JPS60112866A - ハイソリッド塗料組成物の製法 - Google Patents

ハイソリッド塗料組成物の製法

Info

Publication number
JPS60112866A
JPS60112866A JP59226971A JP22697184A JPS60112866A JP S60112866 A JPS60112866 A JP S60112866A JP 59226971 A JP59226971 A JP 59226971A JP 22697184 A JP22697184 A JP 22697184A JP S60112866 A JPS60112866 A JP S60112866A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acrylate
acrylic
methacrylic acid
acid
hydroxyethyl acrylate
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.)
Granted
Application number
JP59226971A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS635431B2 (ja
Inventor
ロバート、ジヨセフ、ウエーバー、ジユニア
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.)
Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide Corp
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 Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of JPS60112866A publication Critical patent/JPS60112866A/ja
Publication of JPS635431B2 publication Critical patent/JPS635431B2/ja
Granted 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
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/062Copolymers with monomers not covered by C08L33/06
    • C08L33/066Copolymers with monomers not covered by C08L33/06 containing -OH groups

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)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明はハイソリッドアクリル塗料系に関し、より詳細
には、低分子量水酸基含有アクリルポリマーの反応性希
釈剤としての用途に関する。
米国環境保護庁は塗料工業の許容溶媒放出限度を下げた
が、将来、この限度をよりきびしくしようとしている。
塗料からの溶媒の放出を下げるいくつかの方法としては
、塗料からの溶媒の放出を下げたり、放出物を焼却した
りする方法がある。
他の代案としては、水の放出がもちろん許容可能である
水系塗料や、従来の塗料よりもはるかに少量の溶媒を含
有し、かつ放出基準を満たし伊るハイソリッド塗料があ
る。溶媒放出物の回収または焼却は設備資本の多大な投
資を必要とし、そして水系塗料はいくつかの領域で適用
できるが、良好な屋外耐候性を有していないし、他の特
性が不十分である。以上のことから、可能な高性能の系
のみがバインリッド塗料である。
ハイソリッド塗料系を製造する方法がいくつかある。塗
料よりなるポリマーの分子量を減少させることによって
、所定の固形物含有量の場合の粘度を下げることができ
る。また、溶媒は蒸発しないが、樹脂系と反応して塗料
の一部になる系を使用することができる。これは通常、
反応性希釈剤と呼ばれる。前者の場合、ポリマーの分子
量を下げることにより、塗料の特性の悪化を引き起す。
従って、ハイソリッド塗料に対する最良の対策は反応性
希釈剤である。
アクリル樹脂は非常に一般的なものであり、塗料工業界
で広く使用され、そして塗料の大半の消費業界の一業界
すなわち自動車工業界によってほとんど排他的に使用さ
れている。また、塗料に使用されるアクリルポリマーの
最も普通の架橋反応の一つはポリマーの水酸基とホルム
アルデヒド−メラミン縮合物およびイソシアネートなど
の架橋剤との反応である。
発明の概要 アクリル樹脂、架橋剤、反応性希釈剤およ゛び架橋触媒
よりなる改良ノ・イソリッド塗料組成物か開発された。
この改良は反応性希釈剤として低分子量の水酸基含有ア
クリルポリマーを使用することにあシ、このアクリルポ
リマーは一種以上のアクリル酸又はメタ クリル酸アル
キルエステル(これらのうちの少なくとも一種はアクリ
