JPS6055013A - 非水分散型樹脂組成物 - Google Patents

非水分散型樹脂組成物

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JPS6055013A
JPS6055013A JP16297683A JP16297683A JPS6055013A JP S6055013 A JPS6055013 A JP S6055013A JP 16297683 A JP16297683 A JP 16297683A JP 16297683 A JP16297683 A JP 16297683A JP S6055013 A JPS6055013 A JP S6055013A
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正明 林
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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、非水分散型樹脂組成物に関する。四に詳シく
は、ビニルエステル変性ビニル系重合体の非水溶媒分散
物からなる熱硬化例の非水分散型樹脂組成物jに関する
近年、塗料分野においても、省貧源、ならびに無公害化
の要求が急速に高まっている。
とりわけ、省資源/G!I塗料として組成物中の溶剤の
含有鎗を少なくし、固形分を高識度化したハイソリッド
型塗料は、従来の塗#4製造方法あるいは塗装設備がそ
のまま使用できるという利点から、好適に使用されてい
るようである。
また、近年、大気汚染の11.fJ題からくる溶剤の使
用規制への対策を併せ考えると、芳香族やエステル系溶
剤を多植”に使用1する通常のハイソリッド型塗料も、
産業的に好普しい吃のでけないようである。
更に、近年−j−強化されつつある溶剤の使用規制、広
義の無公害化ならびに省資源化の観点から脂肪族炭化水
素系溶剤を主たる溶媒とする非水分散型塗料が提示され
ている。
しかしながら、従来から知られているこの種の非水分散
型組成物としての、分散安定剤/分散粒子の組合せ、例
えば分解天然ゴム/アクリル樹+1旨、アクリル樹脂/
アクリル樹脂、油変性アルキド樹脂/アクリル樹脂、ポ
リブタジェン/アクリル樹脂等を展色剤とする熱硬化性
非水分散型塗料から得られる塗膜は、一般に塗膜物性が
必ずしも十分な吃のではなかった。例えば、可撓性のあ
る塗膜は、硬度が不十分であったり、逆に、硬度のある
塗膜は、可撓性が不十分であるというように、同時に両
者を兼ね備えているものが、見当らなかった。加えて、
耐塩水噴霧性、耐湿性、耐水性、ならびに、各試験後の
二次物性においても、必ずしも十分表件能を得ることが
できなかった。
加えて、前記の組合せを展色剤とする非水分散型樹脂組
成物は、分散安定剤成分(溶媒和成分)と分散粒子成分
(生成重合体)の極性の違いにより、両者の相溶性が低
下し、従って該組成物から得られる塗膜は、透明性がな
く、光沢、ツヤ等が低下するという項四を有している。
このため、前記組合せを展色剤とする非水分散型樹脂組
成物を被偵用として用いる場合、外装用としては不向き
であるとされ、主として内装用に用いられることが多か
った。
また、前記展色剤は優れた硬化塗膜を得るために、展色
剤中の官能基と反応させるべく、アミノホルムアルデヒ
ド樹;1旨、ブロックイソシアネート化合物、エポキシ
樹脂、メトキシメチル化アクリル了ミド樹脂等の硬化剤
を併用している。
これらは鰺通塗料化する際に配合されるのであるが、長
期間貯蔵中に非水分散物中の官能基と硬化剤中の官能基
が徐々に反応し、その結果組成物が増粘したり、凝集に
よる沈殿が生じたりすることが往々にして見られた。
本発明者等は、公知技術の有する前記各禰欠点を改良す
べく鋭意検討した結尿、分散安定剤の一成分として、分
散粒子成分中の官能基(水酸基)と架橋反応する特定の
官能基(N−アルコキシメチル基)を含有させることに
より、透明性があり、仕上り外観が優れ、かつ硬度、1
針汚染性の優れた硬化塗膜が得られることを見出し、先
に特許出願を行った。
本発明者等は更に検討を重ねた結果、分散安定剤の一成
分として、分散粒子成分中の官能基(N−アルコキシメ
チル基)と架橋反応する官能基(水酸基)を含有させる
ことによっても、先願と同等の性能を有する硬化塗膜が
得られることを見い出し、本発明に到達したのである。
即ち、本発明は、 単−1体(1)〜(1■)は溶解するが、ビニルエステ
ル、単量体(iiDおよび単車゛体(1■)とから得ら
れるビニルエステル変性ビニル共重合体は溶解しない脂
肪族炭化水素系溶媒中で、 中α、β−モノエチレン性不飽和カルがン酸のヒドロキ
シアルキルエステル単量体と、(ii) 前記(i)以
外のα、β−モノエチレン件不飽小胞曾体とを共重合し
て得られる溶媒可溶性ビニル樹脂分散安定剤30〜80
重ftlの存在下で、 (iii)α1β−モノエチレン性不飽和カルがン酸ア
ミドのN−アルコキシメチル化単1体と(iv)前記0
i1)以外のび、β−モノエチレン性不飽和単一・体と
から成る琳纏体混合物75〜97市姻幅と、(a)分子
中にエポキシ基を1個以上有するエポキシ化合物と、(
b)不飽和モノカルがン酸とから得られるビニルエステ
ル3〜25重量係との混合物・・・・−・・・@70〜
2ON験優 を重合して得られるビニルエステル腎性ビニル系重合体
の非水分散型樹脂組成物に関する。
水弁明圧使用する溶媒、即ち前記「脂肪族炭化水素系溶
媒」は、次のような特性を有するものである。
つまり、後述するa、β−モノエチレン性単蓋体中、(
11)、(iii)および(1v)は溶解するが、単一
体(iii)、(!V)及ヒヒニルエステルとから得ら
れる「ビニルエステル変性ビニル共重合体」は溶解しな
いものである。
具体的には例えばヘキサン、へブタン、オクタン、シク
ロヘキサン、シクロヘプタン、メチルシクロヘキサン、
エチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサンなどの
脂肪族系炭化水素、その曲、ミネラルスピリット、脂肪
族ナフサ寺を生成分とする混合物が挙げられる。
次に本発明の分散安定剤として使用される前記「溶媒可
溶性ビニル樹脂分散安定剤」は概括的に云うと、脂肪族
炭化水素系溶媒中で、(i) a 、β−七ノエチレン
性不飽和カルはン酸のヒドロキシアルキルエステル単量
体と、(ii)前記(i)以外のα、β−モノエチレン
性不飽小胞普体とを重合することにより得られるもので
ある。
閏、本明細書中、l溶媒可溶性Iという用語は、前記1
旨肪族炭化水素系溶媒に溶解もしくは一部溶解する性質
をいう。
前記中α、β−モノエチレン性不飽和カルはン酸のヒド
