JPH09202802A - 非水系重合体分散液の製造方法 - Google Patents
非水系重合体分散液の製造方法Info
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Landscapes
- Polymerisation Methods In General (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】塗膜外観性の問題を解決するための優れたタレ
止め効果を有するレオロジーコントロール剤として使用
できる、平均粒子径の小さい分散質を有する非水系重合
体分散液の新規な製造方法を提供する。 【解決手段】片末端にカルボキシル基を有する線状ポリ
エステルとグリシジル基含有アクリル樹脂との付加反応
生成物を分散安定剤とし、非水系重合体分散液の分散質
を構成するビニル重合体を溶解せずにかつ分散安定剤を
溶解する有機溶剤中でビニルモノマーを溶液重合させて
非水系重合体分散液を得る方法において、ラジカル重合
開始剤をビニルモノマーに対して0.001〜0.5重
量%含有する分散安定剤溶液中にビニルモノマーを滴下
して重合させることを特徴とする非水系重合体分散液の
製造方法。
止め効果を有するレオロジーコントロール剤として使用
できる、平均粒子径の小さい分散質を有する非水系重合
体分散液の新規な製造方法を提供する。 【解決手段】片末端にカルボキシル基を有する線状ポリ
エステルとグリシジル基含有アクリル樹脂との付加反応
生成物を分散安定剤とし、非水系重合体分散液の分散質
を構成するビニル重合体を溶解せずにかつ分散安定剤を
溶解する有機溶剤中でビニルモノマーを溶液重合させて
非水系重合体分散液を得る方法において、ラジカル重合
開始剤をビニルモノマーに対して0.001〜0.5重
量%含有する分散安定剤溶液中にビニルモノマーを滴下
して重合させることを特徴とする非水系重合体分散液の
製造方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は塗料のレオロジーコ
ントロール剤として使用される非水系重合体分散液の製
造方法に関し、さらに詳しくは従来よりも少量の添加量
で優れたタレ止め効果を有する非水系重合体分散液の製
造方法に関する。
ントロール剤として使用される非水系重合体分散液の製
造方法に関し、さらに詳しくは従来よりも少量の添加量
で優れたタレ止め効果を有する非水系重合体分散液の製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、塗膜外観性に優れた塗料のニーズ
が高まっており、各塗料メーカーにおいても多くの塗料
が開発され、上市されている。塗料に高い塗膜外観性を
持たせるためには塗料にタレ止め効果を持たせて塗膜を
平滑にすることが必要である。またアルミニウム粉末、
パール顔料などに代表される光輝材を含有する塗料につ
いては、光輝材をムラなく被塗物と平行に配向させるこ
とも必要である。これらの目的に対して、タレ止め効果
を有するアミドワックス、有機ベントナイト、反応性ミ
クロゲル、非水系重合体分散液などの、レオロジーコン
トロール剤と呼ばれる粘性調節剤が用いられている。こ
れらレオロジーコントロール剤の中でも、反応性ミクロ
ゲルと非水系重合体分散液は、その組成を自由に変化さ
せることができるため、近年大きく注目されている。塗
料中ではこの反応性ミクロゲルおよび非水系重合体分散
液は、粒子状の樹脂として分散しているが、塗装を経て
塗膜となる際に凝集して塗料に粘性を与える。これによ
って、塗膜表面の流れ(タレ)、光輝材の流動等が抑制
されて塗膜外観性が向上する。それゆえ、反応性ミクロ
ゲルおよび非水系重合体分散液の塗膜外観性向上効果は
粒子同士の凝集力に左右されるのであるがこの凝集力の
強さは粒子の極性と、粒子の大きさによって決まる表面
積の大きさに依存し、粒子が小さくなるほど粒子の表面
積が大きくなって、タレ止め効果の向上効果につなが
る。
が高まっており、各塗料メーカーにおいても多くの塗料
が開発され、上市されている。塗料に高い塗膜外観性を
持たせるためには塗料にタレ止め効果を持たせて塗膜を
平滑にすることが必要である。またアルミニウム粉末、
パール顔料などに代表される光輝材を含有する塗料につ
いては、光輝材をムラなく被塗物と平行に配向させるこ
とも必要である。これらの目的に対して、タレ止め効果
を有するアミドワックス、有機ベントナイト、反応性ミ
クロゲル、非水系重合体分散液などの、レオロジーコン
トロール剤と呼ばれる粘性調節剤が用いられている。こ
れらレオロジーコントロール剤の中でも、反応性ミクロ
ゲルと非水系重合体分散液は、その組成を自由に変化さ
せることができるため、近年大きく注目されている。塗
料中ではこの反応性ミクロゲルおよび非水系重合体分散
液は、粒子状の樹脂として分散しているが、塗装を経て
塗膜となる際に凝集して塗料に粘性を与える。これによ
って、塗膜表面の流れ(タレ)、光輝材の流動等が抑制
されて塗膜外観性が向上する。それゆえ、反応性ミクロ
ゲルおよび非水系重合体分散液の塗膜外観性向上効果は
粒子同士の凝集力に左右されるのであるがこの凝集力の
強さは粒子の極性と、粒子の大きさによって決まる表面
積の大きさに依存し、粒子が小さくなるほど粒子の表面
積が大きくなって、タレ止め効果の向上効果につなが
る。
【0003】反応性ミクロゲルはビニルモノマーを乳化
重合することによって得られ、平均粒径は50〜100
nmと、他のレオロジーコントロール剤の中でも粒径が
小さい利点がある。しかし、製造後に、反応性ミクロゲ
ルの粒子を有機溶剤層に移動させる相転換工程が必要と
なること、また使用した乳化剤を除去する処理を行う必
要があり、さらに残存する乳化剤が塗料の耐水性を阻害
するという欠点がある。一方、非水系重合体分散液は、
ポリエステル重合体または12−ヒドロキシステアリン
酸自己縮合物をグラフト結合したアクリル樹脂を分散安
定剤とし、非水系重合体分散液の粒子成分を構成するビ
ニル重合体を溶解せずに分散安定剤を溶解する溶剤を用
い、分散安定剤溶液中に、ビニルモノマー組成物と重合
開始剤を滴下して、溶液重合させて得られている(特開
昭64−54074号公報)。かかる非水系重合体分散
液の長所としては、反応性ミクロゲルにおける相転換工
程や乳化剤の除去工程が不必要であること、また残存し
た乳化剤による安定性の欠如を考慮せずにすむことが挙
げられる。しかし、得られる粒子の平均粒径が300〜
