JP5116548B2 - 顔料分散用樹脂の製造方法 - Google Patents
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Description
重合性不飽和モノマー混合物(a−1):下記一般式(I)
で示される2価の基を含有する重合性不飽和モノマー(m−1)、リン酸基含有重合性不飽和モノマー(m−2)、並びに該重合性不飽和モノマー(m−1)及び(m−2)以外の重合性不飽和モノマー(m−3)の混合物;
重合性不飽和モノマー混合物(a−2):上記一般式(I)で表される2価の基を含有する重合性不飽和モノマー(m−1)、スルホン酸基含有重合性不飽和モノマー(m−4)、並びに該重合性不飽和モノマー(m−1)及び(m−4)以外の重合性不飽和モノマー(m−5)の混合物;
重合性不飽和モノマー混合物(a−3):上記一般式(I)で表される2価の基及びリン酸基を含有する重合性不飽和モノマー(m−6)、並びに該重合性不飽和モノマー(m−6)以外の重合性不飽和モノマー(m−7)の混合物;
重合性不飽和モノマー混合物(a−4):上記一般式(I)で表される2価の基及びスルホン酸基を含有する重合性不飽和モノマー(m−8)、並びに重合性不飽和モノマー(m−8)以外の重合性不飽和モノマー(m−9)の混合物;
から選ばれる重合性不飽和モノマー混合物(a)を、水酸基を含有せず且つ20℃における水への溶解度が100質量%以上である有機溶剤(b−1)を、反応溶媒の合計質量を基準として、少なくとも30質量%以上含んでなる反応溶媒(b)中で共重合せしめることを特徴とする、上記一般式(I)で表される2価の基とリン酸基及び/又はスルホン酸基とを含有する顔料分散用樹脂(A)の製造方法を提供するものである。
重合性不飽和モノマー混合物(a−1)は、以下に述べる重合性不飽和モノマー(m−1)、リン酸基含有重合性不飽和モノマー(m−2)、並びに該重合性不飽和モノマー(m−1)及び(m−2)以外の重合性不飽和モノマー(m−3)の混合物である。
重合性不飽和モノマー(m−1)は、下記一般式(I)
で示される2価の基を含有する重合性不飽和モノマーであって、例えば、水酸基含有(メタ)アクリレート類、水酸基含有(メタ)アクリルアミド類等の水酸基含有重合性不飽和モノマーの水酸基に、それ自体既知の方法で、環状エステル化合物を開環付加させることにより合成することができる。
ol付加物)、プラクセルFA10(2−ヒドロキシエチルアクリレートのε−カプロラクトン10mol付加物)等を挙げることができる。
リン酸基含有重合性不飽和モノマー(m−2)は、下記一般式(II)で示されるリン酸基及び重合性不飽和結合を、1分子中にそれぞれ少なくとも1個ずつ有する化合物である。
上記炭素数1〜20の炭化水素基としては、例えば、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシル、オクチル、2−エチルヘキシル、デシル、イソデシル等の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基;フェニル基等が挙げられる。
重合性不飽和モノマー(m−3)は、前記重合性不飽和モノマー(m−1)及びリン酸基含有重合性不飽和モノマー(m−2)以外の重合性不飽和モノマーであって、例えば、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、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−
ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、「イソステアリルアクリレート」(商品名、大阪有機化学工業社製)、シクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、シクロドデシル(メタ)アクリレ−ト、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート等のアルキル又はシクロアルキル(メタ)アクリレート;イソボルニル(メタ)アクリレート等のイソボルニル基を有する重合性不飽和モノマー;アダマンチル(メタ)アクリレート等のアダマンチル基を有する重合性不飽和モノマー;トリシクロデセニル(メタ)アクリレート等のトリシクロデセニル基を有する重合性不飽和モノマー;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のビニル芳香族化合物;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等のアルコキシシリル基を有する重合性不飽和モノマー;パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のパーフルオロアルキル(メタ)アクリレート;フルオロオレフィン等のフッ素化アルキル基を有する重合性不飽和モノマー;マレイミド基等の光重合性官能基を有する重合性不飽和モノマー;N−ビニルピロリドン、エチレン、ブタジエン、クロロプレン、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル等のビニル化合物;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピル(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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、アリルアルコール、分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート等の水酸基含有重合性不飽和モノマー;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー;(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレートとアミン類との付加物等の含窒素重合性不飽和モノマー;アリル(メタ)アクリレ−ト、1,6−ヘキサンジオ−ルジ(メタ)アクリレ−ト等の重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有重合性不飽和モノマー;分子末端がアルコキシ基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート;2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−スルホエチル(メタ)アクリレート、アリルスルホン酸、4−スチレンスルホン酸及びそのナトリウム塩やアンモニウム塩等のスルホン酸基を有する重合性不飽和モノマー;2−ヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等の紫外線吸収性官能基を有する重合性不飽和モノマー;4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,
6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−クロトノイル−4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等の紫外線安定性重合性不飽和モノマー;アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、アセトアセトキシエチルメタクリレート、ホルミルスチロール、4〜7個の炭素原子を有するビニルアルキルケトン(例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン)等のカルボニル基を有する重合性不飽和モノマー化合物等を挙げることができ、これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
