JPS59155413A - Resin dispersion and its production - Google Patents

Resin dispersion and its production

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JPS59155413A
JPS59155413A JP2967183A JP2967183A JPS59155413A JP S59155413 A JPS59155413 A JP S59155413A JP 2967183 A JP2967183 A JP 2967183A JP 2967183 A JP2967183 A JP 2967183A JP S59155413 A JPS59155413 A JP S59155413A
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water
dispersion
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ethylenically unsaturated
weight
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二宮 善吾
Yoichi Abe
庸一 阿部
Toshio Shimomura
下村 利夫
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Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:An aqueous dispersion useful for paining, impregnation and bonding, prepared by dispersing in water a cationic or amphoteric copolymer free of an emulsifier and protective colloid, obtained by using a specified alpha,beta-ethylenically unsaturated monomer; and a method for producing the dispersion. CONSTITUTION:2-35pts.wt. tert. amino group-containing alpha,beta-ethylenically unsaturated monomer (e.g., dimethylaminoethyl acrylate) is polymerized with 98-65pts.wt. another alpha,beta-ethylenically unsaturated monomer copolymerizable therewith (e.g., vinyl acetate) in a solution of polyalkylene glycol, MW of 600- 20,000, in a water-soluble solvent. The obtained copolymer is dispersed in water to obtain the desired aqueous resin dispersion.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規にして有用なる樹脂分散液および該分散液
の製法に関し、さらに詳細には、特定のα、β−エチレ
ン性不飽和単量体(以下、重合性ビニルモノマーと略記
する。)を用いて得られる、いわゆる乳化剤および保護
コロイドを含まぬカチオン性または両性タイプの共重合
体(以下、ビニル共重合体と略記する。)の水性分散体
およびその製法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a novel and useful resin dispersion and a method for producing the dispersion. This invention relates to an aqueous dispersion of a cationic or amphoteric copolymer (hereinafter abbreviated as vinyl copolymer) that does not contain so-called emulsifiers and protective colloids (hereinafter abbreviated as vinyl copolymer), which is obtained using a so-called emulsifier and protective colloid, and a method for producing the same.

水系の塗装剤は低公害および省資源型という点から、近
年、特に注目されており、ベース樹脂のタイプと乙では
水溶性と水分散性のものとがあって、それぞれに特長を
有してはいるが、総じて塗膜の乾燥性、耐水性、光沢ま
たは基材への付着性が解決されねばならない課題として
残されている。
Water-based paints have attracted particular attention in recent years because they are low-pollution and resource-saving, and there are base resin types, water-soluble and water-dispersible types, each with their own characteristics. However, the drying properties, water resistance, gloss, and adhesion of coating films to substrates remain issues that need to be solved.

そのうち、水溶性タイプの樹脂としては、樹脂中に存在
させたカルボキシル基をアンモニアまたはアミン類など
のアルカリで中和し溶解せしめる、いわゆるアニオン・
タイプのものと、樹脂中に存在させた第3級アミ7基を
酸で中和し溶解せしめる、いわゆるカチオン・タイプの
ものとが既に市販されていて、これら両タイプの樹脂と
も光沢および付着性は良好ではあるものの、通常、有機
溶剤量が30〜50重景%と重量含まれているために、
公害対策上の問題もあるし、塗膜の乾燥性および耐水性
に劣るという欠点がある。
Among these, water-soluble type resins are so-called anionic resins, in which the carboxyl groups present in the resin are neutralized and dissolved with alkali such as ammonia or amines.
A so-called cation type resin, in which the tertiary amine 7 groups present in the resin are neutralized and dissolved with acid, is already commercially available, and both types of resin have excellent gloss and adhesive properties. Although it is good, since the amount of organic solvent is usually 30 to 50% by weight,
There are also problems in terms of anti-pollution measures, and there are disadvantages in that the drying properties and water resistance of the coating film are poor.

他方、乳化剤や保護コロイドの存在下に乳化重合させて
得られる分散液あるいは機械的に分散させて得られる分
散液は、それら分散液の粘度に関係なく高分子量の重合
体分子を含めることもできるし、高固形分濃度のもので
あっても低粘度にすることもできるし、安全性および臭
気に影響を及ぼす有機溶剤やアミン類などを殆ど使用す
ることもない処から、乾燥性には優れているものの、塗
膜光沢や作業適性に劣るし、使用される乳化剤や保護コ
ロイドなどの影響で塗膜の耐水性とか、基材への付着性
とかが劣るなどの欠点がある。
On the other hand, dispersions obtained by emulsion polymerization in the presence of emulsifiers and protective colloids or dispersions obtained by mechanical dispersion can contain high molecular weight polymer molecules regardless of the viscosity of these dispersions. However, it can be made to have a low viscosity even if it has a high solid content concentration, and it has excellent drying properties because it does not use organic solvents or amines that affect safety and odor. However, it has drawbacks such as poor coating gloss and workability, and poor coating film water resistance and poor adhesion to substrates due to the effects of the emulsifiers and protective colloids used.

