JPS63137902A - 部分架橋コポリマ−粒子の水性分散液 - Google Patents
部分架橋コポリマ−粒子の水性分散液Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、部分架橋エマルションコポリマーの水性分散
液およびこれらを含有する熱硬化性コーティング組成物
並びに電着コーティング浴に関する。
液およびこれらを含有する熱硬化性コーティング組成物
並びに電着コーティング浴に関する。
背景技術
水性媒質から適用されるコーティングは、重要性が増大
しつつあるが、当業界で公知の水性コーティングは以後
論議するように有意の限界を有する。
しつつあるが、当業界で公知の水性コーティングは以後
論議するように有意の限界を有する。
水性エマルションコポリマーはラテックス形態で使用さ
れてきたが、これらの系は界面活性剤によって安定化さ
れているポリマー粒子のサスペンションであり、そして
、該界面活性剤は水に敏感であり、コーティングの利用
性を制限する。また、大部分のラテックスコーティング
は、熱可塑性であり、これがコーティングの耐溶剤性お
よび物理的靭性を限定する。さらに、電着コーティング
におけるアニオン性またはカチオン性界面活性剤を含有
するコロイド分散液を使用しようとする努力は、フィル
ムの付着が過度になり、かつ、フィルタが多孔質になる
ため失敗している。
れてきたが、これらの系は界面活性剤によって安定化さ
れているポリマー粒子のサスペンションであり、そして
、該界面活性剤は水に敏感であり、コーティングの利用
性を制限する。また、大部分のラテックスコーティング
は、熱可塑性であり、これがコーティングの耐溶剤性お
よび物理的靭性を限定する。さらに、電着コーティング
におけるアニオン性またはカチオン性界面活性剤を含有
するコロイド分散液を使用しようとする努力は、フィル
ムの付着が過度になり、かつ、フィルタが多孔質になる
ため失敗している。
形成された比較的低分子量コポリマー中にカルボン酸基
またはアミン基を含有させることによって水中の有機溶
剤溶液中における重合によって製造した比較的低分子量
コポリマーを分散させることも可能であった。酸または
塩基と反応したとぎ塩を形成するであろう前記の基を含
有するかようなコポリマーは、次いで、水混和性有機溶
剤の助けによって塩形前で水中に分散される。得られた
水性組成物は、粒子寸法およびその透明度によって溶液
または分散液として特徴づけられるであろう。正常の実
施においては、ヒドロキシ官能基金有モツマ−のような
反応性モノマーもコポリマー中に含まれ、これらのコポ
リマーは水性媒質中に硬化剤を含ませた後には熱硬化性
コーティングが得られるので有用である。
またはアミン基を含有させることによって水中の有機溶
剤溶液中における重合によって製造した比較的低分子量
コポリマーを分散させることも可能であった。酸または
塩基と反応したとぎ塩を形成するであろう前記の基を含
有するかようなコポリマーは、次いで、水混和性有機溶
剤の助けによって塩形前で水中に分散される。得られた
水性組成物は、粒子寸法およびその透明度によって溶液
または分散液として特徴づけられるであろう。正常の実
施においては、ヒドロキシ官能基金有モツマ−のような
反応性モノマーもコポリマー中に含まれ、これらのコポ
リマーは水性媒質中に硬化剤を含ませた後には熱硬化性
コーティングが得られるので有用である。
有機溶剤の存在下での塩形成によって水中に分散されて
いるコポリマーは、低分子量であり、分子量を増加させ
るのに必要な広範な硬化および物理的に強靭なフィルム
を供給するために必要な架橋密瓜を要するから、残念な
がらこれらのコーティングの所望の性質は硬化によって
得なければならない。このためには過量の硬化剤を必要
とし、従って、得られる硬さ、可撓性および耐薬品性の
バランスが限定される。
いるコポリマーは、低分子量であり、分子量を増加させ
るのに必要な広範な硬化および物理的に強靭なフィルム
を供給するために必要な架橋密瓜を要するから、残念な
がらこれらのコーティングの所望の性質は硬化によって
得なければならない。このためには過量の硬化剤を必要
とし、従って、得られる硬さ、可撓性および耐薬品性の
バランスが限定される。
実質的に界面活性剤のない比較的高分子量の部分架橋コ
ポリマーを使用し、それによって硬化剤を最少にできる
か無くしうろことが望ましい。この目的のためには、す
ぐれたコーティングを形成し、コーテイング性能、特に
、耐塩水噴霧性および縁腐食保護性の改良のために電着
コーティング浴に添加することができる新規の性質を有
する]ポリマーが提供される。
ポリマーを使用し、それによって硬化剤を最少にできる
か無くしうろことが望ましい。この目的のためには、す
ぐれたコーティングを形成し、コーテイング性能、特に
、耐塩水噴霧性および縁腐食保護性の改良のために電着
コーティング浴に添加することができる新規の性質を有
する]ポリマーが提供される。
本発明の開示
本発明によって、
(ハ)1〜30%の、複数個のエチレン状不飽和を有す
るモノマー: (B) 3〜30%のヒドロキシ官能基
含有モノエチレン状不飽和モノマー:(C)0.5〜1
0%のモノエチレン状カルボン酸モノマーおよびモノエ
チレン状アミンモノマーから選ばれる塩形成性モノエチ
レン状不飽和七ノマー:および0コポリマーの残余量の
共重合性モノエチレン状不飽和モノマーの混合物の水性
エマルション中にお【ブる共重合によって部分架橋コポ
リマー粒子の水性分散液が製造される。エマルション共
重合は慣用方法であり、アニオン性界面活性剤は生成さ
れるコポリマーの粒子寸法を最小にするために使用され
、界面活性剤はコポリマー粒子が使用される前に殆んど
除去されてしまうから界面活性剤の選択は二義的である
。
るモノマー: (B) 3〜30%のヒドロキシ官能基
含有モノエチレン状不飽和モノマー:(C)0.5〜1
0%のモノエチレン状カルボン酸モノマーおよびモノエ
チレン状アミンモノマーから選ばれる塩形成性モノエチ
レン状不飽和七ノマー:および0コポリマーの残余量の
共重合性モノエチレン状不飽和モノマーの混合物の水性