モノマー(m−1)〜(m−3)の合計量を基準にして下記の範囲内とすることができる。
重合性不飽和モノマー(m−1):2〜90質量%、好ましくは5〜70質量%、
さらに好ましくは10〜60質量%、
重合性不飽和モノマー(m−2):2〜90質量%、好ましくは5〜80質量%、
さらに好ましくは10〜70質量%、
重合性不飽和モノマー(m−3):1〜96質量%、好ましくは10〜90質量%、
さらに好ましくは20〜80質量%。
重合性不飽和モノマー混合物(a−2)は、前記重合性不飽和モノマー(m−1)、スルホン酸基含有重合性不飽和モノマー(m−4)、並びに該重合性不飽和モノマー(m−1)及び(m−4)以外の重合性不飽和モノマー(m−5)の混合物である。
スルホン酸基含有重合性不飽和モノマー(m−4)は、1分子中にスルホン酸基及び重合性不飽和結合をそれぞれ少なくとも1個ずつ有する化合物であって、例えば、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−スルホエチル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
重合性不飽和モノマー(m−5)は、前記重合性不飽和モノマー(m−1)及びスルホン酸基含有重合性不飽和モノマー(m−4)以外の重合性不飽和モノマーであって、例えば、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、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、「イソステアリルアクリレート」(商品名、大阪有機化学工業社製)、シクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、シクロドデシル(メタ)アクリレ−ト、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート等のアルキル又はシクロアルキル(メタ)アクリレート;イソボルニル(メタ)アクリレート等のイソボルニル基を有する重合性不飽和モノマー;アダマンチル(メタ)アクリレート等のアダマンチル基を有する重合性不飽和モノマー;トリシクロデセニル(メタ)アクリレート等のトリシクロデセニル基を有する重合性不飽和モノマー;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のビニル芳香族化合物;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等のアルコキシシリル基を有する重合性不飽和モノマー;パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のパーフルオロアルキル(メタ)アクリレート;フルオロオレフィン等のフッ素化アルキル基を有する重合性不飽和モノマー;マレイミド基等の光重合性官能基を有する重合性不飽和モノマー;N−ビニルピロリドン、エチレン、ブタジエン、クロロプレン、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル等のビニル化合物;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピル(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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、アリルアルコール、分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を
有する(メタ)アクリレート等の水酸基含有重合性不飽和モノマー;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー;(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレートとアミン類との付加物等の含窒素重合性不飽和モノマー;アリル(メタ)アクリレ−ト、1,6−ヘキサンジオ−ルジ(メタ)アクリレ−ト等の重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有重合性不飽和モノマー;分子末端がアルコキシ基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート;アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシポリオキシエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシポリオキシプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のリン酸基を有する重合性不飽和モノマー;2−ヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等の紫外線吸収性官能基を有する重合性不飽和モノマー;4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−クロトノイル−4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等の紫外線安定性重合性不飽和モノマー;アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、アセトアセトキシエチルメタクリレート、ホルミルスチロール、4〜7個の炭素原子を有するビニルアルキルケトン(例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン)等のカルボニル基を有する重合性不飽和モノマー化合物等を挙げることができ、これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
重合性不飽和モノマー(m−1):2〜90質量%、好ましくは5〜70質量%、
さらに好ましくは10〜60質量%、
重合性不飽和モノマー(m−4):2〜60質量%、好ましくは5〜50質量%、
さらに好ましくは10〜40質量%、
重合性不飽和モノマー(m−5):1〜96質量%、好ましくは10〜90質量%、
さらに好ましくは20〜80質量%。
重合性不飽和モノマー混合物(a−3)は、下記重合性不飽和モノマー(m−6)、及び該重合性不飽和モノマー(m−6)以外の重合性不飽和モノマー(m−7)の混合物である。
重合性不飽和モノマー(m−6)は、下記一般式(I)
で示される2価の基、下記一般式(II)で示されるリン酸基
及び重合性不飽和結合を、1分子中にそれぞれ少なくとも1個ずつ有する化合物である。
で示されるユニットを含有することができる。
これらの重合性不飽和モノマー(m−6)はそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