ロキシアルキルエステル単量体は、溶媒可溶性ビニル樹
脂の水酸基価が約10〜75になるよう圧単量体混合物
〔中子(′i1)〕中、3〜15重1i1q6、好まし
くは5〜10重量%の割合で反応せしめることが好まし
い。前記範囲に於て、該成分が3重#係に満たない場合
には、後述する分散粒子成分中のび、β−モノエチレン
性不小胞カルゼン酸アミドのN−アルコキシメチル化嚇
1体との架橋反応が不十分となり、塗膜の耐溶剤性が低
下する傾向になる。一方、15重婦チを越えると、安定
剤の溶媒可溶性が低下するために好ましくない。
この種の学量体(1)のに体制としては、2−ヒドロキ
シエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピ
ル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アク
リレート、5−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート
、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5−ヒ
ドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキ
シヘキシル(メタ)了クリレート、ネオペンチルグリコ
ールモノ(メタ)アクリレート、3−シトキシ−2−ヒ
ドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキ
シ−1−フェニルエチル(メタ)アクリレート、ポリプ
ロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセ
リンモノ(メタ)アク1 リレート等があげられ、これらは−棟もしくは二種以上
の混合物として使用してもよい。
該成分中は、分散粒子の一成分として使用するα、β−
モノエチレン性不飽小胞ル♂ンtiアミドのN−アルコ
キシメチル化単量体成分(iii)との架橋反応に必要
であるとともに、本発明の組成物から得られる硬化塗膜
を透明性のあるものとするために、組成物中に前記(i
ii)成分と同時に存在することが必須なものである・ 本発明に於て、前記(1)以外のα、β−モノエチレン
性不飽和単量体(11)としては、分散安定剤としての
ビニル樹脂を前記脂肪族炭化水素系溶媒に溶解もしくは
一部溶解せしめるものであれは、いずれの単量体であっ
ても使用することができる。
なお、特に一般式 %式% 〔式中RはH又はCl−13、nは6〜18の整数を示
す〕 で示されるα、β−モノエチレン性不飽和単量体】 2 を−前使用することが好オしい。
該単】体は分散安定剤をi11記溶媒に溶解もしくは一
部溶解せしめるため特に好ましいものである。
このような特定の一般式を有するI4i1g一体は、(
1。
β−モノエチレン性不小胞【1単線体混合物〔中+(i
l) ]中、20〜80重量′俤の割合で使ハ1するこ
とが好ましい。前記範囲に於て、下限たる20頂1ii
’lより少ない場合には、分散安定剤の溶媒可溶性を向
上せしめる効果が低下する傾向となり、好ましくない。
一方、上限たる80重量%を越える場合には、硬度、耐
衝撃性等の塗膜性能が低下する傾向を示すため同様に好
ましくない。
A 体9+1 トじてヲ:j1.2−エチルヘキシル(
メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレー
ト、ラウリル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)
アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等のエ
ステルが挙げられる。これらは、−稽もしくは二種以上
の混合物として使用することができる。
尚、前記α、β−モノエチレン性不飽和単量体3 混合物〔(i)十山)〕としては、〕前記α、β−モノ
エチレン性小胞オロカルゲンのヒドロキシアルキルエス
テル単量体((イ)成分)及び前記一般式で示された単
量体((ロ)成分)以外の、その他の単一体(・つを、
該単量体混合物[(i)+(wi):)中に、5〜77
重1係の範囲で使用しうる。
かかる単量体0→の具体例としては、アクリル酸、メタ
クリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等のα、
β−モノエチレン性不飽小胞ルゴン鹸類:メチル(メタ
)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プ
ロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)ア
クリレ−h% n−ブチル(メタ〕アクリレ−)、5e
c−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)
アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレ−)% N
I N’ −ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、グリシジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル
(メタ)アクリレート、フェニルメタクリレート、ベン
ジルメタクリレート、フマル酸ジ−ブチルなどのフマル
酸のジアルキルエステル類、スチレン、ビニルトルエン
、α−メチルスチレン、(メタ)アクリロニトリル、ビ
ニルアセテート等の単量体が挙げられる。これらは−橋
もしくけ二種以上の混合物として使用してもよい。
同、その他の単一体〔(ハ)成分〕として、N−アルコ
キシメチル基を含有するα、β−モノエチレン性不飽和
カルぜン酸ア建ドのN−アルコキシメチル化単量体を使
用すると、α、β−モノエチレン性不飽小胞ル→Cン酸
のヒドロギシアルキルエステル単量体の共存下では、分
散安定剤が溶媒に溶解しにくくなるとどもに、増粘傾向
を示すようになるため好ましくなく、従って(ハ)成分
としてはα。
β−モノエチレン性不飽和カルがン酸アミドのN−アル
コキシメチル化単息休体使用ね、さけた方が好ましい。
本発明の分散安定剤としての溶媒可溶骨ビニル樹脂C以
下、必要により「ビニル樹脂」と略称する。)は、前記
成分中及び(11)を通常の溶液重合することによって
JR造される。例えば単量体(混合物)の一部及び重合
溶媒の混合物中に、残りの単5 量体(混合物)と重合開始剤を滴下、重合する方法、あ
るいは重合溶媒中に、単量体(混合物)及び重合開始剤
を滴下、重合する方法などが適用可能である。何れにし
ろ、本発明に於ては、特定の溶液重合方法に制限する意
