JPH02255807A - 酸化架橋性水稀釈性結合剤及びその製造方法 - Google Patents

酸化架橋性水稀釈性結合剤及びその製造方法

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JPH02255807A
JPH02255807A JP1171762A JP17176289A JPH02255807A JP H02255807 A JPH02255807 A JP H02255807A JP 1171762 A JP1171762 A JP 1171762A JP 17176289 A JP17176289 A JP 17176289A JP H02255807 A JPH02255807 A JP H02255807A
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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】 本発明は、化学的に結合されたカルボキシレート基及び
酸化乾燥性オレフィン性不飽和炭化水素基を含む、酸化
的酸化架橋性、水稀釈性結合剤、これら結合剤の製造方
法及びその塗料並びに被覆及び封止用コンパウンドとし
ての用途に関するものである。
アルキド樹脂を基材どする酸化乾燥性水溶性結合剤は公
知である(例えば西ドイツ特許第1,669.141号
及びヨーロッパ特許公開明細書第2.488号及びここ
に引用される文献参照)。
これらの結合剤から生成される塗料は、通常そのフィル
ムとしての良好な光学的及び機械的特性に特徴がある。
しかしながら、これらの製品の1つの欠点は、基本とな
るポリエステル構造のため、中性水溶液中でけん化され
易い点にある。貯蔵条件下で、この製品は、相分離を起
こし、沈でんを生じる。またかかる水性アルキド樹脂に
おいて、より短かい乾燥時間を得ることが望まれる。
かかる結合剤1つの代替品は、純粋に物理的に乾燥し、
そして極めて速い乾燥及び優れた貯蔵安定性に特徴があ
る重合体結合剤である[例えば西ドイツ特許公開明細書
第3.209.421号、ヨーロッパ特許公開明細書第
95.263号、G、Y、タラク(Talak) 、S
 、 P 、ポンチイス(P ont is)、ペイン
ト&レジン(Paint &  Re5in)12/8
3.34頁以下参照]。しかしながら、これらの製品は
、塗膜が光学的に劣り、そして化学的架橋結合の欠如に
より耐溶媒性を殆んど有しない欠点を持つ。
こ41らの系を外的影響に対し一層耐久性にするために
、室温で乾燥するポリアクリ1−一層を酸化架橋性成分
を用い、例えばグリシジル共重合体と乾燥性脂肪酸との
反応(例えば英国特許第793゜776号及び同第1.
227.398号)、または乾性脂肪酸によるOH官官
能性重重6体のエステル化(例えば西ドイツ特許公開明
細書第2728568号)により改質することが提案さ
れた。
しかしながら、これらの結合剤は、その価格並びにある
塗料技術的欠点、例えば遅い乾燥及び上塗りした塗膜が
表面からはがれる顕著な傾向により塗料を上塗りする場
合に生じる問題のために地位を得ることができなかった
更に、かかる結合剤は、水希釈系に用いるに適していな
い。
従って、塗膜が良好な光学特性紮有し且つ塗膜の迅速な
物理的乾燥を保証し、加えて酸化架橋を起こり2、水性
系中で用いることができ、けん化抵抗性であり、且′つ
貯蔵安定性があり、加えてその水性で、中性の状態にお
いC極めて低い有機溶媒の比率、好ましくは10%以下
を含む結合剤を提供することが本発明の目的である。
この問題は、共重合可能な無水物及び他のオレフィン性
不飽和単量体、例えば(メタ)アクリル酸誘導体、芳香
族ビニル化合物、ビニルエステルまたはビニルエーテル
の無溶媒条件下」−たは有機溶液中でのラジカル共重合
により共重合体を生成させ、この共重合体を続いて酸化
乾燥性−画アルコール及び場合によっては低分子量−価
アルコールで改質し、この改質に続いて存在するカルボ
キシル基の少なくとも部分的中和を行うことにより解決
し得る。一つの特別の態様においては、改質後に存在す
るカルボキシル基の一部をエポキシド基を含む化合物と
反応させ、結合剤の特性を変えることができる。生じた
結合剤は、残ったカルボキシル基の部分的または完全な
中和後に水で希釈することができる。
本発明は実質的に、改質された分子量範囲M w6.0
00〜160.000を有するオレフィン性不飽和化合
物の共重合体であり、 a)固形分100g当り総計で60−250ミリ当量の
化学的に結合されたカルボキシル基、その10〜100
%は中和されていて共重合体を水稀釈可能ならしめてい
る、及び b)15〜50重量%の範囲で存在する化学的に結合し
た式−〇−Hの基、ここにRは分子1約166を有し、
且つ炭素原子12〜22個を含むオレフィン性モノ及び
/またはポリ不飽和脂肪族炭化水素基を表わす、 ことを特徴とする酸化架橋性、水希釈、性結合剤に関す