ル酸又はメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステルで
ある)ヲ、アニオン系開始剤と、不活性溶媒(ジアルキ
ルエーテルまたは芳香族炭化水素などの)中。
約り5℃〜約20℃の温度で接触させ(この際。
アルキル基は1〜約6個の炭素を含有し、開始剤の濃度
は全モノマー仕込址に対して〉5モル係である)1次い
で重付反応を急冷することによって製造したものである
本発明のN’ll明 代表的なアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシア
ルキルエステルを挙げると、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、3−
ヒドロキシプロピルアクリレート、3−ヒドロキシプロ
ピルメタクリレート。
4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブ
チルメタクリレート、2−ヒドロキシ−1−メチルエチ
ルアクリレート、2−ヒドロキシ−1−メチルエチルメ
タクリレートなどがある。
好適なアクリル酸またはメタクリル酸アルキルエステル
を挙げると、メチルアクリレート、メチルメタクリレー
ト、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、n−
プロピルアクリレート、n−プロピルメタクリレート、
イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレー
ト、n−ジチルアクリレート、n−ブチルメタクリレー
ト、n−ペンチルアクリレート、n−ペンチルメタクリ
レート、n−へキシルアクリレート、n−へキシルメタ
クリレート、イソへキシルアクリレート、インへキシル
メタクリレートなどがある。
好適なアニオン系重合開始剤としては、カリウム、ナト
リウムまたはリチウムのメトキシド、エトキシド、プロ
ポキシド、イソプロポキシド、ブトキシドなどのアルカ
リ金属アルコキシドがある。
好ましい開始剤はカリウム1−シトキシドである。
好ましい架橋剤は、シメル(Cymel ) 303と
してアメリカン、シアナミド社から市販されているヘキ
サメトキシメチルメラミンなどのメラミン−ホルムアル
デヒド付加物である。使用することができる他の架橋剤
には、インシアネート、エポキシドなどがある。
重合反応は、酢酸、プロピオン酸などの有機酸で急冷す
ることができる。しかしながら、いすねか任童の酸性中
和剤を使用することができる。
不可欠ではないか、重合反応を不活性有機溶媒または溶
媒混合物中で行うことが好ましい。有用な溶媒としては
、例えばベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭
化水素:およびジエチルエーテル、テトラヒドロフラン
などの脂肪族エーテルがある、 水酸基含有ポリマーの数平均分子量はオリゴマーの範囲
、すなわち、約500〜1000である。
非常に低い分子量のヒドロキシ官卵性アクリル樹脂は、
以前、間接法および直接法で段進された。
まず、間接法では、アクリルエステルを非常に低い分子
量に重合し、次いでこれら非常に低い分子量のアクリル
ポリマーを酸に部分ケン化して二官能性アルコールでエ
ステル化するか、あるいは二官能性アルコールで直接エ
ステル交換した。二官能性アルコールを添加することに
より、架橋に必須の水酸基を含有する非常に低い分子量
のアクリル樹脂が得られた。本発明はヒドロキシ含有ア
クリルモノマーを他のアクリルモノマーと直接共重合す
ることによって、上記で使用された第二工程を排除する
ものである。この方法によって、架橋に必要な水酸基が
一段階で非常に低い分子量のアクリルポリマーに導入さ
れる。
直接法では、ヒドロキシエチルアクリレート混合物と未
官能化アクリルモノマーとを、アルカリ金属アルコキシ
ドの溶液に添加して、ときには鎖調整アルコールの存在
下で重合させることが要求された。この方法は、モノマ
ーの全モル数に対して0.5〜5モル−〇開始剤を使用
すべきであると述へている。この開始剤のtは非ヒドロ
キシ官能性モノマーの重合に適切であるが、本発明では
、モノマーの全モル数に対して5モルチよりも実質的に
多い触媒の骨が、架橋塗料の適用に有用であるのに非常
に十分なヒドロキシ官能性を有する樹脂を得るのに必要
であることが指摘される。
本発明を下記の諸実施例についてさらに説明する。すべ
ての部およびノミ−セントは、別設特定しない限り重量
によるものである。
の「ブロック」重合 機械攪拌機、滴下ロート、温度計、窒素入口および窒素
出口を備えた乾燥済みの3リットル3ツ首フラスコ中に
、市販の乾燥テトラヒドロフラン500m1を装入した
。これにカリウムt−ブトキシド112r(1モル)を
添加し、溶解して濁った溶液を生ぜしめた。テトラヒド
ロフランlo。
ml中の2−ヒドロキシエチルアクリレート116、(
1モル)の溶液を、30℃よシ低い温度を保つ速度で一
滴ずつ添加した。この添加が終了した後、エチルアクリ
レ−)300.(3モル)を温度が30℃を越えないよ
うな速度で再び一滴ずつ添加した。(添加中の成る時点