図はない。かかる溶液重合法に使用される溶媒は、前記
脂肪族炭化水素系溶媒である。また重合開始剤として、
例えばペンソイルノ譬−オキサイド、t−ブチルミ4’
−ベンゾエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、
t−ブチルノや一オキシオクトエート、ラウロイルパー
オキサイド等の有機過酸化物あるいは、アゾビスイソブ
チロニトリルなどのアゾ化合物を使用する。またこれら
の重合開始剤は一種もしくは二種以上を適宜混合して使
用しうる。
本発明に於ては、さらに必要ならば、分子句を調整する
ため、連鎖移動剤、例えばドデシルメルカプタン、チオ
グリコール酸−2−エチルヘキシル、四塩化炭素等を使
用してもよい。
本発明は、前記の如くにして得られた、脂肪族炭化水素
中に溶解(もしくは一部溶解)している6 分散安定剤とL7てのビニル+*J脂の存在下で、(i
ii)α。
β−モノエチレン性不小胞[1カル♂ン酸アミドのN−
アルコキシメチル什単祉体、(1v)前rlrj (i
il)以外のその他のα、β−モノエチレン性不飽小胞
剛体、およびビニルエステル成分とを1打合せしめて、
ビニルエステル変性ビニル系重合体の非水分散物を得る
ものである。
該ビニルエステル変性ビニル系重合体の非水分散物は、
塗膜形成時に、前記分散安定剤中に含有されるα、β−
モノエチレン性不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキル
エステル単−膳体(1)と架橋反応(自己架橋反応)す
るために、分散粒子中にN−アルコキシメチル基°を含
有することが必要である。そのため、前記単−祉体混合
物[(iii) +(iV) )中の一成分として、α
、β−モノエチレン性不飽和カルがン酸アオドのN−ア
ルコキシメチル化単量体(iii)を使用する。
ところで該単層・体(iii)は、極性が強い。それ故
この単量体を一成分としだ共重合体は、脂肪族炭化水素
系溶媒に溶解しにくく、そのため分散粒子を形成せしめ
るのに好適なのである。
同、このような単量体は、α、β−モノエチレン性不飽
小胞単量体混合物((+ii) +(iV) :]中、
5〜25重量係の範囲で使用する。
前記の混合物中の重量範囲に於て、該単量体(iii)
が、5重l・俤に満たない場合、塗膜形成時に架橋性重
量体中との反応過程で、架橋密度が小さくなるため塗膜
の耐溶剤性が低くなるので好ましくない。一方、25重
量係を越えて使用すると、反広時にグル化を伴うように
なるため好ましく々い。
該成分(11Dの具体例としては、N−メトキシメチル
(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル(メタ)
アクリルアミド、N−n−プロポキシメチル(メタ)ア
クリルアミド、N−インブトキシメチル(メタ)アクリ
ルアミド、N−n−ブトキシメチル(メタ)アクリルア
ミド、N −sec −ブトキシメチル(メタ)アクリ
ルアミド、N−t−ブトキシメチル(メタ)アクリルア
ミド、N−インブトキシメチル(メタ)アクリルアミド
、等のび、β−モノエチレン性不飽和カルがン酸アミド
のN−アルコキシメチル化物;あるいはこれらのN−メ
チロール化物などが挙げられる。これらは一種もしくは
二種以上の混合物として使用してもよい。
また、分散安定剤の存在下で、共重合するために使用さ
れる前記α、β−モノエチレン性不飽和カルがン酸アt
ドの1−アルコキシメチル化単量体以外の噂量体(1■
)は、単一体重合物[(II+) +−(iv)〕97
75〜95重1ilI−の範囲で使用する。
紋型1・体(1v)の風体例と【−ては、アクリル酸、
メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等の
a、β−モノエチレン性不小胞カルゼン酸類;メチル(
メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ロ
ープロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ
)アクリレート、n−エチル(メタ)アクリレート% 
fi@C−エチル(メタ)アクリレート、【−ブチル(
メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート
、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキ
シル(メタ)アクリレート・、n−オクチル(メタ)ア
クリ9 レート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(
メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート
等のアクリル酸又はメタクリル酸のアルキルエステル類
;その他N、N’ −ジメチルアミノエチル(メタ)ア
クリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、シクロ
ヘキシル(メタ)アクリレート、フェニルメタクリレー
ト、ベンジルメタクリレート、フマル酸ジエチルなどの
フマル酸のジアルキルエステル類、スチレン、ビニルト
ルエン、α−メチルスチレン、(メタ)アクリロニトリ
ル、ビニルアセテート彦どが挙げらレル。
これらは塗料用組成物の使用目的、用途に応じて一種も
しくは二種以上適宜組合せて使用してもよいO 尚、前記単量体成分(1v)としては、分散粒子製造時
に増粘をまねくため、α、β−モノエチレン性不飽和カ
ルぜン酸のヒドロキシアルキルエステル単量体の使用は
さけた方が好ましい。
本発明において、分散粒子成分として使用される「ビニ
ルエステル変性ビニル系樹脂重合体」は、0 ビニルエステルに前記単一体(iii)及び単量体(1
■)を重合することによって得られ、かくして生成機1
漠にビニルエステルのもつ耐アルカリ性耐酸性、耐塩水
性および耐塩水噴霧性の優れている点を付与することが
出来るのである。
本発明で使用されるビニルエステルは、(a)分子中に
エポキシ基を1個以上有するエポキシ化合物と、(b)
不飽和モノカルがン酸との反応生成物で、公知のものが
すべて同等に使用し得る。
前記ビニルエステルの合成は公知のエステル化反応によ
って行なうことができる。
たとえば、空気雰囲気中にてエポキシ化合物とび単量体
(1v)の中でエステル化反応の溶媒として使用できる
もの(以下、重合性単量体という)の存在下で加熱反応
せしめ、その後必要に応じて病剤あるいは重合性単鍍体
にて希釈して合成する。
これらを合成する場合に分子中に工4キシ基を1個以上
有するエポキシ化合物と不飽和モノカルがン酸との反厄
比はエポキシ基1モルに対しカルMキシ基0.6〜1.