るものである。
また本発明は、a)オレフィン性不飽和ジカルボン酸無
水物と他のオレフィン性不飽和単量体とのラジカル共重
合により、Mw5000〜Mw8o、oooの分子量を
有し、且つ式 %式% に対応する分子内無水カルボン酸単位を有する共重合体
を調製し、 b)続いてこの共重合体中に存在する酸無水物基の少な
くとも50%を式 に対応する不飽和のm個アルコールと反応させて無水物
環を開環させてエステルを生成させ、随意に無水物基の
50%までを184以下の分子量を有する一価飽和アル
コールとの同様な反応を上記反応の前、同時または後に
行い、そしてC)随意にカルボキシル基の一部を有機エ
ポキシ化合物と反応させた後、b)の反応生成物中の遊
離カルボキシル基の1ON100%(ここに「10〜1
00%」は、エポキシ化合物との反応後に存在するカル
ボキシル基の数に関する)を塩基により中和しカルボン
酸塩に転化することからなる、結合剤の製造方法にも関
する。
また本発明は、これらの結合剤の水希釈性の塗料及び積
層用コンパウンドへの使用に関するものである。
本発明による工程a)で製造される共重合体は、ゲル浸
透クロマトグラフィーにより測定した際に5000〜8
0,000、好ましくは10.00o 〜so、ooo
の分子量M w 、及び240〜1960、好ましくは
320〜980の無水物当量重量を有する。「無水物当
量重量」は、重合により導入された分子内酸無水物基1
モルに対応するりで示した重量を意味する。
工程a)における共重合体の製造は、オレフィン性不飽
和分子内無水ジカルボン酸といずれかの他のエチレン性
不飽和単量体とのラジカル共重合により行う。
この共重合は、好ましくは i)共重合可能な無水ジカルボン酸、例えば無水イタコ
ン酸または無水マレイン酸、好ましくは無水マレイン酸
5〜40重量部、 ii)芳香族ビニル化合物、芳香族インプロペニル化合
物、ビニルエステル、ビニルエーテル、アルコール部分
中に炭素原子1〜6個を有するメタクリル酸エステル及
びこれらの混合物から選ばれる単量体40〜95重量部
、並びに 1ii)アルコール部分中に炭素原子1〜18個を含む
アクリル酸エステル、アルコール部分中に炭素原子7〜
18個を含むメタクリル酸エステル及びこれらの混合物
から選ばれる単量体0〜50重量部、からなる単量体混
合物を用いて行う。
次のものは、群ii)からの適当な単量体の例である:
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、芳香
環上でC,−C,アルキル基で置換されt;スチレン、
酢酸ビニル、ブチルビニルエーテル、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メ
タクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−ヘキシル及び
メタクリル酸シクロヘキシル。
次のものは群in)からの適当な単量体の例であるニア
クリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イ
ソブチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル1lin
−ペンチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ヘキ
シル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸n−
オクチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−フェニ
ルエチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸ステアリル
、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸n−オクチ
ル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ラ
ウリル、メタクリル酸カプリン及びメタクリル酸ステア
リル。
本発明による方法の工程a)においては、下記の%を合
計すると100になる次の組成の単量体混合物が共重合
体の製造に好ましく用いられる:i)無水マレイン酸1
0〜30重量%、if)スチレン、ビニルトルエン、メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリ
ル酸イソブチル、メタクリル酸ローヘキシル、メタクリ
ル酸シクaヘキシル65〜90!i量%及び1ii)ア
クリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、
アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリル
酸2〜フエニルエチル、メタクリル酸2−エチルヘキシ