600nmと反応性ミクロゲルに比べて大きく、この平
均粒径の大きさによって、塗膜表面の流れ(タレ)や光
輝材の流動を抑制する効果が小さいという欠点がある。
以上の如く平均粒径を小さくした非水重合体分散液を合
成することができれば反応性ミクロゲルと非水重合体分
散液のそれぞれが有している短所を補ったレオロジーコ
ントロール剤を得られることが期待できるがそのような
非水重合体分散液は見いだされていなかった。
重合することによって得られ、平均粒径は50〜100
nmと、他のレオロジーコントロール剤の中でも粒径が
小さい利点がある。しかし、製造後に、反応性ミクロゲ
ルの粒子を有機溶剤層に移動させる相転換工程が必要と
なること、また使用した乳化剤を除去する処理を行う必
要があり、さらに残存する乳化剤が塗料の耐水性を阻害
するという欠点がある。一方、非水系重合体分散液は、
ポリエステル重合体または12−ヒドロキシステアリン
酸自己縮合物をグラフト結合したアクリル樹脂を分散安
定剤とし、非水系重合体分散液の粒子成分を構成するビ
ニル重合体を溶解せずに分散安定剤を溶解する溶剤を用
い、分散安定剤溶液中に、ビニルモノマー組成物と重合
開始剤を滴下して、溶液重合させて得られている(特開
昭64−54074号公報)。かかる非水系重合体分散
液の長所としては、反応性ミクロゲルにおける相転換工
程や乳化剤の除去工程が不必要であること、また残存し
た乳化剤による安定性の欠如を考慮せずにすむことが挙
げられる。しかし、得られる粒子の平均粒径が300〜
600nmと反応性ミクロゲルに比べて大きく、この平
均粒径の大きさによって、塗膜表面の流れ(タレ)や光
輝材の流動を抑制する効果が小さいという欠点がある。
以上の如く平均粒径を小さくした非水重合体分散液を合
成することができれば反応性ミクロゲルと非水重合体分
散液のそれぞれが有している短所を補ったレオロジーコ
ントロール剤を得られることが期待できるがそのような
非水重合体分散液は見いだされていなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は塗膜外観性の
問題を解決するための優れたタレ止め効果を有するレオ
ロジーコントロール剤として使用できる、平均粒子径の
小さい分散質を有する非水系重合体分散液の新規な製造
方法を提供するものである。
問題を解決するための優れたタレ止め効果を有するレオ
ロジーコントロール剤として使用できる、平均粒子径の
小さい分散質を有する非水系重合体分散液の新規な製造
方法を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究の
結果、分散安定剤を溶解した有機溶剤中にビニルモノマ
ーとラジカル重合開始剤との混合物を滴下して重合させ
ていた従来の製造方法にかえて、ラジカル重合開始剤と
分散安定剤とを溶解した有機溶剤中にビニルモノマーを
滴下して重合させることにより、平均粒径の小さい分散
質を有する非水系重合体分散液が製造でき、この非水系
重合体分散液が塗膜外観性の問題を解決するためのレオ
ロジーコントロール剤として使用できることを見出して
本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、片末端
にカルボキシル基を有する線状ポリエステルとグリシジ
ル基含有アクリル樹脂との付加反応生成物を分散安定剤
とし、非水系重合体分散液の分散質を構成するビニル重
合体を溶解せずにかつ分散安定剤を溶解する有機溶剤中
でビニルモノマーを溶液重合させて非水系重合体分散液
を得る方法において、ラジカル重合開始剤をビニルモノ
マーに対して0.001〜0.5重量%含有する分散安
定剤溶液中にビニルモノマーを滴下して重合させること
を特徴とする非水系重合体分散液の製造方法である。
結果、分散安定剤を溶解した有機溶剤中にビニルモノマ
ーとラジカル重合開始剤との混合物を滴下して重合させ
ていた従来の製造方法にかえて、ラジカル重合開始剤と
分散安定剤とを溶解した有機溶剤中にビニルモノマーを
滴下して重合させることにより、平均粒径の小さい分散
質を有する非水系重合体分散液が製造でき、この非水系
重合体分散液が塗膜外観性の問題を解決するためのレオ
ロジーコントロール剤として使用できることを見出して
本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、片末端
にカルボキシル基を有する線状ポリエステルとグリシジ
ル基含有アクリル樹脂との付加反応生成物を分散安定剤
とし、非水系重合体分散液の分散質を構成するビニル重
合体を溶解せずにかつ分散安定剤を溶解する有機溶剤中
でビニルモノマーを溶液重合させて非水系重合体分散液
を得る方法において、ラジカル重合開始剤をビニルモノ
マーに対して0.001〜0.5重量%含有する分散安
定剤溶液中にビニルモノマーを滴下して重合させること
を特徴とする非水系重合体分散液の製造方法である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の非水系重合体分散液の製
造方法は、非水系重合体分散液の分散質の平均粒径を小
さくするための方法に関するもので、ビニルモノマーを
分散安定剤溶液中に滴下する前に、分散安定剤溶液中に
あらかじめラジカル重合開始剤をビニルモノマーに対し
て0.001〜0.5重量%、好ましくは0.01〜
0.3重量%含有させ、しかる後にビニルモノマーを該
分散安定剤溶液中に滴下して重合させる。この場合、滴
下するビニルモノマー中にもラジカル重合開始剤を含有
させることはなんら差し支えない。またこの場合におい
てラジカル重合開始剤を分散安定剤溶液中に含有させな
いで、滴下するビニルモノマー中にのみ含有させる方法
であれば、目的とする平均粒径の小さい分散質を有する
非水系重合体分散液は得られない。またラジカル重合開
始剤の添加量がビニルモノマーの全量に対して0.00
1重量%未満であれば、得られる非水系重合体分散液の
平均粒径が従来の方法によるものと大差がなく、0.5
重量%を越えてもそれほど平均粒径は小さくならない。
造方法は、非水系重合体分散液の分散質の平均粒径を小
さくするための方法に関するもので、ビニルモノマーを
分散安定剤溶液中に滴下する前に、分散安定剤溶液中に
あらかじめラジカル重合開始剤をビニルモノマーに対し
て0.001〜0.5重量%、好ましくは0.01〜
0.3重量%含有させ、しかる後にビニルモノマーを該
分散安定剤溶液中に滴下して重合させる。この場合、滴
下するビニルモノマー中にもラジカル重合開始剤を含有
