物質を添加し、内容物を高速
高ぜん断攪拌条件下で5分間攪拌した。攪拌速度を下げ
て、この物質にtao部のプロピレングリコール、30
0部の水、160部のノ4ラグレックスWP −1(商
標名)すなわちロームアントノ・−ネス社から市販され
ている重合体ポリエステル可履剤、120部の水、20
部の2−アミノ−2−メチル−1−!ロノ皆ノール、お
よび45部のアクアプラ、り115A(商標名)すなわ
ちが−ドンケミカル社(Bordrn Ch@m1ca
l )市販のブラック顔料分散物を装入した。次いで、
この混合物を追加の5分間攪拌して目的の水分散塗料組
成物を得た。
Poly−マ1nylCh*m1aa) Iadusj
’r1es )から市販されている0次いで、実施例4
からの420部のコロイド物質を添加し、内容物を高速
高ぜん断攪拌条件下で5分間攪拌した。攪拌速度を下げ
て、この物質にtao部のプロピレングリコール、30
0部の水、160部のノ4ラグレックスWP −1(商
標名)すなわちロームアントノ・−ネス社から市販され
ている重合体ポリエステル可履剤、120部の水、20
部の2−アミノ−2−メチル−1−!ロノ皆ノール、お
よび45部のアクアプラ、り115A(商標名)すなわ
ちが−ドンケミカル社(Bordrn Ch@m1ca
l )市販のブラック顔料分散物を装入した。次いで、
この混合物を追加の5分間攪拌して目的の水分散塗料組
成物を得た。
良趨1」
1旦インチのコールズブレードを有する分散器を備えた
1ガロンガラス容器に1880部のネオクリルA−62
0(商標名)、実施例4からの408部のコロイド物質
、156部の4リプロピレングリコール、156部のジ
オクチルアジペー) (DOA )、156部の水、5
6部のジメチルエタノールアミン(DMEA ) tこ
の順序で装入した。この内容物を高速攪拌して本発明の
水分散塗料組成物を得九。
1ガロンガラス容器に1880部のネオクリルA−62
0(商標名)、実施例4からの408部のコロイド物質
、156部の4リプロピレングリコール、156部のジ
オクチルアジペー) (DOA )、156部の水、5
6部のジメチルエタノールアミン(DMEA ) tこ
の順序で装入した。この内容物を高速攪拌して本発明の
水分散塗料組成物を得九。
実施例7
43部のアクアスパース877−999−7(商標名)
、すなわちテネコ社(T・un・es )市販のブラッ
ク顔料分散物をDMIAの後に添加し、顔料が完全に塗
料組成物中に混入するまで攪拌を続けた以外は、実施例
6と同じ過程、物質および量を使用して水分散塗料組成
物を調製した。
、すなわちテネコ社(T・un・es )市販のブラッ
ク顔料分散物をDMIAの後に添加し、顔料が完全に塗
料組成物中に混入するまで攪拌を続けた以外は、実施例
6と同じ過程、物質および量を使用して水分散塗料組成
物を調製した。
1m
1フインチコールズ(Cowl@s )ブレードを有す
る分散器を備えた1ガロンガラス容器に2037部のネ
オクリルムロ20(商標名)を装入した。連続攪拌しな
がら、448部の水と167部のノ譬うル、クス(商標
名)をガラス容器に装入した。次いで、攪拌速度を高速
に増し、64部のDMgAと5sのアクアスパース(商
標名)を容器の内容物に注入した。この混合物を10分
間攪拌すると、この14%食物の温度は50℃に上昇し
た。この時間の終シ項、実施例4からの434sの物質
をガラス容器に注入し、高速攪拌を追加の5分間続けた
。追加の水82部を容器の内容物に添加して目的の塗料
組成物を所望の粘度に調節した。
る分散器を備えた1ガロンガラス容器に2037部のネ
オクリルムロ20(商標名)を装入した。連続攪拌しな
がら、448部の水と167部のノ譬うル、クス(商標
名)をガラス容器に装入した。次いで、攪拌速度を高速
に増し、64部のDMgAと5sのアクアスパース(商
標名)を容器の内容物に注入した。この混合物を10分
間攪拌すると、この14%食物の温度は50℃に上昇し
た。この時間の終シ項、実施例4からの434sの物質
をガラス容器に注入し、高速攪拌を追加の5分間続けた
。追加の水82部を容器の内容物に添加して目的の塗料
