JPH0977981A - 水系常温架橋性樹脂組成物 - Google Patents
水系常温架橋性樹脂組成物Info
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- JPH0977981A JPH0977981A JP23424895A JP23424895A JPH0977981A JP H0977981 A JPH0977981 A JP H0977981A JP 23424895 A JP23424895 A JP 23424895A JP 23424895 A JP23424895 A JP 23424895A JP H0977981 A JPH0977981 A JP H0977981A
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 作業環境保全や省資源の立場から有機溶媒の
使用量をできるだけ少なくし、且つ架橋速度を速め、低
温作業性が可能である塗料や接着性等のコーティング剤
用のベースとして有用な水系常温架橋性樹脂組成物の提
供。 【解決手段】 両親媒性樹脂(A)と常温架橋性樹脂
(B)とが固形分重量比(A/B)で2/98〜80/
20の割合で配合され、水並びに少なくとも1種の水以
外の揮発性溶媒を含有した媒体からなり、見かけ上曇点
がないか或いは作業環境温度以上に曇点を有する水系常
温架橋性樹脂組成物。
使用量をできるだけ少なくし、且つ架橋速度を速め、低
温作業性が可能である塗料や接着性等のコーティング剤
用のベースとして有用な水系常温架橋性樹脂組成物の提
供。 【解決手段】 両親媒性樹脂(A)と常温架橋性樹脂
(B)とが固形分重量比(A/B)で2/98〜80/
20の割合で配合され、水並びに少なくとも1種の水以
外の揮発性溶媒を含有した媒体からなり、見かけ上曇点
がないか或いは作業環境温度以上に曇点を有する水系常
温架橋性樹脂組成物。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、両親媒性樹脂と常
温架橋性樹脂を含有する水系常温架橋性樹脂組成物に関
し、その溶媒が水並びに少なくとも1種の水以外の揮発
性溶媒等を含有した媒体からなり、これを塗布した時
は、乾燥硬化速度が極めて速い水系常温架橋性樹脂組成
物であり、塗料や接着剤及びコーティング剤用ベースと
して有用なものである。
温架橋性樹脂を含有する水系常温架橋性樹脂組成物に関
し、その溶媒が水並びに少なくとも1種の水以外の揮発
性溶媒等を含有した媒体からなり、これを塗布した時
は、乾燥硬化速度が極めて速い水系常温架橋性樹脂組成
物であり、塗料や接着剤及びコーティング剤用ベースと
して有用なものである。
【0002】
【従来の技術】各種塗工、塗料、接着剤等のコーティン
グ応用分野においては、作業性、接着性(剥離強度)等
に関する面から溶剤や硬化剤による乾燥硬化速度制御が
行なわれており、殊に速い常温硬化速度が望まれる場合
にはやむを得ず有機溶剤を媒体としたラッカー型が常用
されてきた。この場合は乾燥硬化速度は殆ど溶剤及び硬
化剤の種類と量の選択により容易にコントロールされて
いた。しかしながら、作業環境保全や省資源等の立場か
ら硬化システムの溶剤系から水系への転換が急務とされ
ているが、未だ水系における乾燥硬化速度の制御、低温
作業性、殊に常温硬化速度の速いコーティング剤等への
強い要望に応えられるものはなく、その速やかな開発が
待たれている。
グ応用分野においては、作業性、接着性(剥離強度)等
に関する面から溶剤や硬化剤による乾燥硬化速度制御が
行なわれており、殊に速い常温硬化速度が望まれる場合
にはやむを得ず有機溶剤を媒体としたラッカー型が常用
されてきた。この場合は乾燥硬化速度は殆ど溶剤及び硬
化剤の種類と量の選択により容易にコントロールされて
いた。しかしながら、作業環境保全や省資源等の立場か
ら硬化システムの溶剤系から水系への転換が急務とされ
ているが、未だ水系における乾燥硬化速度の制御、低温
作業性、殊に常温硬化速度の速いコーティング剤等への
強い要望に応えられるものはなく、その速やかな開発が
待たれている。
【0003】かかる要望に関しては、低沸点有機溶媒
等を併用し揮発性を高めるとの提案「水溶性高分子・水
分散型樹脂総合技術資料;P472(1981)経営開
発センター出版部」、疎水性ポリマー等を選択し水離
れを促すとの提案「高分子ラテックス接着剤;P107
(1984)室井宗一」、固形分を高めて揮発成分そ
のものを最小限とするとの提案「S. H. Maron, J. Krie
ger, “Rheology”, VOL. 3, Academic Press;196
0」等数多くの提案がなされているが、これ等の方法に
よっても通常硬化速度等の向上は未だ不十分なものであ
った。
等を併用し揮発性を高めるとの提案「水溶性高分子・水
分散型樹脂総合技術資料;P472(1981)経営開
発センター出版部」、疎水性ポリマー等を選択し水離
れを促すとの提案「高分子ラテックス接着剤;P107
(1984)室井宗一」、固形分を高めて揮発成分そ
のものを最小限とするとの提案「S. H. Maron, J. Krie
ger, “Rheology”, VOL. 3, Academic Press;196
0」等数多くの提案がなされているが、これ等の方法に
よっても通常硬化速度等の向上は未だ不十分なものであ
った。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、作業環境保
