JPS5950709B2 - 水性被覆用組成物 - Google Patents

水性被覆用組成物

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JPS5950709B2
JPS5950709B2 JP358875A JP358875A JPS5950709B2 JP S5950709 B2 JPS5950709 B2 JP S5950709B2 JP 358875 A JP358875 A JP 358875A JP 358875 A JP358875 A JP 358875A JP S5950709 B2 JPS5950709 B2 JP S5950709B2
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JP
Japan
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polymer
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maleated polybutadiene
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oil
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JP358875A
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明 松井
良彦 塩田
正雄 小林
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Kansai Paint Co Ltd
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Kansai Paint Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 本発明は水性被覆用組成物、更に詳しくは常温硬化型の
、塗膜の耐食性に特にすぐれた錆止用組成物として有用
な水性被覆用組成物に関する。
本出願人は特開昭48−73488号で、既に25マレ
イン化ポリブタジエン系重合体の中和物を乳化剤として
得られるビニル系重合体エマルジョンを提供している。
該ビニル系重合体エマルジョンは、従来のエマルジョン
に比し常温での塗膜硬化速度がはやく、かつ耐水性、耐
アルカリ性、耐溶30剤性にすぐれた性能を有している
。しかし、エマルジョンであることに帰因する塗膜の耐
食性が必らずしも十分とはいえず特に錆止用として新規
な用途を開拓する際に於いて、塗膜の耐食性の向上達成
が急務であつた。35そこで本発明者等は、上述のビニ
ル系重合体エマルジョンの特徴を活しつつ、かつエマル
ジョンに特有な上記欠陥を解決することを目的として鋭
゜ハι−意研究の結果、上記ビニル系重合体エマルジヨ
ンにマレイン化ポリブタジエン系重合体の中和物を併用
することにより該目的が達成されることを見い出し本発
明を完成した。
又上記に加えて更に乾性油、半乾性油又は合成もしくは
加工油を添加することにより塗膜の耐食性をより一層向
上せしめ得ることを見い出した。即ち本発明はC)マレ
イン化ポリブタジエン系重合体の中和物及び()マレイ
ン化ポリブタジエン系重合体の中和物を乳化剤として、
ラジカル重合反応におけるQ−e論で求められるQ値が
約0.1以上の疎水性の重合性ビニル単量体の1種以上
、もしくは上記ビニル単量体の1種以上約90重量%以
上とQ値が約0.1以上の親水性の重合性ビニル単量体
約10重量%以下を乳化重合して得られるビニル系重合
体エマルジヨンを主成分とする水性被覆用組成物、印I
)マレイン化ポリブタジエン系重合体の中和物()マレ
イン化ポリブタジエン系重合体の中和物を乳化剤として
、ラジカル重合反応におけるQ− e論で求められるQ
値が約0.1以上の疎水性の重合性ビニル単量体の1種
以上、もしくは上記ビニル単量体の1種以上約90重量
%以上とQ値が約0.1以上の親水性の重合性ビニル単
量体約10重量%以下を乳化重合して得られるビニル系
重合体エマルジヨン及び(WD乾性油、半乾性油又は合
成もしくは加工油を主成分とする水性被覆組成物に係る
ものである。
本発明で用いるマレイン化ポリブタジエン系重合体の中
和物〔以下(I)成分と略記する〕は、次のようにして
得られる。
まずマレイン化ポリブタジエン系重合体の原料であるブ
