JPS5946243B2 - 脂肪酸変性アクリル重合体を乳化剤とするビニル系重合体エマルシヨンの製造法 - Google Patents

脂肪酸変性アクリル重合体を乳化剤とするビニル系重合体エマルシヨンの製造法

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JPS5946243B2
JPS5946243B2 JP51025408A JP2540876A JPS5946243B2 JP S5946243 B2 JPS5946243 B2 JP S5946243B2 JP 51025408 A JP51025408 A JP 51025408A JP 2540876 A JP2540876 A JP 2540876A JP S5946243 B2 JPS5946243 B2 JP S5946243B2
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acid
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哲夫 相原
雍晴 中山
義男 山下
忠 渡辺
勲 樋本
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Kansai Paint Co Ltd
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Kansai Paint Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/12Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16Aqueous medium
    • C08F2/22Emulsion polymerisation
    • C08F2/24Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents
    • C08F2/30Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents non-ionic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は酸化硬化型ビニル系重合体エマルションの製造
方法、更に詳しくは、高分子量かつ酸化硬化性の樹脂を
乳化剤としてQ、e論で求められるQ値が少くとも0.
1である重合性ビニルモノマーをエマルション重合して
得られる酸化硬化型のビニル系重合体エマルションの製
造方法に関するものである。
従来、高分子量かつ酸化硬化型の樹脂をエマルション重
合の乳化剤として使用し、酸化硬化型のビニル系重合体
エマルションを得る試みは種々行なわれている。
例えば、マレイン化ポリプタジエン、マレイン化成マレ
イン化アルキド樹脂および水溶性アルキド樹脂を乳化剤
としたエマルションが知られている。しかしながらこれ
らのエマルションはそれぞれ次のような欠点を有してい
る。即ち、マレイン化ポリブタジエンを使用した場合に
はこのものが2重結合を多く含有するので耐候性が悪く
、上塗塗料としての使用に適さない。1・4型ポリブタ
ジエンの場合には主鎖に2重結合が入つているので特に
耐候性が悪い。
又、1・2ビニル型の場合には、エマルション重合中の
架橋が激しく高分子化しすぎているために、硬化乾燥時
における粒子間の融着に問題があり、さらに乾燥性があ
まりにも速いために塗装作業性に欠点がある。水溶性ア
ルキド樹脂は主鎖がエステル結合によつて結ばれ、さら
にこれに近接してカルボン酸が存在するために、いわゆ
るアンキメリツク効果(J、PaintTechnol
、Vol、47Y脣602、page40) 1975
)によつてすみやかに加水分解されるためにエマルショ
ンの安定性を考慮した場合、使用は困難である。マレイ
ン化アルキド樹脂はこれらの点においてかなり改良され
た素材であるが、この種のマレイン化樹脂にとつて共通
の問題であるマレイン化時の着色のために上塗用として
の使用には大きな制約がある。本発明者等は上記、従来