組成物を所望の粘度に調節した。
!1」I
1−(ンチコールズブレードを有する分散器を備える6
tステンレス鋼容器に、2520部のネオクリルム−6
20(商標名)、700部の水、210部のノナラグレ
ックスWP −1(商標名)110部のゾロピレングリ
コール、480部の赤鉄鉱、300部の325メッシ、
雲母および1−500部のタルクをこの順序で装入した
。
tステンレス鋼容器に、2520部のネオクリルム−6
20(商標名)、700部の水、210部のノナラグレ
ックスWP −1(商標名)110部のゾロピレングリ
コール、480部の赤鉄鉱、300部の325メッシ、
雲母および1−500部のタルクをこの順序で装入した
。
内容物を15分間最大速度で互いに混合し、この時12
0部のDMgA 、実施例4からの物質600部および
水25部を容器に注入した。容器中の内容物の攪拌を最
大速度で5分間続け、次いで内容物を100メ、シース
クリーンに通して濾過して目的の水分散塗料組成物を得
た。
0部のDMgA 、実施例4からの物質600部および
水25部を容器に注入した。容器中の内容物の攪拌を最
大速度で5分間続け、次いで内容物を100メ、シース
クリーンに通して濾過して目的の水分散塗料組成物を得
た。
!」ull」−−
可変、モータに連結、されたシャフトに取付けられた7
3インチコールズブレードを備えた5ガロン容器に62
40部のネオクリルム−620(商標名)、120部の
ノグコ(Nす・o)Ni薄(商標名)すなわちダイヤモ
ンドジャムロック社(DIam@nd 8hamr@@
k )市販のラテックス消泡剤、および実施例4からの
物質1560部を一人した。内容倫を高速で5分間粉砕
した。この時、攪拌速度を下げ、この粉砕物質に、26
0部ノやラプレ、クスWP−1(商標名)、260部の
テキサノールエステルアルコール(イーストマン、ケ虐
カル、グ關ダクッ社市販の2.2.4−トリメチルペン
タンジオ−ルー1.3−モノイソゾチレートの商標名)
、600部のカーピ) −ル(ダウ、ケミカル社市販の
ジメチレングリコールモノエチルエーテルの商標名)、
600部の!口♂レンゲリコール、60部のトロイキ。
3インチコールズブレードを備えた5ガロン容器に62
40部のネオクリルム−620(商標名)、120部の
ノグコ(Nす・o)Ni薄(商標名)すなわちダイヤモ
ンドジャムロック社(DIam@nd 8hamr@@
k )市販のラテックス消泡剤、および実施例4からの
物質1560部を一人した。内容倫を高速で5分間粉砕
した。この時、攪拌速度を下げ、この粉砕物質に、26
0部ノやラプレ、クスWP−1(商標名)、260部の
テキサノールエステルアルコール(イーストマン、ケ虐
カル、グ關ダクッ社市販の2.2.4−トリメチルペン
タンジオ−ルー1.3−モノイソゾチレートの商標名)
、600部のカーピ) −ル(ダウ、ケミカル社市販の
ジメチレングリコールモノエチルエーテルの商標名)、
600部の!口♂レンゲリコール、60部のトロイキ。
ド999()ロイ、ケミカル社市販の非シリコーン系消
泡剤の商標名)、180部の2−アきノー2−メチル−
1−7”ロノ辛ノール、および600部の水を注入した
。中速度で攪拌し続けて種々の成分の完全の分散を達成
し、目的の水分散塗料組成物を形成した・ 実施例5〜10で調製された水分散塗料組成物の腐蝕防
止特性をサルトーホ、グコロージ。
泡剤の商標名)、180部の2−アきノー2−メチル−
1−7”ロノ辛ノール、および600部の水を注入した
。中速度で攪拌し続けて種々の成分の完全の分散を達成
し、目的の水分散塗料組成物を形成した・ 実施例5〜10で調製された水分散塗料組成物の腐蝕防
止特性をサルトーホ、グコロージ。
ン試験(Salt−Fog Corroslon T@
st B1117−73−(1979))を使用して測
定した。この試験において、幅4インチ、長さ8インチ
の寸法の鋼t!ネルに上記調製された水分散塗料組成物
を塗装して厚さ2smの乾燥塗膜を得た0次いで、塗装
された乾燥パネルをソルトーフォッグキャビネ、ト中に
つるし、5チ塩化ナトリウム溶液を・々ネル上へ37.
