JPH0256382B2 - - Google Patents

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JPH0256382B2
JPH0256382B2 JP57090044A JP9004482A JPH0256382B2 JP H0256382 B2 JPH0256382 B2 JP H0256382B2 JP 57090044 A JP57090044 A JP 57090044A JP 9004482 A JP9004482 A JP 9004482A JP H0256382 B2 JPH0256382 B2 JP H0256382B2
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JP
Japan
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intrinsic viscosity
parts
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koh
acid
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JP57090044A
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JPS57200461A (en
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Dooraaku Geruto
Daimaa Uorufugangu
Rakunaa Hainritsuhi
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Allnex Austria GmbH
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Vianova Resins AG
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Publication date
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Publication of JPS57200461A publication Critical patent/JPS57200461A/ja
Publication of JPH0256382B2 publication Critical patent/JPH0256382B2/ja
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING 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
    • C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D167/08—Polyesters modified with higher fatty oils or their acids, or with natural resins or resin acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/46—Polyesters chemically modified by esterification
    • C08G63/48—Polyesters chemically modified by esterification by unsaturated higher fatty oils or their acids; by resin acids

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  • Polymers & Plastics (AREA)
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  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、その補助有機溶媒含量がバインダー
固形分の15%未満である空気乾燥被覆組成物用水
稀釈性バインダーの製造に関する。すなわち、本
発明の目的は職業的および工業的用途並びに日曜
大工の分野において使用することのできる空気乾
燥塗料配合物中に用いられるバインダーを提供す
ることである。なお、それらのバインダーは強制
乾燥塗料配合物中にも用いることができる。 ここに「水稀釈性バインダー」とは、アンモニ
アあるいはアミン類で少なくとも部分的に塩形成
を行なつた際に水溶性となるポリカルボン酸樹脂
を意味する。 そのような水稀釈性バインダーを一般的な表面
保護の用途に適用することは公知のバインダーの
