JPH09227751A

JPH09227751A - アクリル重合体組成物

Info

Publication number: JPH09227751A
Application number: JP9007059A
Authority: JP
Inventors: Charles Martin Kania; マーティンカニアチャールズ; Gregory J Mccollum; ジェームズマッコラムグレゴリー; Masayuki Nakajima; ナカジママサユキ
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1988-05-02
Filing date: 1997-01-17
Publication date: 1997-09-02
Also published as: JPH0216110A; BR8901987A; ES2076956T3; DE68923216D1; EP0340976A3; EP0340976A2; DK212589A; EP0340976B1; DE68923216T2; DK212589D0; NO891757L; CA1333738C; AU3377789A; NO891757D0; US4910249A; CN1037522A; KR890017277A; AU615290B2; KR920010277B1; US5098974A

Abstract

(57)【要約】【課題】ペンダント第３級アルキル第１級アミン基、お
よびイソシアネート基と反応性の少なくとも１種の他の
ペンダント官能部分を有するアクリル重合体を含有する
組成物を提供する。【解決手段】上記アクリル重合体は、ポリスチレン標準
を用いるゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により
決定される約500〜100,000のピーク分子量を有し、そし
て、第３級アルキル第１級アミン基含有の共重合可能な
ビニルモノマー、および第１級アミン基を有さないこと
で特徴づけられる少なくとも１種の共重合可能なエチレ
ン性不飽和モノマーを含有する反応混合物のフリーラジ
カル重合により調製される。ここで、第３級アルキル第
１級アミン基含有の共重合可能なビニルモノマーは、所
定の化学式で示される構造を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なアクリル共
重合体に関し、そしてこのような共重合体を含有する顔
料分散組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】着色された塗装組成物は、美感に関して
だけでなく、保護上の特徴のために、有用である。この
ような組成物は、液状担体に分散されたフィルム形成樹
脂および顔料を含有する。この顔料は、この塗装組成物
が塗布されるフィルムの全体にわたって、充分に分散さ
れることが重要である。従って、この顔料は、液状の塗
装組成物全体によく分散されるのが望ましい。典型的に
は、塗装組成物中の顔料は、まず、顔料粉砕展色剤また
は顔料分散剤と呼ばれる重合体樹脂で分散される。得ら
れた分散体は、次いで、この塗装組成物のフィルム形成
樹脂、およびこの塗装組成物を生成するために必要な他
の成分と混合される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】顔料粉砕展色剤にてア
ミン官能部分を使用することは、公知である。例えば、
米国特許第3,940,353号は、顔料分散剤を改良するため
に、少量の不飽和アミン基含有モノマーを重合体溶液に
混合することを記述している。同様に、米国特許第4,30
2,560号は、顔料分散剤に対し、アミンまたはアミン塩
官能部分を導入することを記述している。アミン官能部
分をアクリル顔料分散剤に導入する通常方法の１つに
は、窒素含有化合物（例えば、アジリジン）と、アクリ
ル重合体のカルボン酸基のいくつかとを反応させる方法
がある。例えば、アジリジン化合物（例えば、エチレン
イミンまたはプロピレンイミン）は反応して、アミン官
能部分を提供し得る。しかしながら、エチレンイミンや
プロピレンイミンの毒性により、この方法が望ましくな
いものとなっている。結果的に、イミンの化学作用以外
の方法により得られるような、アミン官能部分を有する
アクリル粉砕展色剤が求められている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ペンダント第
３級アルキル第１級アミン基、およびイソシアネート基
と反応性の少なくとも１種の他のペンダント官能部分を
有するようなアクリル重合体を提供する。イソシアネー
ト基と反応性のペンダント官能部分は、例えば、カルボ
ン酸基、ヒドロキシル基またはそれらの混合物であり得
る。

【０００５】本発明はさらに第１級アミン基含有アクリ
ル重合体を提供する。この重合体は第１級アミン基含有
の共重合可能なビニルモノマー、および第１級アミン基
を有さないことにより特徴づけられる少なくとも１種の
共重合可能なエチレン性不飽和モノマーを含有する反応
混合物のフリーラジカル重合により調製される。ある実
施態様では、この反応混合物中において、第１級アミン
基を有さない、少なくとも１種の共重合可能なエチレン
性不飽和モノマーは、さらに、イソシアネート基と反応
性の官能基を含有することにより、特徴づけられる。こ
の第１級アミン基含有の共重合可能なビニルモノマー
は、次式の構造を有し得る：

