JPS6037831B2 - 水分散型熱硬化性被覆組成物 - Google Patents

水分散型熱硬化性被覆組成物

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JPS6037831B2
JPS6037831B2 JP55004232A JP423280A JPS6037831B2 JP S6037831 B2 JPS6037831 B2 JP S6037831B2 JP 55004232 A JP55004232 A JP 55004232A JP 423280 A JP423280 A JP 423280A JP S6037831 B2 JPS6037831 B2 JP S6037831B2
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meth
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正明 林
博治 佐々木
聡 藤井
睦 武石
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Dai Nippon Toryo KK
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Dai Nippon Toryo KK
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水分散型熱硬化性被覆組成物に関する。
更に詳しくは、貯蔵安定性に渡れるとともに、一時防錆
性、耐食性、耐冷熱サイクル性、耐薬品性及び耐候性の
すぐれた塗膜を形成する水分散型熱硬化性被覆組成物に
関する。近年、塗料及び塗装の無公害化あるいは省資源
化が進められ、これに適する塗料として粉体塗料及び水
系塗料の使用が増加しつつある。
しかし、このような粉体塗料は、特殊な塗装設備を必要
とし、従来の溶剤型塗料のように適用が容易でなく、す
ぐれた塗膜の平滑・性及び仕上り外観がえがたく、かつ
50仏以下の薄膜に塗布することが困難であるなどの使
用上の問題点を有していた。また水系塗料のうち水綾性
塗料は塗装時の固型分濃度が低いため、一度に厚膜塗装
することが困難であり、樹脂の水溶化のため親水性基を
多数樹脂中に含むことにより高度の耐久性が得られない
という問題点を有していた。一方、ェマルジョン塗料は
界面活性済を多量に使用するため塗膜の耐水性、耐薬品
性等が劣るという問題点を有していた。これらの問題点
を解決する方法として、樹脂粉末を水中に懸濁させ、水
系塗料のように塗装するスラリー状塗料(水分散型塗料
)が提案されている。一般に、このようなスラリー状塗
料に使用されている樹脂としては、アクリル樹脂、ポリ
エステル樹脂、ェポキシ樹脂などが知られているが、特
に貯蔵時の安定性、塗膜の平滑性、仕上り外観などから
アクリル樹脂およびポリエステル樹脂が好ましいとされ
ている。
又、さらに防食性などを補うために、ヱポキシ樹脂等が
併用されたりする場合もある。しかし、ェポキシ樹脂を
併用すると、耐膜性が損なわれるため、上塗り塗料用樹
脂の一成分として使用するのは好ましくない。ところで
、架橋剤としてメラミン樹脂を用いた場合、厚膜に塗装
すると、焼付け時に発泡(ワキ)が生じるため、塗料作
業性の面に欠点があり厚膜化するためには、数回にわた
り塗装する必要があった。
また、一般にスラリー状塗料は水を使用しているため、
敏鋼板などの鉄板上に直接塗装した場合、従来の水系塗
料と同様に、溶剤型塗料では見られなかった一時発錆な
どの現象が生ずるという問題点があった。
この現象を抑制するために水系塗料と同様に一時防錆剤
などを使用する場合が多し、が、これらを使用すると貯
蔵安定性などに悪影響を及ぼすため好ましくない。本発
明はこれらの諸問題を解決することを目的とするもので
ある。
つまり、貯蔵安定性に優れ、作業中があり、しかも暁付
け時にワキなどの欠点がなく、さらに光沢、平滑性、一
時防錆性、耐食性、耐冷熱サイクル性、耐薬品性、耐候
性などの塗腰性能が優れた水分散型納硬化性被覆組成物
を提供するものである。即ち、本発明は、 凶 {i} 不飽和ポリエステル樹脂・・・・・・2〜
5の重量%と{ii} リン酸含有Q,3−モノェチレ
ン不飽和単量体.・・.・・0.01〜1の重量%と、 {iiO Q,8−モノェチレン性不飽和カルボン酸
のヒドロキシアルキルェステル…・・・性
1〜4の重量%、及び(b’前記{ii},{iii}
【a)及び{B){i’(ィ)以外のQ’8−モノェチ
レン不飽和単量体・・・99〜6の重量% からなる単量体混合物・・・・・・ 95〜4の重量% とをグラフト重合して得られる、水酸基価30〜200
のポリエステル変性ビニル樹脂…・・・5〜8$重量%
{B}(iー(ィ)Q,3−モノェチレン性不飽和カル
ボン酸アミドのNーアルコキシメチル化単量体・・・・
・・ 5〜3の重量% (ロ)Q,8ーモノェチレン性不飽和カ ルボン酸・・・... 0.5〜1の重量% (ハ)前記(i}(イ),(i)(ロ)及び風{ii}
以外のQ,B−モノェチレン性不飽和単量体.・・.・
・ 60〜9の重量% とから成る単量体温合物が得られる架橋 性共重合樹脂、及び フ。
ックィソシアネート化合物とから成る架橋剤混合物(た
だしブロックィソシアネート化合物対架橋性共重合樹脂
の固形分重量比は0.1/99.9〜96/4である)
……95〜11重量%とから成る微粉状の熱硬化性樹脂
粒子、該粒子に対して0.01〜3.の雲量%の界面活
性剤及び/又は増粘剤、及び必要量の水、 から成る水分散型熱硬化性被覆組成物に関する。
本発明に使用されるポリエステル変性ビニル樹脂は不飽
和ポリエステル樹脂にQ,Bーモノヱチレン性不飽和単
量体〔前記凶{ii)及び凶【iii}〕をグラフト重
合することによって得られたものであり、ポリエステル
樹脂のもつ可操性、顔料分散性、塗膜外観の優れている
点をビニル樹脂に付与することに特徴がある。それ故本
発明に使用される不飽和ポリエステル樹脂の原料として
、Q,B−不飽和ジカルボン酸を使用することが必要で
ある。該成分は不飽和ポリエステル樹脂中1〜10重量
%、好ましくは3〜7重量%の割合で反応せしめること
が好ましい。即ち、該成分が1重量%以下の場合には、
ポリエステル変性ビニル樹脂生成時Q,3−モノェチレ
ン性不飽和単量体に対して十分な量ではなく従ってポリ
エステル変性が不十分となり、その結果生成物は不飽和
ポリエステル樹脂とび,8−モノェチレン性不飽和単量
体の重合体とがブレンドされた組成となり、塗膜が白化
したりする。又架橋剤混合物との反応性の差から、塗膜
性能、特に付着性が低下する傾向を示すので好ましくな
い。一方、該成分が1の重量%以上の場合には、Q,8
−モノェチレン性不飽和単量体との反応途中でゲル化を
伴うため好ましくない。該Q,8−不飽和ジカルボン醸
成分の具体例としては、フマル酸、(無水)マレ′イン
酸、ィタコン酸、グルタコン酸、(無水)シトラコン酸
等があり、これらは一種もしくは二種以上の濠合物を用
いてもよい。本発明に使用される不飽和ポリエステル樹