2モルの範囲で使用する方、性能の面より好ましい範囲
は1モル付近である。
その他年飽和モノカルゲン酸の一部分又は大部分を他の
カル+J?ンtm又は無水カル■ンン酸と埴換すること
もoT能である。
また重合防止剤、溶剤あるいは重合性単惜体の使用量は
所望の作業性、塗膜性能等によって適宜選びつる。
前記ビニルエステルの合成に使用できるエポキシ化合物
としては口)ビスフェノールAとエピクロルヒドリンあ
るいはメチルエピクロルヒドリンとの反応により合成さ
れる、例えばシェル社製の商品名工ピコ−トナ827、
φ828、ナ834、ナ1001、φ1004、ナ10
07、ナ1009等、ユニオンカーバイト社製商品名E
RLす2772、ナ2774、εにR2002等、チバ
社製の商品名アラルダイトGV−す250、◆260、
ナ280、φ6071、ナ6084、ナ6099等、旭
化成(株)#の商品名AERΦ330、φ331、す3
32、◆661.す664等、大日本インキ化学工業(
株)製部品名エビクロンφ800、ナ1000、ナ40
00等、(2)フェノール類とホルムアルデヒドを酸件
又d、アルカリ性の触媒下で反応して得られるノゲラツ
クまたはレゾールとエピクロルヒドリンあるいはメチル
エピクロルヒドリンとを反応して得られる、例えばダウ
、ケミカル社製商品名t)ENφ431、φ458、◆
448等、チバ社製商品名ECNす1235、φ127
3、φ1280、ナ1290等%(3)ノ)ロダン化フ
ェノール類とエピクロルヒドリンあるいはメチルエピク
ロルヒドリンとを反応してイnられる、例えばダウ、ケ
ミカル社Ill! it@品名D E Rす511、ナ
542、φ5808.チバ社製の商品名アラルゲイトφ
8011、ナ80474%(4)フェノール類とエチレ
ンオキサイドあるいはプロピレンオキサイド等を付加し
たものとエピクロルヒドリンあるいはメチルエピクロル
ヒドリンとを反応して得られる、例えば加電化(株)製
部品名εPす4000、$4001#、を挙げることが
出来る。これらは単独又は混合物として使用される。
前記エポキシ化合物と反応させる不飽和モノカルノン酸
としてはアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等があ
げられ、この他小胞1n多価カルはン酸のモノエステル
類、例えばマレイン酸モノエチルエステル等を用いるこ
とも出来る。これらは単独又は混合物として使用される
又、ビニルエステルの合成に際して使用される重合防止
剤としては、ハイドロキノン等のハイドロキノン類、ベ
ンゾキノン等のキノン類、ハイドロキノンモノメチルエ
ーテル、α−ナフトール等のフェノール類、ナフテン酸
銅等の有機又は無機の銅塩類、アセトアミジンアセテー
ト等のアミジン類、トリメチルベンジルアンモニウムク
ロライド、ラウリルピリジニウムクロライド等の第四級
アンモニウム塩類等が挙げられる。これらは単独又は混
合物として使用される。重合防止剤の使用量は反応物1
00重量部に対して約0.001〜0.5重量部の範囲
であるが約0.005〜0.05重量部の範囲で良好な
結果が得られる。
3 更にビニルエステル合成時の反応触媒としては第3級の
アミン類例えはトリエチルアミン、ベンジルジメチルア
ミン、2,4.6−)リス(ジメチルアミノメチル)フ
ェノール等が含まれこれらは単独又は混合物として使用
される。
前記ビニルエステルの合B’1方法はエポキシ化合物の
エポキシ11モルと不飽和モノカルぜン酸のカルRキシ
ル基0.6〜1.2モルとを反応篇度50〜180″C
の範囲で加熱反応する。好ましくは反応温度80〜14
0℃の範囲とする。この反一応の際に用いる重合防止剤
の使用量は前述した範囲で使用する。父、エステル化反
応触媒の使用量は反応物100mrm・部に対して約0
.001〜5.0型銅・部の使用で充分であるが約0゜
005〜1.0重1・部で良好々結果が得られる。
更に、反応中に溶剤又d重合性嚇−゛体を一添加して反
応する場合には、反応物によるがなるべく少量用いた方
が反応速度の観点より有利である。反応の終点は酸価の
測定によって決定することができる◎性能の観点より一
般的には反応終了時の酸25 、rs「 4 価は20以下が望ましい。
該生成樹脂が反応終点に達したとき、必要に応じて重合
防止剤を添加し完全に溶解した後冷却を開始する。冷却
開始後必要に応じて溶剤又は重合性単量体を添加し溶解
したら常温まで冷却する。
この際溶剤及び重合性単量体の使用量は所望の粘度、作
業性、硬化性等によって決定される。重合性単量体につ
いては通常、全樹脂分に対して約10〜70重I・優で
ある。この場合、前記のように単量体(iii)および
単量体(1■)の一部をビニルエステル製造の溶媒とし
て使用するが、かかる重合性単量体も当然ビニルエステ
ル変性ビニル系重合体の原料成分であることから、その
使用量は重合性単量体とそれ以外の単量体(iii)お
よび単種・体(1v)との合計量が後記する所定の配合
範囲内になるような量でなければならない。かかる重合
性単量体は、一種又は二種以上の混合物として使用し得
る。
更に、前記エステル化反応に使用される溶剤としては、
分散粒子の製造時に妨げとならないものであればいずれ
でもよい。
6 かかる有機溶剤としてtま、ヘプタン、オクタン、ミネ
ラルスピリット、]・ルエン、キシレンなどの炭化水素
系溶剤、プロピルアルコール、グチルアルコールなどの
アルコール系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエス
テル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトンかどのケト
ン系溶剤、ぞのfil!アルコールエステル系溶剤、エ
ーテルエステル系溶剤などの有機溶剤であり、非水分散
物の安定性を損わない限り、特に種類に制限はない。
本発明に使用されるビニルエステルは前記の如くして得
られた反応生成物であるが、一般に市販されているもの
本皮1章なく使用できる。
市販品としては例えば、118才日高分子(株)裏向品
名リポキシR802、同R806、同H−600等、大
日本インキ化学工業c株)製部品名ディックライトUE
−5101、同UE−5210、同UE−3520等田
本触媒化学(株)装面品名工ポラツクRF−1001等
、日本ユビカ(株)製商品名ネオボール8250L1同
8250H,同8411L、同8411H等、日立化成
工業C株)7 装面品名ポリセット6000に、同6100.同620
0、同PS−61208等、蔵出薬品工業(株)裂商品
名プロオネートP−310、同P−311等、ダウケミ
カル社製商品名デラケーン411、同41 i C,同
470、同510等、住友化学工業C株)裏面品名スミ
アップEVR−911等が挙げられ、これらは一種もし
くは二種以上の混合物として使用可能である。
本発明において、前記分散粒子成分としてのビニルエス
テル変性ビニル系樹脂は、前記ビニルエステル3〜25
重量%と、前記α、β−モノエチレン性単量体(iii
)と(1v)の単量体混合物75〜97重ii[との重
合反応物からなる。
前記の如くビニルエステルの変性量は、3〜25重量%
であり、好ましくは5〜20重量%の範囲である。前記
に於て、3重量%より低い場合には、ビニルエステル樹
脂のもつ耐アルカリ性、耐酸性、耐塩水性および耐塩水
噴霧性に優れている点などの長所が十分発揮できない。
逆に、255重量%越えると、ビニル樹脂の特性である
耐候8 性、耐汚染性等が損われたり、分散粒子製造時に増粘し
たりするので同様に好ましくない。
更に、本発明〃1成物におけるビニルエステル変性ビニ
ル系1合体の非水溶媒分散物は、分散安定剤であるビニ
ル開側〔単量体中及び(11)の共重合体〕30〜80
11#俤の存在下で、前記単一体(it)、単量体(1
v)及びビニルエステルから成る混合物70〜20g1
l−=4を1合することによって得られる。
前記に於て、分赦安宇^11であるビニル樹脂が30重
31優より少なくなると、安定な非水溶媒分散物が得ら
れにくくなる。父、逆に800重量%り多くなると、非
水溶媒分散物が得られにくく々す、同様に好ましくない
前記の共重合温度は、使用する重合開始剤と重合溶媒の
種類により決定される。通常は500〜200℃の間で
行われ、特に60℃〜150℃の範囲が好適である。
前記重合開始剤は、先に示した有機過酸化物あるいはア
ゾ仕合物が好適に用いられる。尚、分子量を414整す
るたν) K s先に示した連偵移動剤を使29 ^p 用することもできる。
伺、本発明の非水分散型樹脂組成物には、必要に応じて
ビニルエステル変性ビニル系重合体の架橋反応(自己架
橋)を促進するための公知の触媒。
ならびにニーキシ樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステ
ル樹脂、アルキド樹脂、アミン樹脂、ブロックイソシア
ネート化合物などの塗膜形成樹脂の一種もしくは二種以
上の併用も可能である。
又1本発明の組成物は、各成分に含有される有機溶媒に
加え、必要ならば組成物の安定性を指わ々い程度に更に
有機溶媒を添加することもできる。
そのよう々有機溶媒としては、各成分に含有される有機
溶媒と同じものあるいは相違するものが用いられる。
使用し得る有機溶剤としては、ヘプタン、オクタン、ミ
ネラルスピリット、トルエン、キシレンなどの炭化水素
系溶剤、プロピルアルコール、ブタノールなどのアルコ
ール系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系
溶剤、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶
剤、了ルコー0 ルエステル系、エーテルエステル系などの有機溶剤々ど
であり、非水分散物の安定性を損わない限り特に溶剤の
種類に制限れ1ない。
加うるに、本発明の非水分散型樹脂組成物にtj%必要
ならば無機あるいは有機の着色顔料、アルミニウム片な
どの金属粉末顔料、体@顔料、および通常、塗料に用い
られる添加剤などを添加し、使用することができる。
本発明の非水分散樹脂組成物を塗装する方法としては、
へケ塗り、スプレー塗装、静電塗装、カーfンフローコ
ート、シャワーコートおよびロールコート等の周知の各
種塗装方法を用いることが出来る。
さらに%またホットスプレーなど塗料を加温(50〜6
0℃)して塗装すること屯可能である。
また、本発明の組成物は、塗装後溶媒を蒸発させるだけ
(いわゆる常温乾燥)でも成膜するが、高度な性能を有
する塗膜を得るためには、加熱硬化せしめることが好オ
しい。加熱硬化の条件は。
該組成物中の架橋性官能基の含有−1膜厚などにより異
々るが、通常60〜200℃の温度範囲の適当な温度で
10〜40分加熱処理することにより硬化塗膜とするこ
とが出来る。
かくして得られた硬化塗膜は、ビニルエステル樹脂のも
つ耐アルカリ性、耐酸性、耐塩水性及び耐塩水噴霧性の
優れている点と、ビニル共重合樹脂のもつ硬度、耐汚染
性の優れている点を兼ね備えており、更には耐湿性、耐
水性等の試験後の二次物性が優れた塗膜性能を有してい
る。
以下、具体的実施例により本発明を説明する。
尚、「部」又は「憾」は、「重量部」又は「重着優」を
表わす。
〔ビニル樹脂分散安定剤の製造方法〕
(1) 攪拌機、温度計1滴下ロートおよび冷却管を備
えた反応容器中に、ミネラルスピリット100部を入れ
、温度を90℃に上げた。ついで下記の単量体および開
始剤混合液を5時間にわたって滴下した。
イソブチルメタクリレート26.5部、2−エテルヘキ
シルメタクリレート7部、スチレン1 5部、2−エチルへキシルアクリレート48部、2−ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート12部、メタクリル酸
1.5部、アゾビスイソブチロニトリル2.5部@ 滴下終了後、アゾビスイソブチロニトリル1.2部を追
加し、同縦応温度で更に5時間反応を行かった。かぐで
、酸価6.6.水酸基価47、重量平均分子1139.
