JPS6144895B2 - - Google Patents
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Landscapes
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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- Epoxy Resins (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
本発明は水希釈可能な常温又は低温加熱で硬化
できる樹脂組成物に関する。 塗料、塗装および接着剤の業界にあつては、最
近の石油価格の高騰などから無公害化と合わせ
て、省資源、省エネルギー型塗料および接着剤が
熱望されている。 従来、熱硬化性アクリル樹脂はペンダントグル
ープとしてグリシジル基、N−メチロールアミド
基、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基
等を含有させ、これらにアミノ樹脂、エポキシ樹
脂等を配合し、130℃以上、場合によつては150℃
以上の高温で硬化反応させて使用される。 一方、プラスチツク、木材、コンクリートなど
の建材や自動車補修用などの金属材料で高温処理
できない分野向けにおいては、硝化綿、セルロー
スアセテートブチレート等をアクリル樹脂、アル
キド樹脂と併用してなる、いわゆるラツカーとよ
ばれる自然乾燥型塗料が使用されている。このよ
うな塗料は耐溶剤性が劣る、耐候性が劣るなどの
欠点があり、高性能な塗膜を要求される分野には
不向きである。また塗料中の有機溶剤量も多く塗
装しにくいと言う欠点もある。又、一部の用途に
はフタル酸エナメルやウレタン塗料が使用されて
いる。フタル酸エナメルは乾燥、硬度などの塗膜
性能に問題があり、ウレタン塗料においては高度
な塗膜特性が得られるが、配合するイソシアネー
トの有毒性、ハンドリング性および価格に問題が
ある。 一方、水系塗料においては有機溶剤系塗料と比
較して乾燥が遅い、耐水性が劣る、耐蝕性が劣
る、硬さが低いなどの問題があり、種々改良検討
されている。 また、接着剤、特に、紙又は印刷紙にポリプロ
ピレンフイルムを接着するのに使用される接着剤
としては、塩素化ポリプロピレン、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、ロジンエステル、ポリウレタ
ン等の樹脂を、トルエン、酢酸エチル等の有機溶
剤に溶解したもの、或は更にこの溶液に硬化剤と
してポリイソシアネート化合物を加えたもの等が
ある。これらの有機溶剤型接着剤は通常使用時に
不揮発分を15〜30重量%に調整し、被塗物に塗布
後70〜85重量%の有機溶剤を蒸発させ乾燥させた
後、他の被着体と接着させられるが、乾燥工程で
揮散した有機溶剤は、重大な社会問題となつてい
る大気汚染の大きな原因となるため、できるかぎ
り有機溶剤の使用量を低減することが熱望されて
いる。 本発明は、このような問題点を解決するもので
ある。 すなわち、本発明は、 (a) 第三級アミノ基を有するエチレン性不飽和単
量体3〜20重量部、 (B) カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単
量体3〜20重量部、 (C) 一般式() (ただし、式中、Rは水素、低級アルキル基ま
たはハロゲンであり、R′は二価の有機基であ
り、nは0または1である) で表わされるジシクロペンタジエン誘導体5〜
30重量部、 および (D) (A)、(B)または(C)成分と共重合可能な他のエチ
レン性不飽和単量体30〜89重量部を共重合させ
て得られる共重合体を中和してなる中和樹脂
()98〜60重量部 並びに 水希釈可能なエポキシ樹脂()2〜40重量
部を組み合わせてなる水希釈可能な樹脂組成物
に関する。 本発明に係る樹脂組成物は、常温または低温加
熱(40〜80℃の加熱)で硬化させることができ
る。 本発明の(A)成分である第三級アミノ基を有する
エチレン性不飽和単量体としては、N・N−ジメ
チルアミノエチルアクリレート、N・N−ジエチ
ルアミノエチルアクリレート、N・N−ジメチル
アミノエチルメタクリレート、N・N−ジエチル
アミノエチルメタクリレート、ビニルピリジン、
ビニルピロリン、ビニルキノリン、ビニルイソキ
ノリン、N・N−ジメチルアミノビニルエーテ
ル、2−(N・N−ジメチルアミノ)−4−ビニル
ピリジン、トランス−1・2−ジピリジルエチレ
ン、2−メチル−5−ビニルピリジン、3−シン
ナモイルピリジン、2−メチル−5−シンナモイ
ルピリジン、4・4−ジアミノ−2−ビニル−5
−メリアジンなどがある。使用量としては3〜20
重量部好ましくは5〜15重量部であり、少なすぎ
ると硬化性が不十分であり、多すぎると耐水性を
低下させるばかりでなくポツトライフも短くな
る。 (B)成分であるカルボキシル基を有するエチレン
性不飽和単量体としては、アクリル酸、メタクリ
ル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等で
ある。使用量は3〜20重量部、好ましくは4〜8
重量部である。使用量が少なすぎると十分な水希
