JPS59537B2 - 部分的架橋のラテックスを含有する混成,水性エナメル - Google Patents

部分的架橋のラテックスを含有する混成,水性エナメル

Info

Publication number
JPS59537B2
JPS59537B2 JP52112273A JP11227377A JPS59537B2 JP S59537 B2 JPS59537 B2 JP S59537B2 JP 52112273 A JP52112273 A JP 52112273A JP 11227377 A JP11227377 A JP 11227377A JP S59537 B2 JPS59537 B2 JP S59537B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
solution
paint
water
functional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP52112273A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5337733A (en
Inventor
モ・フング・チユング
レイ・アレキサンダー・デイツキー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Motor Co
Original Assignee
Ford Motor Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Motor Co filed Critical Ford Motor Co
Publication of JPS5337733A publication Critical patent/JPS5337733A/ja
Publication of JPS59537B2 publication Critical patent/JPS59537B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • 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
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/062Copolymers with monomers not covered by C09D133/06
    • C09D133/064Copolymers with monomers not covered by C09D133/06 containing anhydride, COOH or COOM groups, with M being metal or onium-cation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/20Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、本明細書に引用する米国特許第39268
83号、第3928273号および第3919154号
に開示されているような水性ペイントに関するものであ
る。
これら特許の水性ペイントは、顔料、微粒充てん剤、触
媒、安定剤ポリマ一および有機溶媒のような任意成分の
外に、連続液相から成るものである。
前記任意成分を入れないで、前記液相の約30〜50(
重量)%は(a)アミノ樹脂架橋、(b)アクリル単量
体類の少なくとも2種類の共重合体の混合体、および(
c)アミンから成る。残りの部分は水または水と有機溶
媒である。前記共重合体の混合体は(1)約5〜50、
望ましくは約10〜30(重量)部のゞ溶液重合体″(
SciutiOnpOl一Ymer)、即ち(i)アミ
ンで少なくとも部分的に中和され、(Ii)前記水性相
に可溶性であり,,(1iI)3,000〜20,00
0の平均分子量(MO)を有し、そして(V)−15の
〜50℃のガラス転移温度(T9)を有するアクリル単
量体のカルボキソ官能性共重合体と、(2)約50〜9
5、望ましくは約70〜90(重量)部のゞ乳化重合体
″(EmulsiOnpOlymer)、即ち(:)前
記連続相に本質的に不溶性であり、(11)約3,00
0〜20,000の平均分子量(Mn)を有し、そして
(111)−150−50℃のT9を有する。カルボキ
シ、ヒドロキシ、またはカルボキシとヒドロキシ官能性
を有するアクリル単量体の共重合体から成る。前記アミ
ノ樹脂架橋剤は溶液重合体と乳化重合体の和の約15〜
35(重量)%存在する。前記アミンは水溶性アミンで
あつて、約7〜10、通常約7.1〜8。5のPHの水
性相中で溶液重合体を可溶化するのに十分な量存在する
我々は、該ペイントを被膜として塗布した時に生じるあ
ばた(Creater)の形成およびごみの付着(Di
rtpick−Up)が、ラテツクス部、即ち乳化重合
体の生成に用いる通常の一官能性のアクリル酸塩および
メタクリル酸塩と共に二、三、または四一官能性のアク
リル酸塩またはメタクリル酸塩の少量を含有させること
によつて実質的に防止されることを発見した。
これらの効果を得るには少なくとも約0.5モル%の多
官能性単量体が必要である。多官能性単量体が2モル%
以上では,ペイントの流れが著しく悪くなり,光沢が低
下し、そして過度のみかん膚となる。オレフイン不飽和
の場所を多くもつアクリル酸塩またはメタクリル酸塩を
乳化重合体生成用の重合反応に導入すると、限られた量
の架橋重合体が生成する。
その場合連鎖移動剤を使用する。多不飽和アクリル酸塩
またはメタクリル酸塩と共に連鎖移動剤の使用は双峰(
BimOdal)の分子量分布をもつ重合体の生成をも
たらす。分布の低い部分が多官能性アクリル酸塩が存在
しない場合に予想されるもの(MO−3,000〜20
,000)に当てはまり、高い方の部分(』はつきりし
ない分子量(実際上、無限の分子量)のゲルである。前
記特許に開示の望ましい製品(FOrmula−TiO
n)は多官能性アタリル酸塩の使用により若干影響を受
ける、そして溶液重合体に対してかなり少ないラテツク
ス、即ち乳化重合体が望ましい。
本発明のペイントにおける共重合体の混合体は約30〜
70重量部の溶液重合体と残部、即ち約70〜30重量
部の乳化重合体から成る。米国特許第3926888号
における如く、本発明は乳化重合体を生成する乳化重合
における安定剤重合体として水溶性、カルボキシ官能性
、アクリル共重合体を使用して実施される、即ち使用す
る約0.025〜5重量部の安定剤重合体は前記水溶液
に可溶性であるアクリル単量体のカルボキシ官能性共重
合体であり、乳化重合体よりも低い平均分子量を有し、
そして前記の溶液重合体および乳化重合体の少なくとも
1つと十分に混合された分散体へ導入される。
後述するある実施態様において、これら混成組成体は有
機共溶媒を含むが、別の実施態様においては該溶媒は含
まれない。噴霧法で基質に塗布する時、これら水性ペイ
ントは(顔料、微粒充てん剤および触媒を含む)約50
〜65束量%の水、或い(』前記溶媒を使用する場合に
は、水+有機共溶媒を含む。ペイントの調製 本発明の水性ペイントを調製するには多くの方法がある
第1の一般法では、少なくとも1種類の重合体(通常溶
液重合体)を水混和性または希釈性有機溶媒中の溶液内
で重合し、他の重合体(通常乳化重合体)を水中で乳化
重合によつて調製する。生成の水性ペイントは通常の本
質的に不活性の水混和性または希釈性ペイント溶媒を含
む。該ペイント中の溶媒濃度は少なくとも約5(容量)
%、望ましくは約10〜20(容量)%の揮発相、即ち
有機溶媒と水である。第2の一般法での溶液重合体およ
び乳化重合体は共に水中での乳化重合により調製する。
かく調製したペイントは有機溶媒なしに調製する。必要
ならば、第1の一般法で使用する量の有機溶媒を分散体
に添加することができる。第3の一般法は、乳化重合に
おいて表面活性剤の代りに溶液重合体(または乳化剤)
を用いること以外は第1法と同一である(後述)。
第4の一般法は、一方または両方(後者が望ましい)の
乳化重合において表面活性剤の代りに溶液重合体を用い
ること以外は第2の一般法と同一である。
第3および第4の一般法の利点は、通常の表面活性剤の
排除によつて表面活性剤の使用に伴う配相容性および感
水性の問題が解消されることである。
重合体組成 (,A)これらペイントの溶液重合体はカルボキシ官能
性を有し、かつヒドロキシ官能性および(または)アミ
ド官能性も有しうる。
これら重合体は約5〜30モル%のアクリル酸またはメ
タクリル酸と、該酸成分と共重合性の70〜95モル%
のオレフイン不飽和単量体類を含む。これら他のオレフ
イン不飽和単量体類はモノアクリル酸塩またはメタクリ
ル酸塩であることが望ましい。主溶液重合体がカルボキ
