JPS5896643A - カルボニル基含有共重合体水性分散液組成物 - Google Patents

カルボニル基含有共重合体水性分散液組成物

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JPS5896643A
JPS5896643A JP19436781A JP19436781A JPS5896643A JP S5896643 A JPS5896643 A JP S5896643A JP 19436781 A JP19436781 A JP 19436781A JP 19436781 A JP19436781 A JP 19436781A JP S5896643 A JPS5896643 A JP S5896643A
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copolymer
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acid
water
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Sunao Abe
直 阿部
Masahiro Aoki
青木 正博
Takeo Tsukamoto
健夫 塚本
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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】 本発明は優れた物性を有する皮膜(塗膜)を与えるカル
ボニル基含有共重合体水性分散液組成物に関するもので
ある。
(特開昭j参−/バー111号公報、同jグー/弘参参
3−号公報)。かかる水性分散液はj〜2jCの造膜温
度で容易に塗膜を形成し、布、金属勢の被着材に対する
密着力の優れ九塗膜を与えることは注目すべきところで
ある。
たとえば特開i8t≠−7弘≠≠3λ号公報KFi、ガ
ラス転移温度がO〜jOCのカルボニル基含有共重合体
水性分散液に、水溶性脂肪族ジヒドラジン化合物、及び
水溶性の亜鉛塩、マンガン塩、コバルト塩又社鉄塩を配
合した水性分散液が記Ilされておシ、その塗膜はロー
ルはぎ堆〉試験において2 kll / j、 j c
mの固着力を有することが記載されている。しかし、か
かるヒドラジン誘導体を含有せしめ九カルボニル基含有
共重合体水性分散液は、その塗膜の耐水性、耐薬品性、
耐プ諺ツキング性、及び各種塗膜に対する接着強度部が
、なお必ずしも充分といえない欠点があった。
本発明は、特定のカルボニル基含有共重合体水性分散液
に、分子中に少なくとも2個のヒドラジド基を有する水
溶性酸ヒドラジド系ポリ!−を含有せしめることにょ夛
、耐水性、耐薬品性、耐溶剤性、耐プ四ツキング性、及
び各種塗膜に対する接着性等の緒特性の著しく改良され
た塗膜を与える共重合体水性分散液組成物を得ることが
できなものでるる。
すなわち、本発明は、(A)  (a)アクリル酸の炭
素数7〜g個のn−アルキルエステル、メタクリル酸の
炭素数2〜1個のn−アルキルエステル、飽和カルボン
酸ビ品ルエステル、/、3−ジエンよりなる詳から選ば
れた単量体単位り2!〜23重量N、(b)分子中に少
なくとも7個のアルド基又はケト基と二重結合を有する
カルボニル基含有単量体単位0、7〜−〇重量九、(c
)3〜3個の炭素原子を有するモノオレフィン性不飽和
カルボン酸、同不飽和カルボン酸アミド、同不飽和カル
ボン酸アミドのヘーアルキル及び/又は八−アルキロー
ル誘導体、そンオレフィン性不飽和スルホン酸よりなる
評から選ばれた単量体単位0.j〜IO重量九、並びi
c (d)メタクリル酸メチル、ビニル芳香族化合物、
アクリル酸三級ブチル、ハロゲン化ビニル、エチレン、
アクリロニトリル、メタクリロニトリルよシなる群から
選ばれた単量体単位θ〜74’S44重量九を含有す重