脂の合成において、前記酸以外のカルボン醸成分を好ま
しくは29〜6$重量%の割合で反応せしめる。
該成分の具体例としては、(無水)フタル酸、ィソフタ
ル酸、(無水)トリメリット酸、(無水)ピロメリット
酸、テトラヒドロ(無水)フタル酸、ヘキサヒドロ(無
水)フタル酸、メチルテトラヒドロ(無水)フタル酸、
メチルヘキサヒドロ(無水)フタル酸、無水ハィミック
酸、(無水)コハク酸、ァジピン酸、セバシン酸、安息
香酸、パラーターシャリーブチル安息酸等があり、これ
らは一種もしくは二種以上の混合物を用いてもよい。た
だし、本発明の不飽和ポリエステル樹脂の原料として酸
成分には、多価フェノールカルポン酸は一切使用しない
。本発明に使用される不飽和ポリエステル樹脂の合成に
於ては多価アルコール成分を好ましくは30〜7の重量
%の割合で反応せしめる。
該成分の具体例としては、エチレングリコール、ジェチ
レングリコール、プロピレングリコール、ネオベンチル
グリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、ト
リメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ベンタ
エリスリトール、ジベンタエリスリトール、ブタンジオ
ール、ベンタンジオール、ヘキサンジオール、1,4ー
シクロヘキサンジメタノール、(水素化)ビスフェノー
ルA等があげられる。これらは一種もしくは二種以上の
混合物および必要に応じて第3級合成飽和脂肪酸のグリ
シジルエステル(カーデユラ−E:シェルケミカル社製
、商品名)を併用したものを用いる。その他に、必要に
応じて不飽和ポリエステル樹脂の変性原料として動植物
油類ならびにそれらの脂肪酸、石油樹脂、ロジン、フェ
ノール樹脂、ェポキシ樹脂等も使用することが出来る。
本発明における不飽和ポリエステル樹脂は、公知の方法
により、1段反応又は多段反応で製造され、その反応方
法に制限はない。
また必要に応じ希釈剤として後述の重合溶媒を使用する
ことができる。本発明の不飽和ポリエステル樹脂の酸価
は、50以下(樹脂固形分:以下本発明の酸価の表示は
全て同様とする)、水酸基価は50〜250(樹脂固形
分:以下本発明の水酸基価の表示は全て同様とする)、
分子量は重量平均分子量で2.000〜20.000が
好ましい。尚、重量平均分子量はゲルパーミェーション
クロマトグラフィー〔東洋曹達■製A801型〕により
測定した。
以下、本発明における重量平均分子量は同様に測定した
。本発明において、前記不飽和ポリエステル樹脂の酸価
が50以上になるとQ,8−モノェチレン性不飽和単量
体をグラフト重合した後、最終塗膜・性能に於て耐アル
カリ性等が低下する。
また水酸基価が50より低い場合はQ,8−モノェチレ
ン性不飽和単量体をグラフト重合したポリエステル変性
ビニル樹脂と後述する架橋性共重合樹脂及びブロックィ
ソシアネート化合物からなる架橋剤混合物との架橋性が
不十分となり易く、また250より高い場合には極性基
の増大により得られた塗膜の耐水性が低下する傾向があ
るため好ましくない。また重量平均分子量が2.001
0より低い場合は、ポリエステル樹脂のもつ特性が十分
発揮できず、また20.000以上になるとポリエステ
ル樹脂の分子量が高すぎて、Q,B−モノェチレン性不
飽和単量体で変性した場合、高粘度となりすぎて、作業
性の面で支障をきたすので好ましくない。本発明におけ
るポリエステル変性ビニル樹脂は前記不飽和ポリエステ
ル樹脂に、リン酸基含有Q,8−モノェチレン性不飽和
単量体と前記以外の1種もしくは2種以上にQ,8ーモ
ノェチレン性不飽和単量体とをグラフト重合させて得ら
れたものである。
ポリエステル変性ビニル樹脂中にリン酸基含有Q,8−
モノェチレン性不飽和単量体〔■‘ii’成分〕を導入
することにより、被覆組成物を直接鉄板上に塗装した場
合でも一時発錆を抑制するばかりでなく、組成物の貯蔵
安定性を向上せしめ、更には金属表面への密着性がより
一層強固でしかも耐食性、耐水性などの著しく優れた塗
膜を得ることが出来る。
前記リン酸基含有Q,8ーモノェチレン性不飽和単量体
は0.01〜10.の重量%、好ましくは、0.5〜6
.の重量%の範囲で使用する。該単量体が0.01重量
%より少なく使用されると、本発明の特徴である一時防
錆効果、貯蔵安定性及び高度の耐食性が十分発揮出来ず
、一方、1の重量%をこえて使用されるとグラフト重合
反応過程においてゲル化し易くなるので好ましくない。
また、1の重量%以内で十分な効果が得られるので、1
の重量%をこえて使用することは経済的にも好ましくな
い。該単量体の具体例としては、アシドホスフオキシエ
チル(メタ)アクリレート、アシドホスフオキシプロピ
ル(メタ)アクリレート、3−クロロ−2−アシドホス
フオキシプロピルメククリレートなどのヒドロキシル基
を含むアクリル酸又はメタクリル酸の第一級リン酸ェス
テル類:ビス(メタ)アクリロキシエチルホスフエート
:アクリルアルコールアシドホスフヱート、ビニルホス
フエート、モノ〔2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリ
レート〕アシドホスフアイト、など及びこれらの塩及び
ェステルなどの一種あるいは二種以上の混合物である。
このような単量体はヒドロキシル基を有するQ,B−モ
ノェチレン性不飽和単量体と無水リン酸とを反応させ、
生成物を加水分解することによりつくられるが、その他
正リン酸、メタリン酸、オキシ塩化リン、三塩化リン、
五塩化リンなどを用いても製造できる。前記不飽和ポリ
エステル樹脂にグラフト重合される単量体は、前記リン
酸基含有Q,B−モノェチレン性不飽和単量体〔■‘i
i)成分〕、Q,8−モノェチレン性不飽和カルボン酸
のヒドロキシアルキルェステル〔風{iii}‘a’成
分〕、及び前記風(ii}成分、風{iii}(aー成
分及び後述する‘B}{i}(ィ)成分以外のQ,8−
モノェチレン性不飽和単量体〔■‘iii’{b’成分
〕である。
尚上記のポリエステル変性ビニル樹脂は、架橋性共重合
樹脂及びブロックィソシアネート化合物からなる架橋剤
混合物と架橋反応するために分子中に水酸基を含有する
ことが必要である。従って、Q,8−モノェチレン性不
飽和単量体の一種としてQ,8ーモノェチレン性不飽和
カルポン酸のヒドロキシアルキルェステルを用いること
が必要なのである。該ヒドロキシアルキルェステル単量
体は、ポリエステル変性ビニル樹脂の水酸基価が30〜
200になるように、Q,8−モノェチレン性不飽和単
量体〔前記■{iii)成分〕中1〜4の重量%、特に
好ましくは5〜2の重量%の範囲で使用する。該単量体
が4の重量%をこえて使用されると、得られるポリエス
テル変性ビニル樹脂が高粘度となり、しかも架キ愚性共
重合樹脂及びブロックィソシァネート化合物からなる架
橋剤混合物との架橋密度が高くなり過ぎて、塗膜の可捺
性、耐水性等が低下する傾向になり好ましくない。該単
量体の具体例としては、2−ヒドロキシェチル(メタ)
アクリレ−ト、2ーヒドロキシプロピル(メタ)アクリ
レート、3ーヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート
、2−ヒドロキシプチル(メタ)アクリレート、3−ヒ
ドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ
ブチル(メタ)アクリレート、5ーヒドロキシベンチル
(メタ)アクリレ−ト、6−ヒドロキシヘキシル(メタ
)アクリレート、ネオベンチルグリコールモノ(メタ)
アクリレート、3ーブトキシー2−ヒドロキシプロピル
(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−1−フエニル
ヱチル メタ ア 1レート、ポリプロピレングリコー
ルモノ(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)
アクリレート等があり、これらを一種もしくは二種以上
の混合物として使用してもよい。また、不飽和ポリエス
テル樹脂とグラフト重合するために使用されるQ,8ー
モノェチレン性不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキル
ェステル以外の単量体〔凶側{b}成分〕は、単量体温
合物〔前記凶{iii)成分〕中60〜9$重量%、特
に好ましくは80〜95重量%の範囲で使用する。
該単量体の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸
、ィタコン酸、マレィン酸、フマル酸等のQ,8−モノ
ェチレン性不飽和カルボン酸類:メチル(メタ)アクリ
レート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(
メタ)アクリレ−ト、イソプロピル(メタ)アクリレー
ト、nープチル(メタ)アクリレート、sec−プチル
(メタ)アクリレート、tープチル(メタ)アクリレー
ト、イソブチル(メタ)アクリレート、nーヘキシル(
メタ)アクリレート、2ーエチルヘキシル(メタ)アク
リレート、nーオクチル(メタ)アクリレート、ラウリ
ル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレ
ート、ステアリル(メタ)アクリレート等のアクリル酸
又はメタクリル酸のァルキルェステル類:その他N,N
′−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、グリ
シジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)
アクリレート、フエニルメタクリレ−ト、ペンジルメタ
クリレート、フマル酸ジープチルなどのフマル酸ジアル
キルェステル類、スチレン、ビニルトルエン、Qーメチ
ルスチレン、(メタ)アクリロニトリル、ビニルアセテ
ート等の単量体が挙げられる。
上記単量体は塗料用組成物の使用日的、用途に応じて一
種又は二種以上を適宜組合せて使用してもよい。前記ポ
リエステル変性ビニル樹脂は、【i’前記不飽和ポリエ
ステル樹脂2〜5の重量%と、剛前記リン酸基含有Q,
8ーモノェチレン性不飽和単量体0.01〜1の重量%
と、【iii}前記{ii},{iii)‘a}及び後
述する{B}‘i’(イ)以外の1種もしくは2種以上
のQ,8−モノェチレン性不飽和単量体95〜4の重量
%とのグラフト重合反応物からなる。
不飽和ポリエステル樹脂の変性量は、2〜5の重量%で
あり好ましくは、4〜3の重量%が適当である。2重量
%より低し、場合は、ポリエステル樹脂のもつ可榛・性
、顔料分散性、塗膜外観に優れている点が十分発揮でき
ず、又5の重量%以上になると、ビニル樹脂の特性であ
る硬度、耐汚染性等が損われてくる。
本発明で使用するポリエステル変性ビニル樹脂は、通常
の溶液重合により製造される。
例えば、不飽和ポリエステル樹脂と単量体(混合物)の
一部及び重合溶媒の混合物中に、残りの単量体(混合物
)と重合開始剤を滴下、重合する方法、あるいは重合溶
媒中に、不飽和ポリエステル樹脂、単量体(混合物)及
び重合開始剤を滴下、重合する方法などがあるが、特に
溶液重合方法に制限はない。一般的には、重合温度範囲
は約50〜150qoであり、該温度にもよるが重合反
応時間は約4〜1細時間の範囲である。
該溶液重合法に用いられる重合溶媒としては、水可溶性
または水温合性溶媒が用いられ、例えばメチルアルコー
ル、エチルアルコール、インプロピルアルコール、n−
プロピルアルコール等、のアルコール類、エチレングリ
コ−ルモノメチルェーテル、エチレングリコールモノヱ
チルエー7ル、エチレングリコ一ルモノプチルエーテル
、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等
のエチレングリコール誘導体:ジェ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ブチルェーテル等の
ジェチレングリコール誘導体:酢酸メチル、酢酸エチル
、酢酸ブチル等のェステル類:メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン等のケトン類等が使用される。
これらの重合溶媒は一種又は二種以上を適宜組合せて使
用してもよい。特に水に対する溶解度が20ooで10
〜3の重量%程度のものが好ましい。前記重合溶媒の使
用量は、ポリエステル変性ピニル樹脂製造時の不揮発分
が10〜8の重量%、好ましくは20〜7の重量%にな
るような範囲で使用することが好ましい。
この場合、リン酸基含有Q,8ーモノェチレン性不飽和
単量体を多く使用するにしたがって不揮発分は低くした
方が良い。また、使用される重合開始剤としては、例え
ばペンゾイル/ゞーオキサイド、tーブチル/ゞーベン
ゾエート、t−ブチルヒドロ/ぐーオキサイド、クメン
ヒドロ/ぐ−オキサイド、ジーtーブチル/ぐ一オキサ
ィド、tーブチルパーオクトェート、等の有機過酸化物
あるいはアゾビスィソブチロニトリル、アゾジィソ酪酸
ニトリルなどのアゾ化合物が挙げられる。
これら重合開始剤の一種もしくは二種以上を適宜混合し
て使用してもよい。該重合開始剤はポリエステル変性ビ
ニル樹脂製造時の不揮発分に対して約0.1〜15重量
%の範囲で使用する。必要ならば、分子量を調整するた
めに連鎖移動剤、例えばドデシルメルカプタン、チオグ
リコール酸−2ーェチルヘキシル、四塩化炭素等を使用
してもよい。議運鎖移動剤は、ポリエステル変性ビニル
樹脂製造時の不揮発分に対して約0〜5重量%の範囲で
使用することが好ましい。本発明のポリエステル変性ビ
ニル樹脂の水酸基価は30〜200、好ましくは50〜
150の範囲のものであり、酸価は5〜30、好ましく
は7〜27の範囲にあることが好ましい。酸価が6より
小さくなると熱硬化性が不足するため、塗膜の硬度、耐
水性、耐食性、耐久性等が劣り、他方酸価が30より大
きくなると、塗膜性能および貯蔵安定性も低下する。ま
た、水酸基価が30以下の場合、架橋密度が少なくなり
、耐溶剤性が低下する。一方200より大きい場合、可
操性が低下し、耐水性が低下するようになる。本発明の
ポリエステル変性ビニル樹脂の重量平均分子量は20.