8℃で24時間連続的に噴霧したりこの試験によりて、
塗装していないノ譬ネルは24時間後には全表面にわた
って腐蝕したが、実施例6の過程によって調製された水
分散組成物で塗装された・Iネルは下層金属まで塗料に
描かれ′#:、線に沿って、336時間後には1チ以下
のさびおよび500時間後には2ts以下のさびを示し
た。この試験の結果を下記の表1に記載する。
st B1117−73−(1979))を使用して測
定した。この試験において、幅4インチ、長さ8インチ
の寸法の鋼t!ネルに上記調製された水分散塗料組成物
を塗装して厚さ2smの乾燥塗膜を得た0次いで、塗装
された乾燥パネルをソルトーフォッグキャビネ、ト中に
つるし、5チ塩化ナトリウム溶液を・々ネル上へ37.
8℃で24時間連続的に噴霧したりこの試験によりて、
塗装していないノ譬ネルは24時間後には全表面にわた
って腐蝕したが、実施例6の過程によって調製された水
分散組成物で塗装された・Iネルは下層金属まで塗料に
描かれ′#:、線に沿って、336時間後には1チ以下
のさびおよび500時間後には2ts以下のさびを示し
た。この試験の結果を下記の表1に記載する。
表 1
(、) 下層金属を露出させるために塗料に引いた線
から測定された腐蝕程度 伽)4’X12’のノ母ネルが使用された。
から測定された腐蝕程度 伽)4’X12’のノ母ネルが使用された。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1) (A)m−形成性有機ポリマーおよび俤)固
形の金観含有コロイド粒子(1)と、液体分散剤(2)
と分子中に疎水性部分および少なくとも1種の極性置換
基を含有する有機化合物(3)とよシなる非二為−トン
コロイド分散系の混合物よシなるものであって、上記非
二為−トンコロイド分散系が約7.0またはそれ以下の
中和塩基数を有することを特徴とする水分散防錆塗料組
成物。 (2)水分散組成物の全重量に対して、塗膜形成性有機
ポリマー囚が約10.0〜約65.0重量鳴の範囲でT
o9、非二為−トンコロイド分散系の)が1.0〜約2
0.0重量憾の範囲であることを特徴とする特許請求の
範囲第1項に記載の水分散防錆塗料組成物。 (3) jl!IJi[形成性有機ポリマー(2)が
ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂
およびポリウレタン類から選択された有機ポリマーであ
ること、および非二ニートンコロイド分散系が(1)ア
ルカリ金属およびアルカリ土類金稿の塩類よシ選択され
た固形の金楓含有粒子、(2)不活性有機液体および低
分子量液体ポリマー類より選択された分散媒体、および
(3)油溶性有機酸のアルカリ金属塩およびアルカリ土
類金楓塩より選択された有機化合物よりなることを特徴
とする特許請求の範囲第2項に記載の水分散防錆塗料組
成物。 (4) (C)可塑剤およびの)−合助剤をさらに含
有するものであって、組成物の全重量に対して、可塑剤
C)がθ〜約約15註0 融合助剤の)が0〜約20重量係の範囲であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載の水分散防錆塗料
組成物。 (5)組成物の全重量に対して帆1〜約3.0重量係の
範囲の少なくともl′mのフラッジ、防錆剤をさらに含
有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の水
分散防錆塗料組成物。 (6) (A)分散粒子形態にある塗膜形成性水分散
有機ポリマおよびω)固形の金属含有コムイド粒子(1
)と液体分散媒体(2)と分子中に疎水性部分および少
なくとも18iの極性置換基を含有する有機化合物(3
)を含有する非二、−トンコロイド分散系の混合物より
なるものであって、上記塗膜形成水分散有機ポリマが2
種またはそれ以上のエチレン性不飽和モノマまたは少な
くとも1mのエチレン性不飽和モノマおよび少女(とも
1種のビニル2重結合不飽和モノマから得られたアクリ
ル共電合体であること、および上紀非二1−トンコロイ
ド分散系が約7.0 またけそれ以下の中和塩基数を有
すること金特徴とする水分散防錆塗料組成物。 (7)水分散組成物の全重量に対して、固体としての上
記塗膜形成性水分散ポリマ囚が約10.0〜約65.0
東量憾の範囲で69、非二為−トンコロイド分散系03
)が約1.0〜約20.0東量憾の範囲であることt−
