JPS59117564A

JPS59117564A - 新規な水性被覆用組成物

Info

Publication number: JPS59117564A
Application number: JP23085182A
Authority: JP
Inventors: Akinobu Toyoda; 豊田　明宣
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1982-12-24
Filing date: 1982-12-24
Publication date: 1984-07-06

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】本発明は新規な水性被覆用組成物に関し、さらに詳しく
は、天然油成分、シクロベンメジエン系樹脂成分、シク
ロベンメジエン系油成分及び不飽和カルボン酸成分の加
熱反応物を塩基性化合物で中和して得られる水溶性また
は水分散性塩をビヒクル成分とする乾燥性、耐水性、耐
食性、可撓性、耐上塗シ性に優れた水性被覆用組成物に
関する。

　１− 水性塗料のビヒクル成分として、天然油成分と炭化水素
樹脂成分とを併用する試みは従来から公知である。例え
ば特開昭５７−５６１６１号には、天然油成分と脂肪族
または芳香族石油樹脂とを乳化剤の存在下にエマルジョ
ン化した水性塗料が開示されているが、この場合には貯
蔵安定性やスプレー安定性などの点に劣シ必ずしも実用
的なものとは云い難い。

またスチレンを共重合したシクロペンタジェン系樹脂で
変性し大天然油成分をビヒクル成分とする方法も知られ
ている（米国特許第り、　０９　Ｂ、　８３４号）が、
この場合には貯蔵安定性やスプレー安定性の面では優れ
ているが、乾燥性と耐食性のバランスをとることがむず
かしく、耐水性、耐上塗り性などの点でも不充分である
。

そこで本発明者は、従来技術に見られるこれらの欠点を
改良すべく鋭意検討を進めた結果、特定なシクロペンタ
ジェン系樹脂の他にシクロペンタジェン系油を併用する
ことにより、乾燥性及び耐食性がともに良好で、かつ耐
水性、耐上塗り性にも優れた皮膜が得られることな見い
出し、本発明を完成するに到った。

本発明の目的は、乾燥性と耐食性に優れ、かつ耐水性、
可撓性、耐上塗シ性、硬度などの皮膜性能に優れた水性
被覆用組成物を提供することにあり、かかる本発明の目
的は、（−１天然油成分、（ｂ）シクロペンタジェン系
樹脂成分、（Ｃ）シクロペンタジェン系油成分及び（ｄ
）不飽和カルボン酸成分の加熱反応物を塩基性化合物で
少なくとも部分的に中和して得られる水溶性または水分
散性塩をビヒクル成分とすることによって達成される。

本発明において第一の成分として用いられる天然油成分
は、従来から水性フェスまたは水性塗料のビヒクル成分
として公知の天然乾性油、天然半乾性油またはそれらの
加工油であり、その具体的例として、例えばアマニ油、
桐油、サフラワー油、脱水ヒマシ油、大豆油、魚油など
のごとき沃素価１００以上のもの及びそれらのスタンド
化油、ホモル化油などが例示される。

第二成分として用いられるシクロペンタジェン系樹脂は
、シクロペンメジエン系単量体のホモポリマーまたは該
単量体と共単量体とのコポリマーであり、通常６０〜１
６０Ｃ１好ましくは８０〜１５０Ｃの軟化点を有するも
のである。樹脂の軟化点が低くなるにつれて乾燥性の改
良効果が不充分となり、逆に高くなるにつれて天然油成
分との反応の際にゲルなどが生成しやすくなる。