000〜100.000、好ましくは30.000〜8
0.000の範囲内にあることが好ましい。
重量平均分子量が20.000以下の場合は塗膜性能が
十分でなくなり、一方重量平均分子量が100.000
以上の場合は、塗膜の平滑性が据われ、好ましくない。
本発明のポリエステル変性ビニル樹脂は反応性に富むた
め、夏季などの高温下では増粘する傾向にある。このよ
うな場合には貯蔵安定性を更に向上させるために、ポリ
エステル変性ビニル樹脂中に導入された酸基を塩基性化
合物で中和することにより、より安定なポリエステル変
性ビニル樹脂とすることが出来る。該塩基性化合物とし
て例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機ア
ルカリ:アンモニア、モノメチルアミン、ジメチルアミ
ン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、モノエチル
アミン、モノnープロピルアミン、ジメチル−n−プロ
ピルアミンなどの水溶性アミン類:モノェタノールアミ
ン、ジェタノールアミン、トリエタノールアミン、N−
メチルエタノールアミン、N−アミノヱチルエタノール
アミン、Nーメチルジヱタノールアミン、モノイソプロ
/ぐノールアミン、ジイソプロ/ゞノールアミン、トリ
プロパノールアミン、ヒドロキシルアミンなどの水溶性
オキシアミン類などの一種あるいは二種以上の混合物が
挙げられる。このような化合物を用いて中和する場合に
は、該ポリエステル変性ビニル樹脂中の、一部もしくは
全部の酸基を中和することを含み、さらには、該ポリエ
ステル変性ビニル樹脂組成物の安定性あるいは塗膜性能
などを考慮して過剰量添加することもできる。次に、本
発明における架橋呉混合物は架橋性共重合樹脂と、ブロ
ックィソシァネート化合物とからなる。
該架橋性共重合樹脂を構成するQ,8ーモノェチレン性
不飽和単量体温合物としてQ,3ーモノェチレン性不飽
和カルボン酸アミドのN−アルコキシメチル化単量〔{
別i}(ィ)成分〕体を必須成分として使用するが、該
成分は、ポリエステル変性ピニル樹脂との架橋反応に必
要である。該成分は架橋性共重合樹脂中5〜3の重量%
、好ましくは10〜25重量%の割合で反応せしめる。
該成分が5重量%以下の場合には、ポリエステル変性ビ
ニル樹脂との架橋反応が不十分となり、耐溶剤性が低下
する。また3の重量%以上になると架橋性共重合樹脂の
製造時にゲル化を伴うため好ましくない。該成分の具体
例としては、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミ
ド、N−エトキシメテル(メタ)アクリルアミド、N一
n−プロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、N一イ
ソプロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、N一n−
フトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−SeC−
ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−tーブト
キシメチル(メタ)アクリルアミド、N−イソブトキシ
メチル(メタ)アクリルアミド、等のQ,8−モノェチ
レン性不飽和カルボン酸アミドのN−アルコキシメチル
化物:あるいはこれらのN−メチロール化物などが挙げ
られ、これらは一種もしくは二種以上の混合物として用
いてもよい。本発明においては架橋性共重合樹脂の一成
分としてQ,3−モノェチレン性不飽和カルボン酸〔曲
‘i}(ロ)成分〕を0.5〜1の重量%の範囲で使用
する。該単量体は架橋性共重合樹脂とポリエステル変性
ビニル樹脂との相溶性を向上させるとともに架橋反応を
促進する効果を有する。前記範図において0.5重量%
にみたない場合はその効果が弱くなり、又1の重量%を
こえると硬化塗膜の性能を低下させるようになるので好
ましくない。該成分の具体例としては、アクリル酸、メ
タクリル酸、クロトン酸、ィタコン酸、マレィン酸、フ
マル酸等が挙げられ、これは一種もしくは二種以上の混
合物として用いてもよい。本発明に使用される架橋性共
重合樹脂の原料として前{B}{i}(ィ)成分,【即
i}(ロ)成分及び風{ii}成分以外のQ,8−モノ
ヱチレン性不飽和単量体を60〜9の重量%の割合で反
応せしめる。
該成分の具体例としては、メチル(メタ)アクリレート
、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)
アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n
ープチル(メタ)アクリレート、secーブチル(メタ
)アクリレート、tーブチル(メタ)アクリレート、イ
ソブチル(メタ)アクリレート、n−へキシル(メタ)
アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレー
ト、nーオクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メ
タ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、
ステアリル(メタ)アクリレート等のアクリル酸又はメ
タクリル酸のアルキルェステル類:2ーヒドロキシエチ
ル(メタ)アクリレート、2ーヒド口キシプロピル(メ
タ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)ア
クリレート、2ーヒドロキシブチル(メタ)アクリレー
ト、3ーヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4ー
ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5ーヒドロキ
シベンチル(メタ)アクリレート、6ーヒドロキシヘキ
シル(メタ)アクリレ−ト、ネオベンチルグリコールモ
ノ(メタ)アクリレート、3ーブトキシ−2−ヒドロキ
シプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシー1
ーフエニルエチル(メタ)アクリレート、ポリプロピレ
ングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセリンモ
ノ(メタ)アクリレート等のQ,8ーモノェチレン性不
飽和カルボン酸のヒドロキシアルキルェステル類:その
他N,N′−ジメチルアミノェチル(メタ)アクリレー
ト、グリシジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル
(メタ)アクリレート、フエニルメタクリレート、ベン
ジルメタクリレート、フマル酸ジープチルなどのフマル
酸ジーアルキルェステル類、スチレン、ビニルトルェン
、Qーメチルスチレン、(メタ)アクリロニトリル、ビ
ニルアセテート等の単量体が挙げられる。上記単量体は
塗料組成物の使用目的、用途に応じて一種又は二種以上
適宜組合せて使用しても差支えない。本発明の架橋性重
合樹脂は通常の液液重合により製造される。
該溶液重合法に用いられる重合溶媒としては、前述した
水可溶性または水温合性溶媒が用いられる。また、使用
される重合開始剤も前述した有機過酸化物あるいはアゾ
化合物が用いられる。分子量を調整するために前述した
連鎖移動剤を使用することもできる。該架橋性共重合樹
脂製造時の重合温度は約50〜15000、反応時間は
約4〜1網時間であり、その際使用される重合溶媒は、
前記樹脂製造時の不揮発分が10〜8の重量%になるよ
うな範囲で使用される。又、重合開始剤の使用量は、架
キ蕪性共重合樹脂製造時の不揮発分に対して約0.1〜
15重量%の範囲であり、連鎖移動剤は同時に約0〜5
重量%の範囲で用いることが好ましい。
本発明の架橋性共重合樹脂の重量平均分子量は10.0
00〜100.000好まし〈は20.000〜80.
000の範囲内にあることが好ましい。重量平均分子量
が10.000以下の場合は、塗膜性能が十分でなく、
一方重量平均分子量が100.000以上の場合は、平
滑性が損われるようになる。次に本発明に使用される架
橋剤混合物の一成分であるブロックィソシアネート化合
物とは、1分子中にィソシアネート基を2個以上有する
ィソシアネート化合物でしかもそのィソシアネート基の
全てがブロック剤でマスクされたブロックィソシアネー
ト化合物である。
該ブロックィソシアネート化合物は、ポリエステル変性
ビニル樹脂との架橋反応に必要であり、ィソシアネート
化合物のもつ耐候・性、耐薬品性の優れている点を付与
することに特徴がある。
該ブロックィソシアネート化合物は、1分子中に2個以
上のィソシアネート基を有するポリィソシアネート化合
物、例えば、エチレンジィソシアネート、プロピレンイ
ソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシア
ネート、m−フエニレンジイソシアネート、pーフエニ
レンージイソシアネート、2,4ートリレンージイソシ
アネート、2,6ートリレンージイソシアネ−ト、1,
5−ナフチレンージイソシアネート、4,4′,4″ー
トリフェニルメタントリイソシアネート、4,4′ージ
フエニルメタンージイソシアネート、3,3′ージメチ
ル−4,4ジフエニレン−ジイソシアネート、mーキシ
リレンージイソシアネート、p−キシリレンージイソシ
アネート、イソホロンジイソシアネート、リジンイソシ
アネート等のポリィソシアネート及び前記イソシアネー
ト化合物の過剰と、たとえばエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、ネオ
ベンチルグリコール、2,2,4ートリメチル1,3−
ペンタンジオール、ヘキサメチレソグリコール、シクロ
ヘキサンジメタノール、トリメチロールプロパソ、ヘキ
サントリオール、グリセリン、ベンタェリスリトール等
の低分子ポリオールとの付加反応によって得られる2官
能以上のポリィソシアネート、ビューレット構造を有す
るポリイソシアネート、アロフアネート結合を有するポ
リィソシアネート等をブロック剤でブロックしたィソシ
アネート化合物である。該ブロック剤としては、フェノ
ール、クレゾール等のフェノール系、メタノール、ベン
ジルアルコール、エチレングリコ一ルモノエチルエーテ
ル等のアルコール系、アセト酢酸メチル、マロン酸ジメ
チル等の活性メチレン系、アセトアニリド、酢酸アミド
等の酸アミド系、その他ィミド系、アミン系、イミダゾ
ール系、尿素系、カルバミン酸塩系、ィミン系、オキシ
ム系、メルカプタン系、亜硫酸塩系、ラクタム系等があ
る。本発明においてポリエステル変性ビニル樹脂と、架
橋性共重合樹脂及びブロックィソシアネート化合物より
なる架橋剤混合物とは重量比で5/95〜89/11の
割合で使用される。
好ましくは10/90〜70/30である。該架橋剤混
合物が11重量%より少なくなれば塗膜の架橋性が不足
し、耐溶剤性、耐薬品性等が低下する傾向になり、一方
、該架橋混合物が95重量%より多くなれば、本発明の
特徴である一時防錆効果が減少するばかりか、耐食性、
耐水性向上効果も乏しくなる。またポリエステル変性ビ
ニル樹脂量も少なくなり、本発明の特徴であるポリエス
テル.樹脂のもつ可榛性、顔料分散性、塗膜外観が優れ
る点などが損われる。本発明の組成物における架橋反応
は、ポリェステル変性ビニル樹脂中の水酸基と、架橋剤
混合物中の架橋性共重合樹脂のN−アルコキシメチル基
及びブロックイソシアネート化合物のイソシアネート基
により行われる。架橋剤混合物中の架千篇性共重合樹脂
とブロックィソシアネート化合物の使用割合はブロック
ィソシアネート化合物対架橋性共重合樹脂が0.1/9
9.9〜96/4(固形分量比)の範囲である。
その使用割合は下記の式を満足するような値であること
が好ましい。〔架橋剤混合物使用量(重量部)〕−〔水
酸基に対するィソシアネート基の当量比が0.1〜1.