そこで、目下の処は、水溶性樹脂と水分散性樹脂との双
方の長所を生かしたコロイド分散系樹脂の検討がなされ
てきている。
Therefore, colloidal dispersion resins that take advantage of the advantages of both water-soluble resins and water-dispersible resins are currently being studied.

本発明者らも、こうした背景の中で懸案の諸問題を解決
すべく鋭意検討を行った結果、第3級アミノ基をもった
重合性ビニルモノマーを重合反応系に必須の七ツマ−と
して導入し、さらにポリアルキレングリコールの特定量
を含んだ水溶性溶媒溶液を媒質として使用することによ
り得られるビニル共重合体溶液に水を添加して分散せし
めた水性樹脂分散液が、乳化剤および保護コロイドの使
用に及ぶことなく、それ自体で安定なものであり、しか
も耐水性などに優れた高密着性の塗膜を与えるものであ
ることを見出して、本発明を完成させるに到った。
Against this background, the present inventors conducted intensive studies to solve the various pending problems, and as a result, introduced a polymerizable vinyl monomer having a tertiary amino group as an essential monomer to the polymerization reaction system. Furthermore, an aqueous resin dispersion obtained by adding water to a vinyl copolymer solution obtained by using a water-soluble solvent solution containing a specific amount of polyalkylene glycol as a medium is made of an emulsifier and a protective colloid. The present invention was completed based on the discovery that it is stable in itself without being used, and that it provides a coating film with high adhesion and excellent water resistance.

すなわち、本発明は第3級アミノ基をもった重合性ビニ
ルモノマーの2〜35重量部と、これと共重合可能な重
合性ビニルモノマーの98〜65重量部とからなるモノ
マー混合物を、600〜20000なる分子量のポリア
ルキレングリコールを溶解さセた水溶性溶媒の溶液中で
重合せしめて得られるビニル共重合体の水性分散液を提
供するものであり、併せて上記特定のポリアルキレング
リコールの水溶性溶媒溶液中で上記したモノマー混合物
を重合せしめ、次いで得られたビニル共重合体を水で分
散せしめることから成る水性樹脂分散液の製造法をも提
供するものである。
That is, in the present invention, a monomer mixture consisting of 2 to 35 parts by weight of a polymerizable vinyl monomer having a tertiary amino group and 98 to 65 parts by weight of a polymerizable vinyl monomer that can be copolymerized with the monomer mixture, The present invention provides an aqueous dispersion of a vinyl copolymer obtained by polymerizing a polyalkylene glycol having a molecular weight of 20,000 in a solution of a water-soluble solvent; There is also provided a process for producing an aqueous resin dispersion comprising polymerizing the monomer mixture described above in a solvent solution and then dispersing the resulting vinyl copolymer in water.

ここで、本発明において上記第3級アミノ基含有重合性
ビニルモノマーを必須の成分化合物とするのは、当該上
ツマ−を使用して得られる共重合体が、酸中和されたさ
いに水分散性を付与するという効果と、各種基材への優
れた付着性を発揮するという効果とのR効果を狙ったも
のであるし、他方、上記ポリアルキレングリコールを含
めた系中で重合せしめるのは、該ビニル共重合体と当該
ポリアルキレングリコールとの化学的結合(グラフト化
など)ならびに物理的融合が同時に進行して該ビニル共
重合体が自己分散能をもったポリマーとなり、分散効果
を助長させることを狙ったものである。
Here, in the present invention, the above-mentioned tertiary amino group-containing polymerizable vinyl monomer is used as an essential component compound because the copolymer obtained using the above-mentioned polymer is water-resistant when acid-neutralized. This is aimed at the R effect of imparting dispersibility and exhibiting excellent adhesion to various substrates, and on the other hand, it is polymerized in a system containing the polyalkylene glycol. In this case, chemical bonding (grafting, etc.) and physical fusion between the vinyl copolymer and the polyalkylene glycol proceed simultaneously, and the vinyl copolymer becomes a polymer with self-dispersing ability, which promotes the dispersion effect. The aim is to

本発明において用いられる前記第3級アミノ基含有重合
性とニルモノマーとして代表的なものには、ジメチルア
ミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチ
ル(メタ)アクリレートの如きジアルキルアミノアルキ
ル(メタ)アクリレート類をはじめ、ビニルピリジン、
2−メチル−5−ビニルとリジンの如きビニルピリジン
類;ジメチルアミノエチルビニルエーテルの如きジアル
キルアミノアルキルビニルエーテル類;ジメチルアミノ
エチル(メタ)アクリルアミドの如きアルキルアミノ基
含有(メタ)アクリルアミド類などがあり、これらは単
独使用でも2種以上の併用でもよい。
Typical examples of the tertiary amino group-containing polymerizable monomer used in the present invention include dialkylaminoalkyl (meth)acrylates such as dimethylaminoethyl (meth)acrylate and diethylaminoethyl (meth)acrylate. , vinylpyridine,
These include vinylpyridines such as 2-methyl-5-vinyl and lysine; dialkylaminoalkyl vinyl ethers such as dimethylaminoethyl vinyl ether; and alkylamino group-containing (meth)acrylamides such as dimethylaminoethyl (meth)acrylamide. may be used alone or in combination of two or more.

