JPS5874742A - 樹脂分散液 - Google Patents

樹脂分散液

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JPS5874742A
JPS5874742A JP17199281A JP17199281A JPS5874742A JP S5874742 A JPS5874742 A JP S5874742A JP 17199281 A JP17199281 A JP 17199281A JP 17199281 A JP17199281 A JP 17199281A JP S5874742 A JPS5874742 A JP S5874742A
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JP
Japan
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water
resin dispersion
resin
weight
dispersion
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Pending
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JP17199281A
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English (en)
Inventor
Yoshigo Ninomiya
二宮 善吾
Yoichi Abe
庸一 阿部
Etsuro Matsui
悦郎 松井
Kiyoshi Onishi
清 大西
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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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】 本発明は乳化剤および保護コロイドを含まぬビニル重合
体の水分散体に関する。
水系塗料は低公害、省資源型ということで近年特に注目
されてきている。しかしながら、水系塗料には塗膜の乾
燥性、耐水性、耐食性および光沢弊が劣るという欠点が
あり解決しなければならぬ問題も多い。
通常、水系樹脂には水溶性樹脂と水分散性樹脂があり、
それぞれ特長を有している。たとえばカルボキシル基を
アンモニア又はアミンによって中和して製造される水溶
性樹脂は作業性が有機溶剤型樹脂に匹敵し、光沢、耐食
性に優れている反面、有機溶剤を塗料中に30〜50重
量%含むため公害対策上問題が残る。又、アンモニア又
はアミンによる臭気があり、塗膜の乾燥性、耐水法が劣
る。さらに重合体の分子量が増すと粘度が増大するため
高分子量重合体を含んだものが使用出来ない欠点もある
一方、乳化剤や保護コロイドの存在下で乳化重合して製
造された分散液、あるいは機械的に分散して得られた分
散液は分子量に関係なく高fa変で比較的低粘度のもの
が出来、有機溶剤、アミン等をほとんど使用せず、乾燥
性に優れている等の特長があるものの、塗膜光沢や作業
適性が劣り、使用する乳化剤、保護コロイド等の影響で
塗膜の耐水性、耐食性、密着性が劣るなどの欠点がある
。そこで、近年水溶性樹脂と水分散性樹脂との双方の長
所を生かしたコロイド分散性樹脂が種々検討されてきて
いる。
本発明者らは、このような背景の中で問題点を解決すべ
く鋭意検討した結果、ポリアルキレングリコールを水溶
性溶媒中での重合反応系に導入することにより保膜コロ
イドおよび乳化剤を使用することなく安定に分散する樹
脂分散液が得られ、しかも得られる塗膜が密着性、耐水
性、耐食性の優れたものであることを見い出して本発明
に至った。
即ち、本発明は600〜20.000の分子量を有する
ポリアルキレングリコール2〜25重量部を溶解した水
溶性溶媒中で100重量部の重合性ビニルモノマーを重
合させたのち、水を添加し分散して得られる樹脂分散液
を提供するものである。
本発明の樹脂分散液はビニル共重合体の成分100重量
部に対してポリアルキレングリコールを2〜25重量部
含むことにより自己分散能を持ち水中へ容易に分散でき
る。あらかじめポリアルキレングリコールを反応系に仕
込んでからモノマーを重合させるのはビニル共重合体へ
の化学的結合(グラフト化)およびポリマーとポリアル
キレングリコールの物理的融合が同時に4行して自己分
散能を有するポリマーを得るために重要なことである。
ポリアルキレングリコールとしてはポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコール又はポリエチレングリ
コールとポリプロピレングリコールのプロ、クコポリマ
ー等の一種又は二種以上が挙げられる。特にポリエチレ
ングリコールが好ましい。その使用量については樹脂の
分散性付与効果と塗膜の耐水性、耐食性等との烹ね合い
で決めるべきであるが、対モノマ〜100重量部に対し
て2〜25重量部、より好ましくは5〜15重量部が種
々の考慮により最適である。その量が2重量部より少な
いと分散効果がほとんどなく、又25重量部を越えると
グラフト化の効率もほとんどあがらず耐水性能が低下す