900、および不揮発分49.7鴫の樹脂溶液が得られ
、帖廣は27.9スト一クスーイズ/20℃であった。
これを^0−1とし喪。
(2) 前記AO−1を合成したと同様な反応容器に。
ミネラルスピリット100部を入れ、温度を90℃に上
げた後、下記の単量体および開始剤混合液を3時間にわ
たって滴下した。
イソブチルメタクリレート21部、2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート8部、2−エチルへキシルメタクリレ
ート70部、メタクリル酸1部、ベンゾイルパーすキサ
イド2.5部O滴下終了後、ペンゾイルノ4−オキサイ
ド2 1.2部を追加し、同反応温庁で更に5時間反応を行な
い、かくて酸価7.9、水酸基価35、重量平均分子量
sn、iooおよび不揮発分50.14の樹脂溶液が得
られた。粘度は61.1スト一クスポイズ720℃であ
った。これをAO−2とした。
(3) 前記AO−1を合成したと同様々反応容器に、
ミネラルスピリット100部を入れ、温度を90℃にあ
げた後、下記の単量体および開始剤混合液を3時間にわ
たって滴下した。
メチルメタクリレート5部、イソブチルメタクリレート
37部、2−エチルへキシルアクリレート45部、エチ
レン6部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート6部、
アクリルr111部、ベンジイルミ9−オキサイド2部
滴下終了後ベンゾイルパーオキサイド1.2部を追加し
、同温度で更に5時間反応を行ない、酸価9.0.水酸
基価261重量平均分子量45.400、および不揮発
分49.9係の樹脂溶液が得られた。粘度は27.0ス
トークスポイズ/20℃であった。これfAo−3とし
た。
(4) 前記^0−1を合成(5たと同様な反応容器に
、ミネラルスピリット100部を入れ、温度を90℃に
上げた後、下記の単量体および開始剤混合液を3時間に
わたって滴下した。
メチルメタクリレート6部% 2−エチルへキシルアク
リレート55部、スチレン10部、2−エテルヘキシル
メタクリレート17部、インブチルメタクリレート20
部、2−ヒドロキシzチルアクlJ 1/−1−1ON
%1ilyすA、rR2部、ペンゾイルノ譬−オキサイ
ド2.5部。
滴下終了後、ベンゾイル・9−オキサイド1.2部を追
加し、同反応温度で更に5時間反応を行ない、11価1
4 、4.水酸基価49、重量平均分子1145.9n
Oおよび不揮発分49.9係の樹脂溶液が得られた。粘
度は29.5スト一クスボイズ/20℃であった。
これをAO−4とした。
〔ビニルエステル樹脂の製造方法〕
(1) 播拌機、温変計および冷却管を備えだ反応容器
中に、エビツートナ10014フ0部(1当址)、メタ
クリル酸86部(1当量)、ハイドロキノン0.2部、
トリエチルアミン2.22部を仕込み、空気雰囲気中で
145〜155℃で1時間10分反応を行ったところ、
酸価2.5となったので冷却を開始し、150℃でスチ
レン456部(4511)を添加し、常温まで冷却し反
応を終了した。
得られたビニルエステル樹脂は、色数(ガードナー法)
は3で、粘度は5.6ボイズ/25℃であった。これを
V l: −1とした◎(2) 前記VE−1を合成し
たと同様の反応容器に。
AER”330 561部(3当量)、アクリル酸21
6部(3当量)、ハイドロキノン0.2り1部、2,4
.6−トリス(ジメチルアミンメチル)フェノール3.