特徴とする特許請求の範囲第6項記載の水分散防錆塗料
組成物。 (8) 水分散有機ポリマ(4)が、アクリル酸およ
びメタクリル酸の低級C1〜C4アルキルエステル類お
よびアミド類から選択された2種またはそれ以上のエチ
レン性不飽和モノマ類の混合物から誘導され、あるいは
アクリル酸およびメタクリル酸の低級C1〜4アルキル
エステル類およびアミド類から選択された少なくとも1
sの不飽和エチレン性不飽和モノマと、スチレン、核置
換アルキルα−メチルスチレンから選択された少なくと
もl樵のビニル二重結合不飽和モノマとの混合物から得
られたアクリル共重合体であること;非二為トンコロイ
ド分散系(B)が(1)アルカリ金員およびアルカリ土
類金属の塩類から選択された固形の金属含有粒子、(2
)液状石油留分よりなる分散媒体、および(3)油溶性
有機酸のアルカリ金稿塩およびアルカリ土類金−塩類か
ら選択された少なくとも1種の有機成分を含有し、かつ
約5.0またはそれ以下の中和塩基数を有すること;お
よび水性エマルジョン塗料組成物の全N童に対して、水
分散ポリマ囚が固体とじて約15.0〜約35.0東量
憾の範囲でおり、分散系の)が約10.0〜約15.0
東量憾の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第
6項に記載の水分散防錆塗料組成物。 (9) 水分散ポリマ(8)がアクリル酸およびメタ
クリル酸の低級C1〜C4アルキールエステル類および
アミド類か−ら選択され九2種またはそれ以上のエチレ
ン性不飽和モノマ類の混合物から得られたアクリル共重
合体であることを特徴とする特許請求の範囲第8項記載
の水分散防錆塗料組成物。 αQ エチレン性不飽和モノマがアクリル酸およびメタ
クリル酸の低級C1〜C4アルキルエステル類であるこ
とを特徴とする%IW−請求の範囲第9項記載の水分散
防錆塗料組成物。 αル 水分散ポリマ(4)がアクリル酸およびメタクリ
ル酸の低級C4〜C4アルキルエステル類およびアばド
類から選択された少なくとも1種のエチレン性不飽和モ
ノマと、スチレ/、核置換アルキルおよびアルコ中シス
チレン、α−メチルスチレンおよび核置換アルキルα−
メチルスチレンから選択された少なくとも1種のビニル
二重結合不飽和モノマとの混合物から得られたアクリル
共重合体であることを特徴とする特許請求の範囲第8項
記載の水分散防錆塗料組成物。 αつ エチレン性不飽和モノマがアクリル酸およびメタ
クリル酸のC4〜C4低級アルキルエステルから選択さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第11項記載の水
分散防錆塗料組成物。 α埠 ビニル二重結合不飽和モノマがスチレン、核置換
アルキルスチレンおよびα−メチルスチレンから選択さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第12項記載の水
分散防iIl?塗料組成物。 α◆ 固形の金属含有粒子がアルカリ土類金属塩類であ
シ、有機化合物が油溶性有機酸のアルカリ土類金属塩で
あることをt¥igLとする特許請求の範囲第8項記載
め水分散防錆塗料組成物。 α→ 固形の金属含有アルカリ土類金属塩がマグネシウ
ム、カルシウム、ストロンチウムおよび・量リウムの炭
酸塩類から選択されることt−特黴とする特許請求の範
囲第14項記載の水分散防錆塗料組成物。 aニー 固形の金属含有アルカリ土類金属塩が炭酸カル
シウムおよび炭酸バリウムから選択される乙とを特徴と
する特許請求の範囲第14項記載の水分散防錆塗料組成
物。 ぐη 油溶性有機酸のアルカリ土類金属塩がカルシウム
およびバリウムのスルホン酸塩およびカルがン酸塩から
選択されることを特徴とする特許請求の範囲第15項記
載の水分散防錆塗料組成物。 (11tC)可塑剤およびυ)融合助剤をさらに含有す
るものであって、塗料組成物の全重量に対して可塑剤(
C1が0〜約15.0重量幅、融合助剤(2)が0〜約
20!illの範囲であることを特徴とする特許請求の
範囲第8項に記載の水分散防錆塗料組成物。 (至)可塑剤(C)がジアルキルアジペート類、ジアル
キルアゼレート類、ジアルキルセパケート類、ジアルキ
ルフタレート類、トリアリールホスフェート類、アルキ
ルアリールホスフェート類および重合体ポリエステル類
から選択され、融合助剤の)がアルキレングリコール[
、yhqレンゲリコールモノアルキルエステル類および