で、温度が急に上昇しつつあれば、氷水による断続的な
冷却をして温度を和らげた。)2−ヒドロキシエチルア
クリレートの最終添加12分後、酢酸60.(1モル)
を添加して、存在するどの塩基他種をも中和し、かつ重
合反応を急冷した。また、この結果、酢酸カリウムの懸
濁液の形成により反応混合物が濁った。固形物を真空濾
過によって除去し、テトラヒドロフランを真空下回転蒸
発によってろ液から分離してポリ(2−ヒドロキシエチ
ルアクリレート)433.を透明の黄色油状物として収
量した(装入したt−ブトキシドおよびアクリレートに
対しての収率67.2 % )。この生成物は、190
1vKOH/、樹脂の水酸価、14 m’? KOH/
、樹脂の酸価(A8TME222 により測定〕、60
0数平均分子量(FilIN)およびゲル浸透クロマト
グラフィ゛による測定の2000の重量平均分子−p<
Mw)を有していたう 上記で製造した2−ヒドロキシエチルアクリレート共重
合体を反応性希釈剤として使用し、アクリル樹脂AT−
400(固形物75%ン、すなわち、ブナルアクリレー
ト、スチレン、ヒドロキシエチルアクリレートお1ぴア
クリル酸を夫々45:36 :14 : 5の重量比で
重合したローム・アンド・ハース社の共重合体:メラミ
ン−ホルムアルデヒド系架橋剤、シメル(Cymel 
) 303 (アメリカンシアナミド社):スルホン酸
触媒、シキャット(0ycat ) 4040 (アメ
リカンシアナミド社):2−へブタノン:n−ゾタシー
ルド配合して、ハイソリッド塗料調製物とした。この具
体的配合は次の如くである。
α 分 重量(f) AT−40093,3 シメル303 47.0 反応性希釈剤 300 シキヤツト4040 3.3 2−ヘゾタノン 4.75 n−シタノール 4.95 上記の成分を十分に混合し、この混合物をゼンダーライ
ト(Bonderite ) 100鋼、eネルl;4
ミル湿潤厚さに塗つに0 これらパネルを20分間風乾
し、次いで150℃で20分間焼成した。最終の硬化塗
膜の特性を表1に示す。
実施例2 2−ヒドロキシエチルアクリレートとエテルアクリレー
トとの「ブロック」重合 この共重合体は、下記の量の物質を使用した以外は実施
例1 に記載の手順によって製造した。
最初の仕込み:カリウム1−シトキシド 84゜(テト
ラヒドロフラン300d中) 部分l : 2−ヒドロキシエチルアクリレート 87
゜(テトラヒドロフラン100m1中) 部分2:エテルアクリレー) tsop(テトラヒドロ
フラン100m1中) flB分a:z−ヒドロキシエチルアクリレート 87
2(テトラヒドロフラン100m/!中)部分4 :エ
チルアクリレート 1502部分5 : 2−ヒドロキ
シエチルアクリレート 872部分6:酢酸 45゜ 濾過前に、セライト(Oe1目e)545(濾過助剤、
Johns −Manville ) f 50 g添
加して濾過をよす急速に行つ7j o テトラヒドロフ
ランの除去後、暗黄色の油状物460.が残った(収率
71.3%)。この共重合体は2211nyKOH/、
樹脂の水酸価、および10v KOH/、樹脂の酸価を
有していた。
上記で製造した共重合体を実施例1に記載の手順により
下記の物質と配合してハイソリッド塗料物質とした。
成分 重量(91 AT−40093,3 シメル303 50.8 反応性希釈剤 300 シキヤツト4040 3.3 2−へブタノン 475 n−ブタノール 4.95 この塗料物質を実施例1と同様に塗布し、硬化して、そ
の特性を表1に示す。
実施例3 2−ヒドロキシアクリレートの「ブロック」重合 下記の量の物質を使用した以外は、実施例1に記載の方
法を使用して共重合体を製造した。
最初の仕込み:カリウム t−シトキシド 56゜(テ
トラヒドロフラン 300d中] 部分1 :2−ヒドロキシエチル アクリレート 58
t(テトラヒドロフラン 75m1中) 部分2 :エチル アク1ルート 100゜(テトラヒ
ドロフラン 75m1中) 部分3 : 2−ヒドロキシエチル アクリレート 5
8゜(テトラヒドロフラン 50m1中) 部分4 :エテル アクリレート 100゜f)8分5
:2−ヒドロキシエチル アクリレート 58゜部分6
 :エテル アクリレート 100゜部分7 : 2−
ヒドロキシエチル アクリレート 589部分8:酢酸
 30゜ 実施例2に述べたように、セライト52.を漣過の前と
、溶媒の除去後とに加えたところ、暗黄色の油状物41
79(収率7o、9%)が残った。この共重合体は19
3■ KOH/、樹脂の水酸価と、8FngKOH/、
樹脂の酸価とを有していた。
上記によシ製造した共重合体を、下記の物質と、実施例
Iに従って、塗料に配合した。
AT−40093,3 シメル303 47g 反応性希釈剤 30.0 シキヤツト4040 3.3 2−へブタノン 475 n−ブタノール 495 この塗料物質を実施例1と同様に塗布し、硬化して、そ
の特性を表1に示す。
実施例4 下記の量の物質を使用した以外は、実施例1と同様にし
て、共重合体を製造した。
最初の仕込み:カリウムt−シトキシド Zl、2゜(
テトラヒドロフラン 2oornI!中)部分l : 