のエマルシヨンの欠点を解消した優れた酸化硬化型ビニ
ル系重合体エマルシヨンを得るべく鋭意研究の結果、本
発明を完成するに至つた。
即ち、本発明はQ,e論で求められるQ値が少なくとも
0.1である重合性ビニル単量体を乳化重合せしめてビ
ニル系重合体のエマルシヨンを製造するに際し、乾性油
脂肪酸および/または半乾性油脂肪酸をラジカル重合に
よつて得られたカルボキシル基含有アクリル重合体にエ
ステル結合を介して導入された構造を有する脂肪酸変性
カルボキシル基含有アクリル重合体(以下単にゞ脂肪酸
変性アクリル重合体7と略称する)の水溶性化物を乳化
剤として、生成エマルシヨンの中和前の全固形分におけ
る酸価が約3〜150になる割合で使用して乳化重合す
ることを特徴とするビニル系重合体のエマルシヨンの製
造法に係るものである。
本発明で使用される乳化剤は主鎖がラジカル重合によつ
て得られたアクリル重合体で、側鎖が酸化硬化性のある
乾性油脂肪酸及び/又は半乾性油脂肪酸基である高分子
重合体である。この主鎖と側鎖がエステル結合により結
ばれた構造をしているために、マレイン化ポリブタジエ
ンのような2重結合の多すぎることによる耐候性欠如の
欠点、および1・2−ビニル型二重結合の架橋しすぎる
ような欠点がない。又、マレイン化アルキド樹脂等の場
合と異なり水溶化に必要なカルボン酸基はラジカル重合
により導入しているのでマレイン化による着色のような
欠点はない。又、アルキド樹脂と違い主鎖はエステル結
合を有さないので、加水分解に対しても非常に安定で、
優れた貯蔵安定性を示す。かつ、本発明の乳化剤の構造
がエマルシヨンの生成に適したものになつている。即ち
、カルボン酸は比較的親油性の強い−C−C一結合主鎖
に直結しているので、エマルシヨン表面の界面がはつき
りと別れることによつてエマルシヨンを安定な球形に保
ち、不飽和脂肪酸の長鎖が適度にあることによつて、内
部ポリマーと強固に絡み合いエマルシヨンの安定性を増
す。さらに一部は内部エマルシヨンがこの不飽和脂肪酸
にグラフト重合することによつて、さらに安定化される
。以上のような効果をかね備えているので、本発明のエ
マルシヨンは貯蔵安定性にすぐれたものになる。本発明
に使用される脂肪酸変性アクリル重合体の水溶化物は、
カルボン酸基を含むアクリル重合体主鎖に、エステルま
たは付加反応によつて乾性油脂肪酸及び/又は半乾性油
脂肪酸を結合させた構造を有するものであつて、次のい
ずれの方法によつて得られてもよい。すなわち、あらか
じめ不飽和脂肪酸基を含む脂肪酸変性単量体を製造して
おき、これとα・β−エチレン性不飽和酸およびα・β
一エチレン性不飽和単量体を共重合させて脂肪酸変性ア
クリル重合体を得て、この重合体をアンモニア、アミン
、アルカリ金属化合物等で中和させて水溶化物にする方
法と、カルボン酸基を有し主鎖が炭素一炭素結合から成
るアクリル重合体をあらかじめ合成しておき、この重合
体に不飽和脂肪酸基を付加反応によつて導入されている
エポキシ基含有化合物を付加反応させて脂肪酸変性アク
リル重合体を得て、この重合体をアンモニア、アミン、
アルカリ金属化合物等で中和させて水溶化物にする方法
がある。
前者の方法をとる場合は、不飽和脂肪酸として共役二重
結合を有する脂肪酸を使用すると重合中にゲル化を起こ
すので、主として非共役の二重結合を有する不飽和脂肪
酸が使用される。また、α・β一エチレン性不飽和単量
体は共重合のしやすさと不飽和脂肪酸の酸化硬化を可能
にする活性点をつぶすことのないようにQ,.e論のQ
値が0.1以上のα・β一エチレン性不飽和単量体でな
ければならない。後者の方法をとる場合は、あらかじめ
得られるカルボン酸基含有アクリル重合体に、カルボキ
シル基とエポキシ基の付加反応により不飽和脂肪酸基を
導入するのであるから、このような不飽和脂肪酸とα・
β一エチレン性不飽和単量体の限定はない。次に前者の
方法で使用されるそれぞれの成分について記述する。
非共役の二重結合を有する乾性油脂肪酸及び半乾性油脂
肪酸は、サフラワ一油脂肪酸、アマニ油脂肪酸、ダイズ
油脂肪酸、ゴマ油脂肪酸、ケシ油脂肪酸、エノ油脂肪酸
、麻実油脂肪酸、ブドウ核油脂肪酸、トウモロコシ油脂