量型合体の水性分散液に、CB)分子中に少なくとも一
個のヒドラジド基を有する水溶性−とドラシト系ポリマ
ーを含有せしめてなることを特徴とするカルボニル基含
有共重合体水性分散液組成物を提供するものである。
本発明K>ける共重合体水性分散液(A)は、アクリル
酸の炭素数/〜j個のn−アルキルエステル、メタクリ
ル酸の炭素数2〜g個のn−アルキルエステル、飽和カ
ルボン酸ビニルエステル、l、3−ジエンよりなる群か
ら選ばれた単量体(a)をりzj〜コ、!重量丸、分子
中に少なくと47個のアルド基又Lケシ基と重合可能な
二重結合を有するカルボニル基含有単量体単位Cb)を
0. /〜20重量九重量−j個の炭素原子を有するモ
ノオレフィン性不飽和カルボン酸、同不飽和カルボン酸
アミド、同不飽和カルボン酸アミドのN−アルキル及び
/又はN−アルキロール誘導体、モノオレフィン性不飽
和スルホン酸よシなる群から選ばれた単量体単位(c)
をo、j〜IO重量九、並びにメタクリル酸メチル、ビ
ニル芳香族化合物、アクリル酸三級ブチル、ハロゲン化
ビニル、エチレン、アク9aニトリル、メタクリロニト
リルよシなる群から選ばれた単量体単位(d)をθ〜7
4/、4I重量九含有する重量金含有水性分散液である
その単量体単位(a)を形成せしめる単量体として社、
たとえば2〜2個の炭素原子を有するアルコール、たと
えばエタノール、イソプロパツール、n−プロパツール
、n−7’タノール、イソブタノール、又は−一エチル
へ中サノールとアクリル酸又はメタクリル酸とのエステ
ル、アクリル酸メチル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、ブタジェン等があげられる。特に好ましい同単量体
はコーエチルへキシルアクリレート、n−ブチルアクリ
レート、エチルアクリレートである。これらの単量体単
位(a)は、共重合体中に2種以上含有されていてもよ
い。
その単量体単位Cb)を形成せしめる単量体は、分子中
に少なくとも7個のアルド基又はケト基と重合可能な二
重結合を有する単量体、すなわち重合可能なそノオレフ
ィン性アルド化合物又はケト化合物である。そして、カ
カルボキシル基(、−C−OH)のみを有する化合物は
、勿論その単量体には含まれない、その単量体としては
、たとえばアクロレイン、ジアセトンアクリルアミド、
ホルンルスチロール、参〜7個の炭素原子を有するビニ
ルアルキルケトン(たとえばビニルメチルケトン、ビニ
ルエチルケトン、ビニルブチルケトン)、一般式 (式中、R’はH又aCH,、R”FiH又ハ/〜3個
の炭素原子を有するアルキル基% R”は7〜3個の炭
素原子を有するアルキル基、Rは1〜参個の炭素原子を
有するアルキル基を示す、) で表わされるアクリル(又はメタクリル)オキシア〜キ
ルプ巳パナール、ジアセトンアクリレート、アセトニト
リルアクリレート、ジアセトンアクリレート、ジアセト
ンメタクリレート、λ−ヒドロキシプロピルアクリレー
ト−アセチルアセテート、ブタンジオール−/、ターア
クリレート−アセチルアセテート等があげられる。特に
好ましいもの社ジアセトンアクリルアZド、アクロレイ
ン及びビニルエチルケトンである。これらの単量体単位
(b) a、共重谷体中に2種以上含まれていてもよい
その単量体単位(c)を形成せしめる単量体としては、
3〜j個の炭素原子を有するモノオレフィン性不飽和カ
ルボン酸及び同不飽和カルボン酸の上記した特定の誘導
体が用いられるが、その不飽和カルボン酸はセノカルボ
ン酸であってもジカルボン酸であってもよい。そのモノ
オレフィン性不飽和カルボン酸及びその誘導体の例とし
ては、たとえばアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸
、マレイン酸、これら各酸のアミド、これら各酸のアミ
ドのN−アルキル及び/又はN−アルキロール誘導体(
九とえばN−メチルアクリルアミド、N−イソブチルア
クリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、N−メチ
ロールアクリルア々ド、N−メチロールメタクリルアミ
ド、N−エト命ジメチルアクリルアきド、N−n−ブト
キシメチルアクリルアミド、N −インプロポキシメタ
クリルアミド)等があげられる。また、単量体単位(C
)を形成せしめる単量体としては、モノオレフィン性不
飽和スルホン酸、たとえばビニルスルホン酸、メチルア
クリルアミドプロパンスルホン酸等も使用できる。これ
ら単量体単位(C)は、共重合体中に2種以上含有され
ていてもよい。
その単量体単位(d)を形成せしめる単量体としては、
メタクリル酸メチル、ビニル芳香族化合物(たとえばス
チレン)、ハロゲン化ビニル(たとえば塩化ビニル、塩
化ビニリデン)、エチレン、アクリロニトリル、メタク
リロニトリルがあげられる。これ・ら単量体単位(d)
は、共重合体中に含まれてhなくてもよいし、また2種
以上が含まれていてもよい。
共重合体中に含まれるこれらの各単量体単位の作用効果
について説明をすると、単量体単位(a)は・本発明の
水性分散液組成物の塗膜に対し可撓性を付与するもので
あシ、同単量体単位の含有量が所定量含まれないと、塗
膜が硬くなpすぎ、可撓性が失われるとともK、成膜温
度か上昇し、好ましくない。
単量体単位(b)は、そのカルボニル基(すなわちアル
ド基又はケト基)が水溶性酸ヒドラジド系ポリ!−CB
)のヒドラジド基と反応して架橋構造を与え、塗膜物性
を改良する。
同単量体単位が所定壷金まれないと、塗膜の架橋密度が
低下するために、塗膜の耐水性、耐薬品性、耐ブロッキ
ング性などが悪くなる。
単量体単位(e) a、親水性単量体であるために5重
合時の分散している単量体の安定性を向上せしめる。!
え、モノオレフィン性不飽和カルボン酸の場合には、さ
らに塗膜の基材に対する接着力を向上させる作用をする
たとえば、不飽和カルボン酸アミドのN−アルキロール
誘導体であれば重合体粒子内あるいは粒子間での架橋性
モノマーとして作用し、塗膜物性を向上させる。
単量体単位(d)#i、本発明の水性分散液組成物の塗
膜に対して硬度を付与せしめるのに寄与するものである
本発明の共重合体水性分散液組成物の調製に使用する共
重合体分散液を製造するには、単量体単位(a) 、(
b) 、(C)及び(d)を形成せしめる上記の各単量
体を所定割合用いて、水性分散液中で乳化重合させる。
その乳化重合においては適当な乳化剤及び重合開始剤が
使用される。
その乳化剤としては、たとえば高級アルコール硫酸エス
テル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエ
チレンアルキルサル7!−)1%ポリオキシエチレンア
ルキルフェノールエーテルサルフェート塩などの陰イオ
ン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、エ
チレンオキサイドプロピレンオキサイドブロックコポリ
マー、ソルビタン誘導体などの非イオン性界面活性剤が
使用される。
その重合開始剤としては、大とえは過硫酸カリウム、過
硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、過酸化水素、ベンゾ
イルパーオキサイド1、クメンハイドロパーオキサイド
、第三級ブチルハイドロパーオキサイドなどの過酸化物
、アゾビスイソブチ−ニトリルなどが用いられる。特に
水溶性開始剤及びレドックス盟開始剤が好ましい。
次K、本発明において用いる分子中に少なくとも一個の
ヒドラジド基を有する水溶性酸ヒドラジド系ポリマーは
、一般式 〔式中、Xは水素原子又はカルボキシル基であシ、Yは
水素原子又はメチル基であり、Aはアクリルアンド、メ
タクリルアミド、アクリル酸エステル、メタクリル酸エ
ステル又は無水マレイン酸の各単位であり、Bはアクリ
ルアンド、メタクリルアミド、アクリル酸エステル、メ