異常な粘度曲線によつて妨げられている(E.
Hu¨ttmann、Plaste und Kautschuk 17、202、
1970)。この異常な粘度曲線が吹付あるいは浸漬
の使用粘度までさらに稀釈する際に得られる溶液
の極めて低い固形分の理由である。得られる被膜
は薄く、従つて数回の被覆を必要とする。この欠
陥を克服するために多くの提案がなされており、
一方において極めて多量の補助有機溶媒の共用が
提案され、他方においてポリアルキレングリコー
ルを樹脂中に導入することが提案されている
(DT−AS 12 03 407)。この第一の手段は、水
溶性バインダーについて述べた目的に反するもの
であり、第二の手段は多くの場合不満足な耐水性
を有する被膜が得られる場合が多い。 AT−PS 328 587号よりポリカルボン酸樹脂、
ポリヒドロキシ化合物および硬化成分例えばアミ
ン樹脂とをブレンド或いは部分的に縮合すること
により焼付被覆組成物用水性被覆組成物が知られ
ている。反応相手を適正に選択することによりこ
の方法で粘度低下に関して上記欠点のない製品を
得ることが可能である。 しかしながら、上記方法は風乾性バインダーの
場合のように多量の酸化性油脂肪酸を含有する製
品については利用できない。疎水性化合物が多量
にある場合には、満足できる製品を達成するため
には更に必須の標準が必要である。 本発明の目的は、カルボキシ基を有し且つ30〜
60%の油長を有する油変性アルキド樹脂からな
り、室温における空気乾燥をすることができる水
稀釈性バインダーを提供することである。油長と
は中間体或いは最終生成物内における重量%で表
わされた酸化乾性脂肪酸或いは脂肪酸基の含量を
いう。 本発明は、脂肪酸変性アルキド樹脂からなり、
アンモニアもしくはアミンで部分的または完全に
塩形成されたときに水溶性である、低有機溶媒含
量空気乾燥被覆組成物用バインダーの製造方法に
おいて、 (A) 30乃至200mgKOH/gの酸価、4.5乃至8
ml/gの固有粘度ηAおよび5乃至60%の油長を
有する被膜形成性脂肪酸変性アルキド樹脂中間
体30乃至70重量%と; (B) 5mgKOH/g未満の酸価、50乃至300mg
KOH/gの水酸基価、8乃至12ml/gの固有
粘度ηBおよび5乃至60%の油長を有する被膜形
成性脂肪酸変性アルキド樹脂中間体70乃至30重
量%とを(ただし固有粘度の比ηA/ηBは1.4乃
至2.7)、 90乃至145℃の温度で、固有粘度が10乃至15
ml/gになるまで部分的に縮合し、かくして25乃
至70mgKOH/gの酸価および30乃至60%の油長
を有する反応生成物を得ることを特徴とする方法
を提供するものである。なお、本明細書全体を通
じて、「固有粘度」は20℃におけるN,N−ジメ
チルホルムアミド中2%溶液として測定した値を
いうものとする。 本発明により得られるバインダーは通常の乾燥
剤添加時に室温における極めて迅速な乾燥性、明
るい光沢および優れた耐水性を示す。顔料相溶性
は優れており、凝集物は見られない。 上記成分Aは低い分子量(すなわち低い固有粘
度)と高い酸価をもち、このためアンモニアまた
はアミンで中和することにより水溶性となる。一
方、上記成分Bは高い分子量と低い酸価をもち、
このため中和による塩形成効果がほとんどなく水
溶性とはならない。なお、成分Aおよび成分Bは
ともに被膜形成性である必要がある。 前記室温における迅速な乾燥性は、成分Aと成
分Bとの部分的縮合物が比較的大きな分子量を有
することによりもたらされる。 また優れた耐水性および顔料相溶性は、上記生
成物に組み込まれた成分Bが疎水性であることに
よりもたらされる。 上記部分的縮合物が比較的大きな分子量を有
し、しかも疎水性である成分Bを組み込んでいる
にもかかわらず良好な水稀釈性を示すのは、成分
Aが“乳化剤”として機能するからである。 この良好な水稀釈性というのは、単に水で稀釈
できるというのみならず、水で稀釈した空気乾燥
性塗料の粘度が従来のバインダーを用いたものよ
り小さく、スプレー、はけ塗り、浸漬などによる
塗布を高濃度で行うことができるために塗布の必
要回数が減少するという意味をも有するものであ
る。 かようにして、一回の被覆の適用により乾燥被
膜厚は十分である。任意に添加される補助溶媒は
主として加工助剤として役立のものであり、バイ
ンダーの15重量%を越えるべきではない。好まし
くは10重量%未満の補助溶媒が用いられる。 成分AおよびBはそれらの組成物において公知
のアルキド樹脂である。例えば、「Ullmann
Encyklopa¨die der Technischen Chemie」第4
版15巻「Paints」の章参照。その製造方法および
原料は当業者には公知である。天然油或いはそれ
らの脂肪酸の代りにカルボキシ基含有ポリジエン
油の型の合成乾性油もまたアルキド中間体に用い
られることは明らかである。 更に、アルキド樹脂は公知の方法により、例え