肪酸、トール油脂肪酸、ヒマワリ油脂肪酸、綿実油脂肪
酸、クルミ油脂肪酸、ゴム種油脂肪酸等である。尚、必
要に応じて上記非共役の二重結合を有する不飽和脂肪酸
と共にキリ油脂肪酸、オイチシカ油脂肪酸、脱水ヒマシ
油脂肪酸、ハイジエン脂肪酸(綜研化学社製、共役ジエ
ンを多く含む合成脂肪酸)の如き共役脂肪酸を添加併用
しても良く、この場合その使用量は全不飽和脂肪酸量の
30重量%以下である。30重量%より多く使用すると
共重合中にゲル化を起こすので好ましくない。
また脂肪酸変性単量体を得るもう一方の成分はα・β一
エチレン性不飽和酸のグリシジルエステル又は水酸基を
有する。α・β一エチレン性不飽和単量体である。α・
β一エチレン性不飽和酸のグリシジルエステルとしては
グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートな
どであり、水酸基を有するα・β一エチレン性不飽和単
量体としては、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2
一ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシエ
チルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリ
レート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒド
ロキシブチルメタクリレートなどがある。α・β一エチ
レン性不飽和酸のグリシジルエステルは不飽和脂肪酸1
モルに対して0,8〜1.2モル、水酸基を有するα・
β一エチレン性不飽和単量体は不飽和脂肪酸1モルに対
し0.8モル以上の割合で通常反応させられる。また、
脂肪酸変性アクリル重合体を得るために上記脂肪酸変性
単量体と共重合されるα・β一エチレン性不飽和酸は、
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、
マレイン酸、フマル酸等であり、Q,.e論のQ値が0
.1以上のα・β−エチレン性不飽和単量体は一般式C
H2=CRlCOOR2 (但し、R1は水素またはメチル基、R2は炭素数1〜
18のアルキル基をあられす)で示されるアクリル酸エ
ステルまたはメタクリル酸エステル、アクリル酸メトキ
シブチル、メタクリル酸メトキシブチル、アクリル酸メ
トキシエチル、メタクリル酸メトキシエチル、アクリル
酸エトキシブチル、メタクリル酸エトキシブチル、アリ
ルアクリレート、アリルメタクリレート、2−ヒドロキ
シエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリ
レート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシブチ
ルアクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート
、ジエチルアミノエチルメタクリレート、アリルオキシ
エチルアクリレート、アリルオキシエチルメタクリレー
ト、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、
ビニルピリジン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレ
ン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、N−メチ
ロールアクリルアミド、N−ブトキシメチルアクリルァ
ミドなどである。
これらの重合性ビニル単量体は単独であるいは2種以上
併用して使用される。
Q値が0,1に達しない不飽和単量体(例えば酢酸ビニ
ル等)は共重合反応中にゲル化しやすいので好ましくな
い。各単量体の配合割合は、通常、脂肪酸変性単量体の
構成成分である不飽和脂肪酸量が5〜60重量%、好ま
しくは20〜60重量%になる様に該脂肪酸変性単量体
を用い、α・β一エチレン性不飽和酸は5〜20重量%
となる様に、すなわち酸価が40〜180になるように
配合し、残部をQle論のQ値が0.1以上のα・β一