重合性不飽和モノマー混合物(m−7)は、前記重合性不飽和モノマー(m−6)以外の重合性不飽和モノマーであって、例えば、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、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、「イソステアリルアクリレート」(商品名、大阪有機化学工業社製)、シクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、シクロドデシル(メタ)アクリレ−ト、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート等のアルキル又はシクロアルキル(メタ)アクリレート;イソボルニル(メタ)アクリレート等のイソボルニル基を有する重合性不飽和モノマー;アダマンチル(メタ)アクリレート等のアダマンチル基を有する重合性不飽和モノマー;トリシクロデセニル(メタ)アクリレート等のトリシクロデセニル基を有する重合性不飽和モノマー;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のビニル芳香族化合物;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等のアルコキシシリル基を有する重合性不飽和モノマー;パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のパーフルオロアルキル(メタ)アクリレート;フルオロオレフィン等のフッ素化アルキル基を有する重合性不飽和モノマー;マレイミド基等の光重合性官能基を有する重合性不飽和モノマー;N−ビニルピロリドン、エチレン、ブタジエン、クロロプレン、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル等のビニル化合物;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピル(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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物、該(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物のε−カプロラクトン変性体、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、アリルアルコール、分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート等の水酸基含有重合性不飽和モノマー;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、
β−カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー;(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレートとアミン類との付加物等の含窒素重合性不飽和モノマー;アリル(メタ)アクリレ−ト、1,6−ヘキサンジオ−ルジ(メタ)アクリレ−ト等の重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有重合性不飽和モノマー;分子末端がアルコキシ基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート;2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−スルホエチル(メタ)アクリレート、アリルスルホン酸、4−スチレンスルホン酸及びそのナトリウム塩やアンモニウム塩等のスルホン酸基を有する重合性不飽和モノマー;アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシポリオキシエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシポリオキシプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のリン酸基を有する重合性不飽和モノマー;2−ヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等の紫外線吸収性官能基を有する重合性不飽和モノマー;4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−クロトノイル−4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等の紫外線安定性重合性不飽和モノマー;アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、アセトアセトキシエチルメタクリレート、ホルミルスチロール、4〜7個の炭素原子を有するビニルアルキルケトン(例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン)等のカルボニル基を有する重合性不飽和モノマー化合物等を挙げることができ、これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
のアルキル基を有する重合性不飽和モノマー、特に2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート及び/又はラウリル(メタ)アクリレートを使用することが好適である。
重合性不飽和モノマー(m−6):1〜90質量%、好ましくは5〜70質量%、
さらに好ましくは20〜60質量%、
重合性不飽和モノマー(m−7):10〜99質量%、好ましくは30〜95質量%、
さらに好ましくは40〜80質量%。
重合性不飽和モノマー混合物(a−4)は、下記重合性不飽和モノマー(m−8)、及び該重合性不飽和モノマー(m−8)以外の重合性不飽和モノマー(m−9)の混合物である。
重合性不飽和モノマー(m−8)は、下記一般式(I)
で示される2価の基及びスルホン酸基を含有する重合性不飽和モノマーである。
で示されるユニットを含有することができる。
これらの重合性不飽和モノマー(m−8)はそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
重合性不飽和モノマー混合物(m−9)は、前記重合性不飽和モノマー(m−8)以外の重合性不飽和モノマーであって、例えば、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、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、「イソステアリルアクリレート」(商品名、大阪有機化学工業社製)、シクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、シクロドデシル(メタ)アクリレ−ト、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート等のアルキル又はシクロアルキル(メタ)アクリレート;イソボルニル(メタ)アクリレート等のイソボルニル基を有する重合性不飽和モノマー;アダマンチル(メタ)アクリレート等のアダマンチル基を有する重合性不飽和モノマー;トリシクロデセニル(メタ)アクリレート等のトリシクロデセニル基を有する重合性不飽和モノマー;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のビニル芳香族化合物;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等のアルコキシシリル基を有する重合性不飽和モノマー;パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート等のパーフルオロアルキル(メタ)アクリレート;フルオロオレフィン等のフッ素化アルキル基を有する重合性不飽和モノマー;マレイミド基等の光重合性官能基を有する重合性不飽和モノマー;N−ビニルピロリドン、エチレン、ブタジエン、クロロプレン、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル等のビニル化合物;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピル(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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物、該(メタ)アクリル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物のε−カプロラクトン変性体、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、アリルアルコール、分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート等の水酸基含有重合性不飽和モノマー;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシル基含有重合性不飽和モノマー;(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレートとアミン類との付加物等の含窒素重合性不飽和モノマー;アリル(メタ)アクリレ−ト、1,6−ヘキサンジオ−ルジ(メタ)アクリレ−ト等の重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有重合性不飽和モノマー;分子末端がアルコキシ基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート;2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−スルホエチル(メタ)アクリレート、アリルスルホン酸、4−スチレンスルホン酸及びそのナトリウム塩やアンモニウム塩等のスルホン酸基を有する重合性不飽和モノマー;アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシポリオキシエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシポリオキシプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のリン酸基を有する重合性不飽和モノマー;2−ヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキ
シプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等の紫外線吸収性官能基を有する重合性不飽和モノマー;4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−クロトノイル−4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等の紫外線安定性重合性不飽和モノマー;アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、アセトアセトキシエチルメタクリレート、ホルミルスチロール、4〜7個の炭素原子を有するビニルアルキルケトン(例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン)等のカルボニル基を有する重合性不飽和モノマー化合物等を挙げることができ、これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
の合計量を基準として、一般に1〜96質量%、特に10〜70質量%、さらに特に20〜60質量%の範囲内であることが好適である。
重合性不飽和モノマー(m−8):1〜90質量%、好ましくは5〜70質量%、
さらに好ましくは20〜60質量%、
重合性不飽和モノマー(m−9):10〜99質量%、好ましくは30〜95質量%、
さらに好ましくは40〜80質量%。
本発明の方法に従えば、以上に述べた重合性不飽和モノマー混合物(a−1)〜(a−4)から選ばれるいずれかの重合性不飽和モノマー混合物(a)、好ましくは重合性不飽和モノマー混合物(a−1)又は(a−3)を、水酸基を含有せず且つ20℃における水への溶解度が100質量%以上の有機溶剤(b−1)を、反応溶媒の合計質量を基準として、30質量%以上含有する反応溶媒(b)中で共重合せしめることにより、下記一般式(I)
で示される2価の基と、リン酸基及び/又はスルホン酸基を含有する顔料分散用樹脂(A)を製造することができる。
有機溶剤(b−1)は、水酸基を含有せず且つ20℃における水への溶解度が100質量%以上の有機溶剤である。本発明において、「20℃における水への溶解度が100質量%以上の有機溶剤」とは、有機溶剤5gと水5gとを攪拌容器に入れ、20℃で5分間振とうさせた後、得られる混合液の状態を肉眼で観察した際に、混合液に濁りや相分離がなく、均一の状態である有機溶剤をいう。
反応溶媒(b)は、上記有機溶剤(b−1)を、該反応溶媒(b)の合計質量を基準として、30質量%以上、好ましくは50〜100質量%、さらに好ましくは80〜100質量%、特に好ましくは95〜100質量%含有する反応溶媒である。
重合性不飽和モノマー混合物(a)の共重合は、それ自体既知の方法により行なうことができるが、なかでも、有機溶剤中での溶液重合法が好適である。該溶液重合法による共重合法としては、例えば、重合性不飽和モノマー混合物(a)とラジカル重合開始剤の混合物を、反応溶媒(b)に溶解もしくは分散せしめ、通常、約80℃〜約200℃の温度で、1〜10時間程度撹拌しながら加熱することにより重合させる方法を挙げることができる。重合反応時において、反応溶媒(b)は、重合性不飽和モノマー混合物(a)100質量部を基準として、通常10〜300質量部、好ましくは30〜200質量部、さらに好ましくは50〜150質量部となる割合で使用することができる。
パーオキシベンゾエート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン等のパーオキシエステル類等の有機過酸化物系重合開始剤;2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、アゾクメン2,2’−アゾビスメチルバレロニトリル、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)等のアゾ系重合開始剤を挙げることができる。これらのラジカル重合開始剤の使用量は、特に限定されるものではないが、重合性不飽和モノマー混合物(a)100質量部を基準として、通常0.1〜15質量部、特に0.3〜10質量部の範囲内であることが望ましい。
酸価(mgKOH/g)=56.1×V×C/m
V:滴定量(ml)、
C:滴定液の濃度(mol/l)、
m:試料の固形分重量(g)。
で示される2価の基を、顔料分散用樹脂(A)の質量を基準として、一般に1〜70質量%、特に5〜60質量%、さらに特に10〜50質量%の範囲内の質量割合で含有することが好適である。
上記の如くして製造される顔料分散用樹脂(A)は、顔料(B)、及び必要に応じて、溶媒、顔料分散剤、その他の添加剤等と混合することによって顔料分散体とすることができる。