エマルション中にお【ブる共重合によって部分架橋コポ
リマー粒子の水性分散液が製造される。エマルション共
重合は慣用方法であり、アニオン性界面活性剤は生成さ
れるコポリマーの粒子寸法を最小にするために使用され
、界面活性剤はコポリマー粒子が使用される前に殆んど
除去されてしまうから界面活性剤の選択は二義的である
。
エマルション共重合によって製造されたコポリマー粒子
含有界面活性剤−安定化水性サスペンションは、次いで
コポリマーに対しては溶解性が劣っている有機溶剤(ブ
タノールのような)の添加によって凝固させる。ブタノ
ールの添加後に、組成物を沈降させると大部分の凝固用
溶剤およびエマルション共重合に使用した水および界面
活性剤を含有する液相が得られる。凝固用溶剤は水に不
混和性であるのが好ましい。コポリマー粒子の凝塊は、
微細に分割された粒子の塊である。液相を除去後(これ
は単に注ぎ出すだけである)の凝塊は添加溶剤中のコポ
リマー粒子のサスペンションを形成する活性溶剤中に分
散させる。次いで、このサスペンションを、塩形成性揮
発性酸または揮発性塩基の助けによって水中に分散させ
る。活性溶剤は好ましくは水混和性であり、そして、エ
トキシまたはブトキシェタノールまたはメチルアミルケ
トンの例を挙げられる。水混和性溶剤は、それ自体のみ
では凝塊を溶解させるには不十分な量であり、好ましく
はコポリマー重量の約30%未満の量で使用される。
含有界面活性剤−安定化水性サスペンションは、次いで
コポリマーに対しては溶解性が劣っている有機溶剤(ブ
タノールのような)の添加によって凝固させる。ブタノ
ールの添加後に、組成物を沈降させると大部分の凝固用
溶剤およびエマルション共重合に使用した水および界面
活性剤を含有する液相が得られる。凝固用溶剤は水に不
混和性であるのが好ましい。コポリマー粒子の凝塊は、
微細に分割された粒子の塊である。液相を除去後(これ
は単に注ぎ出すだけである)の凝塊は添加溶剤中のコポ
リマー粒子のサスペンションを形成する活性溶剤中に分
散させる。次いで、このサスペンションを、塩形成性揮
発性酸または揮発性塩基の助けによって水中に分散させ
る。活性溶剤は好ましくは水混和性であり、そして、エ
トキシまたはブトキシェタノールまたはメチルアミルケ
トンの例を挙げられる。水混和性溶剤は、それ自体のみ
では凝塊を溶解させるには不十分な量であり、好ましく
はコポリマー重量の約30%未満の量で使用される。
複数個のエチレン状不飽和を有するモノマーは種々の型
のものでよく、コポリマーが若干の水混和性溶剤を吸収
してコポリマー粒子が少なくとも30%膨潤するのが好
ましいから前記のモノマーの割合はコポリマーの不溶性
が最小になるように選ぶ。しかし、架橋の不存在下では
コポリマーはゴム状であり、そして、水中の分散液の形
成に努力しても均一な分散液にならないから若干の有意
の架橋が必須事項である。このことは有機溶剤の割合が
コポリマー重量の約30%を超えないように制限したと
き特にあてはまる。
のものでよく、コポリマーが若干の水混和性溶剤を吸収
してコポリマー粒子が少なくとも30%膨潤するのが好
ましいから前記のモノマーの割合はコポリマーの不溶性
が最小になるように選ぶ。しかし、架橋の不存在下では
コポリマーはゴム状であり、そして、水中の分散液の形
成に努力しても均一な分散液にならないから若干の有意
の架橋が必須事項である。このことは有機溶剤の割合が
コポリマー重量の約30%を超えないように制限したと
き特にあてはまる。
複数個のエチレン状不飽和を有するモノマーは前記した
ように相当大きく変化しうるが、三価アルコール、好ま
しくはグリセリンのジマレエートまたはジフマレートで
ある複数個のエチレン状不飽和を有するモノマーの使用
が好ましい。好ましい複数個のエチレン状不飽和を有す
るモノマーは、グリセリンと2モル割合のC〜C18モ
ノアルキルマレエート好ましくはモノブチルマレエート
とのエステル反応生成物である。使用できる、他の複数
個のエチレン状不飽和を有するモノマーは、好ましくは
ジ−エチレン状であり、1.6−ヘキサンジオールジア
クリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、
グリセリルジアクリレート、ブチレングリコールジアリ
ルエーテル、グリセリルジアリルエーテル、ジビニルベ
ンゼンおよびトリメチロールプロパンジアリルエーテル
を例示できる。相当するメタクリレートエステルおよび
メタアリルエーテルも使用できる。しかし、複数個のエ
チレン状不飽和を有するモノマーを含有するエマルショ
ンコポリマー自体は公知であるが、これらは以前溶剤分
散液として使用されたもので界面活性剤を含まない水性
分散液としてではないことを強調しておく。
ように相当大きく変化しうるが、三価アルコール、好ま
しくはグリセリンのジマレエートまたはジフマレートで
ある複数個のエチレン状不飽和を有するモノマーの使用
が好ましい。好ましい複数個のエチレン状不飽和を有す
るモノマーは、グリセリンと2モル割合のC〜C18モ
ノアルキルマレエート好ましくはモノブチルマレエート
とのエステル反応生成物である。使用できる、他の複数
個のエチレン状不飽和を有するモノマーは、好ましくは
ジ−エチレン状であり、1.6−ヘキサンジオールジア
クリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、
グリセリルジアクリレート、ブチレングリコールジアリ
ルエーテル、グリセリルジアリルエーテル、ジビニルベ
ンゼンおよびトリメチロールプロパンジアリルエーテル
を例示できる。相当するメタクリレートエステルおよび
メタアリルエーテルも使用できる。しかし、複数個のエ
チレン状不飽和を有するモノマーを含有するエマルショ
ンコポリマー自体は公知であるが、これらは以前溶剤分
散液として使用されたもので界面活性剤を含まない水性
分散液としてではないことを強調しておく。
これらの複数個のエチレン状不飽和を有するモノマーは
、不当に溶剤膨潤性を小さくすることなく適切な架橋密
痕を有する1=めに好ましくは3〜15%の量で使用さ
れる。
、不当に溶剤膨潤性を小さくすることなく適切な架橋密