エチレン性不飽和単量体とすればよい。次に後者の方法
で使用されるそれぞれの成分について示す。
不飽和脂肪酸基を付加反応によつて導入されているエポ
キシ基含有化合物は、ジエポキシ化合物を乾性油脂肪酸
又は半乾性油脂肪酸と等モル量で付加反応させることに
よつて得られる。乾性油脂肪酸及び半乾性油脂肪酸とし
てはキリ油脂肪酸、オイチシカ油脂肪酸、脱水ヒマシ油
脂肪酸、・・イジエン脂肪酸、サフラワ一油脂肪酸、ア
マニ油脂肪酸、ダイズ油脂肪酸、ゴマ油脂肪酸、ケシ油
脂肪酸、エノ油脂肪酸、麻実油脂肪酸、ブドウ核油脂肪
酸、トウモロコシ油脂肪酸、トール油脂肪酸、ヒマワリ
油脂肪酸、綿実油脂肪酸、クルミ油脂肪酸、ゴム種油脂
肪酸等が使用される。ジエポキシ化合物としてはビスフ
エノールAジグリシジルエーテル、水添ビスフエノール
Aジグリシジルエーテル等が使用される。アクリル重合
体の主鎖にカルボン酸基を導入させるために使用される
α・β一エチレン性不飽和酸としては、アクリル酸、メ
タクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フ
マル酸等が挙げられる。
又、アクリル重合体のもう一方の成分であるαOβ一エ
チレン性不飽和単量体としてはこのα・β一エチレン性
不飽和酸と共重合しやすく、付加反応中に変化しないも
のが使用される。例えば一般式CH2=CRlCOOR
2 (但し、R1は水素またはメチル基、R2は炭素数1〜
18のアルキル基をあられす)で示されるアクリル酸エ
ステルまたはメタクリル酸エステル、アクリル酸メトキ
シブチル、メタクリル酸メトキシブチル、アクリル酸メ
トキシエチル、メタクリル酸メトキシエチル、アクリル
酸エトキシブチル、メタクリル酸エトキシブチル、アリ
ルアクリレート、アリルメタクリレート、2−ヒドロキ
シエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリ
レート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシブチ
ルアクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート
、ジエチルアミノエチルメタクリレート、スチレン、α
−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルピリジン、
ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、アクリロニト
リル、メメクリロニトリルなどが挙げられる。
これらの重合性ビニル単量体は単独であるいは2種以上
併用して使用される。各成分の配合割合は通常、乾性油
脂肪酸及び/又は半乾性油脂肪酸は脂肪酸変性アクリル
重合体中の脂肪酸油長が5〜65、好ましくは20〜6
5になるように用い、α・β一エチレン性不飽和酸は、
カルボン酸を有する重合体主鎖と、不飽和脂肪酸基が導
入されたエポキシ基含有化合物とを完全に付加反応させ
た後の脂肪酸変性アクリル重合体の酸価が40〜180
になるような割合で使用する。
このようにして得られる脂肪酸変性アクリル重合体の数
平均分子量は約500〜500001好ましくは約10
00〜15000である。
分子量が500より低いと塗膜の耐水性、耐溶剤性が劣
り50000より大きくなると粘度が高くなりエマルシ
ヨンの生成が困難になる。また、脂肪酸変性アクリル重
合体のカルボキシル基を中和し、水溶化させるに必要な
中和剤としてはアンモニア、アミン、アルカル金属化合
物等が用いられる。以上、脂肪酸変性アクリル重合体の
製造法について示したが、製造上の容易さから考えると
前者の方法であるα・β一エチレン性不飽和酸のグリシ
ジルエステルと非共役な二重結合を有する不飽和脂肪酸
から脂肪酸変性単量体を経て重合体を得る方法が一番望
ましい。
本発明のビニル系重合体エマルシヨンは上述の乳化剤を
用いて、Q,.e論で求められるQ値が少くとも0,1
である重合性ビニルモノマーをエマルシヨン重合するこ
とにより得られる。
該重合性ビニルモノマーとしては広く各種のものが例示
できるが、親水性のあまり強いものは一般のエマルシヨ