顔料(B)としては、例えば、アルミニウム、銅、亜鉛、真ちゅう、ニッケル、酸化アルミニウム、雲母、酸化チタンや酸化鉄で被覆された酸化アルミニウム、酸化チタンや酸化鉄で被覆された雲母、光輝性グラファイト等の光輝性顔料(B1);酸化チタン、亜鉛華、カーボンブラック、ベンガラ、モリブデンレッド、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリン系顔料、スレン系顔料、ペリレン系顔料、ジオキサジン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料等の着色顔料(B2);クレー、カオリン、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、アルミナホワイト等の体質顔料(B3)等が挙げられ、これらはそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。また、これらの顔料は、それ自体既知の表面処理、例えば酸処理、塩基処理、カップリング剤処理、プラズマ処理、酸化処理、還元処理等が施されたものであってもよい。
料を使用する場合、顔料分散用樹脂(A)は、得られる塗膜の外観に優れる観点から、重合性不飽和モノマー混合物(a−1)の共重合体及び/又は重合性不飽和モノマー混合物(a−3)の共重合体であることが好ましく、重合性不飽和モノマー混合物(a−3)の共重合体であることがさらに好ましい。
上記の如くして調製される顔料分散体は、塗料用バインダ樹脂、及び必要に応じて、溶媒、硬化触媒、ポリマー微粒子、紫外線吸収剤、光安定剤、増粘剤、塩基性中和剤、塗面調整剤、酸化防止剤、シランカップリング剤等の塗料添加剤と混合することによって塗料組成物とすることができる。なかでも、該塗料組成物は水性塗料であることが好ましい。
N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレートのアミン類付加物等の含窒素重合性不飽和モノマー;アリル(メタ)アクリレ−ト、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレ−ト等の重合性不飽和基を1分子中に2個以上有する重合性不飽和モノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルプロピル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有重合性不飽和モノマー;分子末端がアルコキシ基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート;2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホエチルメタクリレート等のスルホン酸基を有する重合性不飽和モノマー;これらスルホン酸基を有する重合性不飽和モノマーのナトリウム塩やアンモニウム塩;2−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、2−メタクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート等のリン酸基を有する重合性不飽和モノマー;2−ヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロイルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等の紫外線吸収性官能基を有する重合性不飽和モノマー;4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−クロトノイル−4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等の紫外線安定性重合性不飽和モノマー;アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、アセトアセトキシエチルメタクリレート、ホルミルスチロール、4〜7個の炭素原子を有するビニルアルキルケトン(例えば、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン)等のカルボニル基を有する重合性不飽和モノマー;3級アミノ基、4級アンモニウム塩基等のカチオン性官能基を有する重合性不飽和モノマー等が挙げられる。これら重合性不飽和モノマー(a2−2)はそれぞれ単独でもしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
gKOH/g、特に10〜100mgKOH/g、さらに特に15〜70mgKOH/gの範囲内がの酸価を有することが好ましい。
ル酸と炭素数2〜8の2価アルコールとのモノエステル化物のε−カプロラクトン変性体;N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、アリルアルコール、分子末端が水酸基であるポリオキシエチレン鎖を有する(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらのモノマーはそれぞれ単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
ル酸を用いることが好ましい。
を使用することもできる。これらの内、反応性アニオン性乳化剤を使用することが好ましい。
水性媒体に分散して得られるモノマー乳化物として滴下することが望ましい。この場合におけるモノマー乳化物の粒子径は特に制限されるものではない。
N4型」(商品名、ベックマン・コールター社製)を用いることができる。
を包含し、脂環式構造は主として4〜6員環構造であることが好ましい。脂環族多塩基酸としては、例えば、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、3−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、4−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、1,3,5−シクロヘキサントリカルボン酸等の脂環族多価カルボン酸;該脂環族多価カルボン酸の無水物;該脂環族多価カルボン酸の炭素数1〜4の低級アルキルのエステル化物等が挙げられる。上記脂環族多塩基酸はそれぞれ単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。上記脂環族多塩基酸としては、形成塗膜の平滑性の観点から、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物を用いることが好ましく、なかでも、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸及び/又は1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物を用いることがより好ましい。
エチル)テレフタレート等のエステルジオール類;ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール等のポリエーテルジオール類;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、ジグリセリン、トリグリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌル酸、ソルビトール、マンニット等の3価以上のアルコール;これらの3価以上のアルコールにε−カプロラクトン等のラクトン類を付加させたポリラクトンポリオール類等が挙げられる。