【０００６】

【化２】

【０００７】ここで、Ｒ₁は、１個〜３個の炭素原子を
有するアルキリデン基であり；Ｒ₂は、水素、または１
個〜３個の炭素原子を有するアルキル基であり；Ｒ
₃は、芳香族炭化水素部分を表す；そして、Ｒ₄は、１個
〜３個の炭素原子を有するアルキル基である。より好ま
しい実施態様では、この第１級アミン基含有の共重合可
能なビニルモノマーは、メタ-イソプロペニル-α，α-
ジメチルベンジルアミン、またはパラ-イソプロペニル-
α，α-ジメチルベンジルアミンである。

【０００８】本発明はまた、さらに、分散剤として、約
１重量％〜約50重量％のアクリル重合体（このアクリル
重合体は、ペンダント第３級アルキル第１級アミン基を
有する）、約10重量％〜約90重量％の顔料、および残り
の量の液状担体、を含有する顔料分散組成物を提供す
る。この分散剤、すなわちアクリル重合体は、上で記述
した式Ａの第１級アミン基含有の共重合可能なビニルモ
ノマー、および少なくとも１種の共重合可能なエチレン
性不飽和モノマーを含有する反応混合物のビニル重合に
より、形成され得る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、以下（１）〜（３）に
関する：（１）ペンダント第３級アルキル第１級アミン
基、およびイソシアネート基と反応性の少なくとも１種
の他のペンダント官能部分を有する、新規なアクリル重
合体；このような重合体は、例えば、顔料粉砕展色剤
（すなわち、顔料分散重合体）として有用である：
（２）第１級アミン基含有の共重合可能なビニルモノマ
ー、および第１級アミン基を有さないことにより特徴づ
けられる少なくとも１種の共重合可能なエチレン性不飽
和モノマー、を含有する反応混合物のフリーラジカル重
合より調製されるような、第１級アミン基含有アクリル
重合体：そして、（３）ペンダント第３級アルキル第１
級アミン基を有するアクリル分散剤重合体、顔料、およ
び液状担体を含有する顔料分散体組成物。

【００１０】ペンダント第３級アルキル第１級アミン
基、およびイソシアネート基と反応性の少なくとも１種
の他のペンダント官能部分を有するアクリル重合体は、
第１級アミン基含有の共重合可能なビニルモノマーと、
以下の官能基を含有する少なくとも１種のエチレン性不
飽和モノマーとの共重合体である：この官能基は、例え
ば、カルボン酸基またはヒドロキシル基であり、このよ
うな基は、イソシアネート基と反応性である。結果的と
して、得られる重合体は、例えば、カルボン酸基、ヒド
ロキシル基またはそれらの混合物を含有している。

【００１１】ここで記述のビニル重合工程にて用いられ
る、第１級アミン基含有の共重合可能なビニルモノマー
は、第３級アルキル第１級アミンであり得る。このよう
な第３級アルキル第１級アミンの典型は、次式の構造を
有するモノマーである：

【００１２】

【化３】

【００１３】ここで、Ｒ₁は、１個〜３個の炭素原子を
有するアルキリデン基；Ｒ₂は、水素、または１個〜３
個の炭素原子を有するアルキル基であり、Ｒ₃は、芳香
族炭化水素部分（例えば、フェニレン、ビフェニレンま
たはナフチレンのような部分）を表す；そして、Ｒ
₄は、１個〜３個の炭素原子を有するアルキル基であ
る。この第１級アミン基含有のモノマーの中では、メタ
-イソプロペニル-α，α-ジメチルベンジルアミン、お
よびパラ-イソプロペニル-α，α-ジメチルベンジルア
ミンがより好ましい。メタ異性体は、最も好ましい第１
級アミン基含有モノマーである。

【００１４】本発明にて、第１級アミン基含有の共重合
可能なビニルモノマーとして用いられる第３級アルキル
第１級アミンは、第３級アルキルイソシアネートから誘
導され得る。例えば、第３級アルキルイソシアネート
（例えば、ｍ-イソプロペニル-α，α-ジメチルベンジ
ルイソシアネート）は、触媒の存在下にて、ジアセトン
アルコール（4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン）の
ような第３級アルコールと反応に供され得る。例示の触
媒には、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレ
ート、ジブチル錫オキシド、ジメチルベンジルアミン、
およびその類似物またはそれらの混合物が包含される。
ジブチル錫ジラウレートおよびジメチルベンジルアミン
の混合物では、より高い収量が得られ、より好ましい。
イソシアネートと第３級アルコールとの反応により、ウ
レタンが得られる。このウレタン生成物は、引き続き加
熱することにより分解され、二酸化炭素が除去されて、
対応する第３級アルキル第１級アミン、すなわち第１級
アミン基含有の共重合可能なモノマーを生じ得る。類似
の反応物は、次式の第３級アルキルイソシアネートから
調製され得る：