2−ヒドロキシエチルアクリレート 11.6゜(テト
ラヒドロフラン 25m1中) 部分2 : t−ブチルアクリレート 25.6゜(テ
トラヒドロ7ラン 25rnl中]部分3 :2−ヒド
ロキシエチル アク1ルー)11.6゜(テトラヒドロ
フラン 2511Ll中)部分4:酢酸 60゜ 濾過および蒸発後、薄い不透明の灰色油状物37、(収
率61.6%ンが残シ、これは放置により二層に分離し
た。この物質をさらに使用して激しく振って均一性にし
た。この共重合体は208m9KOH/ytU脂の水酸
価および25m9 KOH/。
樹脂の酸価を有していた。
以上で製造した共重合体を実施例1により下記の物質と
配合して塗料物質とした。
成分 重量(2) A T−4005911 シメル303 31.2 反応性希釈剤 190 シキヤツト4040 1.06 2−ヘプタノン 3.06 n−ブタノール 3.14 この塗料物質を実施例1により塗布し、硬化してその特
性を表1に示す。
実施例5 ピルアクリレートとの「ブロック」共重合体下記の物質
を下記の昂で使用した以外は実施例1と同様にこの共重
合体を製造した。
最初の仕込み:カリウム尤−ブ1〜キシド112゜(テ
トラヒドロフラン 200ml中)部分l : 2−ヒ
ドロキシエチルアク1ルー)11.6゜(テトラヒドロ
フラン 25m1中) 部分2 :インゾロピルアクリレート 22.8゜(テ
トラヒドロフラン 50rnl中)部分3 : 2−ヒ
ドロキシエチルアクリレート エ1,62(テトラヒド
ロフラン 25mJ中) 部分4:酢酸 6ot 濾過および、蒸発後、黄色の不透明の油状物39、(収
率68.2%)が残り、これは放置により二層に分離し
た。この物質をさらに使用して激しく振って均一性にし
た。この共重合体は226〜KO)l/、&脂の水酸価
および25my KoH/yav脂の酸価を有していた
以上で製造した共重合体を実施例1にょシ下記の物質と
配合して塗料物質とした。
成 分 重量(2) AI’−40093,3 シメル303 51.2 反応性希釈剤 30.0 シキヤツト4040 1.66 2−へブタノン 475 n−ブタノール 495 この塗料物質を実施例により塗布し、硬化して。
その特性を表・lに示す。
方法B:ランダム重合 実施例21−1 2−ヒドロキシエチルアクリレートとエテルアクリレー
トとの重合 機械攪拌機、温度言1、滴下ロート、窒素入口および窒
素出口を備えた乾燥した2リットル3ツ首フラスコ中に
、市販の軟焼5テトラヒドロフラン200m1’c仕込
んだ。これにカリウムt−ブトキシド56 g(0,5
モル)全添加し、溶解して濁った溶液を生成した。テト
ラヒドロフラン200d中のエテルアクリレ−)200
.(2モル〕と2−ヒドロキシエチルアクリレ−) 1
74 、 (1,5モル)との溶液を、温度720〜3
0℃に維持するような速度で一滴ずつ添加した。(氷水
混合物を断続的に使用L7て流度を調整するのを助成し
た。)この添加が終了した後、酢酸30 、 (0,5
モルノを添加して存在するどの塩苓性r4をも中和し、
かつまた、この添加の結果、反応混合物が酢酸カリウム
の懸濁に伴って濁った。固形物を真空濾過によって除去
し、テトラヒドロフランを真空下回転蒸発によって除去
して透明な黄色油状物294、(仕込んだt−ブトキシ
ドおよびアクリレートに対しての収率68.4%)を収
借した。この共重合体生成物Vi1511%l KOH
/9樹脂の水酸価および16■KOH/、樹脂の酸?1
IIiを有していた。
以上で製造したランダム共重合体を、実施例1により下
記の物質と配合し7て塗料物質とした。
成分 重量(fl A’l’−40093,3 シメル303 42.4 反応性希釈剤 300 シキヤツト4040 2.5 2−へブタノン 475 n−ブタノール 4.95 この塗料物質を実施例1と同様に塗布し、硬化して、そ
の特性を表1に示す。
実施例3B 下記の物質を下記の量で使用した以外は、実施例2Bと
同じようにしてこのランダム共重合体を創造した。
最初の仕込み:カリウムt−ブトキシド 56゜(テト
ラヒドロフラン 20ωa中〕 部分l :エチルアクリレート 300゜2−ヒドロキ
シエチルアクリレート 232゜(テトラヒドロフラン
 aooml中)部分2:酢酸 30.− 濾過および蒸発後、暗黄色油状物435.(収率74.
0%)が残った。この物質は129■KOル/。
樹脂の水酸価および15m1il’ KOH/、樹脂の
酸価を有していた。
以上で製造したランダム共重合体を、実施例1に従って
下記の物質と配合して塗料物質とした。
AT−40093,3 シメル303 39.6 反応性希釈剤 30.0 シキヤツト4040 2.5 2−−Xブタノン 475 n−ブタノール 47−1 この塗料物aを実施例1と同様に塗布し、硬化して、そ
の特性を表1に示す。
観察結果 表1のデータは、方法B(ランダム重合)が好ましい方
法であることを示している。そして実施例2(ブロック
共重合)と、実施例2B(ランダム重合)とを比較する
と、実施例2と対比して実施例2Bにおける反応性希釈
剤についての理論上の固形物と実際上の固形物との差が
ほとんどない(夫々、80.6および73.6対81.