ば、イソシアネート類或いは共重合可能な単量体
により変性することができる。 本発明に用いる成分Aおよび成分Bの特性を下
記に示す。
【表】 能
望ましい結果を得るためには、固有粘度を上記
範囲内に保つことが必須的に重要なことである。
固有粘度の測定方法および基礎理論は
「Ullmanns Encyklopa¨die der Techhischen
Chemie」第3版−1巻「Viscosimetrie」の章
に与えられている。 「無限の水稀釈性」とはトリエチルアミンで中
和され、水で10重量%までに稀釈された溶液が1
時間後に不溶性の析出物を形成しないことを意味
する。 前記のように本発明は成分Aと成分Bの特性を
巧みに組み合わせるものであるから、成分Aがあ
る程度(30〜200mgKOH/g)酸価と比較的低い
(4.5〜8ml/g)固有粘度とを有すること、およ
び成分Bが実質的にカルボキシル基を有しないと
みなせる(5未満)酸価と比較的高い(8〜12
ml/g)固有粘度とを有することが必須である。 成分AおよびB間の縮合は90〜145℃において
行なわれる。反応混合物が可溶状態を越えないよ
うに注意すべきである。成分間の重量比は成分A
については30〜70重量%であり、成分Bについて
は70〜30重量%である。成分AおよびBの固有粘
度値の比率が1:1.4〜2.7であることが必須であ
る。すなわち、成分Bの固有粘度が成分Aのそれ
よりも1.4〜2.7倍高く、最終生成物の固有粘度が
10〜15ml/gの範囲にあることを意味する。 成分Aと成分Bとの所定の部分的縮合は上記条
件下で生成物の固有粘度が10〜15ml/gとなるま
で反応を行わせることにより達成することができ
るが、このことはまた、酸価が25〜70mgKOH/
gとなることによつても確認することができる。 この縮合の段階において、中間体中に任意に含
有された溶媒は反応物から蒸留により全部或いは
部分的に除去される。 カルボキシル基の中和にはアンモニアの外に脂
肪族第三級アルキルおよびアルカノールアミン
類、好ましくはトリエチルアミン或いはN,N−
ジメチルエタノールアミンが用いられる。 任意に顔料を添加した塗料は常法により、はけ
塗り法、スプレー法、浸漬法、フローコート法或
いは同様な塗布方法により塗布される。 原料材料の選択に従つてこれらのバインダーを
用いて抗腐食性塗料或いは仕上げ剤を配合するこ
とが可能である。 被覆物は適当な乾燥剤を添加すると室温におい
て乾燥する。それらはまた、60〜80℃において強
制乾燥することができることも明らかであり、ま
た、アミン或いはフエノール樹脂と共に140〜180
℃において乾燥することもできる。 以下、実施例により本発明を例示する。特に断
りのない限り部数或いはパーセントで与えられて
いる数値は重量基準である。 成分Aの調製 A(1) 540部のペンタエリトリツト、480部のイソ
フタル酸、1150部のリノール油脂肪酸および
178部のp−t−ブチル安息香酸を220℃におい
て5mgKOH/g未満の酸価までエステル化さ
せ、次いで110℃において471部の無水テトラヒ
ドロフタル酸と反応させた。酸価が約70mg
KOH/gに低下した時点で直ちに反応物をト
ルエンで95%固形分に稀釈し、次いでメチルエ
チルケトンで85%固形分にする。こうして得ら
れた生成物が成分A(1)である。この生成物の固
有粘度は6.3ml/gである。また、この生成物
の試料をトリエチルアミンで中和すると、試料
はほぼ透明になる。この中間体の油長は44%で
ある。 A(2) 540部のペンタエリトリツト、513部のテト
ラヒドロフタル酸、575部のリノール油脂肪酸、
575部の脱水ヒマシ油脂肪酸、178部のp−t−
ブチル安息香酸および21部のネオペンチルグリ
コールを220℃において5mgKOH/g未満の酸
価までエステル化させ、次いで160℃において
595部の無水トリメリツト酸と反応させる。酸
価が124mgKOH/gに低下した時点で直ちに反
応物を90℃においてトルエンで95%の固形分に
し、次いでメチルエチルケトンで85%にする。
こうして得られた生成物がA(2)である。この生
成物の固有粘度は6.7ml/gである。また、こ
の生成物の試料をトリエチルアミンで中和する
と試料はほぼ透明となる。この中間体の油長は
41%である。 成分Bの調製 B(1) 540部のペンタエリトリツト、480部のイソ
フタル酸、530部のリノール油脂肪酸、530部の
脱水ヒマシ油脂肪酸および178部のp−t−ブ
チル安息香酸を230℃において5mgKOH/g未
満の酸価までエステル化させ、次いで10.6ml/
gの固有粘度まで縮合させた。流出時間、すな
わちモノエチレングリコールモノブチルエーテ
ル中50%溶液のDIN53 211/20℃は93秒であ
る。その中間体は144mgKOH/gの理論水酸基
価を有する。 B(2) 32部のイソノナン酸、168部の脱水ヒマシ