【００１５】

【化４】

【００１６】ここで、Ｒ₁は、１個〜３個の炭素原子を
有するアルキリデン基であり；Ｒ₂は、水素、または１
個〜３個の炭素原子を有するアルキル基であり；Ｒ
₃は、芳香族炭化水素部分（例えば、フェニレン、ビフ
ェニレンまたはナフチレンのような部分）を表す；そし
て、Ｒ₄は、１個〜３個の炭素原子を有するアルキル基
である。他のアルコール、好ましくは、脱水を促進する
ために、ヒドロキシル基に対しβ位置に置換基を有する
アルコールが用いられ得る。このようなアルコールに
は、例えば、エチル-3-ヒドロキシブテレートなどが包
含され得る。

【００１７】この第１級アミン基含有の共重合可能なビ
ニルモノマーはまた、以下の操作により、第３級アルキ
ルイソシアネート（例えば、ｍ-イソプロペニル-α，α
-ジメチルベンジルイソシアネート）から誘導され得
る。つまり、第３級アルキルイソシアネートを第１級ま
たは第２級のいずれかのアミン官能部分を有するアルカ
ノールアミンと反応させ、尿素反応生成物を形成する。
続いて、この尿素反応生成物を充分な温度および時間に
て、加熱すると、分解して第３級アルキル第１級アミン
を形成する。このアルカノールアミンは、好ましくは、
アミノ官能部分とヒドロキシル官能部分との間に２つの
炭素原子を有する。第３級アルキル第１級アミンの調製
方法は、係属中の米国特許出願第187,786号（これは、
「アルキル第１級アミンの調製」の表題で、カーレ(kah
le)らにより、1988年5月2日に出願された）に完全に記
述され、請求されている。このような記述は、その内容
がここに示されている。この第１級アミン基含有の共重
合可能なビニルモノマーは、好ましくは、アルカノール
アミン／尿素工程により、調製される。この工程では、
アルコール／ウレタン工程により、高い収量が得られ
る。

【００１８】ここで記載されている新規なアクリル重合
体の重要な局面は、それらが、第１級アミン基含有のビ
ニルモノマー（例えば、ｍ-イソプロペニル-α，α-ジ
メチルベンジルアミンのような第３級アルキル第１級ア
ミン）と、１種またはそれ以上の共重合可能なエチレン
性不飽和モノマー（このエチレン性不飽和モノマーの少
なくとも１種は、イソシアネート基と反応性の官能基を
有する。）との直接のフリーラジカル共重合により、調
製され得ることにある。例えば、この重合体は、エチレ
ン性不飽和カルボン酸（例えば、アクリル酸、メタクリ
ル酸、クロトン酸またはそれらの混合物）および第１級
アミン基含有のビニルモノマーを含有する反応混合物か
ら形成され得る。アクリル酸およびメタクリル酸は、こ
のような反応に、より好ましいエチレン性不飽和カルボ
ン酸である。

【００１９】同様に、この重合体は、このような第１級
アミン基含有モノマー、およびヒドロキシル基含有の共
重合可能なエチレン性不飽和モノマーを含有する反応混
合物から形成され得る。このようなヒドロキシル基含有
のモノマーは、例えば、アクリル酸2-ヒドロキシエチ
ル、アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、アクリル酸2-ヒ
ドロキシブチル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル、メ
タクリル酸2-ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2-ヒド
ロキシブチルなどのアクリルモノマーであり得る。必要
に応じて、酸と反応して少なくとも１個のヒドロキシル
基を供給するようなモノマーが、このヒドロキシル含有
モノマーに包含され得る。例えば、メタクリル酸グリシ
ジルまたはアクリル酸グリシジルは、酢酸、ラウリン酸
などのような酸と反応して、エポキシド環を開環し、ヒ
ドロキシル基を生成する。その後、このモノマーは、第
１級アミン基含有モノマーと反応して重合生成物を形成
する。