3および70.3〕ことを示している。これは、たとえ
これら2種の反応性希釈剤がヒドロキシエテルアクリレ
ート対エチルアクリレートの同じ比含有し、かつそれら
の重合が同じ量のカリウムt−ブトキシドによって開始
されてもそうである。また、実施例2Bの耐水性は、実
施例2の耐水性よりも高く、実施例2Bの粘度換算は実
施例2の粘度換算よりも大きい。これらのことは同様な
比較を実施例3と実施例3Bとに行ったときにも言える
これらの実施例に使用した開始剤は、カリウムt−ブト
キシドであるが、いずれが任意のカリウムアル=+キシ
ド(例えば、インゾロボキシド、エトキシド、メトキシ
ド)も重合を誘発することができる。しかしな亦ら、カ
リウムイオンは重要であると思われる。何故なら、アク
リレートのアニオン重合の他の分野での研究の結果、カ
リウムイオンが、リチウムよりも良好々ナトリウムより
も良好であるということが示されたからである。
これらの実施例は、表2に示した相対量のカリウムt−
ブトキシド、エテルアクリレートおよびヒドロキシエチ
ルアクリレートを使用して実施例2B(ランダム重合)
と同様に行った。その結果生じた樹脂の特性を表2に示
す。
本発明は、コモノマーの1aがアクリル酸のヒドロキシ
アルキルエステル、より具体的には2−ヒドロキシエチ
ルアクリレートであるアクリル酸エステルのアニオン共
重合を含む。この方法では、アルキル金属アルコキシド
、よシ具体的にはカリウムt−ブトキシドなどの適当な
アニオン開始剤を、デトラヒドロフランなどの溶媒に溶
解する。
次いで、この開始剤溶液を通常溶媒中のアクリレートエ
ステλモノマー混合物で処理する。アニオン重合は、通
常発熱性であるので、冷水を使用して反応を外部冷却し
、かつ温度を略15〜20℃に維持するのが有オリであ
るとわかった。モノマーすべてを添加して十分な時間、
通常、1時間反応させた彼、酸を添加して、残留するこ
とのある開始剤、ポリマー鎖末端部、およびいかなる他
の塩基性物質をも急冷する。その結果生じた塩を濾過し
、溶媒を真空下で除去して低分子量ポリマーを得る。所
望に応じて、真空ストリッピングによって除去されなか
った非常に低い分子量の物質(モノマー、ダイマー〕は
、これら低分子量物質を溶かすが、オリゴマーを溶かさ
ない溶媒で生成物を抽出することによって除去すること
ができる。このような溶媒はペンタン、ヘキサン、シク
ロヘキサンなどである。
■5℃〜25Uはこれら反応性希釈剤の製造のために勧
められる温度であるが、これよりも高いおよび低い温度
を使用することができる。しかしながら、より低い温度
を使用すると、反応速度を遅くし、従って反応時間を長
くし、これらより低い湿度は大規模の生産には使用し雛
い。より高い温度はより速い反応速度を与えるが、非常
に色の濃い反応性希釈剤全生成するというきびしい不都
合がある。15℃〜25℃で製造した物質は明るい黄色
を有し、他方40℃〜50℃で製造した物質は暗黄色、
殆んど橙色を呈する。暗黄色の反応性希釈剤は明るい着
色顔料(白色、薄い青色など)を利用する塗料の製造に
は適していない。45℃より高い温度では、粘度がよシ
高くなり(すなわち、分子量がよシ高くなる)、これも
また望ましくない。
上記の方法は最良の結果を示すが、第二の方法を使用す
ることができる。この方法はコモノマーを別々に引き続
いて添加する以外は、上記で使用した方法と同じである
。かくの如く、反応器に溶媒およびアニオン開始剤を仕
込み、次いでモノマーAを添加する。この添加が終了す
ると、モノマーBを添加する。次に、他のモノマーすな
わチモノマー0を添加したり、モノマーAの第二の添加
を行ったりすることができるが、これはポリマーの所望
の組成により決まる。モノマーA、Bカどの交互の添加
を続けて所望の組成のポリマーを得ることができる。次
いで、反応を上記のように急冷する。
上記の2種の方法のいずれかを使用して、粘度の低い、
かつ本質的に溶媒を含有しない物質を得る。使用したコ
モノマーの一つが2−ヒドロキシエチルアクリレートの
ような水酸基を含有するものである場合には、低分子量
、低粘度のポリマーが得られ、このポリマーを使用して
従来のメラミン−ホルムアルデヒド縮合物またはインシ
アネート架橋塗料調製物の粘度を下げることができる。
こ力ら低分子量ポリマーは、塗料調製物の粘度を下げる
ほかに、それらのペンダント水酸基が塗料の硬化中、架
橋剤と反応(−1そして塗料の粘度を減少させるのに使
用される従来の溶媒のようには蒸発しない。
本発明の詳細な説明するために 各方法ごとに重合技術