シ官能性のみを有する実施態様においては,前記単量体
はアクリル酸またはメタクリル酸とC1−C8一価アル
コールとのエステルが望ましい。スチレン、α−メチル
・スチレン、t−ブチル・スチレンおよびビニル●トル
エンのようなC8−Cl2モノビニル炭化水素は前記重
合体をO〜約30モル%まで含むことができる。塩化ビ
ニル、アクリロニトリル、メタクリロニトリルおよび酢
酸ビニルのようなビニル単量体は共重合体に改質単量体
として含ませることができる。しかし、用いる時にはこ
れら改質単量体の量はそのような重合体のo〜約30モ
ル%まで、望ましくはO〜約15モル%までにすべきで
ある。溶液重合体がカルボキシ官能性とヒドロキシ官能
性の両方を有する実施態様では、共重合体は約5〜25
モル%のアタリル酸またはメタクリル酸、約5〜25モ
ル%のヒドロキシアルキルアクリル酸塩またはヒドロキ
シアルキルメタクリル酸塩(例えば、アクリル酸ヒドロ
キシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリ
ル酸ヒドロキシエチルまたはメタクリル酸ヒドロキシプ
ロピル)およびカルボキシ官能性単独重合体について前
述したものと同一の一官能性単量体を含む。さらにもう
1つの実施態様では、重合体はカルボキシ官能性の外に
アミド官能性を有する。該重合体は約5〜25モル%の
アクリル酸またはメタクリル酸、約5〜25モル%のア
クリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールアク
リルアミド,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、またはメチロールアクリルア
ミド或いはメチロールメタクリルアミドのアルキル・エ
ーテル(例えば、N−イソブトキシメチロールアクリル
アミド)、および残部が前述のカルボキシ官能性単独の
場合の重合体と同一の一官能性単量体を含む。アミド官
能性単量体の一部は等モル量の前記ヒドロキシアクリル
酸塩またはヒドロキシメタクリル酸塩と取り替えること
ができる。前述したもの以外の単量体も限られた濃度な
らばこれら重合体に使用できる。その例としては、2−
アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸および
リン酸メタクリロイルオキシエチレンがありこれらは重
合体の約3%まで使用できる。(8)これらペイントに
おける乳化重合体はカルボキシ官能性,ヒドロキシ官能
性,またはカルボキシ官能性とヒドロキシ官能性を有す
る。
これら重合体はO〜15モル%まで、望ましくはO〜1
0モル%までのアクリル酸またはメタクリル酸、および
85〜100モル%の他のオレフイン不飽和単量体(相
互にそして酸成分と共重合できる単量体)を含む。その
ような他のオレフイン的に不飽和の単量体は次のことを
除いて溶液重合体に対して開示したものと同一種類そし
て同一パーセント分布である:(1)前記の酸単量体含
有量であること、(2)オレフイン不飽和の場所を2つ
またはそれ以上有するオレフイン的に不飽和の単量体を
0.5〜2.0モル%混合すること。この目的に望まし
い単量体はジ一、トリー,およびテトラ−アクリル酸塩
,メタクリル酸塩およびビニル炭化水素である、その例
はアクリル酸またはメタクリル酸と多価C2−C8アル
コールのエステルであり、例えばジメタクリル酸ネオペ
ンチル・グリコール、1,6−ジアクリル酸ヘキサンジ
オール、1,3−ジメタクリル酸ブチレングリコール、
トリアクリル酸トリメチロールプロパン、トリアクリル
酸ペンタニリトリトール、テトラアクリル酸ペンタエリ
トリトール等、およびそれらの混合体;およびジビニル
・ベンゼン溶液重合体および乳化重合体の両方がヒドロ
キシ官能性とカルボキシ官能性を有する実施態様におい
ては、乳化重合体に比較して溶液重合体に高濃度のカル
ボキシ官能性を有すること、そして溶液重合体に比較し
て乳化重合体に高濃度のヒドロキシ官能性を有すること
が望ましい。
従つて、その組合せとしては次のものがある:(a)カ
ルボキシ官能性溶液重合体とヒドロキシ官能性乳化重合
体,(b)カルボキシ官能性溶液重合体とカルボキシ官
能性乳化重合体,(c)カルボキシ官能性溶液重合体と
カルボキシ官能性、ヒドロキシ官能性乳化重合体.(d
)カルボキシ官能性およびヒドロキシ官能性溶液重合体
とヒドロキシ官能性乳化重合体、(e)カルボキシ官能
性、ヒドロキシ官能性溶液重合体とカルボキシ官能性お
よびヒドロキシ官能性乳化重合体,(f)カルボキシ官
能性およびアミド官能性溶液重合体とヒドロキシ官能性
乳化重合体,(g)カルボキシ官能性およびアミド官能
性溶液重合体とカルボキシ官能性乳化重合体、(ト)カ
ルボキシ官能性およびアミド官能性溶液重合体とカルボ
キシ官能性おょびヒドロキシ官能性乳化重合体、(1)
カルボキシ官能性、ヒドロキシ官能性およびアミド官能
性溶液重合体とヒドロキシ官能性乳化重合体、(j)カ
ルボキシ官能性,ヒドロキシ官能性、およびアミド官能
性溶液重合体とカルボキシ官能性乳化重合体、および(
k)カルボキシ官能性、ヒドロキシ官能性、アミド官能
性溶液重合体とカルボキシ官能性、ヒドロキシ官能性乳
化重合体。アミド官能性も乳化重合体に付加することが
できるが、これは溶液重合体におけるよりも効果的に行
なうことが困難である。特に改質したアミド官能性の場
合(例えば,N−メチロールアタリルアミドの場合)に
そうである。0アミノ樹脂架橋剤は、アクリル・エナメ
ルにおける架橋剤(例えば、メラミン−ホルムアルデヒ
ド樹脂や尿素ホルムアルデヒド樹脂)として長く使用さ
れてきたタイプの通常のアミノ樹脂架橋剤として後で説
明する。
本ペイント調製用第1法の詳細な記載 a)溶液共重合体の調製 水溶性共重合体の調製においては、官能性単量体と残部
のモノエチレン的に不飽和の単量体とを所望の共重合体
を得る割合で混合し通常のフリーラジカル開始爪合によ
つて反応させる。
多数のフリーラジカル開始剤が技術的に周知であり、こ
の目的に適する。例えば、過酸化ベンゾイル;過オクト
酸t−ブチル;過安息香酸t一ブチル;過酸化ラウリル
;ヒドロ過酸化t−ブチル;過酸化アセチルシクロヘキ
シル・スルホニル;過酸化ジイソブチリルリペルオキシ
ニ炭酸・ジ(2−エチルヘキシル);ペルオキシ[ヲY酸
ジイソプロピル;t−ブチルペルオキシピバレート;過
酸化デカノニル;アゾビス(2−メチル・プロピオニト
リル)、等がある。重合は水と混和性或いは水で希釈性
の溶媒を用いた溶液中で行なう。この段階での溶媒濃度
は普通、重合溶液の約30〜60重量%である。その重
合は約45℃〜反応混合体の還流温度間の温度で行なう
。望ましい溶媒としてはn−プロピル●アルコール、イ
ソプロピル●アルコール、ジオキサン、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
ブチル・エーテル、ジエチレン・グリコール・モノブチ
ル●エーテル、ジエチレン●グリコール・モノメチル・
エーテル・アセテート、ジエチレン・グリコール・モノ
エチル・エーテル、ジエチレン・グリコール・モノブチ
ル・エーテル、エチレン・グリコール・モノメチル・エ
ーテル・アセテート、ジエチレン・グリコール・モノエ
チル・エーテル・アセテート、等がある。かく得られた
共重合体はアミンで約6〜10のPHに中和して水また
は有機溶媒で所望の粘度に希釈する。(b)乳化重合体
の調製 乳化共重合体の調製において、官能性単量体を混合し水
性エマルジヨン中で通常のフリーラジカル開始重合によ
つて反応させて所望の共重合体を得る。
その乳化重合には通常の表面活性剤、連鎖移動剤および
開始剤を用いる。
普通、単量体部は6個以上の炭素原子を含む炭化水素基
のような疎水部と、水酸基、アルカリ金属、カルボン酸
アンモニウム基、スルホン酸塩基、リン酸塩または硫酸
塩部分エステル基、またはポリエーテル鎖のような親水
性部から成る一種以上のミセル生成化合物によつて乳化
される。乳化剤の例としてはスチレンナフタリン、デシ
ル・ベンゼ1υン、およびドデシル・ベンゼンのアルカ
リ金属スルホン酸塩;スルホン酸ナトリウム・ドデシル
;ステアリン酸ナトリウム;オレイン酸ナトリウム;硫
酸ナトリウム・アルキル・アリーノいポリエーテルおよ
びリン酸ナトリウム・アルキル・アリール・ポリエーテ
ル;長鎖脂肪酸、アルコール、およびメルカプタンと、
ロジン酸のアルカリ金属塩とのエチレン酸化物縮合体が
ある。
これら材料およびエマルジヨン生成に用いる方法は技術
的に周知である。連鎖移動剤またはその混合体は共重合
体の分子量を限定するために反応媒質に添加される。
該連鎖移動剤は一般にドデカンチオール、ベンゼンチオ
ール、1−オクタンチオール、ペンタンチオール、およ
びブタンチオールのようなメルカプタンである。これら
は通常の材料であつて通常の方法で使用される。前記濃