させることはなんら差し支えない。またこの場合におい
てラジカル重合開始剤を分散安定剤溶液中に含有させな
いで、滴下するビニルモノマー中にのみ含有させる方法
であれば、目的とする平均粒径の小さい分散質を有する
非水系重合体分散液は得られない。またラジカル重合開
始剤の添加量がビニルモノマーの全量に対して0.00
1重量%未満であれば、得られる非水系重合体分散液の
平均粒径が従来の方法によるものと大差がなく、0.5
重量%を越えてもそれほど平均粒径は小さくならない。
【0007】また本発明の製造方法を用いて非水系重合
体分散液を製造するときの分散安定剤としては、片末端
にカルボキシル基を有する線状ポリエステルとグリシジ
ル基含有アクリル樹脂との付加反応生成物を用いなけれ
ばならない。ここで片末端にカルボキシル基を有する線
状ポリエステルは、1分子中にグリシジル基と反応しう
る官能基としてカルボキシル基1個のみを含有し、かつ
その存在する位置が分子の末端である線状ポリエステル
である。片末端にカルボキシル基を有する線状ポリエス
テル重合体の特に好ましいものとしては、分子内酸無水
物、モノカルボン酸及びモノグリシジル化合物の三者を
反応させることによって得られる線状ポリエステルまた
は12−ヒドロキシステアリン酸の自己縮合物である線
状ポリエステルである。
体分散液を製造するときの分散安定剤としては、片末端
にカルボキシル基を有する線状ポリエステルとグリシジ
ル基含有アクリル樹脂との付加反応生成物を用いなけれ
ばならない。ここで片末端にカルボキシル基を有する線
状ポリエステルは、1分子中にグリシジル基と反応しう
る官能基としてカルボキシル基1個のみを含有し、かつ
その存在する位置が分子の末端である線状ポリエステル
である。片末端にカルボキシル基を有する線状ポリエス
テル重合体の特に好ましいものとしては、分子内酸無水
物、モノカルボン酸及びモノグリシジル化合物の三者を
反応させることによって得られる線状ポリエステルまた
は12−ヒドロキシステアリン酸の自己縮合物である線
状ポリエステルである。
【0008】ここで分子内酸無水物としては無水フタル
酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水テトラヒドロフタ
ル酸、無水マレイン酸、ドデシル無水コハク酸等の酸無
水物基を有する化合物を用いることができる。またモノ
カルボン酸としてはヘキサン酸、ヘプタン酸、2ーエチ
ルヘキサン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン
酸、リノール酸等を用いることができる。さらにモノグ
リシジル化合物としてはフェニルグリシジルエーテル、
p−トリルグリシジルエーテル、n−ブチルグリシジル
エーテル、パーサチック酸グリシジルエステル、p−タ
ーシャリーブチル安息香酸グリシジルエステル等のグリ
シジル基1個を持つ化合物を用いることができる。これ
らの化合物を用いて公知の方法で片末端にカルボキシル
基を有する線状ポリエステル重合体を得ることができ
る。すなわち最初にモノカルボン酸とモノエポキシ化合
物との反応によりモノヒドロキシル化合物が生成し、こ
れに順次、酸無水物とエポキシ化合物が反応するように
反応条件及び原料のモル比を調節することによって片末
端にカルボキシル基を有する線状ポリエステル重合体を
得ることができる。
酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水テトラヒドロフタ
ル酸、無水マレイン酸、ドデシル無水コハク酸等の酸無
水物基を有する化合物を用いることができる。またモノ
カルボン酸としてはヘキサン酸、ヘプタン酸、2ーエチ
ルヘキサン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン
酸、リノール酸等を用いることができる。さらにモノグ
リシジル化合物としてはフェニルグリシジルエーテル、
p−トリルグリシジルエーテル、n−ブチルグリシジル
エーテル、パーサチック酸グリシジルエステル、p−タ
ーシャリーブチル安息香酸グリシジルエステル等のグリ
シジル基1個を持つ化合物を用いることができる。これ
らの化合物を用いて公知の方法で片末端にカルボキシル
基を有する線状ポリエステル重合体を得ることができ
る。すなわち最初にモノカルボン酸とモノエポキシ化合
物との反応によりモノヒドロキシル化合物が生成し、こ
れに順次、酸無水物とエポキシ化合物が反応するように
反応条件及び原料のモル比を調節することによって片末
端にカルボキシル基を有する線状ポリエステル重合体を
得ることができる。
【0009】また片末端にカルボキシル基を有する線状
ポリエステル重合体としてオキシカルボン酸の自己縮合
物も使用でき、特に12−ヒドロキシステアリン酸の自
己縮合物が好ましい。オキシカルボン酸の自己縮合方法
としては、例えばオキシカルボン酸を加熱して分子間エ
ステル化物を生成させればよい。
ポリエステル重合体としてオキシカルボン酸の自己縮合
物も使用でき、特に12−ヒドロキシステアリン酸の自
己縮合物が好ましい。オキシカルボン酸の自己縮合方法
としては、例えばオキシカルボン酸を加熱して分子間エ
ステル化物を生成させればよい。
【0010】片末端にカルボキシル基を持つ線状ポリエ
ステルと付加反応するグリシジル基含有アクリル樹脂は
分子中にグリシジル基を含有するアクリル樹脂であっ
て、例えば(メタ)アクリル酸グリシジル(以下、アク
リルとメタアクリルをまとめて(メタ)アクリル、アリ
ルとメタリルをまとめて(メタ)アリルという)、(メ
タ)アクリル酸β−メチルグリシジル、(メタ)アリル
グリシジルエ−テル等の重合性ビニル基とグリシジル基
とを併せ持つモノマーと(メタ)アクリル酸メチル、
(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プ
ロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)ア
クリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、
(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n
−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メ
タ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル
酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)
アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸
2−ヒドロキシプロピル等の(メタ)アクリル酸エステ
ル、(メタ)アクリルアミド、n−ヒドロキシメチル
(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、
(メタ)アクリルアミド、n−ヒドロキシメチル(メ
タ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、酢酸
ビニル、スチレン、ビニルトルエン、ビニルピロリド
ン、(メタ)アリルアルコ−ル等の重合性ビニル基を持
つモノマーとの共重合体である。
ステルと付加反応するグリシジル基含有アクリル樹脂は
分子中にグリシジル基を含有するアクリル樹脂であっ
て、例えば(メタ)アクリル酸グリシジル(以下、アク
リルとメタアクリルをまとめて(メタ)アクリル、アリ
ルとメタリルをまとめて(メタ)アリルという)、(メ
タ)アクリル酸β−メチルグリシジル、(メタ)アリル
グリシジルエ−テル等の重合性ビニル基とグリシジル基
とを併せ持つモノマーと(メタ)アクリル酸メチル、
(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プ
ロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)ア
クリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、
(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n
−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メ
タ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル
酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)
アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸
2−ヒドロキシプロピル等の(メタ)アクリル酸エステ
ル、(メタ)アクリルアミド、n−ヒドロキシメチル
(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、
(メタ)アクリルアミド、n−ヒドロキシメチル(メ
タ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、酢酸
ビニル、スチレン、ビニルトルエン、ビニルピロリド
ン、(メタ)アリルアルコ−ル等の重合性ビニル基を持
つモノマーとの共重合体である。
【0011】片末端にカルボキシル基を有する線状ポリ
エステルとグリシジル基含有アクリル樹脂との反応は、
そのまま、あるいは有機溶媒中で加熱することにより前
記ポリエステル中のカルボキシル基と前記アクリル樹脂
中のグリシジル基とを反応させることにより容易に行う
ことができる。また反応を促進させるためにアミン化合
物、第四アンモニウム塩、ホスホニウム塩、ルイス酸塩
等を触媒量用いることはなんら差し支えない。
エステルとグリシジル基含有アクリル樹脂との反応は、
そのまま、あるいは有機溶媒中で加熱することにより前
記ポリエステル中のカルボキシル基と前記アクリル樹脂
中のグリシジル基とを反応させることにより容易に行う
ことができる。また反応を促進させるためにアミン化合
物、第四アンモニウム塩、ホスホニウム塩、ルイス酸塩
等を触媒量用いることはなんら差し支えない。
【0012】非水系重合体分散液の分散質を構成するビ
ニル重合体を溶解せずにかつ分散安定剤を溶解する有機
溶剤としては、例えばn−ヘキサン、シクロヘキサン、
メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、n−ヘ
プタン、n−オクタン、ミネラルスピリット等の脂肪族
炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベン
ゼン等の芳香族炭化水素;メチルアルコール、エチルア
ルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコー
ル、ブチルアルコール、イソブチルアルコール等のアル
コール;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸
イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸セロ
ソルブ等のエステル;アセトン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、シクロ
ヘキサノン、イソホロン等のケトンなどがあげられる。
これらのうちから分散安定剤を溶解し、かつ非水系重合
体分散液の分散質となる重合体を溶解しない溶剤を選択
する。また有機溶剤は2種以上の混合有機溶剤を用いる
こともでき、混合有機溶剤として非水系重合体分散液の
分散質を構成するビニル重合体を溶解せずにかつ分散安
定剤を溶解する性質を具備すればよい。
ニル重合体を溶解せずにかつ分散安定剤を溶解する有機
溶剤としては、例えばn−ヘキサン、シクロヘキサン、
メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、n−ヘ
プタン、n−オクタン、ミネラルスピリット等の脂肪族
炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベン
ゼン等の芳香族炭化水素;メチルアルコール、エチルア
ルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコー
ル、ブチルアルコール、イソブチルアルコール等のアル
コール;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸
イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸セロ
ソルブ等のエステル;アセトン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、シクロ