【００２０】アクリル重合体を形成するための反応混合
物は、さらに、イソシアネート基と反応性の官能基を有
さないエチレン性不飽和モノマーを含有し得る。このモ
ノマーは、例えば、エチレン性不飽和カルボン酸のエス
テル（例えば、アルキル基中に１個〜約20個の炭素原子
を有するメタクリル酸アルキル、またはアルキル基中に
１個〜約20個の炭素原子を有するアクリル酸アルキル）
である。共重合可能なエチレン性不飽和モノマーとして
用いられ得る典型的なメタクリル酸アルキルおよびアク
リル酸アルキルには、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプ
ロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソブチ
ル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸2-エチルヘキ
シル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸ラウリル、メ
タクリル酸ステアリル、メタクリル酸シクロヘキシル、
メタクリル酸イソデシル、メタクリル酸イソボルニル、
アクリル酸エチル、アクリル酸メチル、アクリル酸プロ
ピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、ア
クリル酸イソブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸
2-エチルヘキシル、アクリル酸ノニル、アクリル酸ラウ
リル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸シクロヘキシ
ル、アクリル酸イソデシル、アクリル酸イソボルニルな
どが包含される。

【００２１】このアクリル重合体を調製する際に用いら
れ得る他のタイプのビニルモノマーは、上で述べたビニ
ルモノマー以外に、ビニル基を有する共重合可能なモノ
マー物質から構成される。このような物質の例には、ビ
ニル芳香族化合物（例えば、スチレン、α-メチルスチ
レンおよびα-クロロスチレン）およびアクリロニトリ
ルのような化合物が包含される。

【００２２】本記述にて、用語「ビニル芳香族化合物」
とは、第１級アミン基含有の共重合可能なビニルモノマ
ー（ここで、例えば、このようなモノマーは芳香族部分
を含有する）のような物質を包含することを意味しな
い。すなわち、「ビニル芳香族化合物」は、ｍ-または
ｐ-イソプロペニル-α，α-ジメチルベンジルアミンお
よびその類似物のようなモノマーを包含しない。

【００２３】このアクリル重合体は、不活性有機溶媒中
にて、上記の個々の成分を従来の溶液重合法により重合
して製造され得る。重合反応の最初にて、個々の各モノ
マーが存在しているような、いわゆる「ワンショット」
方法は、用いられ得る。この反応は、約80℃（摂氏
(C)）〜約160℃の温度、好ましくは、約110℃〜約145℃
の温度にて、約45分間〜約６時間、好ましくは、約90分
間〜２ 1/2時間にわたり、行われ得る。適当な不活性有
機溶媒の例には、以下が包含される：エーテルタイプの
アルコール（例えば、エチレングリコールモノブチルエ
ーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルおよび
プロピレングリコールモノブチルエーテル）、エタノー
ル、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イ
ソブタノール、トルエン、メチルエチルケトン、メチル
アミルケトン、V.M.& Naphthaおよびその類似物。この
重合は、ビニル重合触媒の存在下にて行われる。より好
ましい触媒には、例えば、アゾビス（イソブチロニトリ
ル）、2,2'-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、2,2'-
アゾビス(2-メチルプロピオニトリル）、過安息香酸第
３級ブチル、ピバル酸第３級ブチル、酢酸第３級ブチ
ル、イソプロピルパーカーボネート、またはベンゾイル
パーオキシドが包含される。必要に応じて、連鎖移動剤
（例えば、アルキルメルカプタン（例えば、第３級ドデ
シルメルカプタン）など）もまた、用いられ得る。得ら
れる反応生成物が単離され得るか、または溶媒の一部を
除去し得ることを、確認するべきである。好ましくは、
後に顔料分散体やそれを含有するあらゆる塗装組成物を
形成する際に、好都合なので、この溶媒は保持されるこ
とが好ましい。

【００２４】得られる第１級アミン基含有のアクリル重
合体は、一般に、約500〜約100,000、好ましくは、約1,
000〜約60,000のピーク分子量を有する。ピーク分子量
はポリスチレン標準を用いるゲル浸透クロマトグラフィ
ー（GPC）により決定する。

【００２５】ある実施態様では、ペンダント第３級アル
キル第１級アミノ基、およびイソシアネート基と反応性
の少なくとも１種の他のペンダント官能部分を有するア
クリル重合体は、以下の反応混合物から形成される：こ
の反応混合物は、約65重量％〜約99.9重量％のアクリル
酸アルキルまたはメタクリル酸アルキル（これは、アル
キル基中に約１個〜約20個の炭素原子を有する）、約0.
05重量％〜約10重量％の第１級アミン基含有の共重合可
能なビニルモノマー、および約0.05重量％〜約25重量％
のエチレン性不飽和カルボン酸を含有する。他の実施態
様では、このアクリル重合体は、以下の反応混合物から
形成される：この反応混合物は、約50重量％〜約99.9重
量％のアクリル酸アルキルまたはメタクリル酸アルキル
（これは、アルキル基中に約１個〜約20個の炭素原子を
有する）、約0.05重量％〜約10重量％の第１級アミン基
含有の共重合可能なビニルモノマー、約０重量％〜約40
重量％のビニル芳香族化合物、および約0.05重量％〜約
20重量％のヒドロキシル基含有アクリレートを含有す
る。