タジエン系重合体としては広く各種のものを使用できる
が、数平均分子量が約200乃至約40000、望まし
くは約500乃至約10000であるポリブタジエンま
たはブタジエン単位として10重量弊以上、好ましくは
40重量%以上含有する上記の数平均分子量を有するブ
タジエン共重合体、或はこれらの重合体の変性物などが
好ましい。尚上記のポリブタジエンは1,2−ビニル型
、1,4−トランス型、または1,4−シス型のいずれ
の構造を有するものであつてよく、勿論これらの構造の
部分混合物であつてもさしつかえない。また上記ブタジ
エン共重合体を構成する他種単量体としては炭素数2乃
至18のオレフイン類、ブタジエン以外のジエン類(例
えばイソプレン、クロロプレン、シクロペンタジエンな
ど)、アクリル酸またはメタクリル酸とアルコール(炭
素数1乃至16)とのエステル化物、スチレン、α−メ
チルスチレン、ビニルトルエン、アクリロニトリル、メ
タクリロニトリル等があげられる。また之等ブタジエン
系重合体の変性物としてはポリブタジエンまたはブタジ
エン共重合体を部分水素添加または環化反応させたもの
があげられる。上記ブタジエン系重合体の数平均分子量
は約200〜約40000の範囲にあるのが好ましく、
約200よりも小さくなると、塗膜物性及び後述の高分
子乳化剤としての作用が低下する傾向があり、又約40
000よりも大きくなると粘度が高くなりマレイン化反
応を有利に行い難くなり、余り望ましくない。本発明に
於いて上記のブタジエン系重合体をマレイン化するには
該重合体にマレイン酸または無水マレイン酸を付加反応
させる。
この反応は該重合体をマレイン酸または無水マレイン酸
さらに必要に応じ溶剤と共に反応容器に入れて充分に窒
素置換し、高速撹拌しながら通常約150℃乃至約25
0℃に加熱して行なえば良い。斯くして得られたマレイ
ン化ポリブタジエン系重合体はマレイン化反応に於てマ
レイン酸を用いた場合にはマレイン化反応後、カルボン
酸基を中和する。
一方、無水マレイン酸を用いた場合には、水、アルコー
ル、アミン等で開環してジカルボン酸、半エステル化物
、半アミド化物として更にカルボン酸基を中和する。尚
マレイン化反応後、該重合体をヒドロキシル化またはエ
ポキシ化して変性した後上記と同様にして中和してもよ
い。上記のマレイン化、開環および中和の程度は塗料の
水溶化能、貯蔵性より通常は最終中和後のマレイン化ブ
タジエン系重合体の酸価が約20乃至約350の範囲、
好ましくは約40乃至約200の範囲になる様に行なう
のが望ましい。酸価が約20よりも低いものでは水溶化
能が不十分になる傾向があり塗料としての貯蔵性、多湿
時における膜形成に支障を来たすことがあり好ましくな
い。カルボン酸基の中和用に使用される中和剤としては
、アンモニア、アミン類或はアルカリ金属の水酸化物、
酸化物、炭酸塩または重炭酸塩などが挙げられ、アミン
類中和剤としては1級、2級または3級のアミン類、さ
らにジアミン、トリアミン、テトラミンなどの多価アミ
ンが使用できる。以上の様にしてマレイン化ポリブタジ
エン系重合体を水溶化もしくは水分散化することができ
る。次に本発明で用いるビニル系重合体エマルジヨン〔
以下()成分と略記する〕はQ,e論で求められるQ値
〔たとえば、株式会社朝倉書店、昭和46年6月30日
発行[高分子辞典」第162頁、およびEncyclO
pediaOfPOlymerScienceandT
echnOlOgy,Ol4(1966,J0hnWi
1ey&SOns,Inc.)〕が約0.1以上である
重合性ビニル単量体を乳化重合させることにより容易に
得られる。ここで用いられるQ値が約0.1以上である
重合性ビニル単量体としては一般式CH2=C(R1)
COOR2(但しR1は水素又はメチル基、R2は炭素
数1〜18のアルキル基を表わす)で示されるアクリル
酸又はメタクリル酸のエステル、アリルアクリレート、
アリルメタクリレート、スチレン及びその誘導体、アク
リロニトリル及びメタクリロニトリルから選ばれる。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、更には上記ビニル系単量体にはその1
0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、N−メチロールアクリルアミド
などの水溶性又は親水性の重合性ビニル単量体を併用す
ることができる。本発明に於てこれら重合性ビニル単量
体を乳化重合してビニル系重合体エマルジヨンを作成す