と、いくつかの組成との両方の使用を説明していくつか
の実施例を示した。また、市販のアクリル樹脂(ローム
&ハース社のAT−400)とともにこれら生成物を反
応性希釈剤として使用することを呈示した。
表2は生成ポリマー(オリゴマー) ノ水1tliff
jKついてのカリウムt−ブトキシドの重合への使用前
の効果を示している。実施例6〜9では、ヒドロキシ官
能性モノマー(ヒドロキシエチルアクリレート)対非官
能性モノマー(エチルアクリレート〕のモル比を1:2
に一定に保ち、カリウムミーブトキシドの量を全モノマ
ー仕込量に対応して減少させた。実施例6〜9について
、わかるように、実際の水酸価は153 R9KOH/
、樹脂から28■KoH/、if脂まで下がり、モノマ
ーの比から算出した理論上の水酸価は176 R9K 
OH/ y #+脂である。これら実施例6〜9では、
カリウムt−シトキシドのパーセントは10モルチから
4.5モル%まで減少している。この効果のなお一層の
証が表2の実施例10〜12で見られる。そこでは、モ
ノマーのりは一定に保ち、カリウムt−ブトキシドの量
は13.6モルチから24モル%まで増大している。ま
た、水酸価はカリウム【−ブトキシドの−jtk増すに
つれて87■KO)]/、樹脂から150〜KOH/、
樹脂まで増大する。この樹脂についてモノマーの仕込み
量から算出した理論水酸価は142m9 KOH/、樹
脂テする。
重合を開始するためのカリウムt−シトキンFの使用量
の変化につれての水酸価の変化は、開始剤カリウムt−
シトキシドと、ヒドロキシ官能性モノマーであるヒドロ
キシエチルアクリレートとの間の化学平衡によって説明
することができる。
ヒドロキシエチルアクリレート中の水酸基は1−ブチル
アルコールの水酸基よりも酸性であり、逆に1−ブチル
アルコールからのアルコキシドはヒドロキシエチルアク
リレートからのアルコキシドよりも塩基性である。これ
らのことから、主としてt 7%チルアルコールと、ヒ
ドロキシエチルアクリレートのアルコキシドとよりなる
反応に存在する下記の平衡は右方に向くことが明らかで
ある。
極く少量°のカリウム【−ブトキシド(ヒドロキシエチ
ルアクリレートに対して)を使用して、開始する反応で
は、反応の早期におけるアニオン種のほとんどはヒドロ
キシエチルアクリレートのアルコキシドである。他方、
多量のカリウムミーブトキシドを使用して反応を開始す
るときには、反応の早期におけるアニオン種の組成は前
者の場合におけろよりも多くのt〜ブトキシドを含有す
る。
反応に存在するアニオン種の組成のこの差は、最終のポ
リマーのヒドロキシエチルに直接効果をもたらす。
重合に少量のカリウムt−ブトキシドを使用し、かつア
ニオン種がヒドロキシエチルアク1ル−トのアルコキシ
ドによって左右される場合には、このアルコキシドが開
始剤となって下記の種類のポリマーを生成する。
(但し、上記式中、R1はアルキル又はヒドロキシアル
キルである。〕 最終のポリマー(オリゴマー)のヒドロキシ含有成分で
あると予期される反応のヒドロキシ含有bV分を使用し
て反応を開始した結果、この成分は最終のポリマー(オ
リゴマー)中のエーテルになった。従って、最終生成物
の水酸価は、仕込みモノマーに対する理論水酸価と比較
して減少している。
重合に多量のカリウムt−ブトキシドを使用しかつアニ
オン姉がt−ブトキシドによって左右される場合には、
このアルコキシドが開始剤になって下記の御類のポリマ
ーを生成する。
(但し、上記式中、RViアルキル又はヒドロキシアル
キルである。) モノマーのヒドロキシ含有成分であるヒドロキシエチル
アクリレートは、多量のt−ブトキシドの条件下では開
始剤ではないので、最終ポリマー(オリゴマー)のヒド
ロキシ含有lff1分になる。
従って、多量の1−ブトキシド(ヒドロキシエチルアク
リレートに対して)を使用するときには、最終ポリマー
(オリゴマー)のヒドロキシ含有量(水酸価)は仕込み
モノマーから算出した値に近づく。
少tのカリウムt−ブトキシドを開始剤として使用した
場合に得られる笹1脂の低いヒドロキシ含有量は、架橋
塗t1に使用するのに多量のカリウムt−ブトキシドで
製造したものほどKは適していない。実施例7でid、
8iill!は57rngt K OH/ y 樹脂の
水酸価を有し、これはヒドロキシ当fあたυ当量重量の
樹脂984.を生ずる。実施例7の数平均分子量の拉[
脂(660/pモルおよび上記算出当量N′量984.
/ヒFロキシ)を使用すると、ヒドロキシ数/分子0.