痕を有する1=めに好ましくは3〜15%の量で使用さ
れる。
水性コーティング分散液を製造するためのアクリル酸ま
たはメタクリル酸のようなモノエチレン状不飽和カルボ
ン酸の以前の使用は、本発明において好ましい量より以
上の有機溶剤を使用するのみならず、中和したエマルシ
ョンコポリマーを適切に溶解さけるために、通常約5%
以上のカルボン酸またはアミンモノマーを使用せざるを
得なかった。比較的少量のモノエチレン状不飽和酸また
はアミンモノマー、すなわら:1゜0〜5%を使用して
安定な水性分散液を提供することが本発明の特徴である
。かような少aのカルボン酸またはアミンモノマーが本
発明で形成された部分架橋高分子量エマルションコポリ
マーを安定させることが見出されたことは驚ろくべきこ
とである。もちろん、これらの少量の塩形成性基が、通
常は安定な分散液の製造がさらに困難であると考えられ
ている架橋の不存在下でのコポリマーは安定化させない
であろう。
たはメタクリル酸のようなモノエチレン状不飽和カルボ
ン酸の以前の使用は、本発明において好ましい量より以
上の有機溶剤を使用するのみならず、中和したエマルシ
ョンコポリマーを適切に溶解さけるために、通常約5%
以上のカルボン酸またはアミンモノマーを使用せざるを
得なかった。比較的少量のモノエチレン状不飽和酸また
はアミンモノマー、すなわら:1゜0〜5%を使用して
安定な水性分散液を提供することが本発明の特徴である
。かような少aのカルボン酸またはアミンモノマーが本
発明で形成された部分架橋高分子量エマルションコポリ
マーを安定させることが見出されたことは驚ろくべきこ
とである。もちろん、これらの少量の塩形成性基が、通
常は安定な分散液の製造がさらに困難であると考えられ
ている架橋の不存在下でのコポリマーは安定化させない
であろう。
モノエチレン状カルボン酸モノマーについてさらに詳細
に説明すると、これらは好ましくはアクリル酸またはメ
タクリル酸から成るが、クロトン酸、イタコン酸、マレ
イン酸、フマル酸、モノブチルマレエートなどのような
他のモノエチレン状酸も使用できる。本発明においては
酸の選択よりカルボン酸の割合の方がはるかに重要であ
る。
に説明すると、これらは好ましくはアクリル酸またはメ
タクリル酸から成るが、クロトン酸、イタコン酸、マレ
イン酸、フマル酸、モノブチルマレエートなどのような
他のモノエチレン状酸も使用できる。本発明においては
酸の選択よりカルボン酸の割合の方がはるかに重要であ
る。
モノエヂレン状アミンモノマーについてさらに詳細に説
明すると、これらは第一、第二または第三アミンでよい
が、第三アミンが好ましい。これらの例としては、ジメ
チルアミノエチルアクリレート、メタクリレート、アク
リルアミドおよびメタクリルアミドが挙げられるが、相
当するアミノプロピル化合物およびジエチルアミン化合
物も有用である。ジメチルアミノプロピルメタクリルア
ミドが現在のところ好ましく、説明として使用J゛る。
明すると、これらは第一、第二または第三アミンでよい
が、第三アミンが好ましい。これらの例としては、ジメ
チルアミノエチルアクリレート、メタクリレート、アク
リルアミドおよびメタクリルアミドが挙げられるが、相
当するアミノプロピル化合物およびジエチルアミン化合
物も有用である。ジメチルアミノプロピルメタクリルア
ミドが現在のところ好ましく、説明として使用J゛る。
この場合もアミンの選択はその使用割合より重要でない
。
。
ヒドロキシ官能基含有モノエチレン状不飽和モノマーを
さらに詳しく説明すると、この範驕の各種のモノマーが
容易に入手でき、ヒドロキシブチルアクリレートおよび
ヒドロキシエチルメタクリレートがその例である。相当
づるヒドロキシプロピルおよびヒドロキシブチルアクリ
レートおよびメタクリレートも使用できる。ヒドロキシ
プロピルメタクリレートが現在のところ好ましい、そし
て、例として使用する。モノ水WIUWモノマーが好ま
しいが、グリセリンのモノアクリレートも使用できる。
さらに詳しく説明すると、この範驕の各種のモノマーが
容易に入手でき、ヒドロキシブチルアクリレートおよび
ヒドロキシエチルメタクリレートがその例である。相当
づるヒドロキシプロピルおよびヒドロキシブチルアクリ
レートおよびメタクリレートも使用できる。ヒドロキシ
プロピルメタクリレートが現在のところ好ましい、そし
て、例として使用する。モノ水WIUWモノマーが好ま
しいが、グリセリンのモノアクリレートも使用できる。
ヒドロキシモノマーは、コポリマー粒子にある程度の親
水性並びにその後の適切な硬化剤による硬化のための反
応部位を付与し、そして、好ましくは5〜20%の量で
存在する。
水性並びにその後の適切な硬化剤による硬化のための反
応部位を付与し、そして、好ましくは5〜20%の量で
存在する。
ヒドロキシモノマーとは別に、コポリマーの残余量を構
成するモノエチレン状不飽和モノマー(またはモノマー
混合物)は非反応性であるのが好ましい。このことは、
七ツマー中に含有される単一エチレン状不飽和基がこの
用語の慣用的意味のように七ツマー中の唯一の反応性基
であることの意味である。これに反して、少量の他の反
応性基、特にN−メチロール基、特に早期反応を最小に
するためにブタノールのような前記の基をエステル化し
たものを含ませることができる。ブトキシメチルアクリ
ルアミドが、使用できる反応性モノマーの例である。
成するモノエチレン状不飽和モノマー(またはモノマー
混合物)は非反応性であるのが好ましい。このことは、
七ツマー中に含有される単一エチレン状不飽和基がこの
用語の慣用的意味のように七ツマー中の唯一の反応性基
であることの意味である。これに反して、少量の他の反
応性基、特にN−メチロール基、特に早期反応を最小に
するためにブタノールのような前記の基をエステル化し
たものを含ませることができる。ブトキシメチルアクリ
ルアミドが、使用できる反応性モノマーの例である。
好ましい実施において、非反応性モノマーは、コポリマ
ーの少なくども25%の量で存在する。
ーの少なくども25%の量で存在する。
典型的の非反応性モノマーは、スチレン、ビニルトルエ