また、これらの第3級アミノ基含有重合性ビニルモノマ
ーと共重合可能な他の重合性ビニルモノマーとして代表
的なものには酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、パーサ
ティック酸の如きビニルエステル類;(メタ)アクリル
酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリ
ル酸ブヂルの如き(メタ)アクリル酸のアルキルエステ
ル邦;スチレン、ビニルトルエンの如き芳香族ビニル化
合物;エチレンの如きα−オレフィン類;ブタジェンの
如きジエン類;塩化ビニル、塩化ビニリデンの如きハロ
ゲン化ビニル頬;メチルビニルエーテルの如きビニルエ
ーテル類;マレイン酸ジアルキルエステル、フマル酸ジ
アルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステルの如
き不飽和二塩基酸のジアルキルエステル類などがあり、
これらは単独使用でも2種以、Eの併用でもよい。
Typical examples of other polymerizable vinyl monomers that can be copolymerized with these tertiary amino group-containing polymerizable vinyl monomers include vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, and persatic acid; ) Alkyl esters of (meth)acrylic acid such as methyl acrylate, ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate; aromatic vinyl compounds such as styrene and vinyltoluene; α-olefins such as ethylene; butadiene Dienes such as; vinyl halides such as vinyl chloride and vinylidene chloride; vinyl ethers such as methyl vinyl ether; dialkyl esters of unsaturated dibasic acids such as dialkyl maleate, dialkyl fumarate, dialkyl itaconate, etc. There is,
These may be used alone or in combination of two or more.

さらに必要に応じて、α、β−不飽和エチレン性カルボ
ン酸類、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸などの
不飽和酸またはそれらの塩類; (メタ)アクリルアミ
ドあるいはそれらのN−メチロール化物または該メチロ
ール化物のアルコキシ化物;β−ヒドロキシエチルメタ
クリレートなどのヒドロキシル基含有α、β−エチレン
性不飽和単量体;グリシジル(メタ)アクリレート、ア
リルグリシジルエーテルなどのグリシジル基含有α、β
−エチレン性不飽和単量体なども少量併用することがで
き、特鶴酸モノマーを共重合せしめたものは両性タイプ
の水性分散体となる処から、特長ある性能を示すもので
ある。
Furthermore, as necessary, unsaturated acids such as α, β-unsaturated ethylenically carboxylic acids, vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, or salts thereof; (meth)acrylamide or N-methylolated products thereof or the methylolated products; Alkoxylated products: α, β-ethylenically unsaturated monomers containing hydroxyl groups such as β-hydroxyethyl methacrylate; α, β-containing glycidyl groups such as glycidyl (meth)acrylate and allyl glycidyl ether
-Ethylenically unsaturated monomers can also be used in small amounts, and those copolymerized with special tsuric acid monomers form amphoteric aqueous dispersions, which exhibit distinctive performance.

前記ビニル共重合体の組成で、前掲された如き第3級ア
ミノ基含有11合性ビニルモノマーを2〜35重量部と
したのは、2重量部未満では水分散性が不足することに
なるし、しかもカチオン性が低下するために付着性など
の特性が十分に発揮され得なくなり、逆に35重量部を
越えるときは親水性が大となって耐水性が低下すること
になるし、しかもこうした水溶性の大なるために目的と
する分散体が得られ難くなる処から限定されるものであ
る。より好ましくは全ビニルモノマー100重量部中5
〜15重量部なる範囲内とするのがよい。
In the composition of the vinyl copolymer, the above-mentioned tertiary amino group-containing 11-polymerized vinyl monomer is set at 2 to 35 parts by weight because if it is less than 2 parts by weight, the water dispersibility will be insufficient. Moreover, since the cationic property decreases, properties such as adhesion cannot be fully exhibited, and conversely, when the amount exceeds 35 parts by weight, the hydrophilicity increases and the water resistance decreases. It is limited because it is difficult to obtain the desired dispersion due to its high water solubility. More preferably 5 parts in 100 parts by weight of total vinyl monomers
It is preferable to set it within the range of 15 parts by weight.

他方、併用される前記ポリアルキレングリコールの使用
量については、ビニル共重合体の分散性付与効果と塗膜
の耐水性などの所望性能との兼合い、さらには樹脂分散
液の所望の中和度という設計面から決定されるべきでは
あるが、当該ポリアルキレングリコールの使用量が全重
合性ビニルモノマーのIt)0重量部に対して10重量
部以上であれば、中和せずともビニル共重合体の水性分
散化が可能であるという利点がある。
On the other hand, the amount of the polyalkylene glycol used in combination is determined based on the balance between the dispersibility imparting effect of the vinyl copolymer and the desired performance such as water resistance of the coating film, as well as the desired degree of neutralization of the resin dispersion. However, if the amount of the polyalkylene glycol used is 10 parts by weight or more based on 0 parts by weight of the total polymerizable vinyl monomer, vinyl copolymerization can be achieved without neutralization. It has the advantage that aqueous dispersion of the coalescence is possible.