度範囲でビニル不飽和の場所を2個以上有する単量体と
組合せて連鎖移動剤を用いることは、双峰の分子量分布
を有する共重合体の生成をもたらす。ゲル・パーミエー
シヨン・クロマトグラフイ一(以後GPCと記す)によ
る分析は次の2つの部分の存在を示す:1つは多官能性
単量体が存在した時に得られる重合体に類似する重合体
から成る低分子量部分、即ち約3,000〜20,00
0(Mn)の領域のもの;第2は極めて高分子量の架橋
部分、GPCで確認できない程の分子量、即ち実際上無
限の分子量のゲル。重合開始剤は過酸化水素、またはナ
トリウム、カリウム、またはアンモニウムの過硫酸塩、
過ホウ酸塩、過酢酸塩,過炭酸塩,等のような水溶性、
フリーラジカル生成物質の1種以上から成る。重合は約
45℃〜反応混合体の還流温度の間の温度で行なう。周
知の如く、これら開始剤は亜硫酸塩やチオ亜硫酸塩のよ
うなモールド還元剤および遷移金属イオンのような酸化
還元促進剤を含む酸化還元系のような活性化系と関係す
る、これらが低温、例えば0℃また(』それ以下の温度
での重合を可能にする。しかし,硬化した被膜に最適の
耐水性をもたせるために最終ペイント組成体には非重合
性イオン物質の濃度を低く保つことが望ましいので、硫
酸第一鉄、重亜硫酸ナトリウム、等のような任意の無機
塩類の濃度は最小にすることが望ましい。ここに必要な
重合系と共存でき、かつ望ましい硬化被膜特性が得られ
る他の乳化剤、重合開始剤および連鎖移動剤も使用可能
なことは明らかである。
後述のように、溶液重合体も乳化重合によつて調製する
ことができる。
その場合、生成の酸−官能性共重合体ラテツクスは適当
な塩基(普通、アンモニアまたは有機アミン)の添加に
よ一つて重合体溶液に転換される。溶液重合体の生成に
乳化重合法を採用する場合には、中和時に重合体が溶液
となつた後はラテツクスはラテツタスとしてもはや存在
しないから生成ラテツクスは重合工程の終りに付随して
おこるものと1ま異なる条件下で安定である必要がない
溶液重合体への該転換を促進するために,溶液重合体と
して使用寸べく乳化重合で調製した重合体は普通、それ
自体として使用すべく乳化重合で調製した重合体におけ
る濃度に比べて高濃度のカルボシル基および低濃度の決
定的に疎水性の単量体、例えばアクリル酸2−エチルヘ
キシルを含有する。これに対して、ペイントの調製自体
に使用するラテツクスは重合工程、ペイント調製、製品
配達および使用のすべてにおいて本質的に安定である必
要がある。
これは安定性の必要を意味する,即ち時間が経過しても
、また種々のPHおよび溶媒環境下にも凝固吻が生成し
ないことを意味する。これらの必要条件を最高に満たす
には、単独の重合開嬌リ、または混合開始剤系の一成分
としてアルカリ金属またはアンモニウムの過硫酸塩を使
用することが望ましい。通常の表面活性剤を使用する実
施態様では、より安定なラテツクスを得るために複数の
表面活性剤の使用、さらに詳しくは陰イオン性および非
イオン性表面活性剤の組合せ使用が望ましい。そのよう
な表面活性剤の混合体は技術的に周知てある。(c)ペ
イントの調製前述の方法で調製した重合体溶液と重合体
ラテツクスは次に通常のペイント調製法によつてペイン
トに転換される。
典型的には、顔料および(または)ペイント組成の微粒
充てん剤の大部分から成るミル・ベース(Millba
se)を調製する。そのミル・ベースを最終組成の残り
の重合体性液体成分と混合する。通常のサンド・クライ
ンディング、ボール・ミリング、或いはペブル・ミリン
グで調製したミル・ベースは一般に水溶性樹脂、顔料、
有機共溶媒から成る、そしてまた溶液重合体を可溶化す
るのに必要な量より過剰なアミンから成る。ペィントを
完成するために、5.0〜10、望ましく1は5〜9の
…に中和した重合体ラテツクスを中程度に攪拌し乍ら全
組成に必要な残りの水に添加する。水溶性樹脂、架橋剤
、およびミル・ベースの残部を攪拌し乍ら添加する。追
加量の顔料は有機溶媒のスラリー或いは別のミル・ベー
スとして続いて添加して希望の色に調節することができ
る。最終ペイントの粘度は所望の適用特性を得るのに必
要なように決めて調節する。これとは別に、重合体ラテ
ツクス、水、有機共溶媒、およびアミンの全部または一
部をボール・ミリング、サンド・クラインディング,ま
たはペブル・ミリングの前に溶液重合体および顔料へ添
加することもできる。
この方法は,比較的高分子量の溶液重合体を用いて調製
したミル・ベースの粘度を下げるのに便利である。1)
有機アミンの使用 有機アミンは溶液重合体のカルポキシ基の中和、従つて
溶液重合体の水性分散体中での可溶化のために使用する
また、有機アミン(ま最終ペイントのPHを約7以上、
例えば7〜10、望ましくは7〜9.5、そしてアルミ
ニウム・フレークのような顔料を用いる場合には7〜9
に維持してアクリル共重合体の官能基のアミノ樹脂架橋
剤との早期反応を防ぐためにも使用される。周知の如く
、ある実施態様でのペイントは塗工用PHの範囲外のP
Hで調合して、後で塗工直前に希望のPHに調節するこ
とができる。アミンの一部、例えば重合体のカルボキシ
ル官能性に化学的に等しい量の約60〜100%を溶液
重合体へ直接添加する。ミル・ベースが重合体ラテツク
スの低PHO)環境(PH約2.5)に置かれないよう
に,ペイントの調合を完成する前に少量のアミンを添加
して乳化重合体のPHを約5〜10、望ましく(』5〜
9に上げることが有利である。適当なアミン(』(1)
ペイノトの水性媒質に可溶性である,(2)溶液重合体
を可溶化するために前記水性媒質中で十分イオン化する
、(3)適量使用した時に該水性媒質中で十分にイオン
化してぺインド分散体のPHを少なくとも約7、望まし
くは5.2以上にし、それによつて硬化直前にアミノ樹
脂(架橋剤)の反応性基間の反応速度を保つ、および(
4)加熱時にエナメルを迅速硬化する、アミンである。
例えば、N,N−ジメチル・エタノールアミン、N,N
−ジエチルエタノールアミン、イソプロパノールアミン
、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモル
ホリン、N−メチルエタノールアミン、2,6−ジメチ
ルモルホリン、メトキシプロピルアミン、および2−ア
ミノ−2−メチル−1−プロパノールである。(e)触
媒 ここに記載する樹脂の硬化用触媒は満足な被膜特性を得
るのに普通は必要ない。
しかし、被膜のベーキング温度の低下また(』硬化被膜
の特性改善が必要な場合に強酸触媒を最終ペイント全体
の3(重量)%以下の量で使用することができる。該強
酸触媒はアクリル共重合体に混合した共重合性物質(例
えば、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホ
ン酸)または非重合性添加物(例えば,p−トルエンス
ルホン酸)として導入される。しかし乍ら、それらは硬
化被膜の感水性を増したり液体ペイノトの貯蔵安定性に
悪影響を与える傾向があるので、般に該触媒を添加しな
い方が望ましい。(f)共溶媒 揮発性有機溶媒が共溶媒、即ち水溶性アミンの使用で影
響を受ける溶液重合体の溶液として用いられる実施態様
においては、次の溶媒がこれに適する:n−プロピル●
アルコール、イソプロピルアルコール、ブタノール、2
−ブトキシエタノール、2(2−ブトキシ)エトキシエ
タノール、n−オクチル・アルコール、ジオキサン、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・モノエチル・エーテル、エチレン・グリ
コール・モノブチノいエーテル、ジエチレン・グリコー
ル・モノメチル●エーテル、ジエチレン●グリコール●
モノエチル●エーテル、ジエチレン●グリコール●モノ
エチル・エーテル、ジエチレン・グリコール●モノブチ
ル●エーテル、エチレン●グリコール・モノメチル酢酸
エーテル、ジエチレン・グリコール・モノエチル酢酸エ
ーテル、等。
(ペイント調製用第2一般法の詳細な記載,)溶液重合
体の調製 この方法における水溶性共重合体は乳化重合によつて生
成される。
官能性単量体を混合し、水性エマルジヨン中における通
常のフリーラジカル開始重合により反応させて所望の共
重合体を得る。生成する酸一官能性共重合体ラテツクス
は適当な塩基(普通アンモニアや有機アミン)の添加に
よつて重合体溶液に転換される。その乳化重合には通常
の表面活性剤、連鎖移動剤、および開始剤が使用される
普通、単量体チヤージ分は、炭素原子を6個以上有する
炭化水素基のような疎水性部と、水酸基,アルカリ金属
またはアンモニウムの炭酸塩基、リン酸塩または硫酸塩
の部分エーテル基,スルホン酸塩基、またはポリエーテ
ル連鎖のような親水性部から成る単または複数のミセル
生成化合物によつて乳化される。該乳化剤の例としては
スチレン、ナフタリン、デシル・ベンゼンおよびドデシ
ル・ペンセルのアルカリ金属スルホン酸塩類;硫酸ナト