重合に用いられるシクロペンタジェン系単量体は、シク
ロペンタジェンやメチル置換及びエチル置換などの低級
アルキル置換シクロペンタジェン及びこれらの二量体、
三量体、共二世体の如き低位のディールス・アルダ−付
加物ならびにそれらの混合物である。一方、使用される
共単量体は末端に二重結合を有する炭素数１０以下のも
のであり、その具体例として例えばエチレン、プロピレ
ン、フテン、ペンテン、スチレン、α−メチルスチレン
ナトのモノオレフィン、１．３−ブタジェン、イソプレ
ン、１．３−ペンタジェンなどの共役ジエン、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、アクリル酸エステル、メタク
リル酸エステル、アクリロニトリル、アクロレイン、ア
リルアルコールなどの極性基を有するビニル単量体など
が例示される◇なかでも共役ジエン、とくに炭素数５の
共役ジエンが最も賞月される□ このようなシクロペンメジエン系樹脂は、ベンゼン、ト
ルエン、キシレンなどのごとき不活性溶剤の存在もしく
は不存在下にシクロペンタジェン系単量体または該単量
体と共単量体との混合物を熱重合する方法（例えば特開
昭５５−９８３８３号）、カチオン重合する方法などの
公知の方法によって得ることができるが、シクロペンタ
ジェン系単量体の含有量が過度に小さい場合には乾燥性
の改良効果が低下するので、その含有量は４０４１１％
以上、とくに５０〜９ＯＴＬ量係とするのが適切である
０第三成分として用いられるシクロペンタジェン系油は、
２５Ｃにおける粘度が通常１００〜５０，０００センチ
ボイズ、好ましくは６００〜３０，０００セ７チボイズ
のものであり、通常はシクロペンタジェン系単量体の含
量が３０重量％以上、好ましくは４０．４量チ以上のホ
モポリマーまたはコポリマーである。

シクロペンタジェン系油の粘度が高くなるにつれて乾燥
性と耐食性のバランスをとることが困難になり、また粘
度が低くなるにつれて乾燥性の改良効果が減少する。

重合に用いられる単量体はシクロペンタジェン系樹脂の
場合と同−範ちゅうのものであればいずれでもよく、と
くにシクロペンタジェン系単量体４０〜９０重量％と共
役ジエン１０〜６０重量％のコポリマーが賞月される。

かかるシクロペンタジェン系油はベンゼン、トルエン、
キシレンなどのごとき不活性溶剤の存在もしくは不存在
下にシクロペンタジェン系単量体または該単量体と共単
量体との混合物を熱重合する方法（例えば特開昭５！ｌ
−９８３８３号）、カチオン重合する方法などの公知の
方法によって得ることができる。

本発明においては、かかるシクロペンタジェン系樹脂成
分とシクロペンタジェン系油成分を併用することが必須
の要件でおる。配合割合は適宜選択されるが、通常は（
−）天然油成分２０〜８０重量％、好ましくは６０〜５
０重量％、（１３）シクロペンタジェン系樹脂成分１０
〜７０重量％、好ましくは５０〜５０重量％、（ｃ）シ
クロペンタジェン系油成分５〜５０重量％、好ましくは
１０〜６０重量％であり、（Ｃ）成分が存在しない場合
には耐水性、ｔｉｔ食性などの点でやや劣り、逆に（ｂ
ｌ成分が存在しない場合には乾燥性、硬度、耐水性、耐
上塗り性などの点で不充分である。

本発明においては、さらに第四の成分として（ｄ）不飽
和カルボン酸成分が使用される。かかる不飽和カルボン
酸成分の具体例として、例えば無水マレイン酸、マレイ
ン酸、フマル酸、無水クロルマレイン酸、無水イタコン
酸、無水シトラコン酸、無水エンドメチレンテトラヒド
ロフタル酸、アクリル酸、メタクリｆｉｖ酸、クロトン
ｒ”ｓなどのエチレン性不飽和カルボン酸またはその無
水物が例示され、なかでも反応性、経済性などの面から
無水マレイン酸がもつとも賞月される。

不飽和カルボン酸成分の使用量は生成物を水溶化しうる
範囲内で適宜選択されるが、通常は（−１成分、（ｂ）
成分及び（Ｃ１成分の合計量１００重量部当り５〜２５
重量部、好ましくｔｊニア〜２０重量部であシ、その使
用量が少なくなるにつれて組成物の安定性が低下し、逆
に多くなるにつれて耐水性、耐食性が低下する傾向を示
す。

前記（−１、（ｂ）、（Ｃ）及び（ｄ）の各成分の反応
条件はとくに制限されるものではなく、常法に従って実
施される。例えば（−１、（ｂ）及び（Ｃ）の三成分を
窒素、炭酸ガスなどの反応に不活性なガス雰囲気下に２
２０〜５０ＤＣで２〜２０時間加熱反応させたのち、（
ｄ）成分を加えて１６０〜２５０Ｃで１〜５時間加熱反
応することによって粘稠または固体状の生成物が得られ
る。もちろん、必要に応じて四成分を同時に反応させる
こともできる。