2であるようなブロックィソシアネート化合物の使用量
(重量部)〕=〔架橋性共重合樹脂使用量(重量部)〕
フロックィソシアネート化合物の使用量が著しく4・さ
くなれば、本発明の特徴である耐薬品性、耐膜性等の向
上効果が乏しくなる。
一方、著しく大きくなれば、ポリエステル変性ビニル樹
脂と架橋性共重合樹脂との反応が乏しくなり、架橋性共
重合樹脂の特徴である耐食性、耐水性等の向上効果が乏
しくなる。なお、本発明に使用されるポリエステル変性
ビニル樹脂と架橋性共重合樹脂及びブロックィソシアネ
ート化合物からなる架橋剤混合物の混合樹脂粒子の軟化
温度は30〜100つ○のものが好ましい。
更に好ましくは40〜800Cである。軟化温度が30
ooより低くなれば塗料の貯蔵安定性が低下する煩向に
なり、また10000より高くなれば塗膜の平滑性等が
不足するため好ましくない。尚、本発明においては必要
に応じてポリエステル変性ビニル樹脂と架橋剤混合物と
の架橋反応を促進するための公知の酸触媒、解離触媒さ
らにェポキシ樹脂、セルロース系樹脂、アミノ樹脂、ポ
リエステル樹脂などの1種もしくは2種以上の塗膜形成
樹脂の併用も可能である。
次に、本発明の水分散型熱硬化性被覆組成物の製造方法
について説明する。
該製造方法として従来の粉体塗料及びスラリー状塗料の
製造などに、用いられている通常の機械粉砕法も適用出
来るが、軟化点が低い場合は、樹脂粒子の粘着性が大き
すぎ粉末化することが困難となる。従って本発明の水分
散型熱硬化性被覆組成物を以下に述べる如き特別な方法
によって有利に製造することが出来る。先ず、所定量の
前記ポリエステル変性ピニル樹脂と必要に応じて、該ポ
リエステル変性ビニル樹脂中の酸基を一部又は全部を中
和せしめる塩基性化合物、架橋性共重合樹脂及びブロッ
クイソシァネート化合物との混合樹脂組成物と、必要に
応じ硬化触媒、解離触媒、他の塗膜形成樹脂等を前記水
可溶性溶剤又は水混合性溶剤に溶解して樹脂溶液とし、
さらに必要ならば顔料を加え、練合分散して顔料分散液
とする。
この際使用される溶剤は前記溶液重合法に用いられる重
合溶媒と同じものが用いられる。又その使用量は、前記
樹脂溶液もしくは顔料分散液の不揮発分が30〜8の重
量%の範囲になるような割合で使用する。ついで、この
樹脂溶液または顔料分散液を、その中に含まれる水可溶
性溶剤又は水温合性溶剤のすべてが溶解する量の水中に
微粒状に乳化する。
この際使用される水の量は、前記樹脂溶液もしくは顔料
分散液の少くとも6倍量(重量)であり、乳化後のロ過
工程を考慮すれば、約40倍量(重量)以下が好ましい
。また前記樹脂溶液または顔料分散液の乳化は、激しい
縄梓下にある水中に前記溶液又は分散液を滴下、注入、
噂霧等を行う方法、水と前記溶液又は分散液をラインミ
キサーで混合する方法等が使用できるが、この時渡洋に
より混合液の温度が上昇し、樹脂の軟化により樹脂粒子
同志が合体ないいま一体化し、粗大化するのを防ぐため
にも混合液を冷却して液温を30oo以下に保つことが
好ましい。
前記櫨梓もしくはラインミキサーでの混合は、乳濁微粒
子中の溶剤が水中に移行し、樹脂粒子が形成される迄行
う。かくして乳濁微粒子中の溶剤が水中に抽出され、樹
脂粒子が得られる。この樹脂粒子を炉過または遠心分離
等により水一落敬混合物と分離し、さらに必要ならば水
洗及び分離を必要回数繰り返し、スラリー状ないしは含
水ケーキ状の樹脂粒子を得る。このようにして、好まし
くは、平均粒子径約1〜200rの間の樹脂粒子を得る
。さらに、このスラリー状ないいま含水ケーキ状の樹脂
粒子に界面活性剤及び/または増粘剤及び水を加えた後
、通常塗料の製造に用いる分散機、例えばサンドミル、
ボールミル、デイスパーザ、サスマイャーミル、セント
リーミル等で樹脂粒子を微粉砕して平均粒子径を約1〜
50仏の間に調整する。かくして得られた本発明の樹脂
粒子は、一個の粒子中にポリエステル変性ビニル樹脂と
架橋性共重合樹脂及びブロックィソシアネート化合物を
含有する。
つまり一個の粒子中に、加熱することにより相互に反応
する基、即ち水酸基とアミド基及びィソシアネート基を
必ず含有する。従って本発明の組成物は加熱することに
より、樹脂粒子中での架橋及び樹脂粒子同志の架橋反応
で、優れた性能を有する塗膜が得られるのである。本発
明の水分教型熱硬化性被覆組成物は前記樹脂粒子を平均
粒子径が1〜50仏の微粒子状で分散含有することが好
ましい。
平均粒子径が14より小さい場合は粒子同志の凝集性が
大きくなり、又加熱成膜時に発泡し易い等の水溶性塗料
に近い性質をおびてくるため好ましくない。又、50ム
より大きい場合は貯蔵中に樹脂粒子が沈殿凝集し易くな
り、平滑な塗面が得られないために好ましくない。特に
平均粒子径5〜30仏の樹脂粒子により貯蔵安定性が優
れ、発泡のない平滑な塗膜を与える塗料が形成され本発
明には好適である。また、本発明の組成物は、必要によ
り硬化触媒、解離触媒、通常塗料に使用される有機系、
無機系の着色及び体質顔料、一時防鯖剤、流動助剤、消
泡剤、沈殿防止剤、防徴剤、防腐剤等の添加剤、及び他
の水溶性樹脂、ヒドロゾル、ェマルジョン樹脂等の塗膜
形成樹脂等を含むことが出来る。前述の如く、樹脂粒子
の軟化温度は30〜100℃が好適であるため、顔料等
塗料中の加熱成膜温度で溶融しない成分は樹脂粒子中に
5の重量%以下の量で添加することが好ましい。本発明
で使用する界面活性剤としては、ノニオソ系界面活性剤