リウム・ドデシル、ステアリン酸ナトリウム;オレイン
酸ナトリウム、ナトリウム・アルキル・アリール・ポリ
エーテルまたは硫酸塩およびリン酸塩:長鎖脂肪酸、ア
ルコール、およびメルカプタンのエチレン・オキシド縮
合体;およびロジン酸のアルカリ金属塩がある。前に指
摘した如く、溶液重合体の生成に乳化重合法を採用する
時には、重合体が中和時に溶液に入つた後にはラテツク
スはも(ゴや存在しないから生成ラテツクスは重合工程
の終りに付随して生じるものとは異なる条件下で安定で
ある必要はない。そのような溶液重合体への転化を促進
するために、溶液重合体用に乳化重合法で調製した重合
体は普通、乳化重合体用に調製した重合体の場合に比較
して高濃度のカルボキシル基と低濃度の決定的に疎水性
の単量体を含有し、ジ一,トリ一、またはテトラ−ビニ
ル化合物を含まない。さらに後者を調製する時に開始剤
の選択に関して前に記載した教示、即ち時間の経過や種
々のPH条件、溶媒環境、等において凝固物の生成を回
避するために単独の重合開始剤または混合開始剤系の一
成分としてアルカリ金属またはアンモニウムの過硫酸塩
を使用することは、重合体が溶液重合体に転化される場
合には適用できない。そのような開始剤は乳化重合によ
る溶液重合体の調製時に使用されるが、これには通常の
ペルオキシド開始剤が最適である。従つて、この方法は
ペイント中のイオン性無機汚染物、例えば硫酸塩イオン
の濃度が下がるという点で有利である。連鎖移動剤また
はその混合体は反応媒質に添加して重合体の分子量を限
定することができる。一般にそのような連鎖移動剤はド
デカンチオール、ベンゼンチオール,1−オクタンチオ
ール、ペンタンチオールおよびブタンチオールのような
メルカプタンである。これらは通常の方法で用いられる
普通の材料である。重合開始剤は過酸化水素やナトリウ
ム,カリウムまた11アンモニウムの過硫酸塩、過ホウ
素酸塩、過酢酸塩、等のような水溶性、フリーラジカル
生成物質の一種または複数から成る。周知のように、こ
れら開始剤は、亜硫酸塩やチオ硫酸塩および遷移金属イ
オンのような酸化還元反応促進剤の如き弱い還元剤を含
む酸化還元系のような活性化系と一緒に用いることがで
きる。しかし前述の如く、硬化被膜が最適の耐水性を有
するためには最終ペイント中の非重合性、イオン性物質
の濃度を低くすることが望ましい。従づて、硫酸第一鉄
、重亜硫酸ナトリウム、等の任意の無機塩類の濃度は最
小にすることが望ましい。周知のように、ここに必要な
重合系と共存できる他の乳化剤、重合開始剤および連鎖
移動剤も使用可能であり、それらによつても望ましい硬
化被膜特性が得られる。(b)乳化共重合体の調製乳化
重合体は前記第1法の(b)項において乳化共重合体の
調製用に述べたものと同一方法で調製することができる
(c)ペイントの調製 前記方法に従つて調製した重合体溶液および重合体ラテ
ツクスは続いて、前記第1法の(c頑において記載した
ペイント作製法と同一方法でペイントに転化することが
できる。
(d)有機アミンの使用 ここでの使用に適当な有機アミンおよびその使用は、前
記第1法の(d瞑で詳述した方法と同一である。
(e)触握 前記および後記の樹脂硬化用に適当な触媒およびその使
用は前記第1法の(d)項における方法と同一である。
(f)共溶媒 本法用の共溶媒の使用および選択も前記第1法の(f)
項に記載するものと同一である。
本ペイント調製用第3一般法の詳細な記載ここに記載す
るペイント調製用第3一般法は、表面活性剤、即ち乳化
重合体調製に用いる表面活性剤(または乳化剤)の全て
または一部を安定剤重合体と取り替えるという相違を除
いて前述の第1一般法と全く同一である。
即ち第1および第2一般法に記載した本ペイントの一次
成分として使用する溶液重合体と同一またはそ71に類
似する。第3および第4一般法の安定剤重合体}1、カ
ルボキシ官能性であつてこれらペイント分散体の水性相
に可溶性であり、そして前述の主溶液重合体と同一かま
たは該溶液重合体に類似し、そして系と共存できるもの
である。安定剤重合体の平均分子量(′Mn)は主溶液
重合体のそれと同一,即ち3,000〜20,000で
あるが、主溶液重合体より低い分子量が望ましい。この
第3共重合体の平均分子量は約3,000〜8,000
が望ましい。そのガラス転移温度(T9)は−150〜
50℃の範囲にある。安定剤重合体を表面活性剤の代り
に使用して溶液重合体または乳化重合体を調製する時に
、該安定剤は調製される重合体の重量を基準にして約0
.2〜10,望ましくは約0.5〜5(重量)%の濃度
で存在する〇安定剤重合体は次の数種の方法いずれによ
つても調製することができる:(1)第1一般法におけ
る溶液重合体を調製する方法、即ち水混和性または水希
釈性有機溶媒の溶液中での重合;(2)第2一般法にお
ける溶液重合体を調製する方法、即ち乳化剤または表面
活性剤を使つた乳化重合;(3)表面活性剤の代りに前
調製からの目的重合体を少量使用する乳化重合;および
(4)表面活性剤もその代りの水溶性重合体も使用しな
い乳化重合法(後述)。
(4)の方法では、通常の連鎖移動剤と重合開始剤が乳
化重合による溶液重合体の調製のために前述の如く使用
される。カルボキシル官能性単量体と連鎖移動剤を含む
単量体の混合体(ま適当な反応温度、例えば45〜95
゜Cに保持された開始剤と水の攪拌混合体へ徐々に添加
される。重合工程全体に亘つて十分な開始剤濃度を維持
するために追加量の重合開始剤を単量体混合体と同時に
添加することが望ましい。得られた重合体ラテツクスは
ろ過しアンモニアまたは水溶性アミンで中和して水溶性
にする。安定剤重合体の調製に12ジ一、トリ一また(
1テトラ−ビニル化合物を使用しない。本ペイント調製
用第4一般法の詳細な記載ここに記載するペイント調製
用第4一般法は、溶液重合体、乳化重合体、または望ま
しくは溶液重合体と乳化重合体の両方を調製するのに使
用する表面活性剤の全部または一部を第3一般法におい
て詳述したような安定剤重合体と取り替えるという相違
を除いて前記第2一般法と全く同一である。
本発明は次に説明する実施例からさらに十分に理解でき
るであろう。
例1 自動車トツプコート用に適当な熱硬化性塗料を、(a)
水性アクリル共重合体ラテツクス(該共重合体は前述範
囲の濃度の成分単量体として多官能性アクリル酸塩を有
する),(b)第2アクリル共重合体の水溶液,および
(c)アミノ樹脂架橋剤から後述の方法で調製する:註
(1): (2): ローム●アンド●バス社の製品でアルキノいアリール・
ポリエーテル・スルホン酸塩のナトリウム塩として記載
される活性成分を28%含有する陰イオン性表面活性剤
を特徴とする、ローム・アンド・バス社製品。
1分子当り平均30単位のエチレン・オキシドを有する
アルキル・アリール・ポリエーテル・アルコールとして
記載される活性成分を70%含有する非イオン性表面活
性剤を特徴とする、ローム・アンド・バス社製品。
反応器チヤージ分は、攪拌機、還流凝縮器、窒素流入管
、付加漏斗および温度計を装備した反応容器内で沸騰す
るまで加熱する、しかる後に900±5℃に冷却する(
過硫酸アンモニウムは乳化単量体の添加前に1%水溶液
中の遅延部分として添加する)。
単量体混合物を表記添加物と混合しエマルジヨンをかく
はんによつて生成する。その単量体エマルジヨンを2〜
25時間掛けて連続的に添加する。反応器チヤージ分の
温度は単量体エマルジヨン添加中は90ー±5℃に保ち
添加後さらに反応をさせるために2時間保つ。得られた
ラテツクスは室温に冷却、ろ過そして後述のペイントに
調合する。かく調製したラテツクス重合体の非架橋部分
の平均分子量(Mn)は約10,000である。そのガ
ラス転移温度(T9)は約52℃(本明細書におけるT
gは全て分子量には関係なく単量体組成物から計算した
)。工程:水溶性アクリル重合体の調製 水溶性アクリル共重合体は次の材料から調製する:反応
器チヤージ分を窒素雰囲気下で150℃に加熱する。
単量体と開始剤の混合体を2時間掛けて添加する。単量
体添加中の温度は約150℃に保ちしかる後も2時間そ
の温度を維持する。得られた重合体溶液は室温に冷却し
、酸官能性共単量体を基準にして計算した当量のジメチ
ル−アミノエタノールの90%で中和し,さらに水で6
0%固体分に薄める。この重合体は約4,000の平均
分子量(Mn)を有し、そのT9l2約14゜Cである
。工程:ペイントの調製 ミル・ベース(Millbase)は次の材料を一緒に
ペブル・ミリング(Pebblemilling)する
ことによつて調製される:次にエナメルはこのミル・ベ
ースを次の材料と混合することにより調製される:註(
1):アメリカン・シアナミド(Cyanamid)社
によつて販売されている工業的品位のヘキサメトキシメ
チルメラミン。
得られたエナメルを水で噴霧粘度(ASTMD−120
0に従う、フオード・コツプ滝4で約20秒)に下げ、