油脂肪酸、136部のペンタエリスリトールおよ
び120部のイソフタル酸を230℃において5mg
KOH/g未満の酸価にまでエステル化させ、
さらに9.5ml/gの固有粘度まで縮合させた。
流出時間、すなわちモノエチレングリコールモ
ノブチルエーテル中の50%溶液のDIN53
211/20℃は85秒である。この中間体は237mg
KOH/gの理論水酸基価を有する。 実施例 1 60部の成分B(1)及び47部(40部の樹脂固形分)
の成分A(1)を130℃に加熱し、溶媒を留去し、固
有粘度が12.5ml/gになるまで縮合させる。酸価
は33mgKOH/g〜28.2mgKOH/gまで低下す
る。この反応物を85℃まで冷却し、11部のモノエ
チレングリコールモノブチルエーテル、4.8部の
トリエチルアミンおよび111.2部の脱イオン水の
ブレンドで稀釈し、44%の固形分にする。10%水
溶液のPH値は、ほぼ9である。最終生成物は48%
の油長を有し、中間体の固有粘度の比率はηB/ηA
=1.68である。 実施例 2 50部の成分B(2)および58.8部の成分A(2)(50部
樹脂固形分)を130℃まで真空下に加熱し、溶媒
を留去して固有粘度が13.5ml/gとなるまで縮合
させる。縮合生成物の酸価は58mgKOH/gであ
る。反応物を80℃まで冷却し、9.2部のトリエチ
ルアミンおよび118部の脱イオン水のブレンドで
44%固形分まで稀釈する。10%水溶液のPH値は
8.5より大である。最終生成物は41%の油長を有
し、中間体の固有粘度間の比率ηB/ηAは1.41であ
る。 実施例 3〜5 成分A1及びB1と同様にして下記の組成を有す
る中間体を調製する。
【表】
【表】 成分AおよびBを実施例2に示した方法により
下記の割合において凝縮させた。所定の固有粘度
が達成されると直ちにトリエチルアミンで中和し
て(中和の程度約100%)、脱イオン水で44%固形
分に稀釈した。
【表】 本発明のバインダーの塗料性能評価 下記の配合により二種類の塗料を調製した。第
一の部分に掲げたミルペーストは1時間パールミ
ル内で分散させて得た。塗料の仕上げは次の部分
に掲げた残りの成分を添加し、全ブレンドを高ス
ピード分散器で分散させて行つた。
【表】
【表】 塗料およびを24時間放置した後、水で使用
粘度まで稀釈しガラス板および清浄な鋼板にスプ
レーガンにより塗布し、室温で乾燥させた(20
℃/60%相対湿度)。約30μm乾燥被膜厚の被膜
の評価により下記の値が得られた。
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 脂肪酸変性アルキド樹脂からなり、アンモニ
    アもしくはアミンで部分的または完全に塩形成さ
    せたときに水溶性である、低有機溶媒含量空気乾
    燥被覆組成物用バインダーの製造方法において、 (A) 30乃至200mgKOH/gの酸価、4.5乃至8
    ml/gの固有粘度ηAおよび5乃至60%の油長を
    有する被膜形成性脂肪酸変性アルキド樹脂中間
    体30乃至70重量%と; (B) 5mgKOH/g未満の酸価、50乃至300mg
    KOH/gの水酸基価、8乃至12ml/gの固有
    粘度ηBおよび5乃至60%の油長を有する被膜形
    成性脂肪酸変性アルキド樹脂中間体70乃至30重
    量%とを(ただし固有粘度の比ηA/ηBは1.4乃
    至2.7)、 90乃至145℃の温度で、固有粘度が10乃至15
    ml/gになるまで部分的に縮合し、かくして25乃
    至70mgKOH/gの酸価および30乃至60%の油長
    を有する反応生成物を得ることを特徴とする方法
    (上記固有粘度はいずれも20℃におけるN,N−
    ジメチルホルムアミド中2%溶液として測定)。
JP57090044A 1981-05-29 1982-05-28 Low solvent water-dilutable binder for air dry coating composition Granted JPS57200461A (en)

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JPS57200461A JPS57200461A (en) 1982-12-08
JPH0256382B2 true JPH0256382B2 (ja) 1990-11-30

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JP (1) JPS57200461A (ja)
AT (1) AT369412B (ja)
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DE (1) DE3265057D1 (ja)

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