671の官能性を生じる。これはこの樹脂中の分子のう
ちの平均3分の1がヒドロキシ官能性を有していないこ
とを意味する。
比較上、同じ計算の結果、実施例6の樹脂は実施例7の
樹脂の約3倍はどの平均1.74のヒドロキシ数/分子
を含有している。明らかに、より高い水酸価を有する樹
脂では、樹脂の良好な架橋および保持率が借られる。従
って、好適な官能性を得るのに十分に多い量のカリウム
t−ブトキシド(又は同様の開始剤)?:使用すること
が有用力反応性希釈剤の製造に必要である。
上記諸実施例は樹脂−反応性希釈剤の組合せを架橋する
のにメラミン−ホルムアルデヒド付加物(具体的VCケ
シメル303)のみを使用している。
これら反応性希釈剤は、水酸基を含有するため、イソシ
アネート、シラン、カルiジイミドおよび水酸基と反応
することができる任意の他の架橋剤で架橋可能である。
手 続 補 正 m 昭和!2年/1月、26日 特許庁長n も賀 /単 殿 事件の表示 昭和−PP年 丹ff 願第J↓J、 2
77号fill tv i称 ハインノ′汀゛ アフタ
lL/z ry 歪補正をする者 事イ′1との関係 
¥+計 出願人J rF エニオに i、−t;イl”
 コーホ0シーンヨノ代 理 人 五六しまJ6

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アクリル樹脂と、架橋剤と、反応性希釈剤と、架橋
    触媒とよりなるハイソリッド塗料組成物を製造する方法
    において、少なくとも1稗がアクリル酸またはメタクリ
    ル酸のヒドロキシアルキルエステルであるl稗またはそ
    れ以上のアクリル酸またはメタクリル酸アルキルエステ
    ル(アルキル基は1〜約6個の炭素を損する)を、アニ
    オン重合開始剤(この濃度は全モノマー仕込量を基準に
    して約5モル1より大である)と、不活性溶媒中、約1
    5〜約20℃の?高度で接触させ、次いで重合反応を急
    冷することによって製造きれる低分子量?−Fロキシ含
    有アクリルポリマーを反応性希釈剤として使用すること
    を特徴とする改良方法。 2 アクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシアルキ
    ルエステルが2−ヒドロキシエチルアクリレートである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3、 アクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシアル
    キルエステルが2−ヒドロキシエチルアクリレートと、
    1種又はそれ以上のアクリル酸またはメタクリル酸のア
    ルキルエステルとの混合物テあることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項に記載の方法。 4 アルキルエステルのうちのtaがエチルアクリレー
    トであることを特徴とする特許請求の範囲第3功に記載
    の方法。 5、 アルキルエステルのうちの1fffiがt−ブチ
    ルアクリレートであることを特徴とする特許請求の範囲
    第3項に記載の方法。 6 アルキルエステルのうち1種がイソプロピルアクリ
    レートであることを特徴とする特許請求の範囲第3項に
    記載の方法。 7、 アクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシアル
    キルエステルが3−ヒドロキシプロピルアクリレートで
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方
    法。 8 アニオン重合開始剤がカリウムt−ブトキシドであ
    る仁とf特徴とする特d!F請求の範囲第1項に記載の
    方法。 9 不活性溶媒がテトラヒドロフランであることf特徴
    とする特rf 請求の範囲第1項に記載の方法。 1(l 少なくとも1種がアクリル酸またはメタクリル
    酸のヒドロキシアルキルエステルである1種またはそれ
    以上のアクリル酸まfcはメタクリル酸アルキルエステ
    ル(アルキル基は1〜約6個 の炭素を有する)ヲ、ア
    ニオン重合開始剤(この濃度は全モノマー仕込側を基準
    にして約5モルチよシ太である)と、不活性溶媒中、約
    15゛〜約20Cの温度で接触はせ、仄いて重合反応を
    急冷することによって!R造された低分子量ヒドロキシ
    含有アクリルポリマー。
JP59226971A 1983-10-31 1984-10-30 ハイソリッド塗料組成物の製法 Granted JPS60112866A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/547,015 US4524183A (en) 1983-10-31 1983-10-31 High solids acrylic coating systems
US547015 1983-10-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60112866A true JPS60112866A (ja) 1985-06-19
JPS635431B2 JPS635431B2 (ja) 1988-02-03

Family

ID=24183000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59226971A Granted JPS60112866A (ja) 1983-10-31 1984-10-30 ハイソリッド塗料組成物の製法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4524183A (ja)
JP (1) JPS60112866A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7589159B2 (en) 2003-10-20 2009-09-15 Techno Network Shikoku Co., Ltd. Process for producing radical polymer

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3686673T2 (de) * 1985-06-10 1993-04-15 Canon Kk Strahlenhaertbare harzzusammensetzung.
JPS61285201A (ja) * 1985-06-13 1986-12-16 Canon Inc 活性エネルギ−線硬化型樹脂組成物
DE3620254C2 (de) * 1985-06-18 1994-05-05 Canon Kk Durch Strahlen mit wirksamer Energie härtbare Harzmischung
DE3621477A1 (de) * 1985-06-26 1987-01-08 Canon Kk Durch strahlen mit wirksamer energie haertbare harzmischung
DE3688956T2 (de) * 1985-06-26 1994-02-17 Canon Kk Strahlenhärtbare Zusammensetzung.