ヘキサノン、イソホロン等のケトンなどがあげられる。
これらのうちから分散安定剤を溶解し、かつ非水系重合
体分散液の分散質となる重合体を溶解しない溶剤を選択
する。また有機溶剤は2種以上の混合有機溶剤を用いる
こともでき、混合有機溶剤として非水系重合体分散液の
分散質を構成するビニル重合体を溶解せずにかつ分散安
定剤を溶解する性質を具備すればよい。
【0013】本発明の非水系重合体分散液の分散質であ
るビニル重合体の製造に用いるビニルモノマーとして
は、通常の塗料用樹脂の製造に用いられるモノマーを用
いることができ、例えば(メタ)アクリル酸メチル、
(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プ
ロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)ア
クリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、
(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n
−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メ
タ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル
酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)
アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロ
キシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピ
ル等の(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル
酸、(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル
(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、
酢酸ビニル、スチレン、ビニルトルエン、ビニルピロリ
ドン、(メタ)アリルグリシジルエ−テル、(メタ)ア
リルアルコ−ル等の重合性二重結合を持つ化合物の1種
又は2種以上を用いることができる。これらのモノマー
を前記の方法に従って重合させて非水系重合体分散液を
製造することができる。
るビニル重合体の製造に用いるビニルモノマーとして
は、通常の塗料用樹脂の製造に用いられるモノマーを用
いることができ、例えば(メタ)アクリル酸メチル、
(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プ
ロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)ア
クリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、
(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n
−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メ
タ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル
酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)
アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロ
キシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピ
ル等の(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル
酸、(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル
(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、
酢酸ビニル、スチレン、ビニルトルエン、ビニルピロリ
ドン、(メタ)アリルグリシジルエ−テル、(メタ)ア
リルアルコ−ル等の重合性二重結合を持つ化合物の1種
又は2種以上を用いることができる。これらのモノマー
を前記の方法に従って重合させて非水系重合体分散液を
製造することができる。
【0014】本発明に用いるラジカル重合開始剤として
は、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’
−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、1−
アゾビス−1−シクロヘキサンカルボニトリル、ジメチ
ル−2,2’−アゾビスイソブチレ−トなどのアゾ系重
合開始剤;ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオ
キシド、ビス−3,5,5−トリメチルヘキシルペルオ
キシド、t−ブチルクミルペルオキシド、ジ−t−ブチ
ルペルオキシド、1,1−ジ−t−ブチルペルオキシ−
3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、t−ブチルペ
ルオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルペル
オキシベンゾエート、クメンヒドロペルオキシド、t−
ブチルヒドロペルオキシド、ジメトキシブチルペルオキ
シジカーボネート等の過酸化物系重合開始剤が好まし
く、非水系重合体分散液の製造の反応温度に応じてこれ
らの1種又は2種以上を選択することができる。これら
の重合開始剤の使用量は分散質を構成するビニルモノマ
ーに対して0.001〜0.5重量%使用する。
は、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’
−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、1−
アゾビス−1−シクロヘキサンカルボニトリル、ジメチ
ル−2,2’−アゾビスイソブチレ−トなどのアゾ系重
合開始剤;ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオ
キシド、ビス−3,5,5−トリメチルヘキシルペルオ
キシド、t−ブチルクミルペルオキシド、ジ−t−ブチ
ルペルオキシド、1,1−ジ−t−ブチルペルオキシ−
3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、t−ブチルペ
ルオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルペル
オキシベンゾエート、クメンヒドロペルオキシド、t−
ブチルヒドロペルオキシド、ジメトキシブチルペルオキ
シジカーボネート等の過酸化物系重合開始剤が好まし
く、非水系重合体分散液の製造の反応温度に応じてこれ
らの1種又は2種以上を選択することができる。これら
の重合開始剤の使用量は分散質を構成するビニルモノマ
ーに対して0.001〜0.5重量%使用する。
【0015】また本発明の非水系重合体分散液の製造方
法において使用する分散安定剤と分散質のビニル重合体
の原料であるビニルモノマーの全量との重量比率は1:
1〜1:10、好ましくは1:2〜1:5である。1:
1未満のときには得られる非水系重合体分散液のレオロ
ジー効果が不十分であり、1:10を越える場合は非水
系重合体分散液の分散安定性が低下する。本発明で得ら
れる非水系重合体分散液の分散質の粒子の大きさは約1
00〜200nmである。
法において使用する分散安定剤と分散質のビニル重合体
の原料であるビニルモノマーの全量との重量比率は1:
1〜1:10、好ましくは1:2〜1:5である。1:
1未満のときには得られる非水系重合体分散液のレオロ
ジー効果が不十分であり、1:10を越える場合は非水
系重合体分散液の分散安定性が低下する。本発明で得ら
れる非水系重合体分散液の分散質の粒子の大きさは約1
00〜200nmである。
【0016】本発明の方法で得られる非水系重合体分散
液は塗料のレオロジーコントロール剤として用いられ、
優れたタレ止め効果を与えることができる。この非水系
重合体分散液の塗料への添加量は塗料中の樹脂固形分あ
たり0.5〜20重量%、より好ましくは2〜10重量
%である。
液は塗料のレオロジーコントロール剤として用いられ、
優れたタレ止め効果を与えることができる。この非水系
重合体分散液の塗料への添加量は塗料中の樹脂固形分あ
たり0.5〜20重量%、より好ましくは2〜10重量
%である。
【0017】
【発明の効果】本発明の非水系重合体分散液の製造方法
により、非水系重合体分散液の平均粒径が従来の方法で
得られる非水系重合体分散液の平均粒径よりも小さくな
り、優れたタレ止め効果を有するレオロジーコントロー
ル剤として塗料に適用することができる。
により、非水系重合体分散液の平均粒径が従来の方法で
得られる非水系重合体分散液の平均粒径よりも小さくな
り、優れたタレ止め効果を有するレオロジーコントロー
ル剤として塗料に適用することができる。
【0018】
【実施例】次に、実施例及び比較例によって本発明をさ
らに詳細に説明する。 製造例1〜4(片末端にカルボキシル基を有するポリエ
ステルの製造) 攪拌機、温度計、還流冷却器および窒素ガス導入管をつ
けた4つ口フラスコに表1の混合物を仕込み、窒素ガス
を吹き込みながら還流下で反応を続け、反応液の酸価が
理論値になった時点で反応を止めて、分散安定剤の製造
に用いる片末端にカルボキシル基を有するポリエステル
樹脂を得た。ここで酸価の理論値は表1に示した通りで
ある。
らに詳細に説明する。 製造例1〜4(片末端にカルボキシル基を有するポリエ
ステルの製造) 攪拌機、温度計、還流冷却器および窒素ガス導入管をつ
けた4つ口フラスコに表1の混合物を仕込み、窒素ガス
を吹き込みながら還流下で反応を続け、反応液の酸価が
理論値になった時点で反応を止めて、分散安定剤の製造
に用いる片末端にカルボキシル基を有するポリエステル
樹脂を得た。ここで酸価の理論値は表1に示した通りで
ある。
【0019】
【表1】
【0020】表1の注 *1:バーサチック酸グリシジルエステル、油化シェル
エポキシ(株)製三級カルボン酸グリシジル、エポキシ
当量250 *2:酸価の測定;JIS−K−5407(1990)
による。
エポキシ(株)製三級カルボン酸グリシジル、エポキシ
当量250 *2:酸価の測定;JIS−K−5407(1990)
による。
【0021】製造例5〜8(グリシジル基含有アクリル
樹脂の製造) 攪拌機、温度計、還流冷却器および滴下ロートをつけた
4つ口フラスコに、表2に示したようにトルエンを7.
0重量%及びキシレンを35.2重量%を仕込み、攪拌
しながら還流状態に昇温した。次いで、表2の滴下成分
の混合物を一定の添加速度で滴下ロートから2時間かけ
て滴下した。滴下終了30分後に追加触媒を添加し、還
流状態で2時間を保ち、分散安定剤の製造に用いるグリ
シジル基含有アクリル樹脂を得た。
樹脂の製造) 攪拌機、温度計、還流冷却器および滴下ロートをつけた
4つ口フラスコに、表2に示したようにトルエンを7.
0重量%及びキシレンを35.2重量%を仕込み、攪拌
しながら還流状態に昇温した。次いで、表2の滴下成分
の混合物を一定の添加速度で滴下ロートから2時間かけ
て滴下した。滴下終了30分後に追加触媒を添加し、還
流状態で2時間を保ち、分散安定剤の製造に用いるグリ
シジル基含有アクリル樹脂を得た。
【0022】
【表2】
【0023】製造例9〜24(分散安定剤の製造) 攪拌機、温度計、還流冷却器および窒素ガス導入管をつ
けた4つ口フラスコに、前記製造例1〜4で得た片末端
にカルボキシル基を有するポリエステル樹脂PE1〜P
E4と製造例5〜8で得たグリシジル基含有アクリル樹
脂PA1〜PA4を表3および表4に示した配合で加え
た。反応混合物を攪拌しながら還流状態に昇温し、酸価
が1以下になったところで反応を中止し、分散安定剤D
1〜D16を得た。
けた4つ口フラスコに、前記製造例1〜4で得た片末端
にカルボキシル基を有するポリエステル樹脂PE1〜P
E4と製造例5〜8で得たグリシジル基含有アクリル樹
脂PA1〜PA4を表3および表4に示した配合で加え
た。反応混合物を攪拌しながら還流状態に昇温し、酸価
が1以下になったところで反応を中止し、分散安定剤D
1〜D16を得た。
【0024】
【表3】
【0025】
【表4】
【0026】実施例1〜18(非水系重合体分散液の製
造) 製造例で製造した分散安定剤を用い、表5および表6の
配合により非水系重合体分散液を合成した。すなわち攪
拌機、温度計、還流冷却器および滴下ロートをつけた4
口フラスコに前記製造例で製造した分散安定剤を16.