ル、メタクリル酸ステアリル、メダクリル酸ラウリル、
メタクリル酸カプリン0〜25重量%。
共重合体の製造は、有機溶液中または無溶媒で単量体混
合物のラジカル共重合により行う。有機溶媒は、好まし
くは共重合体から製造される塗料が≦lO%の溶媒を含
む量で本工程中に加えるか、或いはまた本工程中に加え
た溶媒の一部を、塗料完成品が上記の低い溶媒含有量を
有するように、樹脂溶融物から引き続き留去し得る。
適当な溶媒には、例えばジメチルジグリコール、ジメチ
ルプロピレングリコール、N〜メチルピロリドン、メチ
ルイソブチルケトン及びアセトンがある。またある量の
水に不溶性の溶媒、例えば酢酸ブチル、酢酸メトキシグ
ロビル、溶媒ナフサ、ホワイト・スピリット、キシレン
またはトルエンも加え得る。
用いる開始剤は、0.5〜No重量%の有機過酸化物例
えば過酸化ジベンゾイル、過酸化ジ−t−ブチル、1−
ブチル−パーオキシ−2−エチルヘキサノエート(t−
ブチルパーオクトエート)、過酸化ジデカノイル及びア
ゾ化合物例えばアゾジイソ酪酸ニトリルであり得る。
また所望の分子量を得るための分子量調節剤、例えばn
−ドデシルメルカプタンを0.01〜5重量の量で加え
得る。
共重合は一般に60〜160℃の温度で行う。
共重合は、通常溶媒及び随時単量体混合物の一部を反応
容器中に導入し、そしてこのものを必要な反応温度に加
熱することにより調製される少なくとも75%濃度の溶
液中で行うのが好ましい。
次に残りの単量体混合物及び開始剤を3〜6時間にわた
って連続的に加える。少なくとも溶媒の一部を重合が完
了しt;後に留去し得る。
本発明による方法の好適な態様においては、分子内無水
物基を含む上記で調製される共重合体を、工程1) )
において酸化乾燥し得る一部アルコールと反応させるこ
とにより少なくとも50%、好ましくは少なくとも85
%の無水物基を開環エステル化させて半エステルに転化
し、そして50%よで、好ま1.<は15%までの無水
物基を随時この改質反応の前、中及び/1:たは後に低
分子量の飽和−価アルコールと反応させるこ七lこより
半ニスチルに転化する。
酸化乾燥し得る一部アルコールは、X83以Eの分子量
を有し、そして式 式中、Rは、既に上に示した意味を有し、そして好まし
2くは炭素原子14〜18個を含むオレフィン性モノ不
飽和またはポリ不飽和脂肪族炭化水素基を表わす、 に対応するオレフィン性モノ不飽和またはポリ不飽和−
価アルコールである。
このタイプの適当なアルコールの例には、ラウリルアル
コール、オレイルアルコール、リルイルアルつ一ル、リ
ル−ルアルコール、エライジルアルコール、ガドレイル
アルコール、アラキドンアルコール、エルカアルコール
、エルバノドンアルコール及びこれらアルコールの混合
物が含まれるつ 好適なアルコールは、天然油例えば大豆油またはあまに
油からエステル転位及び水添により得られる脂肪アルコ
ール混合物、例えば@ Ocenol  110/13
0または@0cenol l 50/ l 70(He
nke1社製品)テアル。
半エステル生成は、通常共重合体の製造後に、アルコー
ルまたはアルコール混合物を前もって存在する溶媒を部
分的、または完全に除去した共重合体に加え、次に反応
混合物を100〜160°Cで2〜10時間か、または
全体の酸価が一定になるまで保持することにより行う。
上記の不飽和アルコールは、本発明による方法の工程b
)において、工程a)の共重合体中に存在する酸無水物
基の少なくとも50%、好ましくは少なくとも85%を
環を開いてエステル生成させて半エステル基に転化する
量で用い、即ち、本方法の工程b)における不飽和アル
コールのヒドロキシル基に対する無水物基のモル比は一
般にl二0.5〜1:1.好ましくはl:o、&5〜l
:lである。本発明による方法の工程b)を行っt;後
、得られる改質された共重合体は、一般に15〜50重
量%、好ましくは20〜40重量%の式 の化学的に結合された構造単位を含む。
得られる酸化乾燥性結合剤が水で希釈できることを確実
なものとするために、存在するカルボキシル基を適当な
塩基を用いる中和により少なくとも部分的にカルボン酸
塩基に転化する。
中和に用いる塩基は、水性の無機塩基例えば水酸化ナト
リウム、水酸化カリウムまたはアンモニアであり得るが
、有機アミン例えばトリメチルアミン、トリエチルアミ
ン、ジェタノールアミン、メチルジェタノールアミン、
ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン
、トリエタノールアミン及び2−アミノ−2−メチル−
1−プロパツール、並びにこれら及び他の中和剤の混合
物も適している。
中和は、例えば次の方法により行い得る:水及び中和剤
の混合物を40〜80℃に加熱し、そして熱い樹脂溶融
物または溶液を撹拌導入する。
また随時水で希釈されていてもよい中和剤を樹脂溶液に
直接加え、次に中和された樹脂溶液を水を加えることに
より必要な固体含有量に調整し得る。