全や省資源の立場から有機溶媒の使用量をできるだけ少
なくし、且つ従来の水系架橋性樹脂の架橋速度を速め、
低温作業性が可能である塗料や接着剤等のコーティング
剤用のベースとして有用な水系常温架橋性樹脂組成物の
開発を目的とする。
全や省資源の立場から有機溶媒の使用量をできるだけ少
なくし、且つ従来の水系架橋性樹脂の架橋速度を速め、
低温作業性が可能である塗料や接着剤等のコーティング
剤用のベースとして有用な水系常温架橋性樹脂組成物の
開発を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、両親媒性樹脂
(A)と常温架橋性樹脂(B)とが固形分重量比(A/
B)で2/98〜80/20の割合で配合され、水並び
に少なくとも1種の水以外の揮発性溶媒を含有した媒体
からなり、見かけ上曇点がないか或いは作業環境温度以
上に曇点を有する水系常温架橋性樹脂組成物、両親媒性
樹脂(A)が、水中では曇点を有し、或いは分子鎖の脱
水和によりゲル化するものである前記の水系常温架橋性
樹脂組成物、常温架橋性樹脂(B)が、官能基架橋、酸
化架橋、またはイオン架橋の可能な架橋点を有し、常温
にて溶媒の揮発に伴い乾燥硬化が可能なものである前記
の水系常温架橋性樹脂組成物、水以外の揮発性溶媒が、
蒸発潜熱が小さく、且つ水、両親媒性樹脂(A)及び常
温架橋性樹脂(B)を含む多成分系組成物との混和が可
能である前記の水系常温架橋性樹脂組成物を開発するこ
とにより、上記目的を達成した。
(A)と常温架橋性樹脂(B)とが固形分重量比(A/
B)で2/98〜80/20の割合で配合され、水並び
に少なくとも1種の水以外の揮発性溶媒を含有した媒体
からなり、見かけ上曇点がないか或いは作業環境温度以
上に曇点を有する水系常温架橋性樹脂組成物、両親媒性
樹脂(A)が、水中では曇点を有し、或いは分子鎖の脱
水和によりゲル化するものである前記の水系常温架橋性
樹脂組成物、常温架橋性樹脂(B)が、官能基架橋、酸
化架橋、またはイオン架橋の可能な架橋点を有し、常温
にて溶媒の揮発に伴い乾燥硬化が可能なものである前記
の水系常温架橋性樹脂組成物、水以外の揮発性溶媒が、
蒸発潜熱が小さく、且つ水、両親媒性樹脂(A)及び常
温架橋性樹脂(B)を含む多成分系組成物との混和が可
能である前記の水系常温架橋性樹脂組成物を開発するこ
とにより、上記目的を達成した。
【0006】即ち、本発明者等は両親媒性樹脂(A)の
相転移現象に関して鋭意検討を重ねた結果、水並びに水
以外の揮発性溶媒の混合溶媒系からなる水系常温架橋性
樹脂組成物が、塗布やコーティング後の開放系におい
て、揮発性有機溶媒等の揮発に伴い系のバランスが崩れ
ることにより始めて両親媒性樹脂(A)の持つ曇点(ゲ
ル化)が現れ、その系に未だ大量の水を抱えているにも
係わらず常温架橋性樹脂(B)を引きずり、架橋点接近
により樹脂組成物を硬化させ、乾燥硬化速度を速める効
果が発現することを見い出した。
相転移現象に関して鋭意検討を重ねた結果、水並びに水
以外の揮発性溶媒の混合溶媒系からなる水系常温架橋性
樹脂組成物が、塗布やコーティング後の開放系におい
て、揮発性有機溶媒等の揮発に伴い系のバランスが崩れ
ることにより始めて両親媒性樹脂(A)の持つ曇点(ゲ
ル化)が現れ、その系に未だ大量の水を抱えているにも
係わらず常温架橋性樹脂(B)を引きずり、架橋点接近
により樹脂組成物を硬化させ、乾燥硬化速度を速める効
果が発現することを見い出した。
【0007】曇点を有する両親媒性樹脂(A)は、溶媒
が純粋な水単独系においては当然にゲル化する曇点以上
の温度にあっても、水のみならず水以外の有機溶媒等か
らなる混合溶媒系ではゲル化することなく安定性を保つ
ことが、既に本発明者等によって見い出された(特願平
6−335827号)。
が純粋な水単独系においては当然にゲル化する曇点以上
の温度にあっても、水のみならず水以外の有機溶媒等か
らなる混合溶媒系ではゲル化することなく安定性を保つ
ことが、既に本発明者等によって見い出された(特願平
6−335827号)。
【0008】共存させる溶媒は、無論水とある程度混合
ができる上、両親媒性樹脂(A)及び常温架橋性樹脂
(B)に対して親和性があることが必要である。その溶
媒は更に水よりも揮発性が大きく、揮発に際しては水よ
りも優先して揮発できることが一層好ましい。
ができる上、両親媒性樹脂(A)及び常温架橋性樹脂
(B)に対して親和性があることが必要である。その溶
媒は更に水よりも揮発性が大きく、揮発に際しては水よ
りも優先して揮発できることが一層好ましい。
【0009】このような水並びに少なくとも1種の水以
外の溶媒からなる混合溶媒系に存在する両親媒性樹脂
(A)及び常温架橋性樹脂(B)の樹脂成分は、その組
成割合が変わらない以上その両親媒性樹脂(A)の曇点
に至らなく、ゲル化し難い。しかし塗装等の乾燥工程に
て溶媒の揮発に伴う水と溶媒の比の崩れ、若しくは水等
との遭遇によって水と溶媒の比が崩れる等によっても両
親媒性樹脂(A)はゲル化に至る。それによって、常温
架橋性樹脂(B)を引きずる形で、乾燥硬化を引き起こ
す。従って、揮発速度の異なる溶媒を選択することによ
り樹脂組成物の乾燥硬化速度を制御することができる。
外の溶媒からなる混合溶媒系に存在する両親媒性樹脂
(A)及び常温架橋性樹脂(B)の樹脂成分は、その組
成割合が変わらない以上その両親媒性樹脂(A)の曇点
に至らなく、ゲル化し難い。しかし塗装等の乾燥工程に
て溶媒の揮発に伴う水と溶媒の比の崩れ、若しくは水等
との遭遇によって水と溶媒の比が崩れる等によっても両