タクリル酸エステル又は無水マレイン漱と共重合可能な
他の単量体単位である。また、l、m及び算は下記の各
式 λモル九くtく1ooshル九 Oモル九く罵+露くりtモル九 !+罵十亀= 100モル九 を満足せしめる数を示す。〕 で表わされるポリマーが好ましい、かかる分子中′に少
なくとも2個のヒドラジド基を有する水溶性酸ヒドラジ
ド系ポリマーは、たとえば特開昭jjt−1.!33号
公報に詳述されているから、同ポリマーについての詳し
い説明は省−略する。
本発明の水性分散液組成物における共重合体水性分散液
(A)と水溶性酸ヒドラジド系ポリマーCB)との配合
割合は、共重合体水性分散液(A)における共重合体の
アルド基及び/又はケト基7モルに対し、水溶性酸ヒド
ラジド系ポリマー(B)のヒドラジド基が0.02〜j
そル、好ましくはo、j〜/、Jモルになる割合である
本発明の水性分散液組成物には、水溶性酸ヒドラジド系
ポリマーと24に、2個のヒドラジド基を有するヒドラ
ジン誘導体、たとえばアジピン酸ジヒドラジド、セバシ
ン酸ジヒドラジドなどを併用することができる。
本発明の水性分散液組成物KFi、必要に応じて水溶性
重金属塩、たとえば硫酸亜鉛、硫酸マンガン、硫酸コバ
ルト、酢酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸コバルト、酢酸鉛
、硝酸亜鉛硝酸マンガン、硝酸コバルト、硝酸鉛、亜硝
酸亜鉛、亜硝酸鉛等を少量配合することができる。
さらに1本発明の水性分散液組成物には、ペイント配合
技術において一般的に知られ九顔料、炭酸カルシウム、
タルク、クレー、!イカ粉、パライトなどの体質顔料、
ヘキサメタリン酸のような縮合リン酸のカリウム、ナト
リウム又はアンモニウム塩、“ポリアクリル酸のナトリ
ウム又社アンモニウム塩、通常の陰イオン性又は非イオ
ン性界面活性剤、メチルセルロース、エチルセルロース
、プロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、
ポリビニルアルコールなどの分散剤、増粘剤勢を配合す
ることができる。
本発明の水性分散液組成物t−m布乾燥すれば、共重合
体中のアルド基又はケト基と水溶性酸ヒドラジド系ポリ
マー中のヒドラジド基とが容易に反応して架橋構造を形
成するから、その塗膜は耐溶剤性、耐久性、耐ブロッキ
ング性、耐黄変性勢の緒特性に優れたものとなシ、かつ
塩化ビニル樹脂、アルキッド樹脂等の塗jllK対する
密着性も曳好である。したがって本発明の水性分散液組
成物は、グロスペイント、マスチックトップコート材、
ソフトマスチックトップコート材、スレート材岬の被覆
剤として使用することができ、また古りペイント塗膜郷
の補修剤としても有用である。
以下に、酸ヒドラジド系ポリマー製造例、実施例及び比
較例をめげてさらに詳述する。
これらの例にかける部及び丸は、特に記載しない限り重
量基準による。
酸ヒドラジド系ポリマー製造例/ 温度調節器、いかりII攪拌器、還流冷却器温度計、窒
素導入管を伽えた反応容器内に、ポリアクリルア建ド水
溶液   300?(分子量io、oooS弘0,00
0,2096水溶液)ヒドラジンヒトラード水溶液  
600?<tO96水溶液) を加え、攪拌しながら70Cで約10時間反応させた。
その後、10.8のメタノール中に攪拌しながら上記の
反応生成物をゆっくりと加えた。生成した沈でん物を再
沈でん法によって精製して、水溶性酸ヒドラジド系ポリ
!−を得た。このポリ!−社、ヨウ素滴定法で測定した
ところ、とドラシト基含有量が7j篭ル九であった。
実施例1 温度調節器、いかp型攪拌器、還流冷却器、供給容器、
温度計及び窒素導入管を倫えた反応容器内に、下記の原
料を装入した。
水                     200
部エチレンオキサイド20モルと反応 させたp−ノニルフェノールの硫酸 半エステルのナトリウム塩(アニオ ン性乳化剤)の3!516水溶液      1部エチ