、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性
界面活性剤など公知のものが使用可能であり、ノニオン
系界面活性剤としては例えばソルビタン脂肪酸ェステル
、ポリオキシェチレンソルビタン脂肪酸ェステル、ポリ
オキシェチレンソルビトール脂肪酸ェステル、ポリオキ
シェチレン脂肪酸ェステル、ポリオキシェチレンアルコ
ールェーテル、グリセリン脂肪酸ェステル、プロピレン
グリコール脂肪酸ェステル、ポリオキシェチレンヒマシ
油誘導体、ポリオキシヱチレンアルキルフェニルェーテ
ル、アルキルリン酸ェステル、ポリオキシェチレンリン
酸ェステル、アニオン系界面活性剤としては、アルキル
硫酸ェステル塩、ポリオキシェチレンアルキルェーテル
硫酸ヱステル塩、アルキルスルホコハク酸塩、N−アシ
ルサルコシン塩、カチオン系界面活性剤としては第4級
アンモニウム塩、ピリジニウム塩などが使用出来る。
樹脂粒子の分散安定剤及び塗膜性能などの点から非イオ
ン系界面活性剤が好ましく特にHLBが8〜18のもの
が好適である。
また、これらの界面活性剤に代え、あるいは併用して用
いる前記の増粘剤としては従来水系樹脂塗料に使用され
ているものを用いることが出来る。これらは例えば、メ
チルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシェチル
セルロース等のセルロース系水瀞性樹脂:ポリビニルア
ルコール:ポリエチレングリコールエーテル、ポリエチ
レンオキサィド等のポリエチレン系水溶性樹脂:メチル
ビニルェーテル無水マレィン酸共重合体、エチレン無水
マレィン酸共重合体、スチレン無水マレィン酸共重合体
等の無水マレィン酸共重合体系水溶性樹脂:アクリル酸
系重合体のアンモニウム、アミン塩及びナトリウム塩、
ベントナイト、ポリビニルピロリドン、アルギン酸塩、
ポリアクリルアマィド及びその部分加水分解物、カゼイ
ン及びゼラチン等の天然産水浴一性樹脂などが挙げられ
る。
上記界面活性剤及び/又は増粘剤は微粉状樹脂粒子に対
して0.01〜3.0重量%添加する。添加量が0.0
1重量%よりも少なくなれば貯蔵安定性、塗装作業性等
が悪くなり、又3.の重量%よりも多くなれば塗膜の平
滑性、耐水性等が悪くなるため本発明に適さなくなる。
前記した増*占剤の中でもカルボキシル基含有アクリル
共重合体のアミン塩は、アミンの脱離により塗膜の加熱
成膜後水不溶性になり塗膜の耐水性を低下させないため
本発明に特に好適である。本発明の該被覆組成物中の水
と微粉状樹脂粒子の混合比は、重量で90〜30/10
〜70が好ましい。
前記の混合比において樹脂粒子が前記混合比より少ない
組成のときには、塗料の固形分濃度が低く、かつ低粘度
であるため、一度に通常の塗膜の厚さ、例えば20〜8
0rに塗布した場合塗膜にダレ等の現象を生じ、これを
避けるためには数回の重ね塗りが必要であるなど塗装作
業性に問題が生じるようになる。一方、樹脂粒子が前記
混合比より多い場合には、塗料製造時の蝿拝、練合等に
よる均一化が困難となり、又粘度特性が各種の塗装法例
えばスプレー塗装、静電塗装等の適正特性から外れるた
め塗装作業性が悪く実用性が低下する傾向になり好まし
くない。
本発明の水分散型熱硬化性被覆組成物を塗装する方法と
しては、ハゲ塗り、浸猿塗装、スプレー塗装、静電塗装
、カーテンフローコート、シャワーコート及びロールコ
ート等の周知の各種塗装方法を用いることが出来る。
また、該被覆組成物の塗装後の加熱硬化の条件は、該組
成物の架橋性官能基の含有量、膜厚などにより異なるが
、通常120〜20000の温度範囲の適当な温度で1
0〜4び分加熱処理することにより硬化塗膜とすること
が出来る。
かくして得られた硬化塗膜は、鋼板上での一時発錆を抑
制し、さらに金属表面への密着性や、耐食性、耐水性の
すぐれたものとなる。
またポリエステル樹脂のもつ可榛’性、顔料分散性、塗
膜外観の優れている点と、ビニル共重合樹脂のもつ硬度
、耐汚染性の優れている点、及びィソシアネート化合物
のもつ耐候性、耐薬品性の優れている点を兼ね備えてお
り、しかも高溢焼付時に生ずる発泡(ワキ)などのない
、優れた塗膜性能を有している。以下実施例により本発
明を説明する。尚、「部」又は「%」は「重量部」又は
「重量%」を表わす。
〔不飽和ポリエステル樹脂溶液の製造方法〕‘1’ 不
飽和ポリエステル樹脂No.1(以下PE−1と略記す
る)損梓機、温度計、冷却管及び窒素ガス導入管を備え
た反応容器に、ィソフタル酸32.6部、アジピン酸1
8.7部、フマール酸3.0部、ネオベンチルグリコー
ル29.碇部、トリメチロールプロパン16.7部を仕
込み、窒素ガス雰囲気下で、225℃で約8時間反応さ
せて酸価15.1、水酸基価15ふおよび重量平均分子
量6.700の樹脂を得た。
これをメチルエチルケトンで不揮発分60%に希釈して
PE−1とした。■ 不飽和ポリエステル樹脂No.2
(以下PE−2と略記する)前記PE−1を合成したと
同様な反応容器に、ィソフタル酸32.3部、アジピン
酸15,1部、フマール酸3.0部、ネオベンチルグリ
コール22.$部、トリメチロールプロパン17.4部
、第3級合成飽和脂肪酸のグリシジルヱステル(カーテ
ュラーE:シェルケミカル製商品名)9.3部を仕込み
、窒素ガス雰囲気下で225℃で約8時間反応させて、
酸価16.2、水酸基価160および重量平均分子量4
.200の樹脂を得た。
これをメチルエチルケトンで不揮発分60%に希釈して
PE−2とした。‘3} 不飽和ポリエステル樹脂船.