親媒性樹脂(A)はゲル化に至る。それによって、常温
架橋性樹脂(B)を引きずる形で、乾燥硬化を引き起こ
す。従って、揮発速度の異なる溶媒を選択することによ
り樹脂組成物の乾燥硬化速度を制御することができる。
【0010】斯くの如くして形成されるポリマーネット
ワーク(ゲル)は、未だ大量の水を抱えた状態にあるに
も係わらず疑似硬化状態に達することが可能となり、耐
水性を始め、機械的な強度や付着汚染等に対する抵抗性
等が格段に向上する。
ワーク(ゲル)は、未だ大量の水を抱えた状態にあるに
も係わらず疑似硬化状態に達することが可能となり、耐
水性を始め、機械的な強度や付着汚染等に対する抵抗性
等が格段に向上する。
【0011】粉体型を除き、通常では水溶液型、水分散
型、溶剤型を問わず、樹脂の乾燥硬化の第一段階として
溶媒の除去が重要である。エマルジョンの場合、水相の
水が蒸発し粒子が融着した時点、水溶液型の場合ではあ
る程度濃度が濃縮され架橋官能基の接点が近づいた時点
で初めてポリマー分子間の架橋が起こり、乾燥硬化が発
現するといわれる。溶剤型では、溶剤の種類により溶媒
の蒸発速度を制御することで乾燥硬化速度がコントロー
ルされる。しかし、水は蒸発速度が遅い故、制御も殆ど
不可能とされていた。
型、溶剤型を問わず、樹脂の乾燥硬化の第一段階として
溶媒の除去が重要である。エマルジョンの場合、水相の
水が蒸発し粒子が融着した時点、水溶液型の場合ではあ
る程度濃度が濃縮され架橋官能基の接点が近づいた時点
で初めてポリマー分子間の架橋が起こり、乾燥硬化が発
現するといわれる。溶剤型では、溶剤の種類により溶媒
の蒸発速度を制御することで乾燥硬化速度がコントロー
ルされる。しかし、水は蒸発速度が遅い故、制御も殆ど
不可能とされていた。
【0012】しかしながら、両親媒性樹脂(A)による
ポリマーネットワーク(ゲル)が形成されると、大量の
水を含んでいても急激な粒子の融着或いは架橋点接近に
より硬化を引き起こし、乾燥硬化速度が向上される一
方、後述するように両親媒性樹脂(A)や水以外の溶媒
の種類の選択によって乾燥硬化速度のコントロールも可
能となる。
ポリマーネットワーク(ゲル)が形成されると、大量の
水を含んでいても急激な粒子の融着或いは架橋点接近に
より硬化を引き起こし、乾燥硬化速度が向上される一
方、後述するように両親媒性樹脂(A)や水以外の溶媒
の種類の選択によって乾燥硬化速度のコントロールも可
能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明で用いられる両親媒性樹脂
(A)の具体例としては、ポリアクリルアミド誘導体、
ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルアルコール部分
鹸化物、アルキル変性セルロース、ポリエチレンオキシ
ド等を挙げることができる。曇点の鋭敏なることや皮膜
の感温性等からはポリN−置換アクリルアミド等が好ま
しい。
(A)の具体例としては、ポリアクリルアミド誘導体、
ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルアルコール部分
鹸化物、アルキル変性セルロース、ポリエチレンオキシ
ド等を挙げることができる。曇点の鋭敏なることや皮膜
の感温性等からはポリN−置換アクリルアミド等が好ま
しい。
【0014】これらの両親媒性樹脂(A)は、両親媒性
モノマー例えば前記のポリN−置換アクリルアミドを構
成するN−低級アクリルアミドの単独重合体であっても
よいし、或いはそれらのモノマーと他のモノマー、例え
ばアクリル酸エチル、γ−プロピルメタクリルアルコキ
シシラン、イソシアナートエチルメタクリレート、アク
リルアマイド等との共重合体や交互共重合体若しくはグ
ラフト共重合体やブロック共重合体等でもよい。またこ
れらの両親媒性樹脂(A)はそれらの両親媒性樹脂
(A)相互或いは両親媒性樹脂(A)以外の他種の重合
体、例えばアクリル酸エステル重合体及びその誘導体、
エチレン−酢酸ビニル重合体及びその誘導体、スチレン
−ブタジエン重合体等とのブレンド物であっても支障な
い。
モノマー例えば前記のポリN−置換アクリルアミドを構
成するN−低級アクリルアミドの単独重合体であっても
よいし、或いはそれらのモノマーと他のモノマー、例え
ばアクリル酸エチル、γ−プロピルメタクリルアルコキ
シシラン、イソシアナートエチルメタクリレート、アク
リルアマイド等との共重合体や交互共重合体若しくはグ
ラフト共重合体やブロック共重合体等でもよい。またこ
れらの両親媒性樹脂(A)はそれらの両親媒性樹脂
(A)相互或いは両親媒性樹脂(A)以外の他種の重合
体、例えばアクリル酸エステル重合体及びその誘導体、
エチレン−酢酸ビニル重合体及びその誘導体、スチレン
−ブタジエン重合体等とのブレンド物であっても支障な
い。
【0015】これらの両親媒性モノマーと、他のモノマ
ーの配合比率、或いは両親媒性樹脂(A)と両親媒性樹
脂(A)以外の他種の重合体の配合比率は目的や使用条
件等により異なるので一概には定め難いが、所定の混合
溶媒系にあっては見かけ上曇点が存在しないか或いは作
業環境温度以上において曇点を有するように設計し、且
つ蒸発に伴いその溶媒比が崩れた場合にはその系はゲル
化に至るように設定することが好ましい。また、段階的
にゲル化(段階的に水中での曇点を設定)を調整するこ
とも可能である。
ーの配合比率、或いは両親媒性樹脂(A)と両親媒性樹
脂(A)以外の他種の重合体の配合比率は目的や使用条