レンオキサイド2jモルと反応 iA セ、りp−ノニルフェノール(非イオン性乳化剤
)の2096水溶液   20部1+別に、供給物I及
び供給物1として、下記の混合物及び水溶液を用意した
供給物1 水                   −00部前
記アニオン性乳化剤水溶液 C3j316水浴液)、2j部 スチレン          2ダλ部アクリル酸n−
ブチル    227部アクロレイン        
 //Qアクリル酸          IO部アクリ
ルア建ド        10部供給−I 水                  13部過硫酸
カリクム      2部部 上記原料装入の反応容器に1供給物■の//10  量
を装入してりOCに加熱したのち、供給物Iの//10
量を装入した。次いで、残)の供給物I及び供給物Iを
同時に少量ずつ3〜3.j時間かけて反応容器に供給し
た、その供給を終了し九のち、なお43時間りOCに保
持して反応させ丸。次いで、反応容器を室温に冷却し、
アンモニア水を加えて反応生成物のPHt7〜gに調整
した。得られ走共重合体水性分散液の濃度、全共重合体
量、及び共重合体の単量体組成は下記の表/に示すとお
pであシ、その共重合体の単量体組成割合Fi、使用し
た単量体比と殆んど完全に一致した。
その得られた共重合体水性分散液に、上記製造例1で得
られた水溶性酸ヒドラジド系ポリマー70部を加え、1
時間攪拌して、目的の共重合体水性分散液組成物を得た
比較例1 実施例1におけると同様の重合を行なわせて得た共重合
体水性分散液をそのまま、すなわち水溶性酸ヒドラジド
系ポリマーを加えずに1共重合体水性分散液として用い
た。
比較例コ 供給物■にアクロレインを全く配合せずに、そのほか紘
実施例1と同様にして共重合体水性分散液を製造し、こ
れに上記製造例1で得られ九水溶性酸ヒドラ・シト系ポ
リマー70部を加えて攪拌し、共重合体水性分散液組成
物を置型。
実施例2〜≠ 供給物■の単量体の種類及びその使用割合を種Aに変更
し、その#1かは実施例7におけると同様にして重合を
行なわせ、表7に示す ′各種の共重合体水性分散液を
得た。
得られた各共重合体分散°液に、それぞれ上記製造例/
において得られた水溶性酸ヒドラジド系ポリマー70部
(1i!施例λ及び3)、又は同酸ヒドラジド系ポリマ
ー1部及び!レイン酸ジヒドラジドλ部を加えて攪拌し
、それぞれ共重合体水性分散液組成物を得た。
比較例3 実施例44におけると同様に重合を行なわせて得た共重
合体分散液に1セパシン酸゛ジヒドラジドIO部を加え
、攪拌して共重合体水性分散液組成物を得え。
これら実施例及び比較例で得られた組成物の概要は、表
/に示すとおりであった。
上記実施例7〜参及び比較例1〜3において得られた各
共重合体分散液組成物を用い、下記の方法により、これ
らに顔料、増粘剤、湿潤剤及び消泡剤などを配合して顔
料容積濃度的2796の各塗料をそれぞれ調製した。
すなわち、まずミルベースとして下記の組成物を調製し
た。
水                  /仏O部ポリ
リン酸ソーダ      /、0部エムラン0CC20
96)    j:0部酸化チタン       20
.0部 消泡剤          o、を部 Natrosol  2jOHR20部(296) 合 計       726部 次いで、このミルペースを用いて下記の組成割合からな
る各塗料を調製した。
上記ミルベース      726部 各実施例又は比較例で得られ104!%θ部た共重合体
分散液 デキサノール/ベンジルアル  73部コール混合液 
(/// ) アンモニア水Co1t九)0.j部 消泡剤            0.3部ポリオキシエ
チレンノエルフ  よ0部エノールエーテル(,20丸
) 合  計          llzり部得られた各塗
料の塗膜物性試験をした結果は下記の表、2に示すとお
りであった。
その塗膜物性試験方法及び評価拡下記にしたがった。