ン、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチ
ルアクリレートもしくはメタクリレートのようなアクリ
レートおよびメタクリレートエステルおよびビニルアセ
テートである。通常、これらは混合物として使用され、
コポリマーに所望の硬さを与える。
ン、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチ
ルアクリレートもしくはメタクリレートのようなアクリ
レートおよびメタクリレートエステルおよびビニルアセ
テートである。通常、これらは混合物として使用され、
コポリマーに所望の硬さを与える。
カルボキシ官能基含有コポリマーは、アンモニアが好ま
しいが、トリエチルアミン、ジェタノールアミン、トリ
エタノールアミンなども使用できる揮発性アミンとの反
応によって塩形態に転化される。カルボキシル官能基含
有コポリマーを水中に分散させるのに使用できる揮発性
アミンは、周知であり、これらの任意のものが使用でき
る。中和は所望によって完全または部分的でよい。
しいが、トリエチルアミン、ジェタノールアミン、トリ
エタノールアミンなども使用できる揮発性アミンとの反
応によって塩形態に転化される。カルボキシル官能基含
有コポリマーを水中に分散させるのに使用できる揮発性
アミンは、周知であり、これらの任意のものが使用でき
る。中和は所望によって完全または部分的でよい。
アミン官能基含有コポリマーは、好ましくは酢酸である
が、ジメチロールプロピオン酸も使用できる揮発性酸と
の反応によって塩形態に転化される。アミン官能基含有
コポリマーを水中に分散させるのに使用される揮発性酸
は周知であり、これらの任意のものが使用できる。この
場合にも、中和は所望により、完全または部分的でもよ
い。
が、ジメチロールプロピオン酸も使用できる揮発性酸と
の反応によって塩形態に転化される。アミン官能基含有
コポリマーを水中に分散させるのに使用される揮発性酸
は周知であり、これらの任意のものが使用できる。この
場合にも、中和は所望により、完全または部分的でもよ
い。
前記したように、水混和性有機溶剤の割合は最小にすべ
きであるが、安定な水性分散液を得るために幾分かは通
常必要である。すなわち、水混和性溶剤は、コポリマー
の約5〜30%のけで存在するのが望ましい。前記した
ように、若干の例では揮発性酸の存在を最少にすること
が重要であり、既に説明したように本発明によって独特
に行なわれる。
きであるが、安定な水性分散液を得るために幾分かは通
常必要である。すなわち、水混和性溶剤は、コポリマー
の約5〜30%のけで存在するのが望ましい。前記した
ように、若干の例では揮発性酸の存在を最少にすること
が重要であり、既に説明したように本発明によって独特
に行なわれる。
これに対して、本発明のコポリマーを、他の樹脂が主要
量を占める水性熱硬化性樹脂中に少割合で添加剤として
使用するときは、はるかに大量の有機溶剤の使用が許容
できる。典型的な水混和性活性溶剤は前記した、これら
は単独または混合物としては使用できる。
量を占める水性熱硬化性樹脂中に少割合で添加剤として
使用するときは、はるかに大量の有機溶剤の使用が許容
できる。典型的な水混和性活性溶剤は前記した、これら
は単独または混合物としては使用できる。
本発明の水性分散液は多種類の形式の水性コーティング
において有用である。すなわち、これらはヒドロキシ官
能基含有コポリマーが硬化剤と共に水性媒質中に分散さ
れている慣用の特性を有する熱硬化性水性コーディング
の添加剤として添加することができ、本発明の分散液は
焼付けたコーティングの特性を改善する役目をする。こ
れに対して、本発明の分散液で慣用のヒドロキシ官能基
含有コポリマーを置き換えることができる。
において有用である。すなわち、これらはヒドロキシ官
能基含有コポリマーが硬化剤と共に水性媒質中に分散さ
れている慣用の特性を有する熱硬化性水性コーディング
の添加剤として添加することができ、本発明の分散液は
焼付けたコーティングの特性を改善する役目をする。こ
れに対して、本発明の分散液で慣用のヒドロキシ官能基
含有コポリマーを置き換えることができる。
本発明のコーティングは、吹付、プラッシュまたはロー
ラーのような慣用の方法で適用でき、または本発明の分
散液を、電着浴中に配合することもできる。この場合に
は、本発明のカルボキシルコポリマーはtlgtiにイ
」着し、そして、本発明のアミンコポリマーは陰極に(
”I’ Hする。本発明のコポリマーは、浴中のフィル
ム形成性樹脂の極く少量例えば3〜25%になるように
使用されるか、これらがフィルム形成性樹脂の大部分、
例えば75〜100%を構成するように使用できる。中
間の割合でも使用できる。
ラーのような慣用の方法で適用でき、または本発明の分
散液を、電着浴中に配合することもできる。この場合に
は、本発明のカルボキシルコポリマーはtlgtiにイ
」着し、そして、本発明のアミンコポリマーは陰極に(
”I’ Hする。本発明のコポリマーは、浴中のフィル
ム形成性樹脂の極く少量例えば3〜25%になるように
使用されるか、これらがフィルム形成性樹脂の大部分、
例えば75〜100%を構成するように使用できる。中
間の割合でも使用できる。
硬化剤は全く慣用のものであり、例を挙げればアミノプ
ラスト樹脂、フェノプラスト樹脂およびブロクトボリイ
ソシアネートである。これらのすべては水性コーティン
グにおいて周知であり、本明細書においてはへキサメト
キシメチルメラミンで説明する。これらは本発明におい
ては硬化剤を含めた樹脂固形分の全重量の2〜20%の
比較的少量で使用される。
ラスト樹脂、フェノプラスト樹脂およびブロクトボリイ
ソシアネートである。これらのすべては水性コーティン
グにおいて周知であり、本明細書においてはへキサメト
キシメチルメラミンで説明する。これらは本発明におい
ては硬化剤を含めた樹脂固形分の全重量の2〜20%の
比較的少量で使用される。
エポキシホスフェートは、硬化速度を改善するので当面
の熱硬化性コーティングに存在させるのが望ましい。こ
れら自体も公知である。
の熱硬化性コーティングに存在させるのが望ましい。こ
れら自体も公知である。