件等により異なるので一概には定め難いが、所定の混合
溶媒系にあっては見かけ上曇点が存在しないか或いは作
業環境温度以上において曇点を有するように設計し、且
つ蒸発に伴いその溶媒比が崩れた場合にはその系はゲル
化に至るように設定することが好ましい。また、段階的
にゲル化(段階的に水中での曇点を設定)を調整するこ
とも可能である。
【0016】本発明においては、両親媒性モノマーの単
独重合体、両親媒性モノマーと他のモノマーとの重合
体、またはこれらの(共)重合体相互或いはこれらの
(共)重合体と他種の重合体とのブレンド物を含めて両
親媒性樹脂(A)という。
独重合体、両親媒性モノマーと他のモノマーとの重合
体、またはこれらの(共)重合体相互或いはこれらの
(共)重合体と他種の重合体とのブレンド物を含めて両
親媒性樹脂(A)という。
【0017】本発明の水系常温架橋性樹脂組成物を形成
するには、両親媒性樹脂(A)には特に制限はないが、
使用目的等により水系常温架橋性樹脂組成物の水中での
曇点等を予め設計しておくことが好ましい。塗料や、接
着剤及びコーティング剤等のベースとして通常は−5℃
位から80℃位が使用しやすい。
するには、両親媒性樹脂(A)には特に制限はないが、
使用目的等により水系常温架橋性樹脂組成物の水中での
曇点等を予め設計しておくことが好ましい。塗料や、接
着剤及びコーティング剤等のベースとして通常は−5℃
位から80℃位が使用しやすい。
【0018】曇点の調節には幾つかの方法があるが、モ
ノマーの選択によることが好ましい。N−アルキル置換
アクリルアミド誘導体のモノマー構造と曇点等に関して
の研究報告があり(高分子論文集;46巻437〜44
3,1989)、それによればモノマーを選択すること
により5℃〜72℃までの両親媒性樹脂(A)の合成に
成功している。
ノマーの選択によることが好ましい。N−アルキル置換
アクリルアミド誘導体のモノマー構造と曇点等に関して
の研究報告があり(高分子論文集;46巻437〜44
3,1989)、それによればモノマーを選択すること
により5℃〜72℃までの両親媒性樹脂(A)の合成に
成功している。
【0019】また曇点の制御は両親媒性モノマー同士の
組み合わせによってもコントロールすることができる。
一般的には親水性ビニル化合物等を組み合わせた場合に
は曇点を上昇させ、親油性ビニル化合物等との組み合わ
せによる時には曇点を降下させる。
組み合わせによってもコントロールすることができる。
一般的には親水性ビニル化合物等を組み合わせた場合に
は曇点を上昇させ、親油性ビニル化合物等との組み合わ
せによる時には曇点を降下させる。
【0020】更に必要ならば、各種の塩等や界面活性剤
等の各種添加剤を配合し、曇点を調整することができ
る。この場合はこれらの成分の配合により曇点は上昇若
しくは降下することがあるので、予めその影響をテスト
し、目的や使用条件に適合することを確認しておくこと
が好ましい。
等の各種添加剤を配合し、曇点を調整することができ
る。この場合はこれらの成分の配合により曇点は上昇若
しくは降下することがあるので、予めその影響をテスト
し、目的や使用条件に適合することを確認しておくこと
が好ましい。
【0021】本発明の常温架橋性樹脂(B)としては、
常温にてポリマー分子間の架橋により硬化が可能なもの
はすべて包含される。例えばアクリル酸エステルとジア
セトンアクリルアミド等のコポリマー(商品名:コーガ
ムRT−310,昭和高分子(株)社製)、ポリアミド
に対してエピクロヒドリンを導入したポリマー(商品
名:ポリフィックス#301,昭和高分子(株)社
製)、アクリル酸エステルとアルコキシシリル基を有す
るモノマーとのコポリマー(商品名:グラスコートSW
−135,三洋化成(株)社製)等が挙げられる。
常温にてポリマー分子間の架橋により硬化が可能なもの
はすべて包含される。例えばアクリル酸エステルとジア
セトンアクリルアミド等のコポリマー(商品名:コーガ
ムRT−310,昭和高分子(株)社製)、ポリアミド
に対してエピクロヒドリンを導入したポリマー(商品
名:ポリフィックス#301,昭和高分子(株)社
製)、アクリル酸エステルとアルコキシシリル基を有す
るモノマーとのコポリマー(商品名:グラスコートSW
−135,三洋化成(株)社製)等が挙げられる。
【0022】常温架橋性樹脂(B)の常温架橋方式とし
て、a)官能基架橋、b)酸化架橋、c)イオン架橋に
大別することができる。
て、a)官能基架橋、b)酸化架橋、c)イオン架橋に
大別することができる。
【0023】官能基の種類による架橋反応の代表例とし
て、表1に示したものが挙げられる。官能基の導入方法
としては官能基含有モノマーの共重合による他、官能基
含有物のブレンドや一時マスキングした官能基を共重合
する等がある。
て、表1に示したものが挙げられる。官能基の導入方法
としては官能基含有モノマーの共重合による他、官能基
含有物のブレンドや一時マスキングした官能基を共重合
する等がある。
【0024】
【表1】
【表2】 酸化反応による架橋は、常温架橋性のある二重結合(不
飽和性)を乳化剤やモノマーに導入する等して得られ
る。またイオン結合による架橋は、金属イオン或いは陰
陽イオン架橋の手法がとられる。このようにして得られ
た常温架橋性樹脂(B)は、常温乾燥中に溶媒が蒸発す
ると共に、粒子の融着、或いは架橋点の接近により架橋
反応を起こすものと考えられる。
飽和性)を乳化剤やモノマーに導入する等して得られ
る。またイオン結合による架橋は、金属イオン或いは陰
陽イオン架橋の手法がとられる。このようにして得られ