CA2086109A1 (en) * 1991-04-25 1992-10-26 Herbert A. Karp Coating composition and method
DE19652144C1 (de) * 1996-12-14 1998-01-22 Herberts Gmbh Überzugsmittel und Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtlackierungen
US20100112191A1 (en) * 2008-10-30 2010-05-06 Micron Technology, Inc. Systems and associated methods for depositing materials

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3028367A (en) * 1958-04-14 1962-04-03 Rohm & Haas Copolymers of hydroxyalkyl acrylates and methacrylates and alkyl acrylates and methacrylates reacted with diisocyanates
US3284394A (en) * 1962-05-29 1966-11-08 American Cyanamid Co Aqueous dispersion of a copolymer of methylmethacrylate and beta-hydroxyethylmethacrylate
US3311583A (en) * 1963-11-06 1967-03-28 Dow Chemical Co Terpolymer acrylates-acrylic acid-hydroxyalkyl esters of acrylic acid
US3446769A (en) * 1966-10-12 1969-05-27 Celanese Coatings Co High solids coating compositions
US3780003A (en) * 1968-10-22 1973-12-18 Hydron Ltd Polymers of alkoxy and hydroxy alkyl acrylates or methacrylates
DE1965740C3 (de) * 1969-12-31 1979-11-22 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von pulverisierbaren Acryl-Harzen
US4103093A (en) * 1971-04-23 1978-07-25 Rohm And Haas Company Novel methacrylic polymers having condensation-crosslinkable functionality
US4226753A (en) * 1971-04-23 1980-10-07 Rohm And Haas Company Novel methacrylic polymers having condensation-crosslinkable functionality
BE794403A (fr) * 1972-04-05 1973-07-23 Rohm & Haas Polymeres nouveaux d'acrylates d'alcoyle
US4210702A (en) * 1976-01-29 1980-07-01 Hoechst Aktiengesellschaft Process for the manufacture of soluble copolymers which contain hydroxyl groups and which copolymers can be crosslinked with organic polyisocyanates
DE2618809C2 (de) * 1976-04-29 1983-06-30 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von in organischen Lösungsmitteln löslichen Copolymerisaten und Verwendung derselben in Reaktionslacken
DE2703311A1 (de) * 1977-01-27 1978-08-03 Bayer Ag Niedermolekulare acrylatharze und ein verfahren zu ihrer herstellung
DE2801817C3 (de) * 1978-01-17 1980-12-18 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Pigmentpräparationen
US4246370A (en) * 1979-03-05 1981-01-20 Rohm And Haas Company Use of novel polymers of alkyl acrylates
US4330458A (en) * 1980-04-28 1982-05-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company High solids coating composition of a blend of a low molecular weight acrylic polymer and a medium molecular weight acrylic polymer and an alkylated melamine cross-linking agent

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7589159B2 (en) 2003-10-20 2009-09-15 Techno Network Shikoku Co., Ltd. Process for producing radical polymer

Also Published As

Publication number Publication date
US4524183A (en) 1985-06-18
JPS635431B2 (ja) 1988-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4064161A (en) Polymers having pendant acrylate and methacrylate functionality
EP0712872B1 (en) Hydroxy-functional acrylate resins, method for the preparation of such resins and reaction products of such resins
US4137389A (en) Low-molecular weight acrylate resins and a process for their production
US4988763A (en) Catalyzed bulk process for producing cyclic ester-modified acrylic polymers
US4208313A (en) Novel methacrylic polymers having pendant acrylate and methacrylate functionality
JP2004043804A (ja) 塗料組成物用レベリング剤
JPH06264023A (ja) 硬化可能なカルバメート官能性ポリマー組成物
US4002699A (en) Powder coating composition with hydroxy functional copolymer and amino functional crosslinking agent
US4133793A (en) Compositions containing novel methacrylic polymers having allyl functionality
EP0251553B1 (en) Stabilized acrylic resin
CN103540217B (zh) 一种用氮丙啶交联的丙烯酸酯树脂双组份水性汽车涂料及其制备方法
EP0454219A1 (en) Polyurethane reaction mixtures and coating compositions therefrom
JPS60112866A (ja) ハイソリッド塗料組成物の製法
US3365414A (en) Process for making an alkylated melamine-formaldehyde stabilized polymer dispersion
US4656237A (en) High solids acrylic coating systems
EP0000601B1 (en) Process for the preparation of a low molecular weight acrylate copolymer, and a liquid coating composition having a high solids content based on the acrylate copolymer thus obtained
US4059616A (en) Novel methacrylic polymers having allyl functionality
AU2006302124B2 (en) High temperature polymerization process for making branched acrylic polymers, caprolactone-modified branched acrylic polymers, and uses thereof
KR100479575B1 (ko) 변성된아크릴공중합체
JPH06509825A (ja) ポリアクリレートおよび粉体塗料における流れ調整剤としてのその使用
CA1290480C (en) Process for producing polymer useful in thermoset coatings and polymer so produced
CN101273068A (zh) 支化丙烯酸聚合物的高温聚合制造法、己内酯改性的支化丙烯酸聚合物、及其用途
US5241002A (en) Anionic living polymers, their derivatives and composition comprising them
US4482691A (en) Air-drying fatty acid-modified acrylic resins
CA1181064A (en) Process for making vinyl oxazoline drying oil esters