る。ポリアルキレングリコールの分子量に関しては60
0未満では親水性に乏しく分散効果があがらず、又2 
D、 000を越えるとビニル共重合体とのグラフト化
やポリマーとの融合も起りにぐぐ分散効果があがらない
水溶性溶剤についてはポリマー溶解能を持つもので塗料
化後塗布適性(ワキ、ダレ、乾燥性等)に効果のあるも
のを選択することが望ましく、メタノール、エタノール
、プロパツール、ブタノール等のアルコール系、エチレ
ングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール
モノエチルエーテル、エチレンクリコールモノプロピル
エーテル、エチレングリコールモツプチルエーテル等の
セロソルブ系、ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノフロビルエーテル、ジエチレングリ
コールモツプチルエーテル等のカルピトール系及びこれ
らの誘導体が核当する。その使用量は樹脂固型分100
重量部に対して20〜100重量部が望ましい。20重
量部未満では反応中溶液粘度が上昇するため重合反応に
支障をきたし、又100重量部を越え、ると樹脂分散液
の粘度上昇や分散安定性の低下が起り、さらに省資源に
も逆行する。
より好ましくは最終の樹脂分散液中で30−以下になる
゛ような量である。
重合性ビニルモノマーの重合は通常の溶液重合反応方式
で良ぐ特に制限はない。その際の反応源ItFi90℃
以上がグラフト効率の良好さから好ましい。又、かかる
モノマーは塗料用として適合しうるあらゆるものが重合
に支障ないかぎり選択出来る。
本発明に使用できる重合性ビニルモノマーとしては、例
えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレ
イン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸等の不飽和
カルボン酸類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
アクリル酸イソプロピル、アクリル酸イソプロピル、ア
クリル酸n−ブチル、アクリル酸tert−ブチル、ア
クリル酸インブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル等
のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタク
リル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル
酸イングロビル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル
酸tert−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタク
リル酸2−エチルヘキシル等のメタクリル酸エステル類
、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等の
スチレン系モノマー類、酢酸ビニル、アクリル酸β−ヒ
ドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、
アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アク
リルアミド、メタクリルアミド、N、N−ジメチルアク
リルアミド、N、N−ジエチルメタクリルアミド、アク
リロニトリル、メタクリロニトリル、エチレン、塩化ビ
ニル、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチル
アミノエチルメタクリレート等の一種もしくは二種以上
の混合物が使用される。
重合性ビニルモノマーの重合は、水溶性溶剤、ポリアル
キレングリコールおよびラジカル重合開始剤の存在下で
、好ましくは50〜150℃で行なわれる。ラジカル重
合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、アゾ
ビスバレロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、t−
プチルノ)イドロノく一オキサイド等の油溶性ラジカル
重合開始剤が有用である。
本発明の特長の一つはモノマーの種類を選ぶことにより
水分散化後イオン性がアニオン、ノニオン、カチオンの
それぞれを持つ樹脂分散液の製造が可能であり、単独又
は併用によね多岐の応用分野への展開が可能となること
である。
尚、重合体樹脂溶液の水への分散化は水中へ樹脂を添加
し幡 拌しつつゆっくりと添加分散をはかることが望ましい。
  一本発明の樹脂分散液はそのままで使用出来るが、
顔料、可塑剤、溶剤、着色剤等を添加したり、変性アミ
ノ樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹
脂等の広範囲の水溶性もしくけ水分散性樹脂を配合する
ことも可能である。
本発明の樹脂分散液は顔料と直接練合が可能であり、乳
化重合体のような分散安定性、泡の問題は歿んどない。
本発明の組成物を用いて得られる塗料は浸漬法、ノ・ケ
塗り、スプレー塗り、ロール塗り等の方法により塗装す
ることが可能であり、木、紙、繊維、プラスチ、り、セ