た常温架橋性樹脂(B)は、常温乾燥中に溶媒が蒸発す
ると共に、粒子の融着、或いは架橋点の接近により架橋
反応を起こすものと考えられる。
【0025】硬化架橋により例えば、塗料の場合塗膜の
耐溶剤(水)性、耐汚染性、硬度、耐ブロッキング性、
耐可塑剤性、耐アルカリ性等の向上が期待される。また
接着剤としては、耐熱性及び耐クリープ性、耐溶剤性等
の改良や接着強度の発現に大きな役割をしていることは
いうまでもない。具体的な架橋方式等については、用途
や要求される性能に応じて選択することができる。無
論、1種類のみだけでなく、必要に応じて2種類やそれ
以上の組み合わせも可能である。架橋点以外の樹脂成分
については、塗料や接着剤、コーティング剤としての目
標物性を満たすように樹脂設計をすることができる。そ
のことに対して何等制限を加えるものではない。また、
上記架橋方式による架橋密度も基本設計に従い調整さ
れ、特別に配慮を払わねばならないような事柄はない。
耐溶剤(水)性、耐汚染性、硬度、耐ブロッキング性、
耐可塑剤性、耐アルカリ性等の向上が期待される。また
接着剤としては、耐熱性及び耐クリープ性、耐溶剤性等
の改良や接着強度の発現に大きな役割をしていることは
いうまでもない。具体的な架橋方式等については、用途
や要求される性能に応じて選択することができる。無
論、1種類のみだけでなく、必要に応じて2種類やそれ
以上の組み合わせも可能である。架橋点以外の樹脂成分
については、塗料や接着剤、コーティング剤としての目
標物性を満たすように樹脂設計をすることができる。そ
のことに対して何等制限を加えるものではない。また、
上記架橋方式による架橋密度も基本設計に従い調整さ
れ、特別に配慮を払わねばならないような事柄はない。
【0026】両親媒性樹脂(A)と常温架橋性樹脂
(B)との配合比率は固形分比で(A)/(B)=2/
98〜80/20であり、好ましくは10/90〜60
/40の範囲である。(A)/(B)=2/98未満で
は、両親媒性樹脂(A)としてのゲル化能力が不足し、
十分に常温架橋性樹脂(B)を引きずり乾燥硬化をさせ
ることができない恐れがある。一方、(A)/(B)=
80/20を超える場合は塗料や接着剤として常温架橋
性樹脂(B)が持つ物性を十分に発揮できない可能性が
ある。両親媒性樹脂(A)と常温架橋性樹脂(B)の配
合の仕方としては、両者をブレンドしてもよければ、常
温架橋性樹脂(B)に両親媒性樹脂(A)を構成する両
親媒性モノマー成分等をグラフト或いはブロックしても
よい。反対に両親媒性樹脂(A)に常温架橋性樹脂
(B)成分等を導入しても差し支えない。更に必要を認
める場合には両者の親和性を高めるために各種の共重合
化等を図ったり添加剤等を併用することは何等支障な
い。
(B)との配合比率は固形分比で(A)/(B)=2/
98〜80/20であり、好ましくは10/90〜60
/40の範囲である。(A)/(B)=2/98未満で
は、両親媒性樹脂(A)としてのゲル化能力が不足し、
十分に常温架橋性樹脂(B)を引きずり乾燥硬化をさせ
ることができない恐れがある。一方、(A)/(B)=
80/20を超える場合は塗料や接着剤として常温架橋
性樹脂(B)が持つ物性を十分に発揮できない可能性が
ある。両親媒性樹脂(A)と常温架橋性樹脂(B)の配
合の仕方としては、両者をブレンドしてもよければ、常
温架橋性樹脂(B)に両親媒性樹脂(A)を構成する両
親媒性モノマー成分等をグラフト或いはブロックしても
よい。反対に両親媒性樹脂(A)に常温架橋性樹脂
(B)成分等を導入しても差し支えない。更に必要を認
める場合には両者の親和性を高めるために各種の共重合
化等を図ったり添加剤等を併用することは何等支障な
い。
【0027】本発明の両親媒性樹脂(A)及び常温架橋
性樹脂(B)を含む樹脂成分における水以外の揮発性の
溶媒としては、例えばメチルアルコールやエチルアルコ
ール等のアルコール類、アセトンやメチルエチルケトン
等のケトン類、酢酸メチルや酢酸エチル等の酢酸アルキ
ル類を始め、テトラヒドロフラン、四塩化炭素等を単独
で若しくは2種類以上を組み合わせて使用することには
何等支障はない。
性樹脂(B)を含む樹脂成分における水以外の揮発性の
溶媒としては、例えばメチルアルコールやエチルアルコ
ール等のアルコール類、アセトンやメチルエチルケトン
等のケトン類、酢酸メチルや酢酸エチル等の酢酸アルキ
ル類を始め、テトラヒドロフラン、四塩化炭素等を単独
で若しくは2種類以上を組み合わせて使用することには
何等支障はない。
【0028】なお、水以外の揮発性溶媒として使用でき
るのは、上記に示した有機溶媒類に限定されるものでは
ない。両親媒性樹脂(A)と常温架橋性樹脂(B)にあ
る程度溶解するものであればよく、アンモニアや二酸化
炭素或いは二硫化炭素等の無機系の溶媒等を単独或いは
先の溶媒等と組み合わせて使用することは何等の支障も
ない。また、これ等に対して両親媒性樹脂(A)と常温
架橋性樹脂(B)の貧溶媒等を併用することは支障な
い。
るのは、上記に示した有機溶媒類に限定されるものでは
ない。両親媒性樹脂(A)と常温架橋性樹脂(B)にあ
る程度溶解するものであればよく、アンモニアや二酸化
炭素或いは二硫化炭素等の無機系の溶媒等を単独或いは
先の溶媒等と組み合わせて使用することは何等の支障も
ない。また、これ等に対して両親媒性樹脂(A)と常温
架橋性樹脂(B)の貧溶媒等を併用することは支障な
い。
【0029】これら溶媒の配合量は、溶媒自身の種類、
設計されたポリマーの組成並びに使用条件等により支配