かくして得られた加熱反応物は、次いで塩基性化合物に
より少なくとも部分的に中和することによって水溶化ま
たは水分散化される。かかる中和処理は常法に従って行
えばよく、塩基としては例エバアンモニア、ヒドロキシ
ルアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナ
トリウムなどのごとキ無機塩基、モノアルキルアミン、
ジアルキルアミン、トリアルキルアミン、ジアルカノー
ルアミンなどのごとき有機塩基が例示される。これらの
塩基は通常加熱反応物中に存在する酸無水物基またはカ
ルボキシル基に対シ０，５〜ｔ５当ｉの割合で用いられ
る〇マタ中和処理に先立って加熱反応物とアルコールを１０
０〜１８０Ｃ程度に加熱してｈ１熱反応物のハーフェス
テル化物を形成せしめることもでき、かかるアルコール
の具体例として、例えばブチルセロソルブ、エチルセロ
ソルブ、イソプロピルアルコール、ブタノールなどが例
示される。

本発明においてはかくして得られた水溶性または水分散
性の塩を適度の粘度になるまで水で希釈することによっ
て水性被覆用組成物が調製される。

この際、水性塗料の調製に際して通常使用されている親
水性有機溶剤、ドライヤー、増粘剤、皮張り防止剤、分
散剤、顔料などを必要に応じて適宜配合することができ
、またメラミン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂
、アクリル樹脂、加工油等の他のビヒクル成分をブレン
ドして使用することもできる。

かかる本発明の水性被覆用組成物は常温乾燥用としての
フェノまたは塗料としてとくに優れているが、その他、
強制乾燥用や焼付乾燥用のフェノまたは塗料としても有
用である。

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する
。なお実施例中の部及び係はすべて重量基準である。ま
たフェノ粘度はＥ型粘度計によって測定した〇実施例１生アマニ油、シクロペンタジェン系樹脂およびシクロペ
ンタジェン系油を第１表に示す割合でフラスコ中に仕込
み、窒素雰囲気下に２８０Ｃで４時間反応させたのち、
２２０Ｃに降温し、無水マレイン酸を１１部仕込み、引
き続き２時間反応させる。次いで反応系を１５０Ｃに下
げ、ループチルセロソルブ５０部を添加し、５０分間攪
拌する。

次いで８０ｔ？迄温度を下げたのち、トリエチルアミン
１１．４部を加えて中和したのち、水１３０部で希釈す
ることによって褐色透明で粘稠な水溶液を得た。

次いでこの水溶液１２５部、チタン白２０部、炭酸カル
シウム３０部及び水２５部を顔料分散機により分散させ
、次いでドライヤーとしてコバルト塩（５％）（ムーニ
ーケミカル社製“ハイドロキュアー”）１２５部を添加
して塗料を調製した。

得られた塗料を圧延未処理鋼板に乾燥膜厚６５μ９＋１
となるように塗布し、常温で１週間乾燥後に塗膜評価を
実施した。結果を第１表に示す。

この結果から、シクロペンタジェン系樹脂トシクロペン
メジエン系油を併用する場合にもつとも優れた改良効果
が得られることがわかる。

実施例２シクロペンタジェン系樹脂として軟化点１４５Ｃの市販
品（フィントン１３４５、日本ゼオン社製）を用いる他
は実施例１の実験番号（１−２）と全く同様にして水溶
性樹脂塗料を作成し評価したところ、乾燥性、耐食性、
耐上塗り性、耐水性に優れた被膜が得られた。

実施例３シクロペンタジェン系油として酢酸ビニルの熱井重合油
（ケン化価２４０、粘度５０００ａｐｓ／２５Ｃ）を用
いる他は実施例１の実験番号（１−３）と全く同様にし
て水浴性樹脂塗料を作成し評価したところ、乾燥性、耐
食性、耐上塗シ性、耐水性に優れた被膜が得られた。

実施例４天然油として生アマニ油の代わシに大豆油を用いる他は
実施例１の実験番号（１−５）と全く同様にして水溶性
樹脂塗料を作成し評価したところ、乾燥性、耐食性、耐
上塗り性、耐水性に優れた被膜が得られた。

特許出願人　　日本ゼオン株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

ｔ　　（ａ）天然幹牲油成分、（ｂ）シクロペンタジェ
ン系樹脂成分、（Ｃ）シクロペンタジェン系油成分及び
（ｄｌ不飽和カルボン酸成分の加熱反応物を塩基性化合
物で少なくとも部分的に中和して得られる水浴性または
水分散性塩をビヒクル成分として含有することを特徴と
する新規な水性被覆用組成物。