【００２６】さらに他の実施態様では、このアクリル重
合体は、以下の反応混合物から形成される：この反応混
合物は、約50重量％〜約80重量％のメタクリル酸アルキ
ル（これは、アルキル基中に１個〜約８個の炭素原子を
有する）、約10重量％〜約30重量％のビニル芳香族化合
物、約0.05重量％〜約10重量％のｐ-またはｍ-イソプロ
ペニル-α，α-ジメチルベンジルアミン、および約５重
量％〜約25重量％のエチレン性不飽和カルボン酸または
ヒドロキシル基含有（メタ）アクリレートのいずれかま
たはそれらの混合物を含有する。

【００２７】上記アクリル重合体は、一般に、顔料分散
体重合体として有用であり、そしてこれにより、顔料分
散体または塗装組成物中にて引き続き用いられ得る顔料
混合物分散体の予備調製が可能になる。各分散体は、塗
装組成物を直接、着色するために使用され得る。このよ
うな顔料分散体は、いつでも都合のよい時に調製され
得、そして将来の使用のために保存され得る。

【００２８】さらに、上記アクリル重合体は、硬化可能
な熱硬化性アクリル系にて有用であり得る。この系で
は、例えば、このアクリル重合体上でのカルボン酸また
はヒドロキシル官能部分が、メラミン樹脂、エポキシ樹
脂などで硬化される。

【００２９】この発明のさらなる局面では、顔料分散体
組成物が提供され、これは、約１重量％〜約50重量％の
第３級アルキル第１級アミン基を有するアクリル重合
体、約10重量％〜約90重量％の顔料、および残りの量の
液状担体で構成される。当業者は、この正確な範囲が、
顔料の選択に依存して変わることを認めている。

【００３０】ここで有用な顔料には、塗装工業で従来用
いられているものが包含される。適当な顔料の例には、
酸化鉄、クロム酸鉛、クロム酸ケイ素、クロム酸ストロ
ンチウム、炭酸鉛、硫酸鉛、炭酸バリウム、チャイナク
レー、炭酸カルシウム、アルミニウムシリカ、酸化亜
鉛、硫化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化アンチモン、キ
ナクリドン、二酸化チタン、クロムグリーン、クロムイ
エロー、チオインジゴレッド、フタロブルー、フタログ
リーン、コバルトブルー、カドミウムイエロー、カドミ
ウムレッド、トルイジンレッド、グラファイト、カーボ
ンブラック、金属アルミニウム、金属亜鉛、およびその
類似物が包含される。

【００３１】この顔料分散体組成物にて用いられる液状
担体は、例えば、溶媒であり得、好都合には、第１級ア
ミン基含有のアクリル重合体を形成するべくモノマーの
反応にて用いられる溶媒であり得る。しかしながら、他
の溶媒（例えば、キシレンまたは石油ベンジン）は、加
えられ得る。

【００３２】この分散体重合体は、一般に、あらゆる第
１級アミン基含有のアクリル重合体であり得る。この重
合体は第１級アミン基含有の共重合可能なビニルモノマ
ー、および少なくとも１種の共重合可能なエチレン性不
飽和モノマーから誘導される。例えば、この分散剤重合
体は、先に記述のような第１級アミン基含有のアクリル
重合体であり得る。ここで、この重合体は、第１級アミ
ン基含有モノマー、および少なくとも１種の、イソシア
ネート基と反応性の官能基を有するエチレン性不飽和モ
ノマーを含有する反応混合物から調製される。この分散
剤重合体はまた、第１級アミン基含有の共重合可能なビ
ニルモノマー、および１種またはそれ以上の、イソシア
ネート基と反応性の官能基を有さない共重合可能なエチ
レン性不飽和モノマーを含有する反応混合物から調製さ
れる、第１級アミン基含有のアクリル重合体であり得
る。米国特許第4,547,265号は、第１級アミン基含有の
ビニルモノマー（特に、ｍ-またはｐ-イソプロペニル-
α，α-ジメチルベンジルアミン）と、イソシアネート
基と反応性の官能基を有しない共重合可能なエチレン性
不飽和モノマー（例えば、スチレン、メチルスチレン、
ｐ-メチルスチレン、ｐ-メチル-メチルスチレン、エチ
レン、プロピレン、イソブチレン、1-ブテン、1-ペンテ
ン、1-ヘキセン、1-オクテン、アクリル酸アルキル、メ
タクリル酸アルキル、およびハロ−置換エチレン）との
共重合体を記述している。