0重量%加えて攪拌しながら95〜100℃に昇温し
た。次いで重合開始剤を実施例1〜7と実施例10〜1
8の場合は0.153重量%(ビニルモノマーに対する
重量%、以下同じ)、実施例8は0.076重量%、実
施例9は0.031重量%を加えた後、表5及び表6に
示す滴下組成物を一定の速度で滴下ロートから3時間か
けて滴下した。滴下終了後30分後に追加の触媒を加
え、さらに30分後に温度を120℃に昇温し、その温
度に2時間保つことによって乳白色の非水系重合体分散
液(N1〜N18)を得た。得られた非水系重合体分散
液N1〜N18の分散質の平均粒径およびクリヤー塗料
におけるタレ止め効果を、後述する方法によって測定し
た。平均粒径の測定結果を表5および表6に併記する。
またクリヤー塗料の配合とタレ止め効果の評価結果を表
8および表9に示す。
造) 製造例で製造した分散安定剤を用い、表5および表6の
配合により非水系重合体分散液を合成した。すなわち攪
拌機、温度計、還流冷却器および滴下ロートをつけた4
口フラスコに前記製造例で製造した分散安定剤を16.
0重量%加えて攪拌しながら95〜100℃に昇温し
た。次いで重合開始剤を実施例1〜7と実施例10〜1
8の場合は0.153重量%(ビニルモノマーに対する
重量%、以下同じ)、実施例8は0.076重量%、実
施例9は0.031重量%を加えた後、表5及び表6に
示す滴下組成物を一定の速度で滴下ロートから3時間か
けて滴下した。滴下終了後30分後に追加の触媒を加
え、さらに30分後に温度を120℃に昇温し、その温
度に2時間保つことによって乳白色の非水系重合体分散
液(N1〜N18)を得た。得られた非水系重合体分散
液N1〜N18の分散質の平均粒径およびクリヤー塗料
におけるタレ止め効果を、後述する方法によって測定し
た。平均粒径の測定結果を表5および表6に併記する。
またクリヤー塗料の配合とタレ止め効果の評価結果を表
8および表9に示す。
【0027】比較例1(本発明以外の非水系重合体分散
液の製造) 分散安定剤溶液中に重合開始剤をあらかじめ加えない場
合について、実施例と同様な方法により非水系重合体分
散液(HN1)を製造した。製造時の配合組成を表7に
示す。得られた非水系重合体分散液の分散質の平均粒径
およびタレ止め効果を実施例と同様にして測定した。平
均粒径の測定結果を同じ表7に、タレ止め効果の評価に
用いた塗料配合と評価結果を表9に併記する。
液の製造) 分散安定剤溶液中に重合開始剤をあらかじめ加えない場
合について、実施例と同様な方法により非水系重合体分
散液(HN1)を製造した。製造時の配合組成を表7に
示す。得られた非水系重合体分散液の分散質の平均粒径
およびタレ止め効果を実施例と同様にして測定した。平
均粒径の測定結果を同じ表7に、タレ止め効果の評価に
用いた塗料配合と評価結果を表9に併記する。
【0028】参考例1(本発明の試験に用いる塗料用の
アクリル樹脂の製造) 本発明の試験に用いるアクリル樹脂を以下の方法によっ
て製造した。すなわち攪拌機、温度計、還流冷却器およ
び滴下ロートをつけた4つ口フラスコに、キシレン3
9.0重量部を仕込み、攪拌しながら還流状態に昇温し
た。次いで滴下成分として2−ヒドロキシエチルメタク
リレ−ト6.9重量部、ブチルアクリレート21.9重
量部、スチレン30.3重量部、アクリル酸0.7重量
部およびt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエ
ート1.2重量部の混合物を一定の添加速度で滴下ロー
トから2時間かけて滴下した。滴下終了後に還流状態で
2時間を保ち試験に用いる塗料用のアクリル樹脂を得
た。得られたアクリル樹脂は不揮発分60.6重量%
(理論値61.0重量%)であった。
アクリル樹脂の製造) 本発明の試験に用いるアクリル樹脂を以下の方法によっ
て製造した。すなわち攪拌機、温度計、還流冷却器およ
び滴下ロートをつけた4つ口フラスコに、キシレン3
9.0重量部を仕込み、攪拌しながら還流状態に昇温し
た。次いで滴下成分として2−ヒドロキシエチルメタク
リレ−ト6.9重量部、ブチルアクリレート21.9重
量部、スチレン30.3重量部、アクリル酸0.7重量
部およびt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエ
ート1.2重量部の混合物を一定の添加速度で滴下ロー
トから2時間かけて滴下した。滴下終了後に還流状態で
2時間を保ち試験に用いる塗料用のアクリル樹脂を得
た。得られたアクリル樹脂は不揮発分60.6重量%
(理論値61.0重量%)であった。
【0029】
【表5】
【0030】表5の注 *1:( )内はビニルモノマーに対する分散安定剤溶
液中のラジカル開始剤の重量%
液中のラジカル開始剤の重量%
【0031】
【表6】
【0032】表6の注 *1:( )内はビニルモノマーに対する分散安定剤溶
液中のラジカル開始剤の重量%
液中のラジカル開始剤の重量%
【0033】
【表7】
【0034】
【表8】
【0035】
【表9】
【0036】表8および表9の注 *1:参考例1で製造したアクリル樹脂。 *2:n−ブチル化メラミン樹脂(樹脂固形分60
%):三井東圧化学(株)製商品名 *3:紫外線吸収剤(10%キシレン溶液):チバガイ
ギー社製商品名 *4:ヒンダードアミン系光安定剤:チバガイギー社製
商品名
%):三井東圧化学(株)製商品名 *3:紫外線吸収剤(10%キシレン溶液):チバガイ
ギー社製商品名 *4:ヒンダードアミン系光安定剤:チバガイギー社製
商品名
【0037】試験方法 実施例および比較例における平均粒径の測定はNICO
MP Model 370(Particle Siz
e Systems社製商品名)を用い、レーザー光散
乱法にて測定した。またタレ止め効果の評価は以下の方
法によって行った。すなわちリン酸亜鉛処理鋼板に、カ
チオン電着塗料(商品名アクアNo.4200.日本油