ン重合の場合と同じく多量に使用することは好ましくな
い。
斯かる重合性ビニルモノマーとしては例えば一般式CH
2−C(R1)COOR2 (但しR1は水素またはメチル基、R1が水素のときR
2は炭素数2〜26のアルキル基、R1がメチル基のと
きR2は炭素数1〜26のアルキル基をあられす)で示
されるアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル
、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート
、グリシジルメタクリレート又はグリシジルアクリレー
トと炭素数1〜26のカルボン酸との付加物、エチレン
グリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコー
ルモノアルキルエーテル又はジエチレングリコールモノ
アルキルエーテル(アルキル基の炭素数は1〜8)とア
クリル酸又はメタクリル酸とのエステル化物、アリルア
久りレート、アリルメタクリレート、2−ヒドロキシプ
ロピルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリ
レート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、アクリ
ル酸又はメタクリル酸とカージユラ一E(シエルケミカ
ル社製、商品名)との付加物、ジエチルアミノエチルメ
タクリレート、アリルオキシエチルアクリレート、アリ
ルオキシエチルメタクリレート、スチレン、ビニルトル
エン、α−メチルスチレン、ブタジエン、ペンタジエン
、イソプレン、クロロプレン、メタクリロニトリルなど
が挙げられる。
これらの重合性ビニルモノマーは単独であるいは2種以
上併用して使用され、更には上記ビニルモノマーにはそ
の20重量%程度以下のアクリル酸、メタクリル酸、イ
タコン酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メ
チルアクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、ジメ
チルアミノエチルメタクリレート、N−メチロールアク
リルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、ヒドロ
キシエチルアクリレート、ビニルピリジン、アクリロニ
トリル、メチルアクリレート、ビニルピロリドンおよび
アクロレインの如き水溶性または親水性ビニルモノマー
等を併用しても良い。本発明における乳化剤とこれら重
合性ビニルモノマーの使用比率は生成エマルシヨノの中
和前の全固形分における酸価が、好ましくは約3〜15
01より好ましくは約15〜50となるようにするのが
望ましい。
ただしアクリル酸、メタクリル酸をモノマーとして加え
た場合には、これらの酸の酸価は計算に入れないものと
する。又、エマルシヨン組成物の固形分濃度は約15〜
65%が好ましい。本発明のエマルシヨン組成物を得る
ためのエマルシヨン重合方法としては通常公知の方法を
用いることができる。
重合は攪拌しながら行なうことが多いが、攪拌してモノ
マーをエマルシヨン状態とした後で山静置状態でも可能
である。重合開始剤は必ずしも必要でないが、重合を速
く行なうために通常の方法で加えても良い。開始剤とし
てはラジカルを発生するものであれば何でも良く、パー
オキサイド、アゾ系の開始剤が一般に使用される。本発
明によつて得られたエマルシヨンは常温硬化型の被覆形
成剤として使用されるが、焼付乾燥型被覆形成剤として
も使用できる。
本発明のエマルシヨンはそれ自身すぐれた性能を発揮す
るが、更に性能を上げるために他の水溶性樹脂と混合し
て使用することも出来る。次に実施例により本発明を説
明する。
尚、以下部および%は特に断わらない限り重量部を示す
。実施例 11−(a) を反応容器に入れ、撹拌しながら140〜150℃の温
度で反応を行なつた。
エポキシ基とカルボキシル基の付加反応は、残存カルボ
キシル基の量を沖淀しながら追跡した。反応が完了する
まで約45時間かかつた。1−(b) n−ブチルセロソルブ100部を反応容器に入れ、加熱