本明細書におけるずべての部は別記しない限り重量部で
あり、本発明を次の実施例によって説明する。
あり、本発明を次の実施例によって説明する。
実施例1
10部のアニオン性界面活性剤(Aerosol 50
1)と共に、1280部の脱イオン水を反応器に装入し
、80℃に加熱する。
1)と共に、1280部の脱イオン水を反応器に装入し
、80℃に加熱する。
143部の鋭イオン水と8部の過硫酸アンモニウムとを
別個に予備混合し、て触媒溶液を製造する。
別個に予備混合し、て触媒溶液を製造する。
10部のこの触媒溶液を、次いで80℃で反応器に添加
する。同時に、触媒溶液の残余量を次に説明するモノマ
ープレエマルションに徐々に添加する。
する。同時に、触媒溶液の残余量を次に説明するモノマ
ープレエマルションに徐々に添加する。
七ツマープレエマルションは、1080部の脱イオン水
、20部のAerosol 501.223.8部のス
チレン、302部のエチルアクリレート、51.5部の
ヒドロキシプロピルメタクリレート、29.8部の、2
モルのモツプデルマレエートと1モルのグリセリンとの
反応生成物および4部のt−ブチル−ハイド[1パーオ
キサイドの70%水溶液を混合することによって形成す
る。触媒プレミックスの残余量を同時に添加しながらこ
のプレエマルションを徐々に反応器に添加する。
、20部のAerosol 501.223.8部のス
チレン、302部のエチルアクリレート、51.5部の
ヒドロキシプロピルメタクリレート、29.8部の、2
モルのモツプデルマレエートと1モルのグリセリンとの
反応生成物および4部のt−ブチル−ハイド[1パーオ
キサイドの70%水溶液を混合することによって形成す
る。触媒プレミックスの残余量を同時に添加しながらこ
のプレエマルションを徐々に反応器に添加する。
この同時添加は反応器温度を85℃に維持して4時間に
わたって行う。この添加が完了したら、最終触媒混合物
(15部の脱イオン水中の0.8部の過硫酸アンモニウ
ム)を40分間で添加し、この添加が終ったとぎ反応器
を30℃に冷却する。
わたって行う。この添加が完了したら、最終触媒混合物
(15部の脱イオン水中の0.8部の過硫酸アンモニウ
ム)を40分間で添加し、この添加が終ったとぎ反応器
を30℃に冷却する。
生成物は乳白色ラテックスである。
上記の水性エマルションに1タノールを添加して沈降用
タンクの底部に分離した層としてこれを凝固させ、そし
て、水、界面活性剤およびアルコールから成る液体混合
物をデカンテーションにより除去する。次いで、コポリ
マー重量の15%の量の2−ブトキシェタノールを添加
して、コポリマー粒子を再分散させ、アンモニアを添加
して酸度を中和し、そして、脱イオン水を添加し、樹脂
固形分10%を有する分散液を生成させる。この水性分
散液を慣用の陽極電着コーティング浴に全樹脂固形分の
3〜30%の量で添加すると耐塩水噴霧性および耐エツ
ジ腐食性を増加させるのに役立つ貴重な添加剤である。
タンクの底部に分離した層としてこれを凝固させ、そし
て、水、界面活性剤およびアルコールから成る液体混合
物をデカンテーションにより除去する。次いで、コポリ
マー重量の15%の量の2−ブトキシェタノールを添加
して、コポリマー粒子を再分散させ、アンモニアを添加
して酸度を中和し、そして、脱イオン水を添加し、樹脂
固形分10%を有する分散液を生成させる。この水性分
散液を慣用の陽極電着コーティング浴に全樹脂固形分の
3〜30%の量で添加すると耐塩水噴霧性および耐エツ
ジ腐食性を増加させるのに役立つ貴重な添加剤である。
K1■λ
ジマレエーテなしで実施例1を繰返すと、コポリマーは
ゴム状であり、水中に十分に分散させることができなか
った。
ゴム状であり、水中に十分に分散させることができなか
った。
実施例3
実施例1において使用したアクリル酸の代りに12.4
部のジメチルアミノプロピルメタクリルアミドを使用し
て実施例1を繰返す。この実施例における凝塊を酢酸で
中和する。同等の結果が得られるが、この生成物を慣用
の陰極電着コーティング浴に添加する。
部のジメチルアミノプロピルメタクリルアミドを使用し
て実施例1を繰返す。この実施例における凝塊を酢酸で
中和する。同等の結果が得られるが、この生成物を慣用
の陰極電着コーティング浴に添加する。
実施例4
実施例1の架橋水性ポリマー分散液を、ヘキザメトキシ
メチルメラミン硬化剤と混合した、該メラミンは架橋ポ
リマー:メラミン硬化剤重量比が80 : 20になる
ように添加する。かようにして得られた水性熱硬化性コ
ーテングは、鋼、アルミニウムまたは錫メツキ鋼のよう
な任意の金属基材に適用できる。適用は吹付り、フロー
コーティングまたは電着コーティングまたは任意の所望
の方法によって行うことができる。
メチルメラミン硬化剤と混合した、該メラミンは架橋ポ
リマー:メラミン硬化剤重量比が80 : 20になる
ように添加する。かようにして得られた水性熱硬化性コ
ーテングは、鋼、アルミニウムまたは錫メツキ鋼のよう
な任意の金属基材に適用できる。適用は吹付り、フロー
コーティングまたは電着コーティングまたは任意の所望
の方法によって行うことができる。
コーティングへの適用を説明するために、上記のコーテ
ィング溶液をアルミニウムパネル上に良好にフローコー
ティングし、次いでそのコーティングを375下に維持
された電気炉中で硬化させた。得られた結果は次の通り
であった:フイルム厚さくミル)0.5 鉛筆硬さ 11可撓性(1/
4 ”円錐マンドレル) 合格耐溶剤性−メチルエチル
ケトン飽和布による50回往復摩擦に合格 硬化コーティングには不快臭は不存在であった。
ィング溶液をアルミニウムパネル上に良好にフローコー
ティングし、次いでそのコーティングを375下に維持
された電気炉中で硬化させた。得られた結果は次の通り
であった:フイルム厚さくミル)0.5 鉛筆硬さ 11可撓性(1/
4 ”円錐マンドレル) 合格耐溶剤性−メチルエチル
ケトン飽和布による50回往復摩擦に合格 硬化コーティングには不快臭は不存在であった。
実施例5
実施例1において使用したモノマーを、実施例1より多
い水の割合を使用し実施例1に示したように水性エマル