脂(株)製)を乾燥膜厚20μmとなるように電着塗装
し、175℃で25分間焼き付けて電着塗装板を得た。
これに中塗り塗料(商品名ハイエピコNo.1500C
Pシーラー、日本油脂(株)製)を乾燥塗膜厚が40μ
mとなるようにエアースプレー塗装した後、140℃で
30分間焼きつけて試験板を作成した。これに、表8お
よび9の配合で作製した塗料を、シンナー(ソルベッソ
#100/キシレン/n−ブチルアルコール=4/4/
2重量比)で、塗装粘度(フォードカップNo.4、2
0℃で25秒)に希釈したものを前記試験板にエアース
プレー塗装し、140℃の温度で30分間、垂直に立て
たままで焼きつけてタレが発生しない最大膜厚を測定し
た。表8および9に測定結果を併記する。表5〜9の測
定結果から、実施例1〜18で得られた非水系重合体分
散液は比較例によって得られたものよりも平均粒径がは
るかに小さく、またタレ止め効果にも優れていることが
わかる。
MP Model 370(Particle Siz
e Systems社製商品名)を用い、レーザー光散
乱法にて測定した。またタレ止め効果の評価は以下の方
法によって行った。すなわちリン酸亜鉛処理鋼板に、カ
チオン電着塗料(商品名アクアNo.4200.日本油
脂(株)製)を乾燥膜厚20μmとなるように電着塗装
し、175℃で25分間焼き付けて電着塗装板を得た。
これに中塗り塗料(商品名ハイエピコNo.1500C
Pシーラー、日本油脂(株)製)を乾燥塗膜厚が40μ
mとなるようにエアースプレー塗装した後、140℃で
30分間焼きつけて試験板を作成した。これに、表8お
よび9の配合で作製した塗料を、シンナー(ソルベッソ
#100/キシレン/n−ブチルアルコール=4/4/
2重量比)で、塗装粘度(フォードカップNo.4、2
0℃で25秒)に希釈したものを前記試験板にエアース
プレー塗装し、140℃の温度で30分間、垂直に立て
たままで焼きつけてタレが発生しない最大膜厚を測定し
た。表8および9に測定結果を併記する。表5〜9の測
定結果から、実施例1〜18で得られた非水系重合体分
散液は比較例によって得られたものよりも平均粒径がは
るかに小さく、またタレ止め効果にも優れていることが
わかる。
Claims (4)
- 【請求項1】片末端にカルボキシル基を有する線状ポリ
エステルとグリシジル基含有アクリル樹脂との付加反応
生成物を分散安定剤とし、非水系重合体分散液の分散質
を構成するビニル重合体を溶解せずに、かつ分散安定剤
を溶解する有機溶剤中でビニルモノマーを溶液重合させ
て非水系重合体分散液を得る方法において、ラジカル重
合開始剤をビニルモノマーに対して0.001〜0.5
重量%含有する分散安定剤溶液中にビニルモノマーを滴
下して重合させることを特徴とする非水系重合体分散液
の製造方法。 - 【請求項2】分散安定剤とビニルモノマーとの重量比が
1:1〜1:10である請求項1記載の非水系重合体分
散液の製造方法。 - 【請求項3】片末端にカルボキシル基を有する線状ポリ
エステルが分子内酸無水物、モノカルボン酸化合物及び
モノエポキシ化合物を重合させて得られるポリエステル
である請求項1記載の非水系重合体分散液の製造方法。 - 【請求項4】片末端にカルボキシル基を有する線状ポリ
エステルが12−ヒドロキシステアリン酸の自己縮合物
である請求項1記載の非水系重合体分散液の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1141896A JPH09202802A (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 非水系重合体分散液の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1141896A JPH09202802A (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 非水系重合体分散液の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09202802A true JPH09202802A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=11777515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1141896A Pending JPH09202802A (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 非水系重合体分散液の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09202802A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007089643A1 (en) * | 2006-02-03 | 2007-08-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Non-aqueous, liquid coating compositions |
-
1996
- 1996-01-26 JP JP1141896A patent/JPH09202802A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007089643A1 (en) * | 2006-02-03 | 2007-08-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Non-aqueous, liquid coating compositions |
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