3(以下PE−3と略記する)前記PE−1のィソフタ
ル酸32.6部のかわりにオルソール無水フタル酸32
.6部を用いた他は同様にして、窒素ガス雰囲気下で、
225ooで約6時間反応させて酸価45、水酸基価1
58および重量平均分子量2.450の樹脂を得た。
これをメチルエチルケトンで不揮発分60%に希釈して
PE一3とした。〔ポリエステル変性ビニル樹脂溶液の
製造方法〕○ー 蝿洋機、温度計、滴下ロート、冷却管
および窒素ガス導入管を備えた反応港器に、メチルエチ
ルケトン265部を入れ、温度を80q0に上げた後、
下記のモノマー、ポリエステル樹脂および開始剤混合液
を3時間にわたって滴下した。
メチルタクリレート175部、スチレン35部、エチル
アクリレート145部、2ーヒドロキシェチレルメタク
リレート35部、アクリル酸5部、アシドホスフオキシ
ェチルメタクリレート5部、前記ポリエステル樹脂(P
E−2)10碇部、アゾビススィソブチロニトリル6部
。滴下終了後アゾビスィソブチロニトリル1部を追加し
、反応温度を87o0に昇溢させた後、4時間反応を行
ない、酸価15.3、水酸基価119、重量平均分子量
83.000および不揮発分62.1%の樹脂溶液を得
た。樹脂の軟化温度は約79〜81℃であった。前記樹
脂溶液の酸価に対して23モルのトリヱチルアミンを加
えて中和したものをPE一PV−1とした。■ ポリエ
ステル変性ピニル樹脂溶液製造‘11において、メチル
エチルケトンを200部、メチルメタクリートを133
部、スチレンを25.5部、エチルアクリレートを10
$部、2ーヒドロキシエチルメタクリレートを26部、
アクリル酸を4部、アシドホスフオキシエチルメタクリ
レートを2.5部、前記ポリエステル樹脂(PE−2)
を20碇都とした他は、すべて同様にして反応を行ない
、酸価15.0、水酸基価93重量平均分子量70.2
00および不揮発分61.9%の樹脂溶液を得た。
樹脂の軟化温度は約71〜74ooであった。これをP
E一PV−2とした。{31前記PE−PV−1を合成
したと同様な反応容器に、メチルエチルケトン43碇邦
を入れ、温度を80qoに上げた後、下記のモノマー、
ポリエステル樹脂および開始剤混合液を3時間にわたっ
て薄下した。
メチルメタクリレート157.157.5部、スチレン
15部、2ーェチルヘキシルアクリレート12.5部、
2ーェチルヘキシルメタクリレート180部、2−ヒド
ロキシェチルメタクリレート45部、アクリル酸5部、
アシドホスフオキシェチルメタクリレート5部、3−ク
ロロ−2−アシドホスフオキシプロピルメタクリレート
5部、前記ポリエステル樹脂(PE−3)75部、アゾ
ビスィソブチロニトリル6部。
滴下終了後アゾビスィソブチロニトリル1部を追加し、
反応温度87o0に昇温ごせた後、4時間反応を行ない
、酸価20.6、水酸基価103、重量平均分子量65
.000および不揮発分50.5%の樹脂溶液を得た。
樹脂の軟化温度は約69〜73qCであった。前記樹脂
溶液の酸価に対して2/3モルのトリェチルアミンを加
えて中和したものとPE一PV一3とした。(4)前言
印E−PV−1を合成したと同様な反応容器に、メチル
エチルケトン25の郡を入れ、温度を8び0に上げた後
、下記のモノマー、ポリエステル樹脂および開始剤混合
液を3時間にわたって滴下した。
メチルメタクリレート157部、2ーェチルヘキシルア
クリレート12.5部、2ーェチルヘキシルメタクリレ
ート138部、2−ヒドロキシヱチルメタクリレート5
6.5部、アクリル酸6部、アシドホスフオキシェチル
メタクリレート5部、前記ポリエステル樹脂(PE−1
)125部、アゾビスィソブチロニトリル7.5部。
滴下終了後アゾビスィソブチロニトリル1.2部を追加
し、反応温度を870に昇温させた後、4時間反応を行
ない、酸価17.7、水酸基価115重量平均分子量3
2.100および不揮発分61.5%の樹脂溶液を得た
。樹脂の軟化温度は約67〜6900であった。前記樹
脂溶液の酸価に対して2/3モルのトリェチルアミンを
加えて中和したものをPE−PV−4とした。{5l
ポリエステル変性ビーニル樹脂溶液製造‘1)において
、メチルエチルケトンを750部、メチルメタクリレー
トを19礎都、スチレンを50部、エチルアクリレート
を18碇瓢、2ーヒドロキシエチルメタクリレートを1
峠部、アクリル酸を5部、アシドホスフオキシエチルメ
タクリレートを25部、前記ポリエステル樹脂(PE−
2)を40部とした他はすべて同様にして反応を行ない
、酸価23.1、水酸基価35、重量平均分子量34.
200、および不揮発分39.8%の樹脂溶液を得た。
樹脂の軟化温度は約71〜74ooであった。前記樹脂
溶液の酸価に対して3/4モルのトリェチルアミンを加
えて中和したものをPE−PV−5とした。〔架橋性共
重合樹脂溶液の製造方法〕【1ー 瀦梓機、温度計、滴
下ロート、冷却管および窒素ガス導入管を備えた反応容
器に、メチルエチルケトン34戊部を入れ、温度を80
00に上げた後、下記のモノマーおよび開始剤混合液を
3時記にわたって滴下した。
メチルメタクリレート5碇部、スチレン150部、エチ
ルアクリレート165部、N−n−ブトキシメチルアク
リルアミド125部、アクリル酸1$郡、アゾビスィソ
ブチロニトリル1戊部。滴下終了後アゾビスィソブチロ
ニトリル1.5部を追加し、反応温度870に昇縞ごせ
た後、4時間反応を行ない、酸価12.0、重量平均分
子量38.000および不揮発分58.4%の樹脂溶液
を得た。
樹脂の軟化温度は約73〜75ooであった。これをV
−1とした。{21前記V−1を合成したと同様な反応
容器にメチルエチルケトン34戊部を入れ、温度を80
00に上げた後、下記のモノマーおよび開始剤混合液を
3時間にわたって滴下した。
メチルメタクリレート15碇郡、スチレン65部、エチ
ルアクリレート175部、N−n−ブトキシメチルアク
リルアミド10碇郡、アクリル酸1戊部、アゾビスイソ
ブーチロニトリル1の郡。滴下終了後、アゾビスィソブ
チロニトリル1.5部を追加し、反応温度を870に昇
温ごせた後4時間反応を行ない、酸価13.9、重量平
均分子量42.000および不揮発分59.0%の樹脂
溶液を得た。
樹脂の軟化温度は72〜760であった。これをV−2
とした。〔ブロックィソシァネート化合物の溶剤置換方
法〕疎水性溶剤を含有したブロックィソシアネート化合
物を使用した場合、樹脂粒子を形成する工程で、乳濁微
粒子中の溶剤が水中に抽出されずに樹脂粒子中に残存す
るため、樹脂粒子同志が合体ないいま一体化し、安定性
が損なわれるので好ましくない。
そこで下記の方法でブロックィソシアネート化合物の溶
剤置換を行なって本発明に供した。タケネートB−82
0NSU〔武田薬品工業■製商品名:有効NC04.3
%、不揮発分60%(溶剤:スーパーゾール1500/
酢酸ブチル)〕を40℃下の真空乾燥機に入れ、2日間
真空乾燥を行った後(不揮発分92.6%)、これにメ
チルエチルケトンを加え、不揮発分60%に希釈してN
CO−Aとした。
〔実施例 1〕樹脂溶液(PE−PV−1)24部に、
二酸化チタン1携部、メチルエチルケトン4部を加え、
サンドミルで10仏以下(グラインドゲージによる測定
:以下同じ)に練合分散後、樹脂溶液(PE−PV−1
)16部、フ。
ックィソシアネート化合物(NCO−A)15部、及び
樹脂溶液(V−1)25部、ジブチルチンジラウレート
(解離触媒)0.5部、メチルエチルケトン3.5部を
加え、糟梓混合して均一な顔料分散液とした。これを高
速燈下にある水温15ooの水200の郭中に滴下し、
顔料分散液を乳化するとともに溶剤を水中へ抽出して樹
脂粒子を形成した。その後、炉過および水洗を繰り返し
、平均粒子径約100一、含水率約50%の樹脂粒子含
水ケーキを得た。この含水ケーキ10ぴ織こ/ニオン系
界面活性剤の40%水溶液(商品名工マルゲン930、
花王ァトラス社製、HLB15.1)0.5部、アクリ
ル酸系共重合体のアルカリ塩増粘剤の10%水溶液2部
を添加し、サンドミルで分散練合して樹脂粒子を微粉砕
し、平均粒子径16〃、PH7.6のスラリ−状塗料を
得た。〔実施例 2) 樹脂溶液(PE−PV−2)16部と、樹脂溶液(V−
1)8部に、二酸化チタン12部、メチルェチルケトン
4部を加え、サンドミルで10山以下に練合分散後、ブ
ロックィソシアネート化合物(商品名クレランU−16
109:バイエル社製)2部、及び樹脂溶液(V−1)
54部、ジブチルチンジラゥレート(解離触媒)0.5
部、メチルエチルケトン3.5部を加え、縄拝混合して
均一な顔料分散液とした。
以下の操作はすべて実施例1と同様にして、樹脂粒子の
平均粒子径16〃、PH7.7のスラリー状塗料を得た
〔実施例 3〕 樹脂溶液(PE−PV−3)24部に、二酸化チタン1
友邦、メチルエチルケトン4部を加え、ボールミルで1
0仏以下に練合分散後、ブロックィソシアネート化合物
(商品名クレランU−16109:バイエル社製)2.