ション中において共重合させ、約20.0%の固形分含
はを有するラテックスを得た。140gの樹脂固形分を
含有するこのラテックス7009をかく拌しながら室温
で150gのn−ブタノールと混合した。ブタノールの
添加は約5分間であった。ラテックスの粒子は沈降して
、沈・降容器の底に、水中に溶解したブタノールおよ゛
び水性エマルション共重合に使用した界面活性剤並びに
他の水溶性物質を含有する透明液層の下に凝集塊を形成
した。次いで、この液層をデカンテーションにより除去
し、少量の水およびブタノールで湿った樹脂粒子塊が残
った。この湿った塊はドウ(dough )状であるが
架橋樹脂粒子はこの湿った塊中において融合はしていな
い。
い水の割合を使用し実施例1に示したように水性エマル
ション中において共重合させ、約20.0%の固形分含
はを有するラテックスを得た。140gの樹脂固形分を
含有するこのラテックス7009をかく拌しながら室温
で150gのn−ブタノールと混合した。ブタノールの
添加は約5分間であった。ラテックスの粒子は沈降して
、沈・降容器の底に、水中に溶解したブタノールおよ゛
び水性エマルション共重合に使用した界面活性剤並びに
他の水溶性物質を含有する透明液層の下に凝集塊を形成
した。次いで、この液層をデカンテーションにより除去
し、少量の水およびブタノールで湿った樹脂粒子塊が残
った。この湿った塊はドウ(dough )状であるが
架橋樹脂粒子はこの湿った塊中において融合はしていな
い。
次いで、この湿った塊中の樹脂粒子を、活性有機溶剤、
すなわち、2−ブトキシェタノールを添加することによ
って再分散させる。電着コーティング用としては、溶剤
の割合をできるだけ少なくして固形分含量が50〜約8
0%をペースト稠度の溶剤分散液にするのが望ましい。
すなわち、2−ブトキシェタノールを添加することによ
って再分散させる。電着コーティング用としては、溶剤
の割合をできるだけ少なくして固形分含量が50〜約8
0%をペースト稠度の溶剤分散液にするのが望ましい。
これを説明すると240gの2−ブトキシェタノールを
1403の本実施例で得た湿ったドウ状樹脂塊に添加す
る。これで少し過剰の溶剤を含有する粘稠な白く見える
不透明ペースト(固形分77%)が得られる。
1403の本実施例で得た湿ったドウ状樹脂塊に添加す
る。これで少し過剰の溶剤を含有する粘稠な白く見える
不透明ペースト(固形分77%)が得られる。
興味あることは、追加の2−ブトキシェタノールを添加
して分散溶剤中に15%固形分を含有する分散液を生成
させると、分散液は透明になることは分散液中のコポリ
マー粒子が添加溶剤を人けに吸収して膨潤づ°ることを
示唆している。
して分散溶剤中に15%固形分を含有する分散液を生成
させると、分散液は透明になることは分散液中のコポリ
マー粒子が添加溶剤を人けに吸収して膨潤づ°ることを
示唆している。
この溶剤分散液は、88gの脱イオン水およびコポリマ
ー中の50%のアクリル酸を中和することによって水性
電着コーティング浴に転換される。
ー中の50%のアクリル酸を中和することによって水性
電着コーティング浴に転換される。
中和コポリマー粒子は、pH約7および約10%の・−
22− 固形分を有する安定な牛乳状水性分散液を形成する。硬
化剤は酸および水の添加前に溶剤分散液に添加されるが
、硬化剤は任意の時期に添加できる。
22− 固形分を有する安定な牛乳状水性分散液を形成する。硬
化剤は酸および水の添加前に溶剤分散液に添加されるが
、硬化剤は任意の時期に添加できる。
本実施例においては、存在する樹脂の全車量に基づいて
5%の量でヘキサメトキシメチルメラミンを使用する。
5%の量でヘキサメトキシメチルメラミンを使用する。
この量は良好な硬化を得るために通常必要とする量より
はるかに少量である。
はるかに少量である。
次いで、一方向性電流を浴中および陽極としての鋼パネ
ルに流し、鋼パネル上にフィルムを電着させる。5QV
oltの初期電圧を有する電流を1分間−使用して比較
的厚いフィルムを付着させる。
ルに流し、鋼パネル上にフィルムを電着させる。5QV
oltの初期電圧を有する電流を1分間−使用して比較
的厚いフィルムを付着させる。
次いで、被覆されたパネルを取出し、脱イオン水で洗浄
し、次いで、400下で20分間焼付ける。
し、次いで、400下で20分間焼付ける。
その結果は、1ミルの厚さを僅かに超え、粗い表面を有
する連続的の硬いフィルムである。パネルの全部分は完
全に覆われている。
する連続的の硬いフィルムである。パネルの全部分は完
全に覆われている。
斯様に、僅か2%の共重合アクリル酸を有する本発明の
架橋コポリマー粒子は陽極上に有効に電着コーティング
され、そして、これら付着した粒子の焼付けたフィルム
は連続的であり、かつ、十分に良好な性質を有する。
架橋コポリマー粒子は陽極上に有効に電着コーティング
され、そして、これら付着した粒子の焼付けたフィルム
は連続的であり、かつ、十分に良好な性質を有する。
Claims (10)
- (1)(A)1〜30%の、複数個のエチレン状不飽和
を有するモノマー; (B)3〜30%のヒドロキシ官能基含有モノエチレン
状不飽和モノマー; (C)0.5〜10%の、モノエチレン状カルボン酸モ
ノマーおよびモノエチレン状アミンモノマーから選ばれ
る塩形成性モノエチレン状不飽和モノマー;および、 (D)本質的にコポリマーの残余量の、共重合性モノエ
チレン状不飽和モノマー の混合物の水性エマルション中における共重合によつて
製造された部分架橋コポリマー粒子の水性分散液であつ
て、前記のエマルション共重合によつて製造された前記
のコポリマー粒子含有サスペンションを、該コポリマー
に対しては劣つた溶剤である水不混和性有機溶剤で凝固
させ、前記の凝固用溶剤および前記のエマルション共重
合において使用した水および界面活性剤を含有する液相
と、その中の前記のコポリマー粒子の凝塊とを生成させ
、前記の液相を除去した後に、前記の凝塊を塩形成性揮
発性酸または揮発性塩基、および前記の塩形成性酸また
は塩基の不存在下では前記の凝塊をそれ自体のみによつ
て溶解させるには不十分な量で前記の水性分散液中に存