しかしながら、この使用量が20重量部を越えて多くな
ってもグラフト化効゛率などは殆ど向上され得なく、し
かも耐水性能が低下することになる。逆に、1重量部未
満の使用量では殆ど分散効果が得られ難くなる。
However, even if the amount used exceeds 20 parts by weight, the grafting efficiency will hardly be improved, and moreover, the water resistance will deteriorate. On the other hand, if the amount used is less than 1 part by weight, it becomes difficult to obtain a dispersing effect.

また、当該ポリアルキレンゲリコールの分子量に関して
は、600未満であると親水性に乏しくなって分散効果
を期し得なくなるし、逆に20000を越える分子量の
ものでは前記ビニル共重合体とのグラフト化や該共重合
体との融合も起りにくく、分散効果が上がらない。
Regarding the molecular weight of the polyalkylene gellicol, if it is less than 600, it will have poor hydrophilicity and no dispersion effect can be expected, whereas if it has a molecular weight exceeding 20,000, it will not be possible to graft with the vinyl copolymer. Fusion with the copolymer is also difficult to occur, and the dispersion effect is not improved.

当該ポリアルキレングリコールの代表的なものとしては
、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール
またはこれらポリエチレングリコールとポリプロピレン
グリコールとのブロック・コポリマーなどが挙げられ、
これらは単独使用でも2種以上の併用でもよい。
Typical examples of the polyalkylene glycol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, and block copolymers of these polyethylene glycols and polypropylene glycol.
These may be used alone or in combination of two or more.

以上に掲げられたような諸原料を用いて得られる前記ビ
ニル共重合体を水で分散せしめて樹脂分散液を調製する
にけ、水のみを用いて分散させる方法と、水と酸類とを
用いて分散させる方法とがあるが、両性タイプの分散液
となす場合には前者方法を、カチオン性分散液となす場
合には後者方法を行うの・が好ましい。
In order to prepare a resin dispersion by dispersing the vinyl copolymer obtained using the various raw materials listed above in water, there are two methods: a method of dispersing using only water, and a method of dispersing using water and acids. However, it is preferable to use the former method when preparing an amphoteric dispersion, and the latter method when preparing a cationic dispersion.

ここで、前記樹脂分散液の中和に使用される酸類として
代表的なものには蟻酸、酢酸の如き有機酸と、塩酸の如
き無機酸とがあるし、また前記した水溶性溶媒としては
、前記ビニル共重合体を溶解させる能力を有するもので
、塗料化したさいにワキやダレなどのトラブルを発生さ
せなく、しかも乾燥性などにも優れるなどの如く、塗布
適性をも有するものを選択することが望ましく、かかる
ものとしてはアルコール系、セロソルブ系、カルピトー
ル系およびこれらの誘導体などの水溶性のものが該当し
、いずれも公知慣用のものがそのまま使用できる。
Typical acids used to neutralize the resin dispersion include organic acids such as formic acid and acetic acid, and inorganic acids such as hydrochloric acid. Select a material that has the ability to dissolve the vinyl copolymer, does not cause problems such as wrinkles or sag when it is made into a paint, and has excellent drying properties and is suitable for application. Desirably, water-soluble ones such as alcohols, cellosolves, calpitols, and derivatives thereof are applicable, and any known and commonly used ones can be used as they are.

そして、当該水溶性溶媒の使用量としては前記樹脂分散
液の樹脂固形分100重量部に対して20〜100重量
部の範囲が望ましい。20重量部未満では反応中に溶液
粘度が上昇するために重合反応の進行に支障を来すし、
逆に100重量部を越えると樹脂分散液の粘度上昇や分
散安定性の低下が起るし、省資源の趣旨にも反すること
になる。
The amount of the water-soluble solvent to be used is preferably in the range of 20 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin solid content of the resin dispersion. If it is less than 20 parts by weight, the viscosity of the solution will increase during the reaction, which will hinder the progress of the polymerization reaction.
On the other hand, if it exceeds 100 parts by weight, the viscosity of the resin dispersion increases and the dispersion stability decreases, which goes against the purpose of resource conservation.

より好ましくは、最終の樹脂分散液中で30重量%以下
に押えるように設計すべきである。
More preferably, it should be designed to be kept at 30% by weight or less in the final resin dispersion.

また、当該溶媒量は前記ビニル共重合体溶液への水など
の添加による分散化ののち、低沸点の水溶性溶媒を減圧
蒸留などによって更に低減させること−もできる。
Further, the amount of the solvent can be further reduced by adding water or the like to the vinyl copolymer solution for dispersion and then distilling a low boiling point water-soluble solvent under reduced pressure.

前記した重合反応は通常の溶液重合反応方式に従って遂
行すればよく、特に開眼されるものではない。
The above-mentioned polymerization reaction may be carried out according to a conventional solution polymerization reaction method, and is not particularly complicated.