中和反応は、存在するカルボキシル基の100%まで、
好ましくは20〜80%中和によりカルボン酸塩基に転
化する。
本発明による方法の他の特殊な態様においては、工@ 
a )からの共重合体中に存在する酸無水物基の50%
まで、好ましくは15%までを184以下の分子量を有
する一価の飽和アルコールと反応させ、既に上に示した
通りに開環してエステルを生成させる0、この反応は、
上記の不飽和−価アルコールとの反応と全く同様に行い
、そして不飽和アルコールを用いる改質の前、中または
後に行い得る。
この反応は、不飽和アルコールを用いる改質後に未だ存
在する酸無水物基の少なくとも95%、好ましくは10
0%を開環エステル生成を伴う反応により半エステル基
に転化するよう行うことが好ましい。低分子量の一価ア
ルコールは、できる限り完全な反応を保証するために過
剰に使用し得る。かかる場合、無水物基に対する一価ア
ルコール(酸化乾燥し得るアルコール+184以下の分
子量を有するm個飽和アルコール)中のヒドロキシル基
の当量比は、例えば1:l−1,25:1であり得る。
次のものは、184以下の分子量を有する適当な一価の
飽和アルコールである:メタノール、エタノール、プロ
パツール、n−ブタノール、n−ペンタノール、n−ヘ
キサノール、シクロヘキサノール、メチルグリコール、
エチルグリコール、ブチルグリコール、メトキシプロパ
ツール、メトキシプロパツール、ブトキシプロパノール
、メチルシフリコール、エチルジグリコール、ブチルジ
グリコール、メチルグリコレート、エチルグリコレート
、乳酸エチルまたはかかるアルコールの混合物。
本発明による方法のこの態様においては、工程中に加え
られる反応体の特性及び量比は生じる改質された共重合
体が15.〜50重量%、好ましくは20〜40重量%
の式 に対応する構造単位を含むように選ぶべきである。
最後に、本発明による方法のこの態様においては、存在
するカルボキシル基は再び中和により少なくとも部分的
に、好ましくは20〜80%の範囲でカルボン酸塩基に
転化する。
最後に示した184以下の分子量を有する一価アルコー
ルを用いる追加の改質法とも結合し得る本発明による方
法の他の態様においては、−価アルコールとの改質反応
後に、存在するカルボキシル基をエポキシド基を含む有
機化合物との反応により部分的にエステル基に転化する
。この目的に用いるエポキシドを有する化合物の量J二
関しては、これらのカルボキシル基を中和によりカルボ
ン酸塩基に転化した後に結合剤が水で希釈できるように
十分なカルボキシル基を未処理の状態で残すことを保証
することのみが必要である。本発明による方法のこの態
様においては、−価アルコールどの改質の反応後に存在
するカルボキシル基の70%まで、好ましくは50%ま
でを一般にエポキシ基を含む化合物と反応させる。
次のものは、エポキシ基を含む適当な有機化合物の例で
ある;モノエポキシド例えばスチレンオキシド、プロピ
レンオキシド、l、2−エポキシブタン、1.2−エポ
キシ−2−メチルプロパン、2.3−エポキシブタン、
スチレンオキシド、1゜2−エポキシ−3−7エノキシ
ブロバン、l−アリールオキシ−2,3−エポキシプロ
パン、シクロヘキセンオキシド、メチルグリシジルエー
テル、t−ブチルグリシジルエーテル、メタクリル酸グ
リシジル、バーサチン酸(versatie acid
)のグリシジルエステル(例えば@Caydura E
  I 01Shell化学)、デシルグリシジルエー
テルまたはこれら及び他のエポキシドの混合物。
カルボキシル基及びエポキシド間の反応を加速するため
に、通常の触媒例えば臭化テトラブチルアンモニウム、
塩化トリエチルベンジルアンモニウムまたは塩化テトラ
エチルアンモニウムを加え得る。
反応は一般に80〜150℃で3〜12時間行う。かく
てエポキシドで改質された酸化乾燥用共重合体を、既に
上記の通りにカルボキシル基の少なくとも部分的な中和
により水希釈性樹脂に転化し得る。
本発明による方法のすべての態様において、出発物質の
特性及び量比並びに中和の程度(−中和によりカルボン
酸塩基に転化されたカルボキシル基の%)を本発明によ
る結合剤が15〜50を量%、好ましくは20〜40重
量%の式 に対応する構造単位を含み、そして結合剤が固体100
9肖り10〜250ミリ当量、好ましくは80〜190
ミリ当量のカルボキシル基含有量を有することを保証し
、カルボキシル基の10〜100%、好ましくは20〜
80%を塩基との反応により中和し、即ちカルボン酸塩
基に転化するように設計する。カルボキシル基含有量に
関して上で示される数字は、かくて中和されない遊離カ
ルボキシル基及び中和されたカルボキシル基、即ちカル
ボン酸塩基の両方に関する。
水性の中和剤を用いる場合、本発明による結合剤は、一
般に水性分散体の状態で直接得られる。
必要に応じて、水性分散体の調製は公知の方法で無水物
中和反応後に行い得る。
水中での希釈性または分散性を補助するために、約0.