されるものであるが、原則的に使用溶媒によりその樹脂
組成物の曇点を作業環境温度以上に設定し、或いは見か
け上なくすことが必要である。更に労働安全衛生法や消
防法の定める要件を十分に満たす溶媒系を選択すること
が必要である。
設計されたポリマーの組成並びに使用条件等により支配
されるものであるが、原則的に使用溶媒によりその樹脂
組成物の曇点を作業環境温度以上に設定し、或いは見か
け上なくすことが必要である。更に労働安全衛生法や消
防法の定める要件を十分に満たす溶媒系を選択すること
が必要である。
【0030】
【作用】本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、当該両親
媒性樹脂(A)が塗布される開放系での環境条件等の適
正化を確保することによって、系中の混合溶媒の揮発に
伴い水−溶媒比のバランスが崩れてゲル化に至ることを
利用し、まだ多量の溶媒例えば水を含有しているにも係
わらず、両親媒性樹脂(A)のゲル化によって常温架橋
性樹脂(B)を引きずる形で、架橋点の急接近により樹
脂組成物を硬化させることができることを見い出した。
本発明により、水系樹脂組成物でありながら、塗料や接
着剤、コーティング剤として、殊に乾燥硬化速度を速め
ることにより早期物性の発現が可能となった。
媒性樹脂(A)が塗布される開放系での環境条件等の適
正化を確保することによって、系中の混合溶媒の揮発に
伴い水−溶媒比のバランスが崩れてゲル化に至ることを
利用し、まだ多量の溶媒例えば水を含有しているにも係
わらず、両親媒性樹脂(A)のゲル化によって常温架橋
性樹脂(B)を引きずる形で、架橋点の急接近により樹
脂組成物を硬化させることができることを見い出した。
本発明により、水系樹脂組成物でありながら、塗料や接
着剤、コーティング剤として、殊に乾燥硬化速度を速め
ることにより早期物性の発現が可能となった。
【0031】
【実施例】次に実施例をもって、本発明を更に詳細に説
明するが、本発明は、これらの例によって何等限定され
るものではない。
明するが、本発明は、これらの例によって何等限定され
るものではない。
【0032】参考例1 温度計、撹拌機、還流冷却器、滴下ロート等を備えた4
ツ口フラスコにメタノール10重量部を仕込み沸点に保
ち、これに予め調合されたN−イソプロピルアクリルア
ミド(以下NIPAMと略す;興人(株)製)20重量
部、ジアセトンアクリルアミド(以下、DAAMと略
す)9重量部、アゾビスイソブチロニトリル(以下、A
IBNと略す)0.01重量部をメタノール54重量部
に溶解してなるモノマー溶液を3時間に亘り滴下した。
滴下終了後にAIBN0.01重量部をメタノール7重
量部に溶解した追添重合開始剤を添加して2時間の熟成
を行なった。次に、合成されたNIPAM共重合樹脂溶
液中のメタノールを水で全量置換して固形分濃度が10
%のNIPAM共重合樹脂の水溶液を得た。この水溶液
に対して後添加物として10%APDH(アジポイルジ
ハイドライド)水溶液を15%添加して以下の試験に供
した。
ツ口フラスコにメタノール10重量部を仕込み沸点に保
ち、これに予め調合されたN−イソプロピルアクリルア
ミド(以下NIPAMと略す;興人(株)製)20重量
部、ジアセトンアクリルアミド(以下、DAAMと略
す)9重量部、アゾビスイソブチロニトリル(以下、A
IBNと略す)0.01重量部をメタノール54重量部
に溶解してなるモノマー溶液を3時間に亘り滴下した。
滴下終了後にAIBN0.01重量部をメタノール7重
量部に溶解した追添重合開始剤を添加して2時間の熟成
を行なった。次に、合成されたNIPAM共重合樹脂溶
液中のメタノールを水で全量置換して固形分濃度が10
%のNIPAM共重合樹脂の水溶液を得た。この水溶液
に対して後添加物として10%APDH(アジポイルジ
ハイドライド)水溶液を15%添加して以下の試験に供
した。
【0033】参考例2 温度計、撹拌機、還流冷却器、滴下ロート等を備えた4
ツ口フラスコにメタノール10重量部を仕込み沸点に保
ち、これに予め調合されたNIPAM20重量部、AI
BN0.01重量部をメタノール54重量部に溶解して
なるモノマー溶液を3時間に亘り滴下した。滴下終了後
にAIBN0.01重量部をメタノール7重量部に溶解
した追添重合開始剤を添加して2時間の熟成を行なっ
た。次に、合成されたNIPAM樹脂溶液中のメタノー
ルを水で全量置換して固形分濃度10%のNIPAM樹
脂の水溶液を得た。この水溶液に対して後添加物として
10%APDH(アジポイルジハイドライド)水溶液を
15%添加して以下の試験に供した。
ツ口フラスコにメタノール10重量部を仕込み沸点に保
ち、これに予め調合されたNIPAM20重量部、AI
BN0.01重量部をメタノール54重量部に溶解して
なるモノマー溶液を3時間に亘り滴下した。滴下終了後
にAIBN0.01重量部をメタノール7重量部に溶解
した追添重合開始剤を添加して2時間の熟成を行なっ
た。次に、合成されたNIPAM樹脂溶液中のメタノー
ルを水で全量置換して固形分濃度10%のNIPAM樹
脂の水溶液を得た。この水溶液に対して後添加物として
10%APDH(アジポイルジハイドライド)水溶液を
15%添加して以下の試験に供した。
【0034】実施例1 参考例1にて合成したNIPAM共重合樹脂の水溶液8
0重量部とコーガムRT−310(昭和高分子(株)社
製;アクリル酸エステルとジアセトンアクリルアミド等
の共重合体の水溶液、固形分濃度30%)の20重量部
をブレンドした組成物に対して10%炭酸ソーダ水溶液