在する水混和性有機溶剤の助けによつて水中に分散させ
たものであることを特徴とする前記の水性分散液。 - (2)前記の複数個のエチレン状不飽和を有するモノマ
ーが、三価アルコールのジマレエートまたはジフマレー
トである特許請求の範囲第1項に記載の水性分散液。 - (3)前記の三価アルコールが、グリセリンである特許
請求の範囲第2項に記載の水性分散液。 - (4)前記の複数個のエチレン状不飽和を有するモノマ
ーが、グリセリンと2モル割合のモノアルキルマレエー
トとのエステル反応生成物である特許請求の範囲第2項
に記載の水性分散液。 - (5)前記のモノエチレン状不飽和酸またはアミンモノ
マーが、前記のコポリマーの1.0〜5%の量で存在し
、そして、前記のコポリマーの残余量を構成する前記の
モノエチレン状不飽和モノマーは非反応性であり、そし
て、前記のコポリマーの少なくとも25%を構成する特
許請求の範囲第2項に記載の水性分散液。 - (6)前記の水混和性有機溶剤が、前記のコポリマー重
量の約5〜30%の量で存在する特許請求の範囲第1項
に記載の水性分散液。 - (7)前記のコポリマーが、5〜20%のヒドロキシ官
能基含有モノエチレン状不飽和モノマーを含有し、そし
て、1〜5%のアクリル酸およびメタクリル酸と共に存
在する特許請求の範囲第1項に記載の水性分散液。 - (8)前記の複数個のエチレン状不飽和を有するモノマ
ーが、ジ−エチレン状モノマーであり、そして、3〜1
5%の量で存在する特許請求の範囲第1項に記載の水性
分散液。 - (9)ヒドロキシ官能基含有ポリマーの硬化用として、
全樹脂固形分の2〜20%の量で存在するアミノ樹脂か
ら成る硬化剤を含有する特許請求の範囲第1項の水性分
散液から成ることを特徴とする水性熱硬化性コーティン
グ組成物。 - (10)特許請求の範囲第1項の水性分散液から成るこ
とを特徴とする水性電着コーティング浴。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/935,722 US4840991A (en) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | Aqueous dispersions of partially cross-linked emulsion copolymers |
| US935722 | 1986-11-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63137902A true JPS63137902A (ja) | 1988-06-09 |
Family
ID=25467568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62176934A Pending JPS63137902A (ja) | 1986-11-28 | 1987-07-15 | 部分架橋コポリマ−粒子の水性分散液 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4840991A (ja) |
| EP (1) | EP0268913A3 (ja) |
| JP (1) | JPS63137902A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5173481A (en) * | 1989-04-03 | 1992-12-22 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Preparation of specifically substituted cyclodextrins |
| US5508340A (en) * | 1993-03-10 | 1996-04-16 | R. E. Hart Labs, Inc. | Water-based, solvent-free or low voc, two-component polyurethane coatings |
| US6359076B1 (en) * | 1998-12-09 | 2002-03-19 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Crosslinkable carpet-back coating with hydroxy-functionalized vinyl acetate emulsion polymers |
| DE19911623A1 (de) * | 1999-03-16 | 2000-09-28 | Polymar Gmbh | Verfahren zur Herstellung bei Raumtemperatur fester Konzentrate und Konzentrat für wäßrige Dispersionslacke, -farben oder Coatings sowie Verfahren zur Herstellung wäßriger Dispersionslacke, -farben oder Coatings aus dem Konzentrat |
| AU2004274270A1 (en) * | 2003-09-18 | 2005-03-31 | Kaneka Corporation | Process for producing rubbery polymer particle and process for producing resin composition containing the same |
| JP5027509B2 (ja) * | 2004-08-18 | 2012-09-19 | 株式会社カネカ | 半導体封止剤用エポキシ樹脂組成物およびエポキシ樹脂成形材料 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2544691A (en) * | 1943-12-23 | 1951-03-13 | Minnesota Mining & Mfg | Coating compositions comprising copolymers of acrylic esters and dicarboxylic acid esters |