01〜2%の少量の界面活性物質を加え得る。
好ましくは20〜50!l量%の水性分散体として水性
状態で存在する結合剤は、未だ少量の有機溶媒(固形分
を基にして201!:t%まで、好ましくは10重量%
以下)を含有し得る。水性分散体は、他の添加剤を更に
用いずに透明塗料製造用のビヒクルとして直接使用し得
る。
しかしながら一般に、顔料及び通常の添加剤例えば乾燥
促進剤、酸化防止剤、皮張り防止剤、発泡防止剤、湿潤
剤、充填剤などを加える。
好適な乾燥促進剤には、公知の乾燥剤、即ち炭素原子6
〜18個を含む(環式)脂肪族モノカルボン酸と金属例
えばコバルト、マンガン、二・ンケル、クロム、亜鉛、
ジルコニウム、アルミニウム、カルシウム、バリウムま
たは鉛の塩がある。これらのものは、樹脂溶融物中に配
合するか、塗料の練合時に加えるか、または塗料完成品
に後で配合し得る。
顔料、添加剤及び酸化乾燥性共重合体は、公知の方法で
一緒に練合わせ塗料完成品を形成させる。
用いる粉砕装置は、例えばサンド・ミル、ビード・ミル
、ポール・ミルまたはスリー・ローラー・ミルであり得
る。
塗料完成品は、好ましくは10%より少ない揮発性有機
化合物を含み、そして通常30〜60%の固形分を有す
る。
酸化乾燥性共重合体は、プラスチック、金属、ガラス、
木材、紙、板紙及びセラミック用の水性の空気乾燥性コ
ンパウンド中に、または該コンパウンドとして使用し得
る。他の可能な用途には、織物または皮革印刷用インク
並びに紙、織物及び皮革含浸または強化剤への使用があ
る。
塗料組成物は、通常の技術例えばはけ塗り、浸漬、噴霧
、ナイフ塗り、流延及びローラー塗布により塗布し得る
本発明による系は、室温での使用に殊に適するが、乾燥
時間を減少させるために約60〜100℃での加熱によ
る強制乾燥を5〜30分間行うことができる。
次の実施例に示される重量部及び%に関するデータは、
特記せぬ限り不揮発性固体に関するものである。
実施例 l ジメチルジグリコール486gを撹拌機、冷却器及び加
熱装置を備え、且つ130℃に加熱した4Q入りの三ツ
ロフラスコ中に導入した。無水マイレン酸500 g 
s スチレン400g、メタクリル酸メチル900g及
びアクリル酸n−ブチル200gの混合物を3時間の間
に加え、そして同時にt−ブチルパーオクトエート(炭
化水素混合物中70%)71gを4時間にわたって加え
た。1時間の撹拌後にt−ブチルパーオクトエート5゜
6gを加え、そして混合物を再び2時間撹拌した。
次に@ocenol l 10/ l 30 (不飽和
脂肪アルコール、Henkel) l 2009を加え
、そして反応混合物を135℃に6時間保持した。得ら
れた樹脂溶融物86.5%を80℃に冷却した後、コバ
ルトオクトエート12g及び鉛オクトエート85.4g
を加えた。この樹脂溶融物37009を45℃に加熱し
た水/アンモニア混合物中に分散させ、そして混合物を
60℃で6時間撹拌した。
次に皮張り防止剤■Ascinin Rcone (B
ayerAG)48gを水性樹脂分散体に加え、そして
分散体をに、00フイルターを通して濾過した。
水性樹脂分散体は、43.5%の固形分及び6゜2のp
H値を有していた。100%樹脂は、式−0−Hの構造
単位36重量%を含み、そして固形分100g当り全体
で220ミリ当量の遊離及び中和されたカルボキシル基
を含み、中和の程度は20%であった。
実施例 2 ジメチルジグリコール1969を撹拌機、冷却器及び加
熱装置を備え、且つ130’Oに加熱した4Q入りの三
ツロフラスコ中に導入した。無水マイレン酸2409%
 スチレン160g、アクリル酸n−ブチル300g及
びメタクリル酸メチル1300gの混合物を3時間にわ
たって導入し、そしてt−ブチルパーオクトエート(炭
化水素混合物中70%)114gを4時間にわたって加
えた。
130℃で1時間後にt−ブチルパーオクトエート5.