/)耐水性 塗料をフレ中シプル板上に!Oμ(乾燥塗膜)となるよ
うに塗布し1.20Cで1週間乾燥させ試験片を作成し
た。その後、20Cの水に/週間浸漬し、塗膜外観及び
ブリスター発生の有無を評価した。
2)耐アルカリ性 l)と同様に作成した試験片を、コOCにおいて、飽和
石灰水に浸漬し、/)と同様に評価しえ。
3)耐プ謬ツキング性 塗料をガラス板上にjOts(乾燥塗膜)となるように
塗布し、20Cで7時間乾燥させて試験片を作成した。
その後、塗膜上にガーゼを置き、さらに1oor加重し
、所定の温度で2≠時間処理した後、その粘着性を評価
し九。
リ 硬度 3)と同様に作成した試験片の鉛筆硬度を測定した。
り耐溶剤性 3)と同様に作成した試験片に、マジックインキ或いは
事務用イン中で線を引き、酢酸エチルでふき取り、その
時の塗膜状態を評価した。
6)アルキッド樹脂塗膜への接着性 塗料をアルキッド樹脂塗膜上に30μ(乾燥塗膜)とな
るように塗布し、20Cで7週間乾燥させ九、その後、
セレファンテープを用いて剥離試験をし、その接着力を
評価し丸。
7)塩化ビニル樹脂塗膜への接着性 6)と同様の方法によp1塩化ビエビニル樹脂塗膜接着
力を評価した。
?)耐黄変性 3)と同様の方法によって得た試験片に/3an離れた
距離から殺菌紫外線ランプを7週間照射し、そのときの
黄変度を評価し丸。
り)評価結果は下記圧したがうて表示した。
◎ ・・・・非常に良好 ○ ・・・・良好 Δ ・・・・普通 × ・・・・・不嵐 表λの結果から明らかなように、実施例の共重合体水性
分散液組成物は、比較例の分散液と較べて、塗膜の諸物
性が著しく優れている。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 /−(A)  (a)アクリル酸の炭素数7〜1個のn
    −アルキルエステル、メタクリル酸の庚素数コ〜j個の
    n−アルキルエステル、飽和カルボン酸ビニルエステル
    、/、3−−)xンよりなる群から選ばれた単量体単位
    りzj〜−j重量九、(b)分子中に少なくとも7個の
    アルド基又はケト基と二重結合を有するカルボニル基含
    有単量体単位0. /〜20重量九、(c)j〜j個の
    炭素原子を有するモノオレフィン性不飽和カルボン酸、
    同不飽和カルボン酸アミド、同不飽和カルボン酸アミド
    のN−アルキル及び/又はN−アルキロール誘導体、毫
    ノオレフイン性不飽和スルホン酸よシなる群から選ばれ
    た単量体単位0.3〜70重量丸、並びに(d)メタク
    リル酸メチル、ビニル芳香族化合物、アクリル酸三級ブ
    チル、ハロケン化ヒニル、エチレン、アクリロニトリル
    、メタクリロニトリルよシなる群から選ばれた単量体単
    位θ〜711.4’重量九を含有する共重合体の水性分
    散液に、CB)分子中に少なくとも2個のヒドラジド基
    を有する水溶性酸ヒドラジド系ポリ!−を含有せしめて
    なることを特徴とするカルボニル基含有共重合体水性分
    散液組成物。 ユ 水溶性酸ヒドラジド系ポリ!−の割合が、共重合体
    のアルド基及び/又はケト基7モルに対してヒドラジド
    系ポリマーのヒドラジド基がo、02〜5モルになる割
    合である特許請求の範囲第7項記載の組成物。
JP19436781A 1981-12-04 1981-12-04 カルボニル基含有共重合体水性分散液組成物 Granted JPS5896643A (ja)

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JP19436781A Granted JPS5896643A (ja) 1981-12-04 1981-12-04 カルボニル基含有共重合体水性分散液組成物

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