次いで、ビニル共重合体樹脂溶液の水への分散化は水中
へ該樹脂溶液を添加して分散せしめる方法と、逆に該樹
脂溶液中へ水を注入して分散せしめる方法との双方が可
能でかることが望ましい。
Next, the vinyl copolymer resin solution can be dispersed in water by adding the resin solution into water and dispersing it, or conversely by injecting water into the resin solution and dispersing it. It is desirable that the

他方、前記の水性樹脂分散液を中和するために用いられ
る酸類はそれらを添加、注入する側、または逆にそれら
が添加、注入される側のいずれにも混和せしめておくこ
とができるが、安定な分散体を得るには、まず酸類の定
量を樹脂溶液中に予め混和せしめておき、次いでかくし
て中和された状態にある樹脂溶液中に水を添加、注入し
て分散せしめるという方式を採るのが望ましい。
On the other hand, the acids used to neutralize the aqueous resin dispersion can be mixed either on the side where they are added or injected, or conversely on the side where they are added or injected. In order to obtain a stable dispersion, a method is adopted in which a fixed amount of acids is first mixed into a resin solution, and then water is added and injected into the neutralized resin solution to disperse it. is desirable.

かくして得られる本発明の分散液はそのまま塗装剤など
として使用できるが、さらに必要に応じて、本発明の分
散液には顔料、可塑剤または他の溶剤を添加せしめたり
、混和性のある他の水系樹脂とブレンド物としても使用
できる。
The thus obtained dispersion of the present invention can be used as it is as a coating agent, but if necessary, pigments, plasticizers or other solvents may be added to the dispersion of the present invention, or other miscible substances may be added to the dispersion of the present invention. It can also be used as a blend with water-based resins.

本発明の樹脂分散液はカチオン性または両性タイプのも
のとして得られるが、カチオン性タイプのものは被塗物
などとなる基材中のアニオン性成分への付着性に優れる
し、しかも併用系の場合、つまり、たとえば下塗りと上
塗りとの塗装剤中に含まれるバインダー成分におけるア
ニオン基あるいは他の添加成分におけるアニオン性の充
填剤または顔料などとの接着性も良好となる処から、仕
上げ剤としての密着性も向上するという利点を有する。
The resin dispersion of the present invention can be obtained as a cationic or amphoteric type, but the cationic type has excellent adhesion to the anionic component in the substrate to be coated, and moreover, it can be used in combination systems. In other words, for example, it has good adhesion to the anionic group in the binder component contained in the undercoat and topcoat paint, or the anionic filler or pigment in other additive components, so it is suitable as a finishing agent. It also has the advantage of improved adhesion.

他方、両性タイプのものも広いpl+範囲での使用が可
能であり、かかる付着性に関しては基材の選択性も極め
て少、ない。
On the other hand, amphoteric types can also be used in a wide pl+ range, and there is very little or no selectivity of substrates with respect to such adhesion.

また、本発明の分散液は顔料と直接に練り合せが可能で
あり、乳化剤を用いての乳化重合体のような分散安定性
や泡の問題は殆どない、というそうした面でのメリット
もある。
Furthermore, the dispersion of the present invention can be directly kneaded with pigments, and has the advantage of having almost no problems with dispersion stability or foaming, unlike emulsion polymers using emulsifiers.

而して、本発明の分散液ないしは該分散液から得られる
塗装用組成物は浸漬法、刷毛塗り、スプレー塗り、ロー
ル塗りなどの方法により塗装せしめることが可能であり
、木、紙、繊維、プラスチックス、セラミックス、皮革
、無機質セメント基材、鉄、非鉄金属などの表面に塗装
することができる。
The dispersion of the present invention or the coating composition obtained from the dispersion can be applied by dipping, brushing, spraying, roll coating, etc., and can be applied to wood, paper, fibers, etc. It can be applied to surfaces such as plastics, ceramics, leather, inorganic cement base materials, iron, and non-ferrous metals.

また、本発明の分散液の用途としては塗装用のみに限ら
れなく、含浸用または接着用と多岐に亘り使用可能であ
る。
Further, the use of the dispersion liquid of the present invention is not limited to painting, but can be used for a wide variety of purposes such as impregnation and adhesion.

次に、本発明を実施例および比較例により具体的に説明
するが、部および%は特に断りのない限りは、すべて重
量基準であるものとする。
Next, the present invention will be specifically explained with reference to Examples and Comparative Examples, where all parts and percentages are based on weight unless otherwise specified.

実施例1 攪拌機、温度針、還流冷却器、滴下漏斗および不活性ガ
ス導入口を備えた2j2のフラスコ中に、ブチルセロソ
ルブ300部および[ポリエチレングリコール#600
0J  (第一工業製薬■製ポリエチレングリコール〕
の70部を仕込んで窒素ガスを吹き込みながら120℃
に昇温した。
Example 1 In a 2J2 flask equipped with a stirrer, temperature needle, reflux condenser, addition funnel and inert gas inlet, 300 parts of butyl cellosolve and [polyethylene glycol #600] were added.
0J (Polyethylene glycol manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku ■)
120℃ while blowing in nitrogen gas.
The temperature rose to .