並びにメタノールを添加してその曇点を25℃に調整し
た。
0重量部とコーガムRT−310(昭和高分子(株)社
製;アクリル酸エステルとジアセトンアクリルアミド等
の共重合体の水溶液、固形分濃度30%)の20重量部
をブレンドした組成物に対して10%炭酸ソーダ水溶液
並びにメタノールを添加してその曇点を25℃に調整し
た。
【0035】実施例2 実施例1において、NIPAM共重合樹脂の水溶液の配
合比率を60重量部、コーガムRT−310の配合比率
を40重量部とした以外は実施例1と同様にして、曇点
が25℃の組成物を調整した。
合比率を60重量部、コーガムRT−310の配合比率
を40重量部とした以外は実施例1と同様にして、曇点
が25℃の組成物を調整した。
【0036】実施例3 実施例1において、NIPAM共重合樹脂の水溶液の配
合比率を40重量部、コーガムRT−310の配合比率
を60重量部とした以外は実施例1と同様にして、曇点
が25℃の組成物を調整した。
合比率を40重量部、コーガムRT−310の配合比率
を60重量部とした以外は実施例1と同様にして、曇点
が25℃の組成物を調整した。
【0037】実施例4 ジアセトンアクリルアミド共重合品。温度計、撹拌機、
還流冷却器、滴下ロート等を備えた4ツ口フラスコに水
84.0重量部、エチルアルコール2.0重量部、NI
PAM8.4重量部、DAAM1.6重量部を仕込み、
30℃に保ち、10%過硫酸アンモニウム、10%次亜
硫酸ナトリウム各2重量部の各水溶液を1時間に亘って
滴下した。この水溶液に対して後添加物として10%A
PDH水溶液を8重量部添加した。
還流冷却器、滴下ロート等を備えた4ツ口フラスコに水
84.0重量部、エチルアルコール2.0重量部、NI
PAM8.4重量部、DAAM1.6重量部を仕込み、
30℃に保ち、10%過硫酸アンモニウム、10%次亜
硫酸ナトリウム各2重量部の各水溶液を1時間に亘って
滴下した。この水溶液に対して後添加物として10%A
PDH水溶液を8重量部添加した。
【0038】実施例5 参考例1で合成したNIPAM共重合樹脂の水溶液80
重量部の代わりに、参考例2で合成したNIPAM樹脂
の水溶液80重量部を用いた以外は、実施例1と同様に
して曇点が25℃の組成物を調整した。
重量部の代わりに、参考例2で合成したNIPAM樹脂
の水溶液80重量部を用いた以外は、実施例1と同様に
して曇点が25℃の組成物を調整した。
【0039】実施例6 参考例1で合成したNIPAM共重合樹脂の水溶液40
重量部の代わりに、参考例2で合成したNIPAM樹脂
の水溶液40重量部を用いた以外は、実施例3と同様に
して曇点が25℃の組成物を調整した。
重量部の代わりに、参考例2で合成したNIPAM樹脂
の水溶液40重量部を用いた以外は、実施例3と同様に
して曇点が25℃の組成物を調整した。
【0040】比較例1 実施例1において、NIPAM共重合樹脂の水溶液の配
合比率を1重量部、コーガムRT−310の配合比率を
99重量部とした以外は実施例1と同様にして組成物を
調整した。
合比率を1重量部、コーガムRT−310の配合比率を
99重量部とした以外は実施例1と同様にして組成物を
調整した。
【0041】比較例2 実施例1において、NIPAM共重合樹脂の水溶液の配
合比率を95重量部、コーガムRT−310の配合比率
を5重量部とした以外は実施例1と同様にして曇点が2
5℃の組成物を調整した。
合比率を95重量部、コーガムRT−310の配合比率
を5重量部とした以外は実施例1と同様にして曇点が2
5℃の組成物を調整した。
【0042】比較例3 実施例1において、NIPAM共重合樹脂の水溶液の代
わりに、コーガム10H(ポリアクリルアミド水溶液、
固形分10%;昭和高分子(株)社製)を使用した以外
は実施例1と同様にして組成物を調整した。 比較例4 コーガムRT−310を単独で使用した。
わりに、コーガム10H(ポリアクリルアミド水溶液、
固形分10%;昭和高分子(株)社製)を使用した以外
は実施例1と同様にして組成物を調整した。 比較例4 コーガムRT−310を単独で使用した。
【0043】試験方法及びその結果 ゲル化試験;各品番の樹脂組成物の固形分濃度を30%
に調合したサンプルを試験管に10ml採集し、予め準備
された40℃の温浴に浸漬し、外観変化を観察した。温
度計付きの栓をしたものを密閉系とし、開栓して同一条
件にて同様な観察をしたものを開放系とした。 硬度測定試験(鉛筆硬度);JIS K5400「塗料
一般試験方法」(塗膜用鉛筆引っ掻き試験)に準ずる。 ○:3H以上 △:H〜3H ×:H以下 水可溶分試験(耐水性);JIS K6828「酢酸ビ
ニル樹脂エマルジョン」(水可溶分試験)に準ずる。 ○:5%以下 △:5〜29% ×:20%以上 乾燥時間(指触乾燥);JIS K5400「塗料一般
試験方法」(指触乾燥状態に達するまでの時間)に準ず
る。 ○:5分以上 △:5〜7分 ×:7分以上
に調合したサンプルを試験管に10ml採集し、予め準備
された40℃の温浴に浸漬し、外観変化を観察した。温
度計付きの栓をしたものを密閉系とし、開栓して同一条
件にて同様な観察をしたものを開放系とした。 硬度測定試験(鉛筆硬度);JIS K5400「塗料
一般試験方法」(塗膜用鉛筆引っ掻き試験)に準ずる。 ○:3H以上 △:H〜3H ×:H以下 水可溶分試験(耐水性);JIS K6828「酢酸ビ
ニル樹脂エマルジョン」(水可溶分試験)に準ずる。 ○:5%以下 △:5〜29% ×:20%以上 乾燥時間(指触乾燥);JIS K5400「塗料一般