【００３３】典型的には、分散体重合体として有用な第
１級アミン基含有アクリル重合体は、以下を含有する反
応混合物から形成される：この反応混合物は、約0.05重
量％〜約10重量％の第１級アミン基含有の共重合可能な
ビニルモノマー、および約90重量％〜約99.95重量％の
１種またはそれ以上の共重合可能なエチレン性不飽和モ
ノマーを含有する。

【００３４】この顔料分散体組成物はまた、顔料分散体
組成物にて通常用いられる他の添加剤を含有し得る。こ
の添加剤には、例えば、可塑剤、湿潤剤、消泡剤、希釈
剤および流動制御剤がある。

【００３５】顔料分散体組成物は、顔料を粉砕させるか
または分散体重合体に分散させることにより、製造され
る。この粉砕は、通常、ボールミル、サンドミル、コー
ルス(Cowles)溶解装置、連続的アトリター(attritors)
などを用いて、この顔料が所望のサイズに低減されるま
で、行われる。粉砕後、この顔料の粒子サイズは、一般
に、約10μmまたはそれ以下の範囲となる。

【００３６】上で記述の顔料分散組成物は、巾広い種類
のフィルム形成樹脂と相溶性があり、塗装組成物から製
造される乾燥フィルムの性質に悪影響を与えない。特
に、このような顔料分散組成物から製造されるフィルム
は、良好な色を発現させ、そして内部塗装粘着性を有す
る。すなわち、この組成物は、先に形成したフィルムに
対し、粘着性を有する。

【００３７】この発明の他の局面では、約25％〜約95％
（好ましくは、約30％〜約80％）のフィルム形成樹脂、
約１％〜約70％（好ましくは、約20％〜約60％）の顔
料、約１％〜約50％（好ましくは、約２％〜約30％）の
分散剤重合体、および残りの量の液状担体を含有するよ
うな塗装組成物が提供され得る。この顔料分散体組成物
と関連して用いられる適当なフィルム形成樹脂は、例え
ば、熱可塑性樹脂（例えば、アクリルラッカー）または
熱硬化性樹脂（例えば、イソシアネート）またはメラミ
ン硬化可能なアクリル類とされ得る。

【００３８】

【実施例】以下の実施例は、本発明の例示である。実施
例１および２は、第１級アミン基含有の共重合可能なビ
ニルモノマーの調製を例示している。

【００３９】（実施例１）反応容器に、ｍ-イソプロペ
ニル-α，α-ジメチルベンジル-イソシネートの514.4グ
ラム(g)を入れ、そして86℃まで加熱した。次いで、ジ
アセトンジアルコール296.8ｇを滴下し、約１時間にわ
たって添加を完結させた。この混合物を約86℃で２時間
維持し、続いて、約100℃まで加熱して、ジブチル錫ジ
ウラレート0.18ｇを添加した。イソシアネート基が消失
する（赤外スペクトル（IR）により示される）まで、こ
の混合物を維持した。

【００４０】（実施例２）実施例１からの反応混合物を
ろ過して、ｍ-イソプロペニル-α，α-ジメチルベンジ
ルイソシアネートの尿素副生成物を除去した。残りの液
体部分（328.5g）を、水847.7gと混合して、還流下にて
約95℃で撹拌し、そして留出物を集めた。蒸留の進行に
つれて、追加の水300gを添加し、蒸留を続けて、例え
ば、過剰のアルコール、水およびメシチルオキシドを除
去した。残りの混合物を、トルエンで２回抽出した（各
トルエン量は200ml）。抽出中にて、内相で沈澱が形成
された。この沈澱はろ過により除去された。分離された
有機層を、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。次いで、油
を残してトルエンを蒸発させた。この粗生成物を真空蒸
留して、ｍ-イソプロペニル-α，α-ジメチルベンジル
アミン (m-TMA)（これは、測定により、約182.1のアミ
ン当量を有する）72.6ｇを得た。