別に、メチルメタクリレート455部、n−ブチルアク
リレート210部およびジメチルアミノエチルアクリレ
ート35部を予め秤量混合しておき、他方、t−ブチル
ハイドロパーオキサイド14部を予め秤量しておいて別
々の滴下口より滴下させるようにして各別に3時間を要
して滴下重合させ、さらに同温度に2時間保持して重合
を完結せしめた。
Separately, 455 parts of methyl methacrylate, 210 parts of n-butyl acrylate, and 35 parts of dimethylaminoethyl acrylate were weighed and mixed in advance, and on the other hand, 14 parts of t-butyl hydroperoxide was weighed in advance and the mixture was added from a separate drip port. Dropwise polymerization was carried out in a dropwise manner, taking 3 hours for each drop, and the polymerization was further maintained at the same temperature for 2 hours to complete the polymerization.

しかるの5.80℃まで冷却ゼしめてから88%蟻酸の
6部を870部の水に熔解させた溶液を2時間要して滴
下し、分散化をはかり、次いで25℃まで降温せしめた
After cooling to 5.80°C, a solution of 6 parts of 88% formic acid dissolved in 870 parts of water was added dropwise over 2 hours to ensure dispersion, and then the temperature was lowered to 25°C.

このようにして得られた目的樹脂分散液は不揮発分(N
V)が40%、粘度(25℃におけるプルツク・フィー
ルド粘度;以下同様)が2500 cpsで、かつpl
+が5.6であった。
The target resin dispersion thus obtained has a nonvolatile content (N
V) is 40%, the viscosity (Pluck field viscosity at 25°C; hereinafter the same) is 2500 cps, and pl
+ was 5.6.

実施例2 実施例1と同様のフラスコに、エチルカルピトール30
0部および[ポリエチレングリコール#6J)OOJ 
100部を仕込んで窒素気流中で100℃まで昇温する
一方で、メチルメタクリレート421部、2−エチルへ
キシルメタクリレート224部およびジメチルアミノエ
チルメタクリレート35部を予め秤量混合させ、それと
共にt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート
の7部を秤量しておいて、これらを別々の滴下口から注
入して3時間に亘って滴下重合ゼしめたのち、さらに同
温度に2時間保持して重合を完結させた。
Example 2 In a flask similar to Example 1, ethylcarpitol 30
0 parts and [polyethylene glycol #6J) OOJ
100 parts of methyl methacrylate, 224 parts of 2-ethylhexyl methacrylate, and 35 parts of dimethylaminoethyl methacrylate were weighed and mixed together, and t-butyl perchlorate was added to the mixture and heated to 100°C in a nitrogen stream. Weighed out 7 parts of oxy-2-ethylhexanoate, injected them from separate dropping ports and allowed them to polymerize dropwise over a period of 3 hours, and then maintained at the same temperature for another 2 hours to polymerize. completed.

しかるのち、90℃まで冷却させて水の907部を2時
間かけて滴下し、分散化をはかってから、25℃まで冷
却し、降温せしめた。
Thereafter, the mixture was cooled to 90°C, and 907 parts of water was added dropwise over 2 hours to achieve dispersion, and then the mixture was cooled to 25°C to lower the temperature.

ここに得られた目的樹脂分散液はNVが40%、粘度が
2500 cpsでpl+が6.1であった。
The target resin dispersion obtained here had an NV of 40%, a viscosity of 2500 cps, and a pl+ of 6.1.

150部、゛イソプロピレングリコールの150部およ
び「ポリエチレングリコール!$:4000J  (同
上〕の150部を仕込み、窒素気流中で80℃まで昇温
した。
150 parts of isopropylene glycol and 150 parts of polyethylene glycol! $4000J (same as above) were charged, and the temperature was raised to 80° C. in a nitrogen stream.

別に、スチレン266部、メチルメタクリレート70部
、2−エチルへキシルメタクリレート280部およびジ
メチルアミノビニルエーテル84部を予め秤量混合し、
同時にt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエー
トの7部を秤量しておいて、これらを別々の滴下口から
注入して3時間に亘って均一に滴下重合させ、さらに同
温度に2時間保持して重合を完結させた。
Separately, 266 parts of styrene, 70 parts of methyl methacrylate, 280 parts of 2-ethylhexyl methacrylate and 84 parts of dimethylamino vinyl ether were weighed and mixed in advance,
At the same time, 7 parts of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate were weighed out, and these were injected from separate dropping ports to uniformly dropwise polymerize over 3 hours, and then kept at the same temperature for 2 hours. The polymerization was completed by holding the sample.

しかるのち、同温度において88%蟻酸の7部を807
部の水に溶解させた溶液を2時間かけて滴下して分散化
ゼしめてから、25℃に降温した。
Then, at the same temperature, 7 parts of 88% formic acid was added to 807
A solution prepared by dissolving a portion of the solution in water was added dropwise over 2 hours to stir the dispersion, and then the temperature was lowered to 25°C.

ここに得られた樹脂分散液はNVが40%、粘度270
0cpsで、pHが5.6であった。
The resin dispersion obtained here has an NV of 40% and a viscosity of 270.
At 0 cps, the pH was 5.6.