シアネート等の芳香族ジイソシアネート類;リジントリイソシアネート等の3価以上のポリイソシアネート等の有機ポリイソシアネートそれ自体;これらの各有機ポリイソシアネートと多価アルコール、低分子量ポリエステル樹脂もしくは水等との付加物;これらの各有機ポリイソシアネート同士の環化重合体(例えば、イソシアヌレート)、ビウレット型付加物等が挙げられる。これらのポリイソシアネート化合物はそれぞれ単独で又は2種以上混合して使用することができる。
樹脂(D1)及び/又はポリイソシアネート化合物(D2)を含有することが好ましい。
ンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルエーテルジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、4,4′−ビフェニレンジイソシアネート、3,3′−ジメチル−4,4′−ビフェニレンジイソシアネート、ビス(4−イソシアナトフェニル)スルホン、イソプロピリデンビス(4−フェニルイソシアネート)等の芳香族ジイソシアネート化合物;及びこれらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;トリフェニルメタン−4,4′,4″−トリイソシアネート、1,3,5−トリイソシアナトベンゼン、2,4,6−トリイソシアナトトルエン、4,4′−ジメチルジフェニルメタン−2,2′,5,5′−テトライソシアネート等の1分子中に3個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート類;及びこれらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物;エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブチレングリコール、ジメチロールプロピオン酸、ポリアルキレングリコール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール等のポリオールの水酸基にイソシアネート基が過剰量となる比率でポリイソシアネート化合物を反応させてなるウレタン化付加物;及びこれらのポリイソシアネートのビューレットタイプ付加物、イソシアヌレート環付加物等が挙げられる。
ル、3,5−ジメチルピラゾール、3−メチルピラゾール、4−ベンジル−3,5−ジメチルピラゾール、4−ニトロ−3,5−ジメチルピラゾール、4−ブロモ−3,5−ジメチルピラゾール、3−メチル−5−フェニルピラゾール等のピラゾール又はピラゾール誘導体;イミダゾール、ベンズイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール等のイミダゾールまたはイミダゾール誘導体;2−メチルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリン等のイミダゾリン誘導体等が挙げられる。好ましいブロック剤としては、オキシム系のブロック剤、活性メチレン系のブロック剤、ピラゾール又はピラゾール誘導体が挙げられる。
顔料分散用樹脂(A):0.5〜30質量部、好ましくは1〜20質量部、さらに好まし
くは2〜10質量部、
顔料(B):2〜70質量部、好ましくは5〜50質量部、さらに好ましくは8〜40質
量部、
水酸基含有樹脂(C):40〜90質量部、好ましくは50〜85質量部、さらに好まし
くは60〜80質量部。
硬化剤(D):10〜60質量部、好ましくは15〜50質量部、さらに好ましくは20
〜40質量部。
媒であることが好ましく、炭素数7〜14のアルコール系溶媒であることがさらに好ましい。炭素数7〜14のアルコール系溶媒としては、例えば、1−オクタノール、2−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、エチレングリコールモノ2−エチルヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノn−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノn−ブチルエーテルを好適に使用することができる。
本発明の塗料組成物を塗装することができる被塗物は、特に限定されるものではなく、例えば、乗用車、トラック、オートバイ、バス等の自動車車体の外板部;自動車部品;携帯電話、オーディオ機器等の家庭電気製品の外板部等を挙げることができ、なかでも、自動車車体の外板部及び自動車部品が好ましい。
上記の如き被塗物に対する本発明の塗料組成物の塗装方法は、特に限定されるものではなく、例えば、エアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、回転霧化塗装、カーテンコート塗装等が挙げられ、これらの塗装方法でウエット塗膜を形成せしめることができる。これらの塗装方法は、必要に応じて、静電印加されていてもよく、なかでも、回転霧化方式の静電塗装及びエアスプレー方式の静電塗装が好ましく、回転霧化方式の静電塗装が特に好ましい。本発明の塗料組成物の塗布量は、被塗物の用途等により変えることができるが、硬化膜厚として、通常5〜50μm、特に8〜40μm、さらに特に10〜30μm程度となる量が好ましい。
着塗装及び/又は中塗り塗装が施された被塗物上に、本発明の塗料組成物を塗装し、形成される塗膜を硬化させることなく、該未硬化の塗膜上にクリヤー塗料を塗装した後、該未硬化塗膜とクリヤー塗膜を同時に加熱硬化させる2コート1ベーク方式を用いて、複層塗膜を形成せしめることができる。なお、上記未硬化塗膜には、指触乾燥状態の塗膜及び半硬化乾燥状態の塗膜が包含される。
輝性顔料、染料等を含有させることができ、さらに体質顔料、紫外線吸収剤、光安定化剤、消泡剤、増粘剤、防錆剤、表面調整剤等を適宜含有せしめることができる。
製造例1
反応容器に、「PLACCEL FM2D」(ダイセル化学工業社製、商品名、2−ヒドロキシエチルメタクリレート1モルにε−カプロラクトン2モルを付加したモノマー)358部を入れ、反応液中に乾燥空気をバブリングさせながら、50〜60℃で五酸化りん63.9部を少量ずつ加えた。全量添加後、60℃で5時間熟成し、脱イオン水9.0部を加え、さらに80℃にて5時間熟成を行い、重合性不飽和モノマー(m−6−1)を得た。
反応容器に、「PLACCEL FM1」(ダイセル化学工業社製、商品名、2−ヒドロキシエチルメタクリレ−ト1モルにε−カプロラクトン1モルを付加したモノマー)244部、塩化第二スズ1.44部及びハイドロキノンモノメチルエーテル(MEHQ)0.18部を入れ、空間部分を窒素置換した後、40℃以下に保ちながらプロピレンオキサイド116部を圧入し、1時間熟成を行った。
反応容器に、「ブレンマーPE−200」(日本油脂社製、商品名、ポリエチレングリコールモノメタクリレート)398部、ε−カプロラクトン114部、モノブチル錫オキサイド0.008部及びMEHQ 0.3部を入れ、反応液中に乾燥空気をバブリングさせながら、昇温を開始し、反応温度を120℃一定に保持した。内容物をサンプリングし、ガスクロマトグラフにより、未反応のε−カプロラクトン量を定量しながら、反応率95%を超えたところで冷却した。
反応容器に、「HEAA」(興人社製、商品名、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド)115部、ε−カプロラクトン228部、モノブチル錫オキサイド0.00686部及びMEHQ 0.258部を入れ、反応液中に乾燥空気をバブリングさせながら、昇温を開始する。反応温度を120℃一定に保つ。内容物をサンプリングし、ガスクロマトグラフにより、未反応のε−カプロラクトン量を定量しながら、反応率95%を超えたところで冷却した。