69を更に加え、そして混合物を1時間撹拌した。N−
メチルピロリドン136.:’9の添加後、■0cen
ol 1.10/ 130 612gを加え、そして反
応混合物を135℃で6時間撹拌した。ブチルジグリコ
ール1089で希釈し、80℃に冷却し、そしてコバル
トオクトエート1011g及びエトキシル化されたノニ
ルフェノール(NP20)27gを加えると、85%樹
脂溶融物が得られ、このものを50℃に加熱した水/ア
ンモニア混合物中で撹拌した。60℃で4時間撹拌した
後、8Ascinin Rcone 4 Qgを加え、
そして混合物をに、OOフィルターを通して濾過した。
水性樹脂分散体は、固形分36.5%及び6゜9のpH
値を有していた。100%樹脂は、式−〇−Hの構造単
位23重量%並びに固形分100g当り全体で101ミ
リ当量の遊離及び中和されたカルボキシル基を含み、中
和の程度は39゜5%であった。
実施例 3 ジメチルジグリコール455gを撹拌機、冷却器及び加
熱装置を備え、且つ130℃に加熱した412入りの三
ツロフラスコ中に導入した。無水マイレン酸500g、
スチレン400g及びメタクリル酸メチル1100gの
混合物を3時間中に加え、そして同時にt−ブチルパー
オクトエート(炭化水素混合物中70%)114gを4
時間にわたりて加えた。130℃で1時間後に更に(−
ブチルパーオクトエ−)5.6gを加え、そして反応混
合物を2時間撹拌した。 @ 0eenol l l 
O/ 1301200gを加え、そして撹拌を135℃
で更に6時間続けた。N−メチルピロリドン134゜8
gで希釈後、エタノール27゜5gを加え、そして反応
混合物を120℃にlllt間保持した。次にブチルグ
リコール195.5gを加え、そして撹拌を120℃で
更に2時間続けた。次に反応混合物を90℃に冷却し、
そしてブチルグリコール163.99.バーサチン酸の
グリシジルエステル(eCardura E l 01
Shell Chemie) 655.6g及び塩化ト
リエチルベンジルアンモニウム3.9gを順次加えた。
次に反応混合物を全酸価が一定になるまで90℃で撹拌
した。次にエトキシル化すしたノニルフェノール(NP
20)39.4g及びブチルグリコール30g中のコバ
ルトオクトエート39.4gを加え、そして均一に撹拌
導入した。
生じた80%樹脂溶融物を50℃に加熱した中和剤〔ア
ンモニア+2−アミノ−2−メチル−1−グロバノール
(3: 1)Iの水溶液中で撹拌した。60℃で4時間
撹拌した後、@ A 5cininReonc 60g
を加え、そして混合物をに、00フイルターを通して濾
過した。
水性樹脂分散体は、固形分38.0%及び7゜1のpH
値を有していた。100%樹脂は、式−0−Hの構造単
位31重量%並び番−固形分100g当り全体で93ミ
リ当量の遊離及び中和されたカルボキシル基を含み、中
和の程度は48%であった。
実施例 4 ジメチルジグリコール4869を撹拌機、冷却器及び加
熱装置を備え、且つ130℃に加熱した412入りの三
ツロフラスコ中に導入した。無水マイレンa300g、
スチレン100g、アクリル酸n−ブチル200g及び
メタクリル酸メチル1400gの混合物を3時間中に加
え、そして同時に【−ブチルパーオクトエート(炭化水
素混合物中70%)l14gを4時間にわたって加えた
130℃で1時間後にt−ブチルパーオクトエート5.