して120℃にした。
次に以下に示す割合の混合物をこの溶液に2時間かかつ
て滴下した。反応は窒素流入下で行なつた。
反応温度は120℃に保ち、かきまぜながら、上記の混
合物を滴下した。
滴下終了1時間後にアゾビスイソブチロニトリル1部を
反応溶液に加え、さらに2時間後に1部を加え、その後
3時間120℃に保つたまま反応を行なつた。3時間後
約120℃減圧下で未反応モノマーとn一ブチルセロソ
ルブを除去した。
得られた脂肪酸変性アクリル重合体の固形分は870%
、酸価は82であつた。1−(c) 反応容器に上記1−(b)で得た脂肪酸変性アクリル重
合体溶液184部、n−ブチルセロソルブ32部、水7
63部、トリエチルアミン22.5部を入れた。
約30分、攪拌して、完全に脂肪酸変性アクリル重合体
を水に溶解させた。次に過硫酸アンモニウム1部を水2
0部に溶解させ、これを反応容器に入れた。1分後、n
−ブチルメタクリレート203部、2−エチルヘキシル
メタクリレート203部、1・6−ヘキサンジオールジ
アクリレート8部の混合物を反応容器に加えた。
約30分間室温で攪拌し徐々に温度を上げていつた。約
70℃で発熱が始まつた。発熱終了後、80℃で2時間
反応させた。粘度の低いとう明性のすぐれたエマルシヨ
ンが得られた。実施例 2 反応容器に上記1−(b)で得られた脂肪酸変性アクリ
ル重合体溶液184部、n−ブチルセロソルブ32部、
水763部、トリエチルアミン22.5部を入れた。
約30分間攪拌して、完全に脂肪酸変性アクリル重合体
を水に溶解させた。次に過硫酸アンモニウム1部を水2
0部に溶解させ、これを反応容器に入れた。1分後、ス
チレン406部、1・6−ヘキサンジオールジアクリレ
ート8部の混合物を反応容器に加えた。
約40分間室温で撹拌し、徐々に温度を上げていつた。
約68℃で発熱が始まつた。発熱終了後、80℃で2時
間反応させ本発明のエマルシヨンが得られた。実施例
3 反応容器に上記1−(b)で得た脂肪酸変性アクリル重
合体溶液184部、n−ブチルセロソルブ32部、水7
71部、アンモニア水(29%水溶液)13部を入れた
約50分間攪拌して完全に脂肪酸変性アクリル重合体を
水に溶解させた。次に過硫酸アンモニウム1部を水20
部に溶解させ、これを反応容器に入れた。1分後、n−
ブチルメタクリレート406部、1・6−ヘキサンジオ
ールジアクリレート8部の混合物を反応容器に加えた。
約30分間室温で撹拌し、徐々に温度を上げていつた。
約68℃で発熱が始まつた。発熱終了後、80℃で2時
間反応させ、本発明のエマルシヨンが得られた。実施例
4 反応容器に上記1−(b)で得た脂肪酸変性アクリル重
合体溶液184部、n−ブチルセロソルブ32部、水7
69部、ジエチルアミン16部を入れた。
約40分間、撹拌して完全に脂肪酸変性アクリル重合体
を水に溶解させた。次に過硫酸アンモニウム1部を水2
0部に溶解させ、これを反応容器に入れた。1分後、n
−ブチルメタクリレート406部、1・6−ヘキサンジ
オールジアクリレート8部の混合物を反応容器に加えた
約30分間室温で攪拌し、徐々に温度を上げていつた。
約67℃で発熱が始まつた。発熱終了後、80℃で2時
間反応させ本発明のエマルシヨンが得られた。実施例
5 n−ブチルセロソルブ50部を反応容器に入れ、加熱し
て120℃にした。
次に以下に示す割合の混合物をこの溶液に2時間かかつ
て滴下した。反応は窒素流入下で行なつた。1−(a)
の付加反応生成物 40部反応温度は12
0℃に保ち、反応溶液をかきまぜながら、上記の混合物
を滴下した。
滴下終了1時間後にアゾビスイソブチロニトリル1部を
反応溶液に加え、さらに2時間後に1部を加え、その後
3時間120℃に保つたまま反応を行なつた。3時間後
、未反応モノマーとn−ブチルセロソルブを約120℃
の減圧下で除去した。
得られた脂肪酸変性アクリル重合体の固形分は79%、
酸価は87であつた。反応容器に上記で得た脂肪酸変性
アクリル重合体溶液203部、n−ブチルセロソルブ1
3部、水771部およびアンモニア水(29%水溶液)
14部を入れ約50分間攪拌して完全に脂肪酸変性アク
リル重合体を水に溶解させた。