下塗りを施した鋼板、即ち通常のエボキシ型の自動車用
下塗りを行つた軟鋼板に噴霧法で塗布して180℃で2
0分間硬化した。
ASTMD−523に従つて測定した硬化被膜の光沢は
200で約80であつた。この硬化被膜は水中で32℃
X24O時間のソーキングを行つた後も何んの変化も観
察されなかつた。この被膜は優れた耐溶媒性を示し、ま
た表面欠陥、即ち、あばた(Cratering)は全
く見られなかった。例2工程1における乳化重合体の調
製で多官能性単量体を用いないことを除き、例1の方法
をくり返した。
硬化被膜は塗布した対象物の全体に不連続のクレータ一
を示した。そのクレータ一の数は1d当り少なくとも1
個存在した。例3 例1の方法を次の点を除いてくり返した:工程Iの単量
体のエマルジヨンを次の反応単量体で調製する、そして
ラテツクス調製に用いた他の材料は種類および量におい
て全て例1と同一である:このラテツクス重合体の非架
橋部分の分子量(Mn)は約10,000そしてガラス
転移温度は約17℃である。
例1と本質的に同じ結果が得られた。例4 工程1の乳化重合体の調製において単量体のエマルジヨ
ンを次の反応単量体から調製(ラテツクスの調製に用い
る他の材料は例1および例2の種類および量と全て同一
)するということ以外は例1の方法をくり返す:例1に
従つて調製したエナメルは優れた溶媒抵抗を示し、表面
欠陥、即ちクレータ一は本質的にない。
例5 工程1の重合体ラテツクスの調製で3部のトリアクリル
酸トリメチロールプロパンの代りに2部の1,6−ジア
クリル酸ヘキサンジオールを使用するということ以外は
例1の方法をくり返す。
生成被膜の物理的性質は例1と本質的に同一であり、そ
してベーキングした被膜は表面欠陥が本質的に無い。例
6 ペイントが次の成分を用い例1の方法に従つて調製され
たこと以外は例4の方法を反復した:註(1):フオー
ド・モーター社製のブタノール中70%固体分、製品番
号A35l3OO(2):少なくとも大部分の水を最初
に用いないで調台の最後に添加することが望ましい。
得られたエナメルを水で噴霧粘度に下げ、前述の下塗り
をした鋼板に噴霧法で塗布し、さらに135℃で20分
間硬化する。
硬化被膜はASTMD523法で測定した光沢が少なく
とも20はで75であつた。この被膜は水中で32℃×
240時間のソーキング後も全く変化が見られない、そ
して表面欠陥であるクレータ一は全く存在しない。例7
ー連のラテツクスを例1のようにして調製する。
これらラテツクスの調製に使用した材料を次に示す:例
1の方法によつてこれらラテツクスから調製したペイン
トはクレータ一の無い被膜となる。
例8工程1のエマルジヨン調製において単量体のエマル
ジヨンを次の反応単量体から調製する以外は例7の方法
を反復する:例1の方法に従つてこれらラテツクスから
調製したペイントはクレータ一が本質的に無い被膜を生
成する。
例9 工程・のペイント調製においてシメル(Cymel)3
01の代りに25部のシメル300(これも工業的品位
のヘキサメトキシメチルメラミン,アメリカン・シアナ
ミド社の製品)を使用すること以外は例1の方法を反復
する。
得られたペイントを水で希釈して噴霧できる粘度にし、
前述の下塗りした鋼板に噴霧した。生成被膜の物理的性
質は例1に示すものと本質的に同一であり、表面欠陥も
本質的に無い。例10 工程1のラテツクスから得た重合体と工程の溶液重合体
のそれとの比を次の如く変えることを除き例1の方法を
反復する:塗料C.D.EおよびFは望ましい光沢(即
ち、20Cで70またはそれ以上)と外観を示す。
塗料AとBは低光沢度と若干粗い表面を示す。塗料Gは
優れた光沢を示すが、塗料A−Fに比べて噴霧中にダレ
(Sag)の傾向が大きくまた所定の厚さに硬化する際
にかなりの溶媒ホッピングを示す。例11水溶性樹脂を
次の材料から調製する以外は例5の方法を反復する:得
られた重合体の平均分子量は約3500そしてそのT9
は約59℃である。
生成ベイントは優れた抵抗性を有し表面欠陥、即ちクレ
ータ一は見られない。
ベーキング中に硬化炉内でのごみ付着・(Dirtpi
ck−Up)はラテツクス重合体に多官能性単量体を含
まない比較塗料に比べて著しく少ない。例12 本例および例13では、溶液樹脂および乳化樹脂を共に
乳化重合により調製する。
かく調製したペイントは故意に添加しない限り有機溶媒
を含まない。工程1、溶液重合体の調製 水性ペイントの水相に可溶性のアクリル共重合体を次の
材料から後述の方法で調製する:註(1)および(2)
:例1に定義。
反応器チヤージ分を沸騰するまで徐熱する。
しかる後に95℃に冷却する。単量体エマルジヨンを表
記材料から混合およびかくはんによつて生成する。その
単量体エマルジヨンを熱反応器チヤージ分へ2時間掛け
て添加する。単量体添加中の温度は95時±5けCに保
ち、添加完了後もその温度を2時間保つ。重合体に配合
する酸単量体へ当量の2−(ジメチルアミノ)エタノー
ルを添加してその固体含量を水で希釈して30重量%に
する。重合体の分子量(Mn)は約5000そして計算
したT9は25℃である。工程.有機溶媒を含まないペ
イントの調合次の材料を一緒にペブル練りしてミル・ベ
ースを調製する:エナメル(1次の材料を混合すること
により調合される:ペイントの粘変を約20秒(フオー
ド・コツプ應4)に調節して下塗をした鋼板に吹き付け
る。
その板を25分間焼付する。焼付温度は最初は80℃、
そして徐々に18『Cに上げ、この温度を10分間保つ
。得られた板は優れた光沢性の外観と有機溶媒抵抗(キ
シレンに1分間さらす)を示す、32℃の水中でソーキ
ングした時にこれら被膜の外観および硬度の変化は見ら
れない。例13一連の水希釈性重合体を例12の工程1
の方法に従つてしかも工程1の水希釈性重合体の代りに
例12に記載の水性ペイントを用いて調製する。
本質的に同じ結果が得られた。これらゞ溶液重合体7の
調製に用いた材料および生成共重合体の分子量とガラス
転移温度を以下に示す。次の例は,前述の諸例に使用し
た表面活性剤の代りに溶液重合体である安定剤重合体、
即ち水性ペイントの水相に可溶性の重合体を用いて本発
明のペイントを調製する方法の実施例を説明する。
前述の如く、この安定剤重合体(1ペイントの主成分で
ある溶液重合体と同一であつてもよいし、または系内の
他の重合体もしくは架橋剤と架橋することができ、そし
てそれ以外の点では系と相容性であるならば、該溶液重
合体と異なつていてもよい。安定剤重合体の平均分子量
は主溶液重合体の平均分子量と同一であるが、より低い
分子量が望ましく最適には約3,000〜8,000の
範囲の平均分子量をもつことである。安定剤重合体は普
通、ペイント中の乳化重合体の和の約0.5〜10(重
量)%存在する。例14 水性ペイントを次の材料から調製する: 工程1.安定剤重合体の調製 反応器へ200部の水を装入する。
反応器チヤージ分を沸騰するまで加熱後95℃に冷却す
る。反応器チヤージ分へ溶液A(0.8部の水に0.1
部の過硫酸アンモニウムの溶液)を添加する。溶液Bを
25部の水と0.4部の過硫酸アンモニウムから調製す
る。反応単量体と連鎖移動剤の混合体を次の材料から作
る:単量体の混合体と溶液Bを反応器へ同時に少しずつ
2時間掛けて装入する。
その反応混合体の温度を反応体の最終添加後も3時間維
持する。得られたラテツクスを室温に冷却してろ過する
。得られた重合体(以後重合体1と記す)を重合体の酸
単量体含量と当量の2−(ジメチルアミノ)エタノール
で中和する。透明溶液が得られる。工程L乳化重合体の
調製 最初に次のものを製造することによつて乳化重合体を製
造する:(1)反応器に200部の水と工程1の安定剤
重合体4.25部を装入する;(2)次の材料を十分に
混合する:(3)2.5部の水に0.5部の過硫酸アン
モニウムを溶解する;(4)これらを調製した後、工程
1の安定剤重合体の調製に採用した方法および条件で乳
化重合体を調製する。
前記4成分の添加順序は次の通りである:(4)を反応
器内の(1)に添加し(2)と(3)を(1)と(4)
の混合体へ同時に添加する。工程.溶液重合体の調製次
の反応単量体で本例の工程の方法および工程を反復する
:このラテツクスを冷却しろ過した後、それを屯合体の
メタクリル酸成分と当量の2−(ジメチルアミノ)エタ
ノールで中和する。
工程.有機溶媒非含有、表面活性斉以L含有の混成水性
エナメルの調製上記材料を16時間ボール・ミルにかけ
て次の材料と混合する:ペイントの粘度を17〜20秒
(フオード・コツプ./F64)に調節して下塗をした
鋼板に吹き付ける。
その板を25分間ベーキングする。ベーキングの温度は
最初80℃、そして徐々に180キCに上げ、この温度
に10分間保つ。得られた板は優れた光沢と有機溶媒抵
抗(キシレンに1分間さらす)の被膜を有する。外観お
よび硬度は優れかつ32゜Cの水中でソーキングした時