.69を加え、そして反応混合物を2時間撹拌した。次
に60eanol  l l O/ 130 720g
を加え、そして撹拌を135℃で6時間続けた。
得られた樹脂溶融物を70℃に冷却した後、コバルトオ
クトエ−ト27.2g及び鉛オクトエート72.5gを
配合した。生じた80%樹脂溶融物を50℃に加熱した
水性アンモニア溶液中に分散した。60℃で4時間撹拌
した後、@A 5eininRcone 41gを加え
、そして混合物をに、00フ゛イルターを通して濾過し
た。生じた水性樹脂分散体は、固形分37.6%及び6
.0のpH値を有していた。100%樹脂は、式−〇−
Hの構造単位26重量%並びに固形分100g当り全体
で183ミリ当量の遊離及び中和されたカルボキシル基
を含み、中和の程度は24%であった。
実施例 5 ジメチルジグリコール455gを撹拌機、冷却器及び加
熱装置を備え、且つ130℃に加熱した4Q入りの三ツ
ロフラスコ中に導入した。無水マイレンm500g、メ
チ1/ン400g及びメタクリル酸メチル1100gの
混合物を3時間中に加え、そして同時にt−ブチルパー
オクトエート(炭化水素混合物中70%)l14gを4
時間にわたって加えた。130℃で1時間の撹拌後にt
−ブチルパーオクトエート5.6gを加え、そして混合
物を2時間撹拌した。@0cenofi l l O/
 l 30 12009を加え、そして撹拌を130℃
で6時間続けた。次にN−メチルピロリドン134゜8
gを加え、反応混合物を120℃に冷却し、エタ/−ル
27.1gを加え、混合物を1時間撹拌し、ブチルグリ
コール281fF 、eCardura E10281
9及び塩化トリエチルベンジルアンモニウム3.6gを
加え、そして反応混合物を全酸価が一定になるまで90
℃に保持した。次にエトキシル化されたノニルフェノー
ル(NP  20)36.39及びコバルトオクトエー
ト36.39を加え、そして均一に配合した。
得られた80%樹脂溶融物を50℃に加熱したアンモニ
ア水溶液中に分散した。60℃で4時間撹拌した後、@
Ascinin Rconc 54gを加え、そして混
合物をK e OO74ルターを通して濾過した。得ら
れた水性樹脂分散体は、固形分35゜2%及び6.5の
pH値を有していた。10()%樹脂は、式−0−Hの
構造単位34重量%並びに固形分100g当り全体で1
41ミリ当量の遊離及び中和されたカルボキシル基を含
み、中和の程度は32%であった。
実施例 6 ジメチルジグリコール455gを撹拌機、冷却器及び加
熱装置を備え、且つ130℃に加熱した4a入りの三ツ
ロフラスコ中に導入した。無水マイレン酸500g、ス
チレン400g及びメタクリル酸メチル11009の混
合物を3時間中に加え、そして同時にt−ブチルパーオ
クトエート(炭化水素混合物中70%)1149を加え
た。130℃で1時間後に更にt−ブチルパーオクトエ
ート5.6gを加え、そして反応混合物を130℃で2
時間保持した。@ 0cenol l 10/ l 3
012009の添加後、撹拌を135℃で6時間続け、
反応混合物をN−メチルピロリドン134゜8gで希釈
し、エタノール2’16gを加え、そして反応混合物を
120℃で1時間撹拌した。ブチルグリコール195.
59の添加後、撹拌を120℃で2時間続け、次に反応
混合物を90℃に冷却した。塩化トリエチルベンジルア
ンモニウム3.529並びにブチルグリコール63.3
9及び1.2−エポキシブタン253gの混合物を加え
た0次に反応混合物を全酸敗が一定になるまで90℃で
撹拌し、次にエトキシル化されたノニルフェノール(N
P  20)35.2g及びコバルトオクトエート35
.29を配合した。
かくして得られた80%樹脂溶融物を水性のアンモニア
性溶液中に分散し、そして60℃で4時間撹拌した。@
Ascinin Rconc 52gを加え、そして混
合物をに、OOフィルターを通して濾過した。
得られた水性樹脂分散体は、固形分38.8%及び7.