比較例1 「ポリエチレングリコール# 6000Jだけを、重合
性ビニルモノマーの重合が終ったのちに、同量添加して
溶解させ、しかるのち水で分散せしめるように変更させ
た以外は、実施例1と同様の操作を繰り返した処が、系
の増粘が著しく、安定な分散液が得られなかった。
Comparative Example 1 Same as Example 1 except that the same amount of polyethylene glycol #6000J was added and dissolved after the polymerizable vinyl monomer had finished polymerizing, and then dispersed with water. When the above operation was repeated, the viscosity of the system increased significantly and a stable dispersion could not be obtained.

比較例2 ジメチルアミノエチルアクリレートの代りに同量のメタ
クリル酸を使用し、かつ、蟻酸水溶液の代りに876部
の水を使用するように変更させた以外は、実施例1と同
様にして対照用の樹脂分散液を得た。
Comparative Example 2 A control sample was prepared in the same manner as in Example 1, except that the same amount of methacrylic acid was used instead of dimethylaminoethyl acrylate, and 876 parts of water was used instead of the formic acid aqueous solution. A resin dispersion was obtained.

このものはNVが40%、粘度が310 cps 、 
pHが5.4なるものであった。
This one has an NV of 40%, a viscosity of 310 cps,
The pH was 5.4.

比較例3 重合温度を80℃とし、モノマーの滴下時間を3時間と
し、滴下終了後の保持時間を3時間として、乳化剤を用
いての通常の乳化重合法により、下記の如き原料を使用
してエマルジョン・ポリマーを得た。
Comparative Example 3 The following raw materials were used by a normal emulsion polymerization method using an emulsifier, with a polymerization temperature of 80°C, a monomer dropping time of 3 hours, and a holding time of 3 hours after completion of the dropping. An emulsion polymer was obtained.

メチルメタクリレート        65部n−ブチ
ルアクリレート        30〃メタクリル酸 
            5〃ドデシルベンゼンスル ホン酸ソーダ             4〃過硫酸ア
ンモニウム          0.3〃水     
                156.4 〃計 
                260.7 〃ここ
に得られたエマルシロンはNVが40%、粘度が200
cps 、 pHが3.5であった。
Methyl methacrylate 65 parts n-butyl acrylate 30 methacrylic acid
5〃Sodium dodecylbenzenesulfonate 4〃Ammonium persulfate 0.3〃Water
156.4 total
260.7 The emulsilon obtained here has an NV of 40% and a viscosity of 200
cps, pH was 3.5.

比較例4 原料を下記の如く変更させた以外は、比較例3と同様の
通常の乳化重合法によりエマルシロン・ポリマーを得た
Comparative Example 4 An emulsilone polymer was obtained by the same conventional emulsion polymerization method as in Comparative Example 3, except that the raw materials were changed as follows.

メチルメタクリレート        50部n−ブチ
ルアクリレート        40〃メタクリル酸 
           10〃ブチルセロソルブ   
       70〃t−ブチルパーオキシ ベンゾエート            1″トリエチル
アミン           12〃水       
               70・計      
           253〃ここに得られたエマル
ジョンはNVが40%、粘度が20000 cps 、
、pl+が9.2であった。
Methyl methacrylate 50 parts n-butyl acrylate 40 methacrylic acid
10 Butyl cellosolve
70 t-butyl peroxybenzoate 1″ triethylamine 12 water
70・total
253〃The emulsion obtained here has an NV of 40%, a viscosity of 20000 cps,
, pl+ was 9.2.

実施例1〜3で得られた水性樹脂分散液および比較例2
〜4で得られた水系樹脂について、下記に示れる如き要
領で塗料を調製し、後記する如き各種試験に応じて塗膜
を形成せしめ、次いで各種塗膜について性能試験を行っ
た。
Aqueous resin dispersions obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Example 2
A coating material was prepared using the water-based resin obtained in steps 4 to 4 in the manner shown below, and a coating film was formed according to various tests as described below.Then, the various coating films were subjected to performance tests.

酸化チタン/シリカ/炭酸カルシウム−50/ 40/
 10(重量比) PWC=55% NV  =55% 性能試験の結果は第1表にまとめて示すが、判定基準は
いずれの試験においても次の通りである。
Titanium oxide/silica/calcium carbonate-50/40/
10 (weight ratio) PWC = 55% NV = 55% The results of the performance tests are summarized in Table 1, and the judgment criteria for each test are as follows.

〇−−−−−−−−良  好 △−−−−−−−−やや不良 X −−−−−−−一不  良 なお、実施例2で得られた水性樹脂分散体は、このpH
を酸性側にすれば該樹脂中に含まれるアミノ基が中和さ
れてカチオンとして作用し、逆にアルカリ性側にすれば
樹脂中のカルボキシル基が中和されてアニオンとして作
用する処に特長があり、この水性樹脂分散液はpH3〜
9なる範囲では系の安定性が良く、しかもアニオン性基
trAおよびカチオン性基材のいずれにも優れた付着効
果を発揮できるものである。
〇--------Good △----------Slightly poor X--Poor
It has the advantage that if it is made acidic, the amino groups contained in the resin will be neutralized and act as cations, whereas if it is made alkaline, the carboxyl groups in the resin will be neutralized and act as anions. , this aqueous resin dispersion has a pH of 3~
In the range of 9, the stability of the system is good and an excellent adhesion effect can be exhibited to both the anionic group trA and the cationic substrate.