も変化が見られなかつた。例15 水性エナメルを次の材料から調製する: 工程1.ラテツクス(安定剤重合体と乳化重合体を含む
)の調製1.反応器に127部の水と例14の工程1で
調製した安定剤重合体2部を装入する。
2.次の反応単量体および連鎖移動剤を十分に混合する
:3.0.5部の過硫酸アンモニウムを16.7部の水
に溶解する。
4.0.1部の過硫酸アンモニウムを16.7部の水に
溶解する。
反応器チヤージ分を沸騰するまで加熱し、しかる後に9
5.℃に冷却する。
(4)の溶液を反応器へ装入しその反応媒質へ(2)の
単量体混合物0.45部を添加した後、その温度を95
℃に15分間保つ。残りの単量体混合物を(3)の溶液
と同時にかつ少しずつ2〜3時間かけて添加する。単量
体の添加完了後、温度を95℃に2時間保つ。得られた
ラテツクスを冷却してろ過する。工程.コーテイングの
調製 本例の工程1で得られたラテツクスを例14の工程のラ
テツクスに代え例14の水性エナメル調製に用いた方法
および他成分を使用して水性工ナメルを調製する。
例16 溶液樹脂(工程)が次の材料から調製される以外は例1
4の方法を反復する:1.反応器へ119部の水と例1
4の工程1で調製した安定剤重合体1.8部を装入する
2.次の反応単量体および連鎖移動剤を十分に混合する
:3.0.5部の過硫酸アンモニウムを25部の水に溶
解する。
4.0.2部の過硫酸アンモニウムを5部の水に溶解す
る。
例14のラテツクス調製を行ない、かつ生成ラテツクス
を冷却してろ過した後,重合体を前例における如く水溶
性アミンで中和する。
例17 有機溶媒を含有する表面活性剤を含まない混成水性エナ
メルを例14の工程の調製法を用い,かつ次のように調
製する:註(1):例1に定義。
20秒(フオード・コツプ滝4)の粘度に水で調節した
エナメルを下塗りをした鋼板へ普通の方法で吹き付けて
30分間ベーキングした。
最初のベーキング温度は80℃、そしてこの温度を徐々
に上げて18『Cにし、この温度に少なくとも10〜3
0分間保つ。例18 市販のアミノ樹脂(シメル300)架橋剤の代りに次の
材料および方法で調製した当量の尿素一ホルムアルデヒ
ド樹脂を使用する以外は例1の方法を反復する、それに
よつて匹適する結果が得られた:尿素一ホルムアルデヒ
ド樹脂の調製 還流凝縮器、温度計および攪拌機を備えた11の3首フ
ラスコに,2439の37%水性ホルムアルデヒド、4
〜69の濃水酸化アンモニウム(PHを7.5−8,5
にするため)および609の尿素を撹拌しながら添加し
てその混合体を加熱マントルによつて1時間かけて10
0℃に加熱する。
この温度を10.5時間保ち,649のメタノールを添
加しさらにPHを5.5にするのに十分なリン酸を添加
する。その反応体を1時間攪拌する。水分は60〜70
℃に加熱し100〜200m1の水アスピレータ一圧力
下にすることによつて除去することができる。その樹脂
をイソプロピル・アルコールに溶かして60%溶液にす
る。例19 工程1における1,6−アクリル酸ヘキサンジオール1
(重量)部の代りに1(重量)部のジビニル・ベンゼン
を用いる以外は例4の方法を反復する,そして匹適する
結果が得られた。
本明細書における用語ゞ部7は特にことわらない限りゞ
重量部7を意味する。
ノ 用語ゞアクリル単量体4はアクリル酸、メタクリル酸、
アクリル酸とC1 −C8一価アルコールのエステル、
例えばアクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル
酸ヘキシルおよび2−アクリル酸エチルヘキシル、メタ
クリル酸とC1−C8一価アルコールのエステル,例え
ばメタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリ
ル酸ヘキシルおよび2−メタクリル酸エチルヘキシル,
アクリル酸ヒドロキシアルキル、例えばアクリル酸ヒド
ロキシエチルおよびアクリル酸ヒドロキシプロピル、メ
タクリル酸ヒドロキシアルキル、例えばメタクリル酸ヒ
ドロキシエチルおよびメタクリル酸ヒドロキシプロピル
、アクリルアミド、メタクリルアミド、メチロールアク
リルアミド、例えばn−メチロールアクリルアミド、メ
チロールメタクリルアミド、例えばN−メチロールメタ
クリルアミド、メチロールアクリルアミドのアルキル・
エーテル、例えばN−イソブトキシメチロールアクリル
アミド、およびメチロールメタクリルアミドのアルキル
・エーテル、例えばn−イソブトキシメチロールメタク
リルアミドを意味する。
用語ゞアクリル単量体の共重合体″I嘘50モル%をこ
える分が了クリル単量体である少なくとも2種類のモノ
エチレン的に不飽和単量体の重合体を意味する。用語ゞ
水希釈性有機溶媒2は水と混和性または相分離なしに水
3容当り少なくとも溶媒1容の濃度まで水と混合できる
有機溶媒または複数の有機溶媒の混合体を意味する。
普通、該溶媒はペイントに存在する時には前述のように
溶液樹脂の調製における使用を介してペイントに入る。
その場合の溶液重合体はもちろん可溶性である。別の実
施態様においては、必要ならばそれ(ま別々に添加する
ことができる。後者の場合に(1、溶液重合体は完全に
可溶姓ではない。以上、現在本発明の望ましい実施態様
と考えられるものを記載したが、本発明の本質を逸脱す
ることなく種々の改良および変化が例示的実施態様にお
いてありうることは明白である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 カルボキシ官能性重合体が、水溶性のアミンによつ
    て少なくとも一部中和され、かつ、メラミン−ホルムア
    ルデヒド樹脂及び尿素−ホルムアルデヒド樹脂から選ば
    れたアミノ樹脂架橋剤と共に、水と水溶性アミンとの水
    溶液中に分散している、ペイントの水性分散液において
    、該ペイント分散液の被膜形成成分が、前記アミノ樹脂
    を除き、 I 50モル%をこえる分がアクリル単量体
    によって占められている少なくとも2種類のモノエチレ
    ン状不飽和異種単量体のカルボキシ官能性共重合体であ
    る溶液重合体であつて、アクリル酸又はメタクリル酸約
    5乃至約30モル%と、それと共重合しうる他のオレフ
    ィン状不飽和単量体70乃至95モル弊とを含み、しか
    もA.水溶性のアミンによつて少なくとも一部中和され
    、B.前記水溶液に本質的に可溶性であり、C.約3,
    000から約20,000までの範囲内の平均分子量(
    @M@_n)を有し、そしてD.−15℃から50℃ま
    での範囲内のT_gを有する、約30〜70重量部の前
    記溶液重合体と、II アクリル単量体のカルボキシ官能
    性、ヒドロキシ官能性及びカルボキシ−ヒドロキシ官能
    性共重合体から選ばれた乳化重合体であつて、該乳化重
    合体を構成する単量体が、A.アクリレート、メタクリ
    レート、アクリル酸、メタクリル酸及びビニル炭化水素
    から本質的になるモノエチレン状不飽和単量体約98乃
    至約99.5モル%、及び B.ジアクリレート、ジメタクリレート、トリアクリレ
    ート、トリメタクリレート、テトラアクリレート、テト
    ラメタクリレート及びジビニル炭化水素から本質的にな
    る多オレフィン状不飽和単量体約0.5乃至約2モル%
    で構成され、しかも前記の乳化重合体が、i)前記水溶
    液に本質的に不溶性であり、ii)−15℃から50℃
    までの範囲内のT_gを有し、そしてiii)双峰の分
    子量分布を有し、かつ、(a)約3,000から約20
    ,000までの範囲内の平均分子量(@M@_n)を有
    する非架橋部分、及び(b)ゲルを構成する架橋部分 を含み、しかもこの乳化重合体を形成するのに連鎖移動
    剤が用いられている、約70乃至約30重量部の前記乳
    化重合体 との組合せから成り、そして前記溶液重合体と前記乳化
    重合体との合計重量の約15乃至約35重量%の範囲内
    の量において、前記アミノ樹脂架橋剤が含まれているこ
    とを特徴とする、ペイントの水性分散液。 2 前記乳化重合体の架橋部分が実質的に無限大の分子
    量を有している、特許請求の範囲1に記載のペイントの
    水性分散液。 3 水性分散液の水分含有量をその約50乃至約65重
    量%に調節し、またpHを7乃至10に調節することに
    より、吹付け塗装に適するものとした、特許請求の範囲
    1に記載のペイントの水性分散液。 4 前記分散液中における水の約5乃至約20容量%を
    、本質的に非イオン化性である、同容量の前記溶液樹脂
    用有機溶剤で置換した、特許請求の範囲3に記載のペイ
    ントの水性分散液。 5 前記の有機溶剤がアルコールである、特許請求の範