8部、及び樹脂溶液(V−1)53部、ジブチルチンジ
ラウレート(解離触媒)0.5部、メチルエチルケトン
3.5部を加え、櫨梓混合して、均一な顔料分散液とし
た。
これを高速鷹梓下にある水温2000の水300碇部中
に噴露し、顔料分散液を乳化するとともに溶剤を水中へ
抽出して樹脂粒子を形成した。その後、炉過及び水洗を
繰り返し、平均粒子径150ム、含水率約50%の樹脂
粒子含水ケーキを得た。この含水ケーキ10碇部‘こノ
ニオン系界面活性剤の40%水溶液(商品名ェマルゲン
910花王アトラス社製HLB12.2)0.6部、増
粘剤(ヒドロキシェチルセルロールの5%水溶液)4部
を添加し、ボールミルで分散練合し、樹脂粒子を微粉砕
して平均粒子径15一、PH7.7のスラリー状塗料を
得た。〔実施例 4〕 樹脂溶液(PE−PV−4)24部に、二酸化チタン1
2邦、流動助剤(商品名モダフロー:モンサント社製)
0.5部、メチルエチルケトン3.5部を加え、サンド
ミルで10仏以下に練合分散後、樹脂溶液(PE−PV
−4)6部、、フロックィソシアネート化合物(NCO
−A)9.2部、及び樹脂溶液(V−1)41部、ジブ
チルチンジラウレート(解離触媒)0.5部、メチルエ
チルケトン3.5部を加え、鷹拝混合して均一な顔料分
散液とした。
以下の操作はすべて実施例1と同様にして、樹脂粒子の
平均粒子径15仏、PH7.8のスラリー状塗料を得た
。〔実施例 5〕 樹脂溶液(PE−PV−5〕4碇部‘こ、二酸化チタン
1碇郭、流動助剤(商品名モダフロー:モンサント社製
)0.5部を加え、サンドミルで10仏以下に合分散後
、樹脂溶液(PE−PV−5)2の部、ブロックィソシ
アネート化合物(NCO−A)4.5。
、及び樹脂溶液(V−2)16部、ジブチルチンジラウ
レート(解離触媒)0.5部、メチルエチルケトン8.
5部を加え、櫨杵混合して、均一な顔料分散液とした。
以下の操作はすべて実施例と同様にして樹脂粒子の平均
粒子径17〃、PH7.7のスラリー状塗料を得た。〔
比較例 1〕 実施例1で使用したポリエステル変性ビニル樹脂溶液(
PH−PV−1〕の組成から変性用ポリエステル樹脂(
PE−2)およびアシドホスフオキシェチルメタクリレ
ートを除いたモノマー組成で、他はすべてポリエステル
変性ビニル樹脂溶液製造〔1}と同様にして反応を行な
い酸価11.9、水酸基価49(重量平均分子量12.
200)および不揮発分58.9%の樹脂溶液を得た。
該樹脂溶液24部に、二酸化チタン12邦、メチルエチ
ルケトン4.5部を加え、サンドミルで10〃以下に練
合分散後、更に該樹脂溶液36部および平均縮合度2.
5、エーテル化度2.5および水可溶性成分1%以下の
プチル化メチロールメラミン樹脂の60%メチルエチル
ケトン溶液2碇部、メチルエチルケトン3.5部を加え
、蝉拝混合して均一な顔料分散液とした。以下すべて実
施例1と同様にして平均粒子径15仏、PH7.4のス
ラリーー状塗料を得た。〔比較例 2〕 実施例3で使用したポリエステル変性ビニル樹脂溶液(
PE−PV−3)の組成からポリエステル樹脂(PE−
3)、アシドホスフオキシェチルメタクリレートおよび
3−クロロー2ーアシドホスフオキシプロピルメタクリ
レートを除いた、モノマー組成で他はすべてポリエステ
ル変性ビニル樹脂溶液製造{3’と同様にして反応を行
ない、酸価11.3水酸基価51、(重量平均分子量1
8.500)および不揮発分59.2%の樹脂溶液を得
た。
該樹脂溶液24部に、二酸化チタン12部、メチルエチ
ルケトン4.5部を加え、ボールミルで10v以下に練
合分散後、更に該樹脂溶液41部およびブロックィソシ
アネート樹脂(商品名 クレラソU−16109:バイ
エル社製)15部、ジブチルチンジラウレート(解離触
媒)0.5部、メチルエチルケトン3部加え、凝洋混合
して均一な顔料分散液とした。以下すべて実施例3と同
様にして平均粒子径15ム、PH7.4のスラリー状塗
料を得た。〔比較例 3〕 実施例3で使用した樹脂溶液(PE−PV−3)の代り
に、比較例2で使用したビニル樹脂溶液を用い、フロッ
クィソシアネート化合物及び鱗雛触蝶を除いた他はすべ
て実施例3と同様にして、平均粒子径16〃、PH7.
6のスラリー状塗料を得た。
以上の各実施例および比較例で調整したスラリー状塗料
を磨き欧鋼板上にスプレー塗料し、5分間セッティング
し9000で10分間子熱した後、各所定の温度で加熱
乾燥して膜厚約35yの塗膜を形成した。第1表に塗膜
の加熱乾燥条件および物性試験結果を示す。聡 雛 蛇 ※川 山 亀槌 総Q .【縞。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (A)(i)不飽和ポリエステル樹脂……2〜50
    重量%と、(ii)リン酸基含有α,β−モノエチレン性
    不飽和単量体……0.01〜10重量%と、 (iii)(a)α,β−モノエチレン不飽和カルボン酸
    のヒドロキシアルキルエステル…… 1〜40重量%、及び (b)前記(ii),(iii)(a)及び(B)(i)(イ
    )以外のα,β−モノエチレン性不飽和単量体…… 99〜60重量% からなる単量体混合物…… 95〜40重量% とをグラフト重合して得られる、水酸基 価30〜200のポリエステル変性ビニル樹脂……5〜
    89重合% (B)(i)(イ)α,β−モノエチレン性不飽和カル
    ボン酸アミドのN−アルコキシメチル化単量体…… 5〜30重合% (ロ)α,βモノエチレン不飽和カルボ ン酸…… 0.5〜10重量% (ハ)前記(i)(イ),(i)(ロ)及び(A)(ii)
    以外のα,β−モノエチレン性不飽和単量体…… 60〜90重量% とから成る単量体混合物から得られる架 橋性共重合樹脂、及び (ii)ブロツクイソシアネート化合物とから成る架橋済
    混合物(ただしブロツクイソシアネート化合物対架橋性
    共重合樹脂の固形分重量比は0.1/99.9〜96/
    4である)……95〜11重量%とから成る微粉状の熱
    硬化性樹脂粒子、該粒子に対して0.01〜3.0重量
    %の界面活性剤及び/又は増粘剤、及び必要量の水、か
    ら成る水分散型熱硬化性被覆組成物。 2 前記不飽和ポリエステル樹脂は、少くとも1〜10
    重量%のα,β−不飽和ジカルボン酸を構成成分の一つ
    とする特許請求の範囲第1項記載の水分散型熱硬化性被
    覆組成物。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63128499A (ja) * 1986-11-19 1988-06-01 矢崎総業株式会社 検針システム
JPH0548520B2 (ja) * 1986-06-05 1993-07-21 Emu Ando Efu Shii Hoorudeingu

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JPH0548520B2 (ja) * 1986-06-05 1993-07-21 Emu Ando Efu Shii Hoorudeingu
JPS63128499A (ja) * 1986-11-19 1988-06-01 矢崎総業株式会社 検針システム

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