次に過硫酸アンモニウム1部を水20部に溶解させ、こ
れを反応容器に入れた。1分後、n−ブチルメタクリレ
ート406部、1・6−ヘキサンジオールジアクリレー
ト8部の混合物を反応容器に加えた。
約30分間室温で撹拌し徐々に温度を上げていつた。約
68゜Cで発熱が始まつた。発熱終了後、80℃で2時
間反応させ、本発明のエマルシヨンが得られた。実施例
6 6−(a) を反応容器に入れた。
反応は撹拌しながら140〜150℃の温度で行なつた
反応の追跡は1−(a)と同様な測定方法で行なつた。
反応は完了するまで約5時間かかつた。6−(b) n−ブチルセロソルブ100部を反応容器に入れ、加熱
して120℃にした。
次に以下に示す割合の混合物を、この溶液に約2時間か
かつて滴下した。反応は窒素流入下で行なつた。反応温
度は120℃に保ち、反応溶液をかきまぜながら、上記
の混合物を滴下した。滴下終了1時間後にアゾビスジメ
チルバレロニトリル1部を反応溶液に加え、さらに2時
間後1部を加え、その後2.5時間120℃に保つたま
ま反応を行なつた。2.5時間後、未反応モノマーとn
−ブチルセロソルブを約125℃の減圧下で除去した。
得られた脂肪酸変性アクリル重合体の固形分は82%、
酸価は80であつた。6−(c) 反応容器に上記6−(b)で得た脂肪酸変性アクリル重
合体溶液195部、n−ブチルセロソルブ21部、水7
71部、アンモニア水(29%水溶液)14部を入れ、
完全に脂肪酸変性アクリル重合体が水に溶解するまで約
40分間攪拌した。
次に過硫酸アンモニウム1部を水20部に溶解させ、こ
れを反応容器に入れた。
1分後、n−ブチルメタクリレート406部、1・6−
ヘキサンジオールジアクリレート8部の混合物を反応容
器に加えた。
約30分間室温で攪拌し徐徐に温度を上げていつた。約
70℃で発熱が始まつた。発熱終了後、80℃で2時間
反応させた本発明のエマルシヨンが得られた。実施例
7 Jヨ黶ia) を反応容器に入れ、かきまぜながら、 に昇温させた。
次に下記の成分:1500C の混合物を2時間かかつて、150℃の反応容器内に滴
下した。
生成する縮合水を反応系から取り除き、反応生成物の酸
価が7.0になるまで150℃で7.5時間反応させた
。酸価が7.0になつたら反応容器を減圧にし、溶剤を
加熱残分が95%になるまで減圧蒸留した。カードナー
粘度Gの脂肪酸変性単量体が得られた。1−(b) n−ブチルセロソルブ1000部を反応容器に入れ、加
熱して120℃にした。
次に以下に示す割合の混合物を2時間かかつて滴下した
。反応は窒素注入下で行なつた。上記7一(a)で得た
脂肪酸変性 反応温度を120℃に保ち、反応溶液をかきまぜながら
、上記の混合物を滴下した。
滴下終了1時間後にアゾビスイソブチロニトリル15部
を反応溶液に加え、さらに2時間後、アゾビスイソブチ
ロニトリル15部を反応溶液に加え、その後2時間12
0℃に保つたまま反応を行なつた。反応終了後、未反応
の単量体及びn−ブチルセロソルブを減圧蒸留し、加熱
残分を74%にした。樹脂酸価は89であつた。カード
ナー粘度(60%n−ブチルセロソルブ溶液)Z4の共
重合体が得られた。7一(c) 反応容器に 上記7一(b)で得た脂肪酸変性 を入れ、完全に脂肪酸変性アクリル重合体が水に溶解す
るまで約40分間攪拌した。
次に過硫酸アンモニユウム1部を水20部に溶解させ、
これを反応容器に入れた。
1分後、n−ブチルメタクリレート406部、1・6−
ヘキサンジオールジアクリレート8部の混合物を反応容
器に加えた。
約30分間室温で攪拌し、徐々に温度を上げていつた。
約65℃で発熱が始まつた。発熱終了後、80℃で2時
間反応させ本発明のエマルシヨンが得られた。実施例
8 8−(a) 実施例7の7一(a)の配合組成におけるダイズ油脂肪
酸をサフラワ一油脂肪酸に替え、その他の配合成分、配
合割合および製造条件は7一(a)と全く同じにしてエ
ステル化反応を行なつた。
樹脂酸価が6.7になるまで150℃で7時間反応させ
た。酸価が6.7になつたら反応容器を減圧にし、溶剤
を加熱残分が95%になるまで減圧蒸留した。カードナ
ー粘度Fの脂肪酸変性単量体が得られた。8−(b) n−ブチルセロソルブ400部を反応容器に入れ、加熱