シアル中レンゲリコールモノアルキルエーテル類から選
択されることを特徴とする特許請求の範囲第18項記載
の水分散防錆塗料組成物。 … 塗料組成物の全重量に対して、可塑剤が約2.0〜
約7.0重量幅、融合助剤0)が約3.0〜約10.0
重量幅の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第
19項記載の水分散防錆塗料組成物。 シυ 可塑剤(C)がジアルキルアジペートであり、融
合助剤(D)がアルキレングリコールであることを特徴
とする特許請求の範囲第20項記載の水分散防錆塗料組
成物。 に)組成物の全電量に対して1.0〜3.0]iji憾
の範囲である少なくとも18[のフラッシュ防錆剤をさ
らに含有することを特徴とする特許請求の範囲第18項
に記載の水分散防錆塗料組成物・ に) 7ラツシエ防錆剤が少なくとも1種のN−(ヒド
ロキシ置換ヒドロカービル)アミンよりなることを特徴
とする特許請求の範囲第22項記載の水分散防錆塗料組
成物。 (ハ)囚アクリル酸およびメタクリル酸α低級C−C4
アルキルエステル類から選択された2種またはそれ以上
のエチレン性不飽和モノマ類よりなるモノマ類の混合物
から得られるか、あるいはアクリル酸およびメタクリル
酸のC1り。 低級アルキルエステル類から選択された少なくともi種
のエチレン性不飽和モノマと、スチレン、核置換アルキ
ルスチレンおよびα−メチルスチレンから選択された少
なくとも1植のビニルニ重結合不飽和モノマとよシなる
混合物から得られたアクリル共重合体である、大部分の
大きさが約0.1〜約10.0 iクロンの範囲内O分
散粒子形態の塗膜形成性水分散有機ポリマ、および ω)(1)アルカリ土類金属塩の固形金属含有粒子、(
2)液状石油留分よりなる分散媒体、および(3)油溶
性有機酸のアルカリ土類金属塩よシなる少なくとも1種
の有機化合物よシなり、かつ約2.0またはそれ以下の
中和塩基数を有する非二、−トンコロイド分散系、の混
合物よI]、水分散塗料組成物の全電量に対して、塗膜
形成水分散ポリマ(6)が固体として約22.6〜約2
8.0重量幅、および分散系(B)が約10.0〜約1
5.0重量幅の範囲であることを特徴とする水分散防錆
塗料組成物。 。 に) 水分散ポリマ(4)がアクリル酸およびメタクリ
ル酸のC1〜C4低級アルキルエステル類より選択され
た2種またはそれ以上のエチレン性不飽和モノマよシな
る混合物から得られることを特徴とする特許請求の範囲
第24項記載の水分散防錆塗料組成物。 に) 水分散ポリマ囚がアクリル酸およびメタクリル酸
のC1〜4低級アルキルエステル類から選択された少な
くとも1種のエチレン性不飽和モノマと、スチレン、核
置換アルキルスチレンおよびα−メチルスチレンから選
択された少なくとも1種のビニル二重結合不飽和モノマ
との混合物から得られることを特徴とする特許請求の範
囲!24項記載の水分散防錆塗料組成物。 ■ コロイド分散系が(1)炭酸カルシウムおよび炭酸
バリウムから選択されたアルカリ土類金属塩の固形金属
含有粒子、(2)鉱油よりなる分散媒体および(3ンカ
ルシウムおよ−びバリウムのスルホン酸塩およびカル鍍
ン酸塩より選択された油溶性有機酸類の少なくとも1種
のアルカリ土類金属塩よルなることを特徴とする特許請
求の範囲第24項記載の水分散防錆塗料組成物。 (ハ) ジアルキルアゾベート類、シアル中ルアゼレー
ト類、シアルキルセパケート類およびシアル中ル7タレ
ート類よシ選択された可塑剤C)、およびアル中レンゲ
リコール類、アルキレングリコールモノアルキルエーテ
ル類およびジエチレングリコールモノアルキルエーテル
[t)Ji択された融合助剤ρ)をさらに含有し、塗料
組成物の全重量に対して、可塑剤(C)が約2.0〜約
7、Ofil憾、融合助剤の)が約3.0〜約10.O
ml憾の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第
25項に記載の水分散防錆塗料組成物。 −式(1) H2N−R10H (式中、谷Rは独立して炭素原子数1〜8のヒドロカー
ピル基または炭素原子数2〜約8のヒドロキシ置換ヒド
ロカーピル基であシ、R1は炭素原子数約2〜約8の二
価ヒドロカーピル基である) の第一、第二および第三アルカノールアミン類より選択
されたN−(ヒドロ牟シルー置換ヒドロカービル)アミ
ンよりなる少なくとも11!Iiのフラッジ−防錆剤を
さらに含有し、このフラッジ為防錆剤が組成物の全1!