.9部を少量ずつ加えた。全量添加後、60℃で5時間熟成し、脱イオン水9.0部を加え、さらに80℃にて5時間熟成を行い、重合性不飽和モノマー(m−6−4)を得た。
製造例5
反応容器に、「PLACCEL FM2D」(ダイセル化学工業社製、商品名、2−ヒドロキシエチルメタクリレート1モルにε−カプロラクトン2モルを付加したモノマー)358部を入れ、反応液中に乾燥空気をバブリングさせながら、ピリジン共存下でメタンスルホニルクロリド115部と0℃で10時間反応させ、得られた混合物を水で洗浄した。次に、40%亜硫酸ナトリウム水溶液1000部を加えて激しく攪拌して反応させた後、硫酸で中和し、得られた混合物を水で洗浄して、重合性不飽和モノマー(m−8−1)を得た。
実施例1
温度計、サーモスタット、撹拌装置、還流冷却器、窒素導入管及び滴下装置を備えた反応容器に、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(水酸基を含有せず、20℃における水への溶解度が100質量%以上)120部を入れ、110℃に加熱し、同温度に保持しつつ、「PLACCEL FM2D」(ダイセル化学工業社製、商品名、ヒドロキシエチルメタクリレート1モルにε−カプロラクトン2モルを付加したモノマー)30部、「ライトエステルP−1M」(共栄社化学社製、商品名、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート)10部、スチレン30部、シクロヘキシルメタクリレート30部及びt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート6部からなるモノマー混合物106部を4時間を要して滴下し、滴下終了後1時間攪拌熟成を行なった。その後、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート1部とジプロピレングリコールジメチルエーテル30部とからなる重合開始剤溶液を1時間かけて滴下し、滴下終了後1時間攪拌熟成して、固形分濃度39%の顔料分散用樹脂溶液(A−1)を得た。得られた顔料分散用樹脂の酸価は125mgKOH/g、水酸基価は45mgKOH/g、数平均分子量は20,000であった。
実施例1において、配合割合を下記表1に示す配合割合とする以外は、実施例1と同様にして、固形分濃度39%の顔料分散用樹脂溶液(A−2)〜(A−23)を得た。得られた顔料分散用樹脂溶液(A−2)〜(A−23)の酸価、水酸基価及び数平均分子量を実施例1の顔料分散用樹脂溶液(A−1)と併せて下記表1に示す。なお、下記表1における各重合性不飽和モノマーの量は固形分量である。
(注2)N,N−ジメチル−β−メトキシプロピオンアミド: 水酸基を含有せず、20℃における水への溶解度が100質量%以上。
(注3)N,N−ジメチル−β−オクトキシプロピオンアミド: 水酸基を含有せず、20℃における水への溶解度が100質量%未満。
(注4)ジブチルエーテル: 水酸基を含有せず、20℃における水への溶解度が100質量%未満。
(注5)プロピレングリコールモノメチルエーテル: 水酸基を含有し、20℃における水への溶解度が100質量%以上。
(注6)PLACCEL FM3: ダイセル化学工業社製、商品名、2−ヒドロキシエチルメタクリレート1モルにε−カプロラクトン3モルを付加したモノマー。
(注7)Phosmer PE: ユニケミカル社製、商品名、アシッドホスホオキシポリオキシエチレングリコールモノメタクリレート。
(注8)Phosmer PP: ユニケミカル社製、商品名、アシッドホスホオキシポリオキシプロピレングリコールモノメタクリレート。
製造例6
温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却器、窒素導入管及び滴下装置を備えた反応容器に、脱イオン水130部及びアクアロンKH−10(注9)0.52部を仕込み、窒素気流中で撹拌混合し、80℃に昇温した。次いで下記のモノマー乳化物(1)のうちの全量の1%量及び6%過硫酸アンモニウム水溶液5.3部を反応容器内に導入し80℃で15分間保持した。その後、残りのモノマー乳化物(1)を3時間かけて、同温度に保持した反応容器内に滴下し、滴下終了後1時間熟成を行なった。その後、下記のモノマー乳化物(2)を1時間かけて滴下し、1時間熟成した後、5%ジメチルエタノールアミン水溶液40部を反応容器に徐々に加えながら30℃まで冷却し、100メッシュのナイロンクロスで濾過しながら排出し、平均粒子径100nm(サブミクロン粒度分布測定装置「COULTER N4型」(ベックマン・コールター社製、商品名)を用いて、脱イオン水で希釈し20℃で測定した)、固形分濃度30%の水分散性水酸基含有アクリル樹脂(C1−1)を得た。得られた水酸基含有アクリル樹脂は、酸価が33mgKOH/g、水酸基価が25mgKOH/gであった。
下記表2に示す配合とする以外、製造例6と同様に操作し、水分散性水酸基含有アクリル樹脂(C1−2)〜(C1−5)を得た。
製造例11
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器及び水分離器を備えた反応容器に、トリメチロールプロパン109部、1,6−ヘキサンジオール141部、ヘキサヒドロ無水フタル酸126部及びアジピン酸120部を仕込み、160℃から230℃の間を3時間かけて昇温させた後、230℃で4時間縮合反応させた。次いで、得られた縮合反応生成物にカルボキシル基を付加するために、さらに無水トリメリット酸38.3部を加え、170℃で30分間反応させた後、2−エチル−1−ヘキサノール(20℃において100gの水に溶解する質量:0.1g)で希釈し、固形分濃度70%である水酸基含有ポリエステル樹脂溶液(C2−1)を得た。得られた水酸基含有ポリエステル樹脂は、酸価が46mgKOH/g、水酸基価が150mgKOH/g、重量平均分子量が6,400であ
った。原料組成において、酸成分中の脂環族多塩基酸の合計含有量は、該酸成分の合計量を基準として46モル%であった。
温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器及び水分離器を備えた反応容器に、トリメチロールプロパン111部、1,6−ヘキサンジオール143部、ヘキサヒドロ無水フタル酸50部、イソフタル酸100部及びアジピン酸106部を仕込み、160℃から230℃の間を3時間かけて昇温させた後、230℃で4時間縮合反応させた。次いで、得られた縮合反応生成物にカルボキシル基を付加するために、さらに無水トリメリット酸38部を加え、170℃で30分間反応させた後、2−エチル−1−ヘキサノール(20℃において100gの水に溶解する質量:0.1g)で希釈し、固形分濃度70%である水酸基含有ポリエステル樹脂溶液(C2−2)を得た。得られた水酸基含有ポリエステル樹脂は、酸価が46mgKOH/g、水酸基価が151mgKOH/g、重量平均分子量が6,100であった。原料組成において、酸成分中の脂環族多塩基酸の合計含有量は、該酸成分の合計量を基準として17モル%であった。
希釈溶剤の2−エチル−1−ヘキサノールを、エチレングリコールモノn−ブチルエーテル(20℃において100gの水に溶解する質量:無限)に変更する以外は、製造例11と同様にして、ポリエステル樹脂溶液(C2−3)を得た。
実施例20
攪拌混合容器内において、アルミニウム顔料ペースト「GX−180A」(旭化成メタルズ社製、商品名、金属含有量74%)19部、2−エチル−1−ヘキサノール(20℃において100gの水に溶解する質量:0.1g)35部、実施例1で得た顔料分散用樹脂溶液(A−1)10部及び2−(ジメチルアミノ)エタノール0.2部を均一に混合して、顔料分散体を得た。