| BE483423A (ja) * | 1946-12-13 | |||
| DE1595612A1 (de) * | 1966-03-25 | 1970-05-14 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung vernetzbarer Copolymerisatdispersionen |
| US3728295A (en) * | 1968-06-07 | 1973-04-17 | Sherwin Williams Co | Dilatant latex of at least two aliphatic mono-unsaturated esters and an aliphatic mono-unsaturated carboxylic acid |
| FR2087531A5 (ja) * | 1970-05-22 | 1971-12-31 | Ugine Kuhlmann | |
| JPS5525213B2 (ja) * | 1974-06-12 | 1980-07-04 | ||
| US4218356A (en) * | 1975-05-15 | 1980-08-19 | Scm Corporation | Product of and process for polymerizing an aqueous reaction mixture containing ionizing agent and cosolvent that forms an aqueous dispersion of resinous polyelectrolyte |
| US4151146A (en) * | 1977-12-01 | 1979-04-24 | Celanese Corporation | Process for preparing multifunctional acrylate-modified vinyl ester-alkyl acrylate/methacrylate copolymer coagulum-free latex |
| US4151147A (en) * | 1978-02-02 | 1979-04-24 | Celanese Corporation | Process for preparing all-acrylic copolymer latex |
| SE420101B (sv) * | 1978-03-03 | 1981-09-14 | Hoechst Perstorp Ab | Forfarande for framstellning av ett bindemedel for heftlim baserat pa en sampolymer av akrylestrar och eteniskt omettande syror |
| JPS54120713A (en) * | 1978-03-06 | 1979-09-19 | Hoechst Gosei Kk | Treating agent and method for rendering paper transparent |
| ZA796171B (en) * | 1978-12-07 | 1980-11-26 | Ici Ltd | Manufacture of polymer dispersions and coating compositions derived from them |
| DE2926631A1 (de) * | 1979-07-02 | 1981-01-29 | Wacker Chemie Gmbh | Waessrige dispersion auf grundlage von (meth-)acrylsaeurederivaten, ihre herstellung und verwendung |
| DE3025562A1 (de) * | 1980-07-05 | 1982-02-11 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur herstellung von copolymerdispersionen enger teilchengroessenverteilung mit breitem konzentrationsbereich dilatanten fliessverhaltens |
| US4423199A (en) * | 1982-09-30 | 1983-12-27 | Rohm And Haas Company | Acrylamide containing emulsion copolymers for thickening purposes |
| JPS60137906A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-22 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | 水性樹脂組成物 |
-
1986
- 1986-11-28 US US06/935,722 patent/US4840991A/en not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-07-15 JP JP62176934A patent/JPS63137902A/ja active Pending
- 1987-11-07 EP EP87116471A patent/EP0268913A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0268913A2 (en) | 1988-06-01 |
| US4840991A (en) | 1989-06-20 |
| EP0268913A3 (en) | 1989-11-02 |
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