して120℃にした。
次に以下に示す割合の混合物を2時間かかつて滴下した
。反応は窒素注入下で行なつた。上記8−(a)で得た
脂肪酸変性 反応温度を120℃に保ち、反応溶液を攪拌しながら、
上記の混合物を滴下した。
滴下終了1時間後、アゾビスイソブチロニトリル8部を
反応溶液に加え、さらに2時間後反応溶液にアゾビスイ
ソブチロニトリル8部を加え、その後2時間120℃に
保つたまま反応を行なつた。反応終了後、未反応の単量
体及びn−ブチルセロソルブを減圧蒸留し、加熱残分を
74%にした。樹脂酸価89、カードナー粘度(60%
n−ブチルセロソルブ溶液)Z3の共重合体が得られた
。8−(c) 反応容器に 上記8−(c)で得た脂肪酸変性 を入れ、完全に脂肪酸変性アクリル重合体が完全に水に
溶解するまで約40分間攪拌した。
次に過硫酸アンモニユウム1部を水20部に溶解させ、
これを反応容器に人れた。2分後、n−ブチルメタクリ
レート306部、スチレン100部、1・6−ヘキサン
ジオールジアクリレート8部の混合物を反応容器に加え
た。
約20分間室温で攪拌し、徐々に温度を上げていつた。
約60℃で発熱が始まつた。発熱終了後、80℃で約2
時間反応させ本発明のエマルシヨンが得られた。比較例
1 数平均分子量30001酸価100のマレイン化1・2
−ビニル型ポリブタジエンの固形分74%のn−ブチル
セロソルブ溶液216部をアンモニアでO・95当量中
和し、780部の水に溶かす。
これにn−ブチルメタクリレート414部を加え、よく
攪拌してエマルシヨンとした後、1部の過硫酸アンモニ
ウムを20部の水に溶かした物を加え加熱し、80℃に
2時間保ちエマルシヨンを得た。
比較例 2 21の反応容器に無水フタル酸145部、ペンタエリス
リトール173部、アマニ油脂肪酸693部、安息香酸
61部、キシレン54部、ジブチルチッオキサイド2部
を入れ窒素流入下、230℃で7時間反応させた。
酸価が4.0のアルキド樹脂が得られた。次に上記反応
物を約90℃に冷却し、無水マレイン酸94部を加えた
190℃に温度を上げ7時間反応させた。
反応物を110℃に冷却し、水33部を加え、90℃で
5時間反応させた。樹脂酸価が90、樹脂固形分が94
.2%のマレイン化アルキド樹脂溶液が得られた。21
の反応容器に上記マレイン化アルキド樹脂溶液170部
、n−ブチルセロソルブ56部、水759部、アンモニ
ア水(29%水溶液)11,4部、トリエチルアミン4
9部を入れた。
約30分間撹拌して完全にマレイン化アルキド樹脂を溶
解させた。次に過硫酸アンモニウム1部を水20部に溶
解させ、これを反応容器に入れた。1分後、n−ブチル
メタクリレート406部、1・6−ヘキサンジオールジ
アクリレート8部の混合物を反応容器に加えた。
室温で約20分間攪拌し徐々に温度を上げていつた。約
69℃で発熱が始まり、発熱後80℃で2時間反応させ
た。それぞれ得られたエマルシヨンをミガキ軟鋼板に膜
厚25〜30μにバーコーメ一で塗装して塗膜性能を試
験した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 Q、e論で求められるQ値が少なくとも0.1であ
    る重合性ビニル単量体を乳化重合せしめてビニル系重合
    体のエマルションを製造するに際し、乾性油脂肪酸およ
    び/または半乾性油脂肪酸をラジカル重合によつて得ら
    れたカルボキシル基含有アクリル重合体にエステル結合
    を介して導入された構造を有する脂肪酸変性カルボキシ
    ル基含有アクリル重合体の水溶性化物を乳化剤として、
    生成エマルションの中和前の全固形分における酸価が約
    3〜150になる割合で使用して乳化重合することを特
    徴とするビニル系重合体エマルションの製造法。
JP51025408A 1976-03-09 1976-03-09 脂肪酸変性アクリル重合体を乳化剤とするビニル系重合体エマルシヨンの製造法 Expired JPS5946243B2 (ja)

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