2のpH値を有していた。100%樹脂は、式−〇−H
の構造単位34重量%並びに固形分100g当り全体で
112ミリ当量の遊離及び中和されたカルボキシル基を
含み、中和の程度は39%であった。
実施例により得られた水性樹脂分散体を酸化鉄顔料(@
 Bayferrox l 60 M/ l 80 M
s BayerAG;顔料レベル:樹脂固形分を基とし
て30%)及び分散補助剤(@Dispex  G40
. K(ahnChemie ;顔料を基として1%)
と共にビード・ミル中にて摩砕し、脱イオン化水を用い
てDIN4n+mカップで測定した際に25〜30秒の
噴霧粘度に調整した赤色の塗料を形成させた。この塗料
を脱グリースした鉄鋼シートに塗布した。次の値が得ら
れた。
実施例により得られた水性結合剤は、木材用透明塗料ま
たは塗装業用もしくはDIY塗料として用いた場合にも
高品質の特性を有していた。
透明塗料及び顔料入り塗料は、共に貯蔵の際に優れた安
定性を示した。処理特性、特にナイフ塗布の能力は一足
できた。迅速乾燥性で、硬く、光沢のある塗膜が得られ
、このものは更に黄色化の傾向は殆んど示さなかった。
本発明の主なる特徴及び態様は以下のとおりである。
1、改質されたゲル浸透クロマトグラフィーによる分子
量6,000〜160.000を有するオレフィン性不
飽和化合物の共重合体であり、a)固形分100g当り
総計で60〜250ミリ当量の化学的に結合されたカル
ボキシル基、その10〜100%は中和されていて共重
合体を水稀釈可能ならしめている、及び b)15〜50重量%の範囲で存在する化学的に結合し
た式−〇−Hの基、ここにRは分子1約166を有し、
且つ炭素原子12〜22側を含むオレフィン性モノ不飽
和またはポリ不飽和脂肪族炭化水素基を表わす、から本
質的になる酸化架橋性、水稀釈性結合剤。
2、改質された共重合体の共重合された無水物部分の5
0%までが少なくとも部分的17不飽和のアルフールR
−OHである、上記lに記載の結合剤。
3o共重合体が共重合された無水不飽和ジカルボン酸及
び他のオレフィン性不飽和単1体である、上記2に記載
の結合剤。
4、改質された共重合体が184より小さい分子量を有
する不飽和脂肪族アルコ−・ルまたはグリコールとの反
応により少なくとも部分的に1ステル化された50%ま
での共ヱ合された無水物部分を有する、上記2に記載の
結合剤7 5、a)オレフィン性不飽和ジカルボン酸無水物と他の
オレフィン性不飽和単量体とのラジカル共重合により、
ゲル浸透クロマトグラフィーによる5000〜80,0
00の分子量を有し、且つ式に対応する分子内無水カル
ボン酸単位を有する共重合体を調製し、 b)a)からの共重合体中に存在する少なくとも50%
の酸無水物基を式 に対応する不飽和の一価アルコールと反応させて無水物
環を開環させてエステルを生成させ、そして C)塩基を用いるカルボキシルの中和によりb)の反応
生成物中の遊離カルボキシル基を10〜100%の程度
までカルボン酸塩基に転化することからなる、上記1に
記載の結合剤の製造方法。
6、工程b)において不飽和アルコールとの反応前、中
または後に、共重合体中の50%までの酸無水物単位を
184以下の分子量の一価の飽和脂肪族アルコールまた
はグリコールと反応させて開環エステル生成させる、上
記5に記載の方法。
7.15%までの酸無水物単位を飽和脂肪族アルコール
またはグリコールと反応させる、上記6に記載の方法。
8.184以下の分子量を有する一価の飽和アルコール
との反応が工程b)における不飽和アルコールとの反応
後である、上記6による方法。
9、工程C)における中和前に、0.1〜70%の遊離
カルボキシル基をエポキシ化合物との反応によりエステ
ルに転化する、」、記5に記載の方法。
10、結合剤組成物を含む改善された塗料または接着組
成物において、該結合剤が上記lに記載の組成物である
ことからなる方法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、改質されたゲル浸透クロマトグラフィーによる分子
    量6,000〜160,000を有するオレフィン性不
    飽和化合物の共重合体であり、a)固形分100g当り
    総計で60〜250ミリ当量の化学的に結合されたカル
    ボキシル基、その10〜100%は中和されていて共重
    合体を水稀釈可能ならしめている、及び b)15〜50重量%の範囲で存在する化学的に結合し
    た式−O−Rの基、ここにRは分子量約166を有し、
    且つ炭素原子12〜22個を含むオレフィン性モノ不飽
    和またはポリ不飽和脂肪族炭化水素基を表わす、から本
    質的になることを特徴とする酸化架橋性、水希釈性結合
    剤。 2、a)オレフィン性不飽和ジカルボン酸無水物と他の
    オレフィン性不飽和単量体とのラジカル共重合により、
    ゲル浸透クロマトグラフィーによる5000〜80,0
    00の分子量を有し、且つ式▲数式、化学式、表等があ
    ります▼ に対応する分子内無水カルボン酸単位を有する共重合体
    を調製し、 b)a)からの共重合体中に存在する少なくとも50%
    の酸無水物基を式 R−OH に対応する不飽和の一価アルコールと反応させて無水物
    環を開環させてエステルを生成させ、そして c)塩基を用いるカルボキシルの中和によりb)の反応
    生成物中の遊離カルボキシル基を10〜100%の程度
    までカルボン酸塩基に転化することからなる、特許請求
    の範囲第1項記載の結合剤の製造方法。 3、結合剤組成物を含む改善された塗料または接着剤組
    成物において、該結合剤が特許請求の範囲第1項記載の
    組成物であることからなる改善方法。
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