1部を仕込み空気の雰囲気下で120〜125℃、2時
間60分反応を行斤ったところ、酸価が4.7となった
ので冷却を開始し、100℃でスチレン5 336部r304)を添加し常温擾で冷却し、反応を終
了(−た。
得られたビニルエステル樹脂は、色数8で。
粘度4.2ポイズ/25℃であった。こ)1.會VE−
2とした。
実施例1 攪拌機%温度引1滴下ロートおよび冷却管を備えた反応
容器に1 ミネラルスピリット147.5部、分散安定
剤(AO−1)241 、5viBti入れ。
温度を95℃に上げた後、下記の単一体、ビニルエステ
ル樹脂および開始剤混合液を5時間にわたって滴下した
メチルメタクリレート4 n −5+:+t+%イソブ
チルメタクリレート5部、メチ1フフ24.3部、メタ
クリルH11$11.N−n−ブトキシメチルアクリル
アミl’11g+1. ビニルエステル樹脂(VE−1
)18.2M、ペンゾイルノ4−オキサイド2.0部、
アゾビスイソブチ(1ニトリル1.0部。
滴下終了後ペンゾイルノ4−オキサイド1.2部を追加
し、同反応温度で更に5時間反応を行った。
37 QQ− 6 反応生成物は乳白色分散物で酸価9.1.水酸基価31
.および不揮発分45.4係であった。得られた非水分
散型樹脂組成物をED−1とした。
実施例2 前記ED−’lを合成したと同様な反応容器に。
ミネラルスピリット154.5部、分散安定剤(AO−
3)301部を入れ、温度を95℃に上げた後、下記の
単量体、ビニルエステル樹脂および開始剤混合液f、3
時間にわたって滴下した。
ビニルエステル樹脂(VE−2)20111.メチルメ
タクリレート39.5部、N−n−ブトキシメチルアク
リルアミド10部、スチレン26部。
2−エチルへキシルメタクリレート3M、メタクリル酸
1.5部、ドデシルメルカプタン0.5部。
ベンゾイルパーオキサイド2部、アゾビスイソブチロニ
トリル1部。
滴下終了後ベンゾイルパーオキサイド1.2部を追加し
、同温度で更に5時間反応を行った。
反応生成物は乳白色分散物で酸価9.5.水酸基価22
.i−よび不揮発分45.14であった。
=38 得られた非水分散型樹脂組by物fED−2とした。
実施例3 前記ED−1i合成したと同様な反応容器に、ミネラル
スピリッl−144、5部、分散安定剤(AO−2) 
20111f、入れ、温度全95℃に、七げたvk%下
記の単葉体、ビニルエステル樹脂および開始剤混合液を
3時間にわたって滴下した。
メチルメタクリレート5715B、 スチレン31部。
ビニルエステル樹脂(^t「記リポキシR−806)1
3部、2−エチルへキシルアクリl/ −) 5部、N
 −n−ブトキシメチルアクリルアミド15部。
メタクリル酸1部、ドデシルメルカプタン0.4部、ベ
ンゾイルパー4゛キ→ノ゛イド1.5M%アゾビスイソ
プチロニ(・リル1.5 fil。
滴下終了後、ベンゾイルパーオキサイド1.2部を追加
し、同反応温度で、Wに5時間反応を行った。反応生成
物は乳白色分散物で酸価7.o。
水酸基価22および不揮発分は44.796であった。
得られた非水分散型樹脂組成物をED−3とした。
実施例4 前記ED−3の製造において、分散安定剤(AO−2)
を300部に、ミネラルスピリットを155.5部にお
きかえた他はすべて同様にして反応を行った。反応生成
物は乳白色分散物で、酸価6.9、水酸基価24.およ
び不揮発分44.9係であった。
得られた非水分散型樹脂組成物をED−4とした。
実施例5 前記ED−1を合成したと同様な反応容器に、ミネラル
スピリット159部1分散安定剤(AO−4)341部
を入れ、温度を95℃に上げた後、下記の単量体、ビニ
ルエステル樹脂および開始剤混合液を3時間にわたって
滴下した。
メチルメタクリレート38.7部、イソブチルメタクリ
レート8部、ビニルエステル樹脂(前記リポキシH−6
00)7.3部、N−t−ブトキ9 ジメチルアクリルアミド12部、メチ1フフ54部、ベ
ンゾイルパーオキサイド3部。
滴下M了i、ペンゾイルパーオギサイド1.2部を追加
し、同反応温度でψに5時間反応を?1った。反応生成
物は、乳白色分散物で、酸価9.2゜水酸基価35およ
び不揮発分は45.096であったO 得られた非水分散型樹脂組成物をED−5とした。
比較例1 前記実施例5において、ビニルエステル樹脂(前記リポ
キシH−/、00)及びN−t−ブトキシメチルアクリ
ルアミドを除き% 皐1体成分としてスチレン7.3部
及びエチルアクリレート12部加えた他は、全て同様圧
して反応を行った。反応生成物は乳白色の分散物で%酸
価9.0.水酸基価30および不揮発分は44.64で
あった。
得られた非水分散型樹脂組成物をED−6とした。
比較例2 0 前記実施例1において、ミネラルスピリット147.5
部を189部に、分散安定剤(AO−1)241.5部
を、酸価11%水酸基価1o1&油長30係および不揮
発分60%の大豆油変性アルキド樹脂溶液200部にお
きかえた。ついで下記単量体および開始剤混合液を滴下
し同様に反応せしめた。
メチルメタクリレート40.5部、゛イソブチルメタク
リレート5部、エチルアクリレート11部、2−ヒドロ
キシエチルメタクリレート10部、スチレン32.5部
、メタクリルM1部、ペンゾイルノ母−オギサイド1部
〇 反応生成物は、乳白色分散物で酸価9.2、水酸基価7
5および不揮発分44.74であった。
得られた非水分散型樹脂組成物をED−7とした。
前記の如くして得られた本発明(ED−1〜5)及び比
較例(ED−6〜7)の非水分散型樹脂組成物を、磨き
軟鋼板(0,8X70X15011m)に膜厚が30〜
35ミクロンになるようにエアースプレー塗装し、室温
で20分放置後% 160℃で20分間加熱乾燥させた
得られたvSM片の塗膜性能比較試験結果を第1表に示