    囲4に記載のペイントの水性分散液。 6 前記溶液重合体及び前記乳化重合体に加え、前記ペ
    イント分散液がカルボキシ官能性アクリル共重合体であ
    る安定剤重合体を含み、該安定剤重合体が前記水溶液に
    可溶性であり、前記溶液重合体よりも低い平均分子量(
    @M@_n)を有し、そして約0.01から約10重量
    部までの範囲内の量で前記水性分散液中に含まれている
    、特許請求の範囲1に記載のペイントの水性分散液。 7 前記溶液重合体及び前記乳化重合体に加え、前記ペ
    イント分散液が、アクリル単量体のカルボキシ官能性共
    重合体である安定剤重合体を含み、該安定剤重合体が前
    記水溶液に可溶性であり、約3,000から約8,00
    0までの範囲内の平均分子量(@M@_n)を有し、そ
    して約0.025から約5重量部までの範囲内の量で前
    記水性分散液中に含まれている、特許請求の範囲1に記
    載のペイントの水性分散液。
JP52112273A 1976-09-20 1977-09-20 部分的架橋のラテックスを含有する混成,水性エナメル Expired JPS59537B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/724,823 US4062823A (en) 1976-09-20 1976-09-20 Hybrid water-based enamels with partially crosslinked latexes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5337733A JPS5337733A (en) 1978-04-07
JPS59537B2 true JPS59537B2 (ja) 1984-01-07

Family

ID=24912060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52112273A Expired JPS59537B2 (ja) 1976-09-20 1977-09-20 部分的架橋のラテックスを含有する混成,水性エナメル

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4062823A (ja)
JP (1) JPS59537B2 (ja)
AT (1) AT357246B (ja)
AU (1) AU514421B2 (ja)
BE (1) BE858831A (ja)
BR (1) BR7705567A (ja)
CA (1) CA1102028A (ja)
DE (1) DE2742282C2 (ja)
ES (1) ES462264A1 (ja)
FR (1) FR2364956A1 (ja)
GB (1) GB1530880A (ja)
IT (1) IT1079902B (ja)
NL (1) NL171171C (ja)
SE (1) SE426173B (ja)
ZA (1) ZA773781B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0477137B2 (ja) * 1984-04-18 1992-12-07 Mazda Motor

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5119519A (en) * 1974-08-09 1976-02-16 Satoshi Nakamura Kinkangatsukino barubuchoritsusochi
AT355693B (de) * 1978-06-20 1980-03-10 Vianova Kunstharz Ag Wasserverduennbares waermehaertendes ueberzugs- mittel
DE3119711A1 (de) * 1981-05-18 1982-12-02 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verdickungsmischungen, verfahren zur herstellung von transferdruckpapieren unter verwendung dieser mischungen und die so erhaltenen papiere
JPS5840367A (ja) * 1981-08-26 1983-03-09 日本ペイント株式会社 水性塗料組成物およびその製法
JPS5893762A (ja) * 1981-11-30 1983-06-03 Mitsui Toatsu Chem Inc 艶消し電着塗料用組成物
US4451608A (en) * 1982-06-30 1984-05-29 Union Carbide Corporation Amphoteric acrylic ester based latexes
US4598118A (en) * 1983-06-28 1986-07-01 S. C. Johnson & Son, Inc. Coatings containing an alphaolefin terpolymer
US4968735A (en) * 1984-12-05 1990-11-06 Page Edward H Aerosol water based paint
JPH0788492B2 (ja) * 1986-10-31 1995-09-27 東洋インキ製造株式会社 水性塗料組成物
US5077348A (en) * 1986-10-31 1991-12-31 Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd. Aqueous coating composition, process for the production thereof and aqueous coating
JPH01280798A (ja) * 1988-05-06 1989-11-10 Yamaha Corp 管楽器のロータリバルブの構造
JPH0727366B2 (ja) * 1988-05-06 1995-03-29 ヤマハ株式会社 管楽器のロータリバルブの構造
CA2034130C (en) * 1990-01-25 2004-11-16 Oscar Hsien-Hsiang Hsu Prepress sealer for use in hardboard manufacture
WO1992020005A1 (en) * 1991-05-09 1992-11-12 Allergan, Inc. Pad printing coating composition and printing process
JP2882730B2 (ja) * 1993-07-13 1999-04-12 三菱レイヨン株式会社 水性被覆用組成物
US5988455A (en) * 1994-12-16 1999-11-23 The Sherwin-Williams Company Latex aerosol paint products
US7368494B2 (en) * 2001-10-19 2008-05-06 Nippon Shokubai Co., Ltd. Emulsion for damping materials and chipping-resistant materials
AU2006201172B2 (en) * 2005-04-04 2010-11-25 Rohm And Haas Company Aqueous polymer dispersions
US7642314B2 (en) * 2005-12-30 2010-01-05 Columbia Insurance Company Emulsion polymers having multimodal molecular weight distributions
US20070227627A1 (en) * 2006-03-30 2007-10-04 Daewoong Suh Solder composition having dispersoid particles for increased creep resistance
CN103525233B (zh) * 2012-07-04 2016-02-10 长春市三化实业有限责任公司 水性汽车面漆及制法
CN105153839A (zh) * 2015-08-07 2015-12-16 苏州云舒新材料科技有限公司 一种丙烯酸酯乳胶漆及其制备方法
CN105273542A (zh) * 2015-11-05 2016-01-27 苏州明轩地坪涂料有限公司 一种阻燃乳胶涂料