試験方法」(指触乾燥状態に達するまでの時間)に準ず
る。 ○:5分以上 △:5〜7分 ×:7分以上
【0044】
【表3】
【0045】
【表4】
【0046】
【発明の効果】本発明の水系常温架橋性樹脂組成物は、
媒体として水及び水以外の少なくとも1種の揮発性溶媒
を含み、両親媒性樹脂と常温架橋性樹脂とを組み合わせ
ることによって、水系でありながら塗料や接着剤及びコ
ーティング剤として現在用いられている溶剤系製品と同
じような低温作業性、速い乾燥硬化速度を有し、且つそ
の乾燥硬化速度をコントロールが可能な樹脂組成物であ
ることが明らかになった。このように、本発明の水系常
温架橋性樹脂組成物は、環境汚染や公害の問題に起因す
る溶剤系代替に対する基本的要求である低温作業性や乾
燥硬化速度等が制御できることによって、今後の塗料や
接着剤及びコーティング剤における溶媒の水系化が加速
されることが大いに期待される。
媒体として水及び水以外の少なくとも1種の揮発性溶媒
を含み、両親媒性樹脂と常温架橋性樹脂とを組み合わせ
ることによって、水系でありながら塗料や接着剤及びコ
ーティング剤として現在用いられている溶剤系製品と同
じような低温作業性、速い乾燥硬化速度を有し、且つそ
の乾燥硬化速度をコントロールが可能な樹脂組成物であ
ることが明らかになった。このように、本発明の水系常
温架橋性樹脂組成物は、環境汚染や公害の問題に起因す
る溶剤系代替に対する基本的要求である低温作業性や乾
燥硬化速度等が制御できることによって、今後の塗料や
接着剤及びコーティング剤における溶媒の水系化が加速
されることが大いに期待される。
Claims (4)
- 【請求項1】 両親媒性樹脂(A)と常温架橋性樹脂
(B)とが固形分重量比(A/B)で2/98〜80/
20の割合で配合され、水並びに少なくとも1種の水以
外の揮発性溶媒を含有した媒体からなり、見かけ上曇点
がないか或いは作業環境温度以上に曇点を有する水系常
温架橋性樹脂組成物。 - 【請求項2】 両親媒性樹脂(A)が、水中では曇点を
有し、或いは分子鎖の脱水和によりゲル化するものであ
る請求項1記載の水系常温架橋性樹脂組成物。 - 【請求項3】 常温架橋性樹脂(B)が、官能基架橋、
酸化架橋またはイオン架橋の可能な架橋点を有し、常温
にて溶媒の揮発に伴い乾燥硬化が可能なものである請求
項1記載の水系常温架橋性樹脂組成物。 - 【請求項4】 水以外の揮発性溶媒が、蒸発潜熱が小さ
く、且つ水、両親媒性樹脂(A)及び常温架橋性樹脂
(B)を含む多成分系組成物との混和が可能である請求
項1記載の水系常温架橋性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23424895A JPH0977981A (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | 水系常温架橋性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23424895A JPH0977981A (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | 水系常温架橋性樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0977981A true JPH0977981A (ja) | 1997-03-25 |
Family
ID=16968000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23424895A Pending JPH0977981A (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | 水系常温架橋性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0977981A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002212467A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-07-31 | Daicel Chem Ind Ltd | 記録液および画像記録方法 |
-
1995
- 1995-09-12 JP JP23424895A patent/JPH0977981A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002212467A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-07-31 | Daicel Chem Ind Ltd | 記録液および画像記録方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040415 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040427 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040624 |
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| A02 | Decision of refusal |
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