量に対して1.0〜約3.011ji%の範囲であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第28項に記載の水分散
防錆塗料組成物。 On 囚、アクリル酸およびメタクリル酸のC〜C4
低級アルキルエステル類から選択されま た少なくとも1種のエチレン性不飽和七ツマと、スチレ
ン、核置換アルキルスチレン、およびα−メチルスチレ
ンから選択された少なくとも1種のビニル二重結合不飽
和モノマよりなるモノーマ類の混合物から得られたアク
リル共重合体でオ夛、大部分の大きさが約0.5〜約5
.0ミクロンの範囲である分散粒子の形態の塗膜形成水
分散有機ポリマと、 ■)、(1)炭酸カルシウムおよび炭al/fす15+
Aよル選択されたアルカリ土類金属塩の固形金属含有粒
子、(2)鉱油よシなる分散媒体、および(3)カルシ
ウムおよびバリウムのスルホン酸塩およびカルがン酸塩
から選択された油溶性前meの少なくとも1種のアルカ
リ土類金属塩よシなる非二轟−トンコロイド分散系との
混合物よシなり、 水分散塗料組成物の全重量に対して、塗jl[形成水分
散ポリマ(4)が同体として約22.0〜約28重量憾
、分散系の)が約10.0〜約15.0重量幅の範囲で
あることを特徴とする水分散防錆塗料組成物。 (1) ビニル二重結合不飽和モノマがスチレンであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第30項に記載の水
分散防錆塗料組成物。 ■) コロイド分散系が(1)炭酸カルシウム、(2)
鉱油および(3)カルシウムスルホン酸塩よシなること
を特徴とする特許請求の範囲第31項に記載の水分散防
錆塗料組成物。 @) シアルキルアゾベート類から選択された可塑剤(
C)およびアルキレングリコール類から選択された融合
助剤(6)をさらに含有し、塗料組成物の全重量に対し
て、可塑剤(0が約2.0〜約7.01ti粗大化剤(
D) 2>!約3.0〜約10.011E量暢の範囲で
あることt−特徴とする特許請求の範囲第32項記載の
水分散防錆塗料組成物。 (式中、各Rは独立して炭素原子数1〜約8のヒドロカ
ービル基、あるいは炭素原子数約2〜約8のヒドロキシ
ル−置換ヒドロカービル基で1)、Rは炭素原子数約2
〜約18の二価ヒドロカービル基である) の第三アルカノールアミン類から選択され九7ラツシ為
防錆°剤をさらに含有し、この防錆剤が組成物の全重量
に対して1.0〜約3.0重量憾の範囲であることt−
特徴とする特許請求の範囲第33項に記載の水分散防錆
塗料組成物。 @) !許請求の範囲第1項、6項、24項または3
0項のいずれかの項に記載の水分散防錆塗料組成物で塗
装された製品。 @)特許請求の範囲第4項、18項、28項あるいは3
3項のいずれかの項に記載の水分散防錆塗料組成物で塗
装された製品。 (37) %許請求の範囲第5項、22項、29項あ
るいは34項のいずれかの項に記載の水分散防錆塗料組
成物で塗装された製品。
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