【００４１】実施例３、４および５は、ペンダント第３
級アルキル第１級アミン基を含有するアクリル重合体の
調製を例示する。

【００４２】（実施例３）以下の成分からアクリル共重
合体を形成する：

【００４３】

【表１】

【００４４】加熱手段、撹拌手段、添加手段、還流手
段、および反応中窒素雰囲気を維持するための手段を備
えた反応容器に、最初の充填物を入れ、還流状態まで加
熱した。約110℃の還流温度にて、供給物ＡおよびＢを
２時間にわたって徐々に加え、続いて、供給物Ｃを加え
た。次いで、供給物Ｄを３時間にわたって徐々に加え、
続いて、供給物Ｅを添加した。さらに半時間還流した
後、加熱を止めて供給物Ｆを加えた。得られた反応混合
物は、110℃にて35.3％の固形分、0.03の酸価、および
0.92ストークスの粘度を有していた。生成物のピーク分
子量は、GPCにより決定され、約42,500であった。

【００４５】（実施例４）以下の組成物を用いて、実施
例３と同様の方法により、一連のアクリル共重合体を形
成した：

【００４６】

【表２】

【００４７】（実施例５）以下の組成物を用いて、実施
例３と同様の方法により、一連のアクリル共重合体を形
成した：

【００４８】

【表３】

【００４９】（実施例６）比較のために、イミン化され
たアクリル共重合体の調製を以下に示した：

【００５０】

【表４】

【００５１】最初の充填物を、実施例３のように反応容
器に入れ、そして還流状態まで加熱した。約110℃の還
流温度にて、供給物ＡおよびＢを、２時間にわたって徐
々に加え、続いて、供給物Ｃを添加した。次いで、供給
物Ｄを３時間にわたって徐々に加え、続いて、供給物Ｅ
およびＦを連続して添加した。さらに１時間還流した
後、加熱を止め、供給物Ｇを加えた。得られた反応混合
物は、110℃にて33.3％の固形分、1.0の酸価、0.5スト
ークスの粘度、および約31,940のピーク分子量を有して
いた。

【００５２】実施例７および８は、ペンダント第３級ア
ルキル第１級アミン基を有するアクリル重合体の使用を
例示している。

【００５３】（実施例７）実施例４、５および、比較の
ために実施例６のアクリル重合体を分散剤として用い、
以下の組成を有する顔料分散を処方した：

【００５４】

【表５】

【００５５】（１）トルエン−メチルエチルケトンの7
5：25重量％の溶媒混合物中での、およそ35重量％の樹
脂固形分溶液。

【００５６】７Ａ〜７Ｈの顔料分散体処方物を、それぞ
れ、以下の組成を有するアクリル共重合体溶液に溶かし
た：MMAおよびLMAの90／10重量％共重合体の25.3重量
％、酢酸ヘプチル4.0重量％；メチルエチルケトン25.7
重量％；フタル酸ブチルベンジル9.1重量％；希釈シリ
コーン溶液0.5重量％；およびトルエン35.3重量％。各
顔料分散剤処方物を分離ジャーに入れ、そして３mmの鋼
鉄球の200gを加えた。このジャーを、35分間振とうし
た。次いで、各処方物の60％（30g）をこのジャーから
分離し、アクリル溶液115.08gと個々に混合し、続い
て、再振とうした。得られた各顔料分散体および最初の
ぺーストを、次いで、ガラスプレート上に引き出し、そ
して試験した。実施例７Ａ〜７Ｇは全て、実施例７Ｈと
比較して改良、された光沢を有していた。さらに、実施
例７Ａ〜７Ｇは、色強度について、実施例７Ｈよりも良
好であることが認められた。

【００５７】（実施例８）実施例４、５および６の分散
剤を用い、以下の組成を有する顔料分散体を処方した。

【００５８】

【表６】

【００５９】（１）トルエン−メチルエチルケトンの7
5：25重量％の溶媒混合物中、およそ35重量％の樹脂固
形分溶液。

【００６０】（２）チバ−ガイギー社から市販されてい
る、モナストラル(monastral)なクリ色のキナクリドン
顔料。

【００６１】８Ａ〜８Ｈの顔料分散体処方物を、それぞ
れ、実施例７と同様の方法により、以下の組成を有する
アクリル重合体溶液に溶かした：MMAおよびLMAの90／10
重量％共重合体の17.3重量％、トルエン42.9重量％；お
よびメチルエチルケトン39.8重量％。８Ａ〜８Ｈの顔料
分散体処方物の各30gに対し、このアクリル溶液42.88g
を混合し、続いて、再振とうしてガラス製パネル上に引
き出した。実施例８Ａ〜８Ｇは、実施例８Ｈより曇りが
少なく、８Ｈと同じかまたは良好な透明性を有してい
た。実施例８Ｅ〜８Ｇは、８Ｈより光沢が良好であっ
た。