ラミック、無機質セメント基材、鉄、非鉄金属等の表面
に塗装することが出来る。
次に本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例1 攪拌機、温変計、速流冷却器、滴下ロート、不活性ガス
導入口を備えた21のフラスコにエチルセロソルブ30
0 t。
ポリエチレングリコール#4000 70Fを仕込み、
窒素ガス気流下で130C迄昇温する。別にビニルモノ
マーとしてメチルメタクリレート476 f、ブチルア
クリレート210t、メタクリル酸14fを予め秤量混
合しておき、同じくターシャリープチルノ・イドロバ−
オキサイド14Fを秤量し、それぞれ別の滴下口より注
入して3時間にわたって均一に滴下重合する。さらに1
30℃に2時間維持して重合を完了させる。
次いで80℃迄冷却し、同温にて水876tを2時間要
して滴下し分散化をはかり、この後25℃迄冷却する。
この様にして得られる樹脂分散液は不揮発分40チ、粘
1250 cps、 pH5,4、平均粒子径α2μ以
下である。
実施例2 実施例1と同様の装置を用い、フラスコにイソプロピル
グリコール300 f%ポリエチレングリコール*6o
o。
100tを仕込み、窒素ガス気流中で100C迄昇温す
る。
別にビニルモノマーとしてメチルメタクリレート441
9゜2−エチルへキシルメタクリレート224f、ジメ
チルアミジエチルメタクリレート55tを予め秤量混合
しておき、同時にターシャリ−ブチルパーオキシ−2−
エチルヘキサノエート5tを秤量しそれぞれ別の滴下口
より注入して3時間にわたって均一に滴下重合する。さ
らに、100℃に2時間維持して重合を完了させる。
次いで90℃迄冷却し、同温にて水907fを2時間要
して滴下し分散化をはかり、25℃迄冷却する。
この様にして得られる樹脂分散液は不揮発分40チ、粘
度110cps、 pH6,1、平均粒子径0.2μ以
下である。
実施例3 実施例1と同様の装置を用い、フ)スコにジエチレング
リコールモノエチルエーテル400f1ポリエチレング
リコール$2000 100rを仕込み、窒素ガス気流
中で130C迄昇温する。別にビニルモノマーとしてス
チレン465.5f。
ブチルアクリレート2102、β−ヒドロキシエチルメ
タクリレート21t1 γ−メタクリロキシプロピルト
リメトキシシラン&5rを予め秤量混合しておき、同時
にターシャリ−ブチルパーオキジペンゾエート21fを
秤量しそれぞれ別の滴下口より注入して3時間にわたっ
て均一に滴下重合する。
さらに、130℃に2時間維持して重合を完了させる。
次いで80℃迄冷却し、同温にて水831fを2時間要
して滴下し分散化をはかり、この後25℃迄冷却する。
この様にして得られた樹脂分散液は不揮発分40チ、粘
度60 cps、 pH4,5、平均粒子径α2μ以下
である。
比較例1 実施例1と同様の装置を用い、エチルセロソルブ300
fを仕込んだ後、実施例1で用いたビニルモノマー及び
触媒を同量添加し130℃で3時間重合反応を終え、同
温でポリエチレングリコール$4000を70f後添加
し、溶解混合させたのち、80℃迄降温し実施例1と同
様に水876fを2時間要して滴下し分散化したところ
系の増粘が著るしく、安定な分散液が得られない。
比較例2 通常の乳化重合方法により下肥の組成に基すて重合し、
アクリル系共重合体エマルジョンを合成(る。
ブチルアクリレート30 0メタクリル酸              2ドテシ
ルベンゼンスルホン酸ソーダ    4過硫酸アンモニ
ウム            0.3イオン交換水  
           156.4合   計    
          2607不揮発分40%、粘度2
00 cps、 pH3,5比較例3 通常の方法により下記の組成に基いて重合を行ない、そ
の後中和し、水で希釈してアクリル系水溶性樹脂を得る
ブチルアクリレート40 メタクリル酸              10プチル
セロンルプ             70ターシャリ
−ブチルパーオキジペンゾエート      1トリエ
チルアミン            12不揮発分40
%、粘度20,000 cpa、 pH9,2試験例 実施例1〜3で得られた樹脂分散液及び比較例2.3で
得られた乳化共重合体、水溶性樹脂について塗料化をは
め)す、その塗膜特性を表1に示す。
尚、実施例1および2の分散液をそれぞれ揮発性のアル
カリ、酸でpH7付近に調整した後固形分比で1/1に
ブレンドした混和液は安定々状態を保ち、これより得ら
れたクリアー−フィルムは実施例1および2の各々のク
リアーフィルムより耐水、耐アルカリ性が向上する。こ
れはイオン架橋が起ったためと考えられる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 600〜20.000の分子量を有するポリアルキレン
    グリコール2〜25重量部を溶解した水溶性溶剤中で1
    00重量部の重合性ビニルモノマーを重合させたのち、
    水を添加し分散して得られる樹脂分散液。
JP17199281A 1981-10-29 1981-10-29 樹脂分散液 Pending JPS5874742A (ja)

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