因に、〜この分散液が上記pH領域内においてどのよう
に粘度の変化を示すかについて、pHと粘度との関係を
第1図として図示することにする。
Incidentally, how the viscosity of this dispersion liquid changes within the above pH range is shown in FIG. 1, which shows the relationship between pH and viscosity.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明実施例2で得られた両性タイプの水性樹
脂分散液についてpHと粘度との関係を示したものであ
り、゛図中の横軸はpl+を、縦軸は粘度(cps )
を表すものとする。 6        6         γ手続補正書
(自発) 昭和58年 3月2に日 特許庁長官  若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 昭和58年特許願第29671号 2、発明の名称 樹脂分散液およびその製法 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 〒174 東京都板橋区坂下三丁目35番58号(28
B)大日本インキ化学工業株式会社代表者 用  ネイ
  茂  邦 4、代理人 〒103 東京都中央区日本橋三丁目7番20号大日本
インキ化学工業株式会社内 6、補正の内容 (11明細書の第16頁と第18頁の間に、別紙の通り
第    1    表 註1)「付着性j  基材上に6ミル・アプリケーター
で塗布し、次いで常乾2日後の塗膜に2寵幅でクロスカ
ットを入れ、しかるのちセロファン・テープで剥離試験
を行なって目視により判定評価した0 62)「耐水性」  基材としてガラス枚を用いて「付
着性」と同様にして塗膜を得、次いでこの塗膜を水中に
浸漬させて7日後における浸漬塗膜の密着性とブリスタ
ーの有無とをチェックし、総合的に判定評価した。 3)「耐水密着性」  アスファルト・コンクリート(
テストパネル)を用いて「付着性」と同 様にして塗膜を得、次いでこの塗膜 を水中に2ケ月間浸漬させたのちに 密着性試験を行なって判定評価した。
Figure 1 shows the relationship between pH and viscosity for the amphoteric type aqueous resin dispersion obtained in Example 2 of the present invention, where the horizontal axis represents pl+ and the vertical axis represents viscosity (cps). )
shall represent. 6 6 γ procedural amendment (voluntary) On March 2, 1980, Kazuo Wakasugi, Commissioner of the Japan Patent Office, 1, Indication of the case, Patent Application No. 29671, filed in 1982, 2, Name of the invention, Resin dispersion and its manufacturing method, 3 , Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant 3-35-58 Sakashita, Itabashi-ku, Tokyo 174 (28
B) Representative of Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd. Shigeru Kuni Nei 4, Agent Address: 6, Dainippon Ink & Chemicals Co., Ltd., 3-7-20 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo 103, Contents of amendments (11) Between pages 16 and 18, as shown in the attached sheet, Table 1 Note 1) Adhesion: Apply to the substrate with a 6 mil applicator, then apply a two-width cross on the coating after drying for two days. 62) "Water resistance" A coating film was obtained in the same manner as for "adhesion" using a glass sheet as a base material, and then a peel test was performed using cellophane tape and visually evaluated. The coating film was immersed in water, and after 7 days, the adhesion of the immersion coating film and the presence or absence of blisters were checked, and a comprehensive evaluation was made. 3) “Water resistant adhesion” Asphalt/concrete (
A coating film was obtained in the same manner as for "adhesion" using a test panel), and then the coating film was immersed in water for 2 months, and then an adhesion test was conducted for evaluation.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、第3級アミノ基をもったα、β−エチレン性不飽和
単量体の2〜35重量部と、これと共重合可能な他のα
。 β−エチレン性不飽和単量体の98〜65重量部とを、
600〜20000な、る分子量を有するポリアルキレ
ングリコールを溶解させた水溶性溶媒の溶液中で重合せ
しめて得られる共重合体の水性分散液。 2.600〜20000なる分子量を有するポリアルキ
レングリコールの水溶性溶媒溶液中で、まず第3級アミ
ノ基をもったα、β−エチレン性不飽和単量体と、これ
と共重合可能な他のα、β−エチレン性不飽和単量体と
を重合せしめ、次いで得られた共重合体を水で分散せし
めることを特徴とする、水性樹脂分散液の製造法。
[Claims] 1. 2 to 35 parts by weight of an α,β-ethylenically unsaturated monomer having a tertiary amino group and other α copolymerizable with this
. 98 to 65 parts by weight of β-ethylenically unsaturated monomer,
An aqueous dispersion of a copolymer obtained by polymerizing a polyalkylene glycol having a molecular weight of 600 to 20,000 in a solution of a water-soluble solvent. In an aqueous solvent solution of polyalkylene glycol having a molecular weight of 2.600 to 20,000, first an α,β-ethylenically unsaturated monomer having a tertiary amino group and other copolymerizable monomers are added. 1. A method for producing an aqueous resin dispersion, which comprises polymerizing α,β-ethylenically unsaturated monomers and then dispersing the obtained copolymer in water.
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