【００６２】実施例９および１０は、ペンダント第３級
アルキル第１級アミン基を有するアクリル重合体をさら
に例示する。

【００６３】（実施例９）アクリル共重合体は、以下の
成分から形成された：

【００６４】

【表７】

【００６５】実施例３のようにして、各最初の充填物を
反応容器に入れ、そして環流状態まで加熱した。約150
℃の環流温度にて、供給物１および２を３時間にわたっ
て徐々に加えた。次いで、供給物３を１時間にわたって
徐々に加えた。続いて、１時間にわたり、供給物４を徐
々に添加した。次いで、この反応混合物を冷却した。得
られた反応生成物Ａは、110℃にて58.9％の固形分、61.
7の酸価、3.9ストークスの粘度、およびGPCにより決定
された約3700のピーク分子量を有していた。これに対し
て、得られた生成物Ｂは、110℃にて59.1％の固形分、6
2.1の酸価、5.85ストークスの粘度、および約4010のピ
ーク分子量を有していた。

【００６６】（実施例１０）以下の成分からアクリル共
重合体を形成した：

【００６７】

【表８】

【００６８】（１）2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオニ
トリル)；これは、E.I.Dupont, de Nemours社からVAZO-
64として市販されている。

【００６９】実施例３のように、各最初の充填物を反応
容器内に入れ、そして還流状態まで加熱した。約110℃
の還流温度にて、供給物１の残りを、１ 1/2時間にわた
って徐々に加えた。次いで、供給物２を洗浄剤として徐
々に加え、続いて、供給物３を３時間にわたって徐々に
添加した。さらに半時間加熱を続け、続いて、冷却して
供給物４を添加した。得られた生成物Ａは、110℃にて5
0.3％の固形分、0.3の酸価、4.33ストークスの粘度、お
よび約18,000のピーク分子量を有していた。これに対し
て、得られた生成物Ｂは、110℃にて50.6％の固形分、
2.17の酸価、4.37ストークスの粘度、および約17,640の
ピーク分子量を有していた。

【００７０】明らかに、上の開示に照らして、本発明の
多くの改良および変形が可能である。従って、特に記述
されたもの以外にも、添付の請求の範囲内にて、本発明
が実施され得ることは理解されるべきである。

【００７１】（発明の要約）第１級アミン基含有で共重
合可能なビニルモノマー、および共重合可能なエチレン
性不飽和モノマーのアクリル共重合体反応生成物が開示
されている。さらに、この共重合体反応生成物、顔料お
よび液状担体を含有する顔料分散体が、開示されてい
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０９Ｄ 133/08 ＰＦＹＣ０９Ｄ 133/08 ＰＦＹ (71)出願人 593153819 ＯｎｅＰＰＧＰｌａｃｅ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ 15272，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者グレゴリージェームズマッコラムアメリカ合衆国ペンシルベニア 15044 ギブソニア，ブロンウィンコート 5130 (72)発明者マサユキナカジマアメリカ合衆国ペンシルベニア 15101 アリソンパーク，フリントロード 703

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ペンダント第３級アルキル第１級アミン
基、およびイソシアネート基と反応性の少なくとも１種
の他のペンダント官能部分を有するアクリル重合体を含
有する組成物であって、ここで該アクリル重合体が、ポリスチレン標準を用いる
ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により決定され
る約500〜100,000のピーク分子量を有し、該アクリル重合体が、第３級アルキル第１級アミン基含
有の共重合可能なビニルモノマー、および第１級アミン
基を有さないことで特徴づけられる少なくとも１種の共
重合可能なエチレン性不飽和モノマーを含有する反応混
合物のフリーラジカル重合により調製され、ここで該第３級アルキル第１級アミン基含有の共重合可
能なビニルモノマーが次式で示される構造を有する、組
成物：【化１】ここで、Ｒ₁は、１個〜３個の炭素原子を有するアルキ
リデン基であり；Ｒ₂は、水素、または１個〜３個の炭
素原子を有するアルキル基であり；Ｒ₃は、芳香族炭化
水素部分を表す；そして、Ｒ₄は、１個〜３個の炭素原
子を有するアルキル基である。
【請求項２】以下を含有する顔料分散組成物： (a)分散剤として、ペンダント第３級アルキル第１級ア
ミン基を有するアクリル重合体の約１重量％〜約50重量
％； (b)顔料の約10重量％〜約90重量％；および、 (c)液状担体の残りの量。
【請求項３】以下を含有する塗料組成物： (a)フィルム形成樹脂の約25％〜約95％； (b)顔料の約1％〜約70％； (c)分散剤として、ペンダント第３級アルキル第１級ア
ミン基を有するアクリル重合体の約１％〜約50％；およ
び、 (d)液状担体の残りの量。