実施例20において、配合組成を下記表3に示す通りとする以外は、実施例20と同様にして、pH8.0、固形分23%、20℃におけるフォードカップNo.4による粘度が40秒の水性塗料組成物(X−2)〜(X−26)及び(X−28)〜(X−31)を得た。
攪拌混合容器内において、アルミニウム顔料ペースト「GX−180A」(旭化成メタルズ社製、商品名、金属含有量74%)19部、2−エチル−1−ヘキサノール(20℃において100gの水に溶解する質量:0.1g)35部、実施例9で得た顔料分散用樹脂溶液(A−9)10部及び2−(ジメチルアミノ)エタノール0.2部を均一に混合して、顔料分散体を得た。
得たポリエステル樹脂溶液(C2−1)57部、上記の顔料分散体64部及び「サイメル325」(日本サイテックインダストリーズ社製、商品名、メラミン樹脂、固形分80%)37.5部を均一に混合し、さらに、ウレタン会合型増粘剤(商品名「UH−752」、(株)ADEKA製)、2−(ジメチルアミノ)エタノール及び脱イオン水を加えてpH8.0、固形分23%、20℃におけるフォードカップNo.4による粘度が40秒の水性塗料組成物(X−27)を得た。
(注11)バイヒジュールVPLS2310: 商品名、住化バイエルウレタン株式会社製、ブロック化ポリイソシアネート化合物、固形分38%。
上記実施例20〜46及び比較例5〜8で得られた水性塗料組成物(X−1)〜(X−31)について、以下のようにしてそれぞれ試験板を作製し、評価試験を行なった。
(試験用被塗物の作製)
りん酸亜鉛処理された冷延鋼板に「エレクロンGT−10」(商品名、関西ペイント社製、熱硬化性エポキシ樹脂系カチオン電着塗料)を乾燥膜厚20μmになるように電着塗装し、170℃で30分間加熱して硬化させてから、その上に中塗り塗料「TP−65−2」(商品名、関西ペイント社製、ポリエステル樹脂・アミノ樹脂系有機溶剤型中塗り塗料)を乾燥膜厚35μmになるように塗装し、140℃で30分間加熱して硬化させて試験用被塗物とした。
上記試験用被塗物に上記実施例1で得た水性塗料組成物(X−1)を、回転霧化型のベル型静電塗装機を用いて、乾燥膜厚15μmとなるように塗装し、2分間放置後、80℃で3分間プレヒートを行なった。次いで、その未硬化の塗面上に「マジクロンKINO−1210」(商品名、関西ペイント社製、アクリル樹脂系有機溶剤型上塗りクリヤー塗料)を乾燥膜厚35μmとなるように塗装し、7分間放置した後、140℃で30分間加熱してこの両塗膜を同時に硬化させることにより試験板を作製した。
実施例48〜73、比較例9〜12
実施例47における水性塗料組成物(X−1)を、下記表4に示した水性塗料組成物とする以外は、実施例47と同様にして実施例48〜73及び比較例9〜12の試験板を作製した。
上記実施例47〜73及び比較例9〜12で得られた各試験板について、下記の試験方法により評価を行なった。評価結果を下記表4に示す。
(試験方法)
層間付着性: 試験板の複層塗膜を素地に達するようにカッターで格子状に切り込み、大きさ2mm×2mmのゴバン目を100個作る。続いて、その表面に粘着セロハンテープを貼着し、20℃においてそのテープを急激に剥離した後のゴバン目塗膜の残存状態を調べ、下記の基準で評価した。
◎: ゴバン目塗膜が100個残存し、カッターの切り込みの縁において塗膜の小さな
フチカケが生じていない。
○: ゴバン目塗膜が100個残存するが、カッターの切り込みの縁において塗膜の小
さなフチカケが生じている。
△: ゴバン目塗膜が90〜99個残存する。
×: ゴバン目塗膜の残存数が89個以下である。
耐水性: 試験板を40℃の温水に240時間浸潰し、引き上げ、室温で12時間乾燥してから、上記の層間付着性と同様にして試験を行なった。なお、評価基準も同じである。
外観: 多角度分光測色計「MA−68II」(商品名、X−Rite社製)を用いて、各試験板の塗膜面を測色し、光の入射角を45度としたときの、正反射光から15度及び110度の角度の各L*値を測定した。次に、この受光角15度のL*値と受光角110度のL*値から、下記の式によってフリップフロップ値を求めた。
フリップフロップ値=受光角15度のL*値/受光角110度のL*値。
フリップフロップ値が大きいほど、観察角度(受光角)によるL*値(明度)の変化が大きく、塗膜外観が優れていることを示す。
Claims (10)
- 下記の重合性不飽和モノマー混合物(a−1)〜(a−4):
重合性不飽和モノマー混合物(a−1):下記一般式(I)
(式中、R1は炭素数1〜10のアルキレン基を表し、mは1〜30の整数であり、m個の繰り返し単位
は互いに同じであっても又は互いに異なっていてもよい)
で示される2価の基を含有する重合性不飽和モノマー(m−1)、リン酸基含有重合性不飽和モノマー(m−2)、並びに該重合性不飽和モノマー(m−1)及び(m−2)以外の重合性不飽和モノマー(m−3)の混合物;
重合性不飽和モノマー混合物(a−2):上記一般式(I)で表される2価の基を含有する重合性不飽和モノマー(m−1)、スルホン酸基含有重合性不飽和モノマー(m−4)、並びに該重合性不飽和モノマー(m−1)及び(m−4)以外の重合性不飽和モノマー(m−5)の混合物;
重合性不飽和モノマー混合物(a−3):上記一般式(I)で表される2価の基及びリン酸基を含有する重合性不飽和モノマー(m−6)、並びに該重合性不飽和モノマー(m−6)以外の重合性不飽和モノマー(m−7)の混合物;
重合性不飽和モノマー混合物(a−4):上記一般式(I)で表される2価の基及びスルホン酸基を含有する重合性不飽和モノマー(m−8)、並びに重合性不飽和モノマー(m−8)以外の重合性不飽和モノマー(m−9)の混合物;
から選ばれる重合性不飽和モノマー混合物(a)を、水酸基を含有せず且つ20℃における水への溶解度が100質量%以上である有機溶剤(b−1)を、反応溶媒の合計質量を基準として、少なくとも30質量%以上含んでなる反応溶媒(b)中で共重合せしめることを特徴とする、上記一般式(I)で表される2価の基とリン酸基及び/又はスルホン酸基とを含有する顔料分散用樹脂(A)の製造方法。 - 顔料分散用樹脂(A)が、一般式(I)で表される2価の基を、顔料分散用樹脂(A)の質量を基準として、1〜70質量%の範囲内の割合で含有する請求項1に記載の方法。
- 顔料分散用樹脂(A)が、30〜200mgKOH/gの範囲内の酸価を有する請求項1又は2に記載の方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法によって製造される顔料分散用樹脂(A)。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法によって製造される顔料分散用樹脂(A)及び顔料(B)を含有することを特徴とする顔料分散体。
- 請求項5に記載の顔料分散体、水酸基含有樹脂(C)及び硬化剤(D)を含有することを特徴とする水性塗料組成物。
- 水酸基含有樹脂(C)及び硬化剤(D)の合計樹脂固形分100質量部を基準として、顔料分散用樹脂(A)0.5〜30質量部、顔料(B)2〜70質量部、水酸基含有樹脂(C)40〜90質量部、及び硬化剤(D)10〜60質量部を含有する請求項6記載の水性塗料組成物。
- 請求項6又は7に記載の水性塗料組成物が塗装された物品。
- 被塗物上に、請求項6又は7に記載の水性塗料組成物を塗装し、得られる未硬化の塗膜上にクリヤー塗料を塗装した後、加熱して両塗膜を同時に硬化させることを特徴とする複層塗膜形成方法。
- 請求項9に記載の複層塗膜形成方法により塗装された物品。
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