CN109468005A (zh) * 2018-12-04 2019-03-15 惠阳钰城泰化工有限公司 一种防老化自行车漆及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5330636A (en) * 1976-09-03 1978-03-23 Nippon Paint Co Ltd Thermosetting coating composition

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3361696A (en) * 1964-05-13 1968-01-02 Armstrong Cork Co Water-based addition polymer
US3503918A (en) * 1965-12-07 1970-03-31 Rohm & Haas Aqueous dispersion of thermosettable acrylonitrile copolymers and articles coated therewith
CH494788A (de) * 1968-04-02 1970-08-15 Reichhold Albert Chemie Ag Verfahren zum Stabilisieren von selbstvernetzenden Polymerisaten
GB1277877A (en) * 1968-08-20 1972-06-14 Dunlop Holdings Ltd Acrylic emulsions
US3919154A (en) * 1974-06-03 1975-11-11 Ford Motor Co Aqueous coating composition of acrylic polymer latex, acrylic polymer solution and aminoplast and method of making
US3928273A (en) * 1974-06-03 1975-12-23 Ford Motor Co Method of making organic solvent free aqueous coating compositions of acrylic polymer latex, water soluble emulsion-polymerized acrylic polymer, and aminoplast
IT1035831B (it) * 1974-06-03 1979-10-20 Ford Motor Co Perfezionamento nel procedimento di produzione di dispersioni acquose di vernici e prodotto ottenuto utile in particolare per la applicazione a spruzzo
US3926888A (en) * 1974-06-03 1975-12-16 Ford Motor Co Method of making aqueous coating compositions of acrylic polymer latex, acrylic polymer solution, aminoplast and acrylic stabilizer polymer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5330636A (en) * 1976-09-03 1978-03-23 Nippon Paint Co Ltd Thermosetting coating composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0477137B2 (ja) * 1984-04-18 1992-12-07 Mazda Motor

Also Published As

Publication number Publication date
DE2742282C2 (de) 1982-02-25
AU514421B2 (en) 1981-02-12
SE426173B (sv) 1982-12-13
ES462264A1 (es) 1978-12-01
NL171171B (nl) 1982-09-16
FR2364956A1 (fr) 1978-04-14
BE858831A (fr) 1978-01-16
IT1079902B (it) 1985-05-13
SE7710456L (sv) 1978-03-21
ZA773781B (en) 1978-05-30
NL7710313A (nl) 1978-03-22
US4062823A (en) 1977-12-13
AT357246B (de) 1980-06-25
BR7705567A (pt) 1978-04-04
NL171171C (nl) 1983-02-16
JPS5337733A (en) 1978-04-07
FR2364956B1 (ja) 1980-04-18
GB1530880A (en) 1978-11-01
ATA640477A (de) 1979-11-15
AU2639977A (en) 1979-01-04
CA1102028A (en) 1981-05-26
DE2742282A1 (de) 1978-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS59537B2 (ja) 部分的架橋のラテックスを含有する混成,水性エナメル
US3919154A (en) Aqueous coating composition of acrylic polymer latex, acrylic polymer solution and aminoplast and method of making
US4151143A (en) Surfactant-free polymer emulsion coating composition and method for preparing same
US4740546A (en) Aqueous dispersion of vinyl copolymer resin
US9012027B2 (en) Aqueous emulsion
US3928273A (en) Method of making organic solvent free aqueous coating compositions of acrylic polymer latex, water soluble emulsion-polymerized acrylic polymer, and aminoplast
US3926888A (en) Method of making aqueous coating compositions of acrylic polymer latex, acrylic polymer solution, aminoplast and acrylic stabilizer polymer
JPH09501732A (ja) 水性分枝ポリマー分散物
JP2552767B2 (ja) エマルジョンポリマーおよびそれから調製される塗料組成物
CA1071789A (en) Method for producing solvent free water based enamels
JPS5819301A (ja) 共重合体水性分散物の製造方法および該分散物の用途
JPH0753913A (ja) 水性塗料組成物
JPH07216241A (ja) 不粘着性、耐引掻性で且つ耐薬品性の塗料のためのバインダーとしてのポリマー水性分散物
EP1215221B1 (en) Rosin-fatty acid vinylic emulsion compositions
JPS61209275A (ja) ビニル共重合体樹脂水分散液の製法
US7550206B2 (en) Phosphonic acid-modified microgel dispersion
JPH06248161A (ja) 水性樹脂組成物及び塗料
JPH0445545B2 (ja)
JPH06306325A (ja) 水性塗料用樹脂組成物
JPS6213991B2 (ja)
JPS63137902A (ja) 部分架橋コポリマ−粒子の水性分散液
CA1067232A (en) Method for producing solvent free water based enamels
EP0402768A2 (en) water-based printing compositions
JPH06248235A (ja) 水性樹脂組成物及び塗料
US5856408A (en) Water dispersible acrylic based graft copolymers, a method of manufacture and aqueous paints