るに際しては乳化剤として前記のマレイン化ポリブタジ
エン系重合体の中和物を使用する。乳化剤の使用割合は
効率良く乳化重合を行なえるような範囲で適宜に決定す
れば良く、通常は乳化重合によつて生成する全固形分に
対する酸価が約10〜150程度になるように使用する
のが好ましい。本発明に於て更に塗膜の耐食性を向上さ
せる目的で用いられる乾性油、半乾性油又は合成もしく
は加工油〔以下(I)成分と略記する。〕としては、ア
マニ油、大豆油、キリ油、サフラワ一油、綿実油、脱水
ヒマシ油等の乾性もしくは半乾性油、ポール油、スタン
ド油、マレイン化油、エステル化油、スチレン化油、ウ
レタン化油、シクロペンタジエン化油等の合成もしくは
加工油が挙げられる。これら油成分は単独であるいは2
種以上併用して使用できる。本発明の組成物の混合割合
は得られる塗膜の乾燥性、耐食性等を考慮すれば通常そ
の固形分あたりの重量比で()成分A)成分=95/5
〜5/95、好ましくは90/10〜10/90の範囲
であるのが望ましい。
また(自)成分は(1)成分及び()成分の合計量10
0重量部に対して約5〜300重量部、好ましくは20
〜200重量部配合するのが望ましい。本発明の組成物
を作成するには、各成分を混合すれば良く、更に通常の
顔料、防錆顔料、ドライヤー等の添加剤を加えることは
一向に差しつかえない。
本発明の組成物は、()成分に(1)成分を混合するこ
とで(川)成分が有していたエマルジヨンの欠陥である
塗膜の耐塩水性、耐塩水噴霧性、促進耐候性等のあらゆ
る耐食性に係る問題を解決したばかりでなく、塗膜の光
沢も更に向上させることができる。
又本発明では特に(JID成分を加えた場合、組成物の
常温硬化速度を低下せしめることなく著しく耐食性を向
上せしめることができる。また(ID成分を上述の範囲
内で加えるのであれば、水系に油成分を加えることによ
る水分散性の低下、塗料の貯蔵安定性の低下もきたさな
い。本発明の組成物は常温で十分硬化するが加温硬化せ
しめても差し支えない。
用途としては従来の水性被覆組成物に比し耐食性がすぐ
れており、さび止め用組成物として新規な用途に使用で
きる。又従来通りの上塗り用組成物としての用途にも使
用できる。以下実施例、製造例を挙げて本発明を説明す
る。
なお部及び%は特に断らない限り重量部及び重量%をさ
す。製造例 1 マレイン化ポリブタジエン系重合体の中和物〔(1)成
分〕の製造例を次に示す。
ポリブタジエンA(分子量1900、1,4−シス型7
2%、1,4−トランス型27%および1,2−ビニル
型1%)150g、無水マレイン酸209およびキシレ
ン75CCをオートクレーブに封入しよく窒素ガス置換
をしたあと高速攪拌しながら190〜200℃で5時間
加熱して反応させる。
反応後水でよく洗浄したあとブチルセロソルブ60CC
を添加してエバポレーターで水を除去してマレイン化ポ
リブタジエン溶液を得る。マレイン化ポリブタジエンの
酸価は93、濃度は85.6%であつた。次にこの中か
ら1009を取り28%アンモニア水を8.69加え撹
拌しながら中和する。製造例 2 製造例1で用いたポリブタジエンAl5Og、無水マレ
イン酸309、キシレン7 5CCを使用しかつ加熱温
度170〜185℃で反応させた以外は製造例1と同様
にしてマレイン化ポリブタジエンを製造する。
得られたマレイン化ポリブタジエンの酸価は76、濃度
は76.3%であつた。この中から1009を取り、2
8%アンモニア6.3gを加え中和する。次にマレイン
化ポリブタジエン系重合体の中和物を乳化剤とするビニ
ル重合体エマルジヨン〔(]I)成分〕の製造例を示す
製造例 3 メタクリル酸ブチル7 1.5gにナフテン酸コバルト
(金属コバルトとして8%、以下金属は異るが同じ)0
.5gとナフテン酸鉛(30%)2.09とを溶解した
溶液、製造例1で得たマレイン化ポリブタジエン中和物
45g、水100CCおよび過硫酸アンモニウム200
〜とをオートクレーブ中に封入し、窒素ガ又置換と減圧
の操作を交互に30分間くりかえした。
ついで撹拌しながら75〜85℃で2時間加熱する。生
成したエマルジヨンの固形分は、47.8%で、その粒
子径は0.14〜0.18μで全固形分に対するメタク
リル酸ブチルが完全に重合したと仮定したときの計算上
の酸価は(以下同じ)30.0であつた。製造例 4〜
6 製造例3と同様にしてエマルジヨンを製造する。
その配合量、製造条件及び性状を第1表に示す。製造例
6−1〜6−3製造例3と同様にしてエマルジヨンを