した。
3 (注1) 目視判定 0透 明 ×不透明(注2)rj
視判定 C)政変々し ×赦賢有り(注5) 三菱鉛筆
LJnlを使用(7%塗膜に111745°の角Vで当
て、そのトリ11方に軽く押し、産膜に鉛筆による痕跡
の残ら々い鉛値のj期さ。
(注4) ゴパン目テーゾハクリテス]・。
(注5) エリクセン試験機による。
(注6) Jls−に−5400,6,13゜58法に
よる。
(注7) 51f##水?a液に20℃[Fで48時間
浸漬した後、塗膜外#IM及びフクレの発生を判定する
(注8) 3憾苛性ソーダ水溶液に20℃以下で48時
間浸漬した鏝、塗膜外観及びフクレの発生を判定する。
(注9) 耐湿性試鮪(50℃、97優RH〈)120
時rill後、コ゛パン目チーシバクリテスト。
0 100/100〜95/1 [105 () 94/100 〜85/100 八 84/1[’ln 〜 61/In1lX 59/
1011 〜 0/1 n [1(注10) 耐塩水噴
霧性;素地まで達するクロスカットを入れた試験片を塩
水噴霧試験機(J l5−Z−2371)f120時間
KMした後、クロスカット部をセロ・・ンテープハクリ
した。
O(ハクリ巾:片rl) ) n 〜1 、 Q aj
IO(# :”l 1.1〜2.0U へ (#:# ) 2.1〜3.0U x (# :#)3.111!1以上 (注目) 耐水性;20℃の水道水に10日間浸漬後、
ゴパン目チーシバクリテスト・ Q 1no/1nn〜95/100 0 94/IDn〜85/100 Δ 84/1nO〜60/1[111 X 59/1011〜11/1011 (注12) 各非水分散型樹脂組成物((lu L 、
比較例においては、メラミン樹脂を混合した6 もの)を50℃の恒温槽中に保持【7、粒子の沈降、相
分離あるいけ著しい粘度増加等の変化が見られる迄の日
数を示す。
前記比較試験結果より明らかに1本発明の非水分散型樹
脂組成物から得られた塗膜は、透明性に優れ、黄変が々
く、硬If、可撓性、耐衝撃性、耐薬品性及び耐湿性、
耐水性、耐塩水噴霧性試験後の二次密着性が非常に優れ
るとともに1組成物の貯蔵安定性も非常圧優れたもので
あった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) 単量体中〜(+V)は溶解するが、ビニルエス
    テル、単1体(iiDおよび単量体(1■)とから得ら
    れるビニルエステル変性ビニル共重合体は溶解しない脂
    肪族炭化水素系溶媒中で、 中α、β−モノエチレン性不飽小胞ルゴン酸のヒドロキ
    シアルキルエステル単1“体と、(ii)前記中風外の
    α、β−モノエチレン性不飽小胞1体とを共重合して得
    られる溶媒可溶性ビニル樹脂分散安定剤中・・・・・・
    30〜8o重f優の存在下で、 (iii)α、β−モノエチレン性不飽小胞ルdPン酸
    アミドのN−アルコキシメチル化Qit体ト(IV)前
    !ii″! (iii)以外のα、β−モノエチレン性
    不飽小胞1体とから成る嚇−一体混合物75〜9711
    1徒俤と、 (a)分子中にエポキシ基を1個以上有するエポキシ仕
    合物と(b)小胞41モノカル+ぜン酸とから得られる
    ビニルエステル3〜25百t%との混合物・・・・・―
    ・70〜2011i′ff11を重合し、て得られるビ
    ニルエステル変性ビニル系重合体の非水分散型樹脂り1
    1成物1゜(2)溶媒可溶性ビニル樹脂分散安定剤か、
    (イ) α、β−モノエチレン性不^j(和カル♂ン酸
    のヒドロキシアルキルエステル嚇解体 ・番―・・會・@曇・・−・Φ・・・ 3〜15*ii
    !’1、(ロ)一般式 %式% 〔式中Rは11又はCH3、nは6〜18の整数を示す
    〕 で示されるα、β−モノエチレン性不飽小胞葉体会・e
    ・・・・・・20〜80重−・優、および(ハ)前記(
    イ)および(ロ)以外のα、β−モノエチレン性不飽小
    胞一体・・・・・畢e5〜77重社−幅とから得られた
    共重合体である特許請求の範囲第(1)項記載の非水分
    散型樹脂組成物。 (3) 前記一般式〇H= Ccooco”2n−1−
    1で示され2 るα、β−モノエチレン性不飽小胞l 縫体は、2−エ
    チルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メ
    タ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ド
    デシル(メタ)アクリレートおよびステアリル(メタ)
    アクリレートから選ばれた、少くとも1櫨の化合物であ
    る特許請求の範囲第(2)項M+シ載の非分散7Kv樹
    脂組成物。 (4)前記(iii)α、β−モノエチレン性不飽小胞
    ル+J?ン酸アミドのN−アルコキシメチル化琳量体と
    、(1■)前記(iiD以外のび、β−モノエチレン件
    不小胞単駿体は、両省の(iii) s〜25重舖−チ
    に対し、後者(1■)が75〜95重量係の割合の単針
    体温合物である、tp!F杵祠求の範囲第m 、+自F
    li::載の非水分散型樹脂組成物。 (5)前記ビニルエステルは、(a)分子中にエポキシ
    基を1個以」−有するエポキシ化合物のエポキシ基1モ
    ルに対し、(b)小節+11モノカルIIン酸のカルブ
    キシル基0.6〜1.2モルの割合でエステル化反応せ
    しめて得られた反応生成物である特許請求の範囲第(1
    )項記載の非水分散型樹脂組成物。
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