製造する。
その配合量、製造条件及び性状を第2表に示す。実施例
1製造例1で得た(1)成分4部、ブチルセロソルブ
5部、水8部とストロンチウムクロメート1部、ベンガ
ラ8部、マイカ3部、タンカル10部をボールミルに仕
込み、顔料粒子の大きさが40μ以下になるまで分散を
行いミルベースを得る。
得られたミルベース39部に攪拌しながら製造例3で得
た(I成分54部を加え充分に混合し水性被覆用組成物
を得る。実施例 2〜5 実施例1と同様にして、水性被覆用組成物を得る。
その配合量等を第3表に示す。実施例 6 実施例1の様にして得られたミルベース39部に攪拌し
ながら製造例3で得た[)成分54部、アマニ油のスタ
ンド油4.5部、ドライヤーとしてナフテン酸コバルト
及びナフテン酸鉛をそれぞれ金属量で0.015部、0
.15部加え、充分に混合し水性被覆用組成物を得る。
実施例 7〜8 実施例6と同様にして水性被覆用組成物を得る。
その配合量等は第3表に併せて示す。比較例 1 製造例3で得た()成分単独から成る被膜を、次の要領
で作成し、比較例とする。
上水10部、2.6%ヒドロキシエチルセルロース9部
、10%オロタン(アニオン系分散剤)1.5部、エチ
レングリコールテキサノール(高沸点アルコール)2部
、酸化チタン33部をボールミルに仕込み、顔料粒子の
大きさが10μ以下になるまで分散を行い、ミルベース
を得る。
得られたミルベースに製造例3で得た(l)成分65.
5部を添加し、充分攪拌して水性被覆用組成物を得る。
比較例 2比較例1と同様にして第3表に併記した配合
の被覆用組成物を得る。
実施例 9〜11 実施例1と同様にして、水性被覆用組成物を得。
その配合量を第4表に示す。実施例4,5は上塗用組成
物としての配合例、実施例1〜3及び6〜11はさび止
め組成物としての配合例である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ( I )マレイン化ポリブタジエン系重合体の中和
    物(II)マレイン化ポリブタジエン系重合体の中和物を
    乳化剤として、一般式CH_2=C(R^1)COOR
    ^2(但しR^1は水素又はメチル基、R^2は炭素数
    1〜18のアルキル基を表わす)で示されるアクリル酸
    又はメタクリル酸のエステル、アリルアクリレート、ア
    リルメタクリレート、スチレン及びその誘導体、アクリ
    ロニトリル及びメタクリロニトリルから選ばれたラジカ
    ル重合反応におけるQ−e論で求められるQ値が約0.
    1以上の疎水性の重合性ビニル単量体の1種以上、もし
    くは上記ビニル単量体の1種以上約90重量%以上とQ
    値が約0.1以上の親水性の重合性ビニル単量体約10
    重量%以下を乳化重合して得られるビニル系重合体エマ
    ルジョンを主成分とする水性被覆用組成物。 2 ( I )マレイン化ポリブタジエン系重合体の中和
    物(II)マレイン化ポリブタジエン系重合体の中和物を
    乳化剤として、一般式CH_2=C(R^1)COOR
    ^2(但しR^1は水素又はメチル基、R^2は炭素数
    1〜18のアルキル基を表わす)で示されるアクリル酸
    又はメタクリル酸のエステル、アリルアクリレート、ア
    リルメタクリレート、スチレン及びその誘導体、アクリ
    ロニトリル及びメタクリロニトリルから選ばれたラジカ
    ル重合反応におけるQ−e論で求められるQ値が約0.
    1以上の疎水性の重合性ビニル単量体の1種以上、もし
    くは上記ビニル単量体の1種以上約90重量%以上とQ
    値が約0.1以上の親水性の重合性ビニル単量体約10
    重量%以下を乳化重合して得られるビニル系重合体エマ
    ルジョン及び(III)乾性油、半乾性油又は合成もしく
    は加工油を主成分とする水性被覆用組成物。
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JPS5714657A (en) * 1980-06-30 1982-01-25 Sekisui Chem Co Ltd Composition for water paint
JPS59115368A (ja) * 1982-12-21 1984-07-03 Yamabumi Yuka Kk 防錆防蝕組成物

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