釈性が得られず、さらにまた硬化反応が遅く実用
上問題がある。多すぎると耐水性が劣りポツトラ
イフも短くなる。 (C)成分としての一般式()で示されるジシク
ロペンタジエン誘導体は下記一般式()のよう
に化合物中のジシクロペンテニル基炭素原子に番
号をつけると、
できる樹脂組成物に関する。 塗料、塗装および接着剤の業界にあつては、最
近の石油価格の高騰などから無公害化と合わせ
て、省資源、省エネルギー型塗料および接着剤が
熱望されている。 従来、熱硬化性アクリル樹脂はペンダントグル
ープとしてグリシジル基、N−メチロールアミド
基、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基
等を含有させ、これらにアミノ樹脂、エポキシ樹
脂等を配合し、130℃以上、場合によつては150℃
以上の高温で硬化反応させて使用される。 一方、プラスチツク、木材、コンクリートなど
の建材や自動車補修用などの金属材料で高温処理
できない分野向けにおいては、硝化綿、セルロー
スアセテートブチレート等をアクリル樹脂、アル
キド樹脂と併用してなる、いわゆるラツカーとよ
ばれる自然乾燥型塗料が使用されている。このよ
うな塗料は耐溶剤性が劣る、耐候性が劣るなどの
欠点があり、高性能な塗膜を要求される分野には
不向きである。また塗料中の有機溶剤量も多く塗
装しにくいと言う欠点もある。又、一部の用途に
はフタル酸エナメルやウレタン塗料が使用されて
いる。フタル酸エナメルは乾燥、硬度などの塗膜
性能に問題があり、ウレタン塗料においては高度
な塗膜特性が得られるが、配合するイソシアネー
トの有毒性、ハンドリング性および価格に問題が
ある。 一方、水系塗料においては有機溶剤系塗料と比
較して乾燥が遅い、耐水性が劣る、耐蝕性が劣
る、硬さが低いなどの問題があり、種々改良検討
されている。 また、接着剤、特に、紙又は印刷紙にポリプロ
ピレンフイルムを接着するのに使用される接着剤
としては、塩素化ポリプロピレン、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、ロジンエステル、ポリウレタ
ン等の樹脂を、トルエン、酢酸エチル等の有機溶
剤に溶解したもの、或は更にこの溶液に硬化剤と
してポリイソシアネート化合物を加えたもの等が
ある。これらの有機溶剤型接着剤は通常使用時に
不揮発分を15〜30重量%に調整し、被塗物に塗布
後70〜85重量%の有機溶剤を蒸発させ乾燥させた
後、他の被着体と接着させられるが、乾燥工程で
揮散した有機溶剤は、重大な社会問題となつてい
る大気汚染の大きな原因となるため、できるかぎ
り有機溶剤の使用量を低減することが熱望されて
いる。 本発明は、このような問題点を解決するもので
ある。 すなわち、本発明は、 (a) 第三級アミノ基を有するエチレン性不飽和単
量体3〜20重量部、 (B) カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単
量体3〜20重量部、 (C) 一般式() (ただし、式中、Rは水素、低級アルキル基ま
たはハロゲンであり、R′は二価の有機基であ
り、nは0または1である) で表わされるジシクロペンタジエン誘導体5〜
30重量部、 および (D) (A)、(B)または(C)成分と共重合可能な他のエチ
レン性不飽和単量体30〜89重量部を共重合させ
て得られる共重合体を中和してなる中和樹脂
()98〜60重量部 並びに 水希釈可能なエポキシ樹脂()2〜40重量
部を組み合わせてなる水希釈可能な樹脂組成物
に関する。 本発明に係る樹脂組成物は、常温または低温加
熱(40〜80℃の加熱)で硬化させることができ
る。 本発明の(A)成分である第三級アミノ基を有する
エチレン性不飽和単量体としては、N・N−ジメ
チルアミノエチルアクリレート、N・N−ジエチ
ルアミノエチルアクリレート、N・N−ジメチル
アミノエチルメタクリレート、N・N−ジエチル
アミノエチルメタクリレート、ビニルピリジン、
ビニルピロリン、ビニルキノリン、ビニルイソキ
ノリン、N・N−ジメチルアミノビニルエーテ
ル、2−(N・N−ジメチルアミノ)−4−ビニル
ピリジン、トランス−1・2−ジピリジルエチレ
ン、2−メチル−5−ビニルピリジン、3−シン
ナモイルピリジン、2−メチル−5−シンナモイ
ルピリジン、4・4−ジアミノ−2−ビニル−5
−メリアジンなどがある。使用量としては3〜20
重量部好ましくは5〜15重量部であり、少なすぎ
ると硬化性が不十分であり、多すぎると耐水性を
低下させるばかりでなくポツトライフも短くな
る。 (B)成分であるカルボキシル基を有するエチレン
性不飽和単量体としては、アクリル酸、メタクリ
ル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等で
ある。使用量は3〜20重量部、好ましくは4〜8
重量部である。使用量が少なすぎると十分な水希
釈性が得られず、さらにまた硬化反応が遅く実用
上問題がある。多すぎると耐水性が劣りポツトラ
イフも短くなる。 (C)成分としての一般式()で示されるジシク
ロペンタジエン誘導体は下記一般式()のよう
に化合物中のジシクロペンテニル基炭素原子に番
号をつけると、
【式】は8位又は9位に結合
している。ここで、R′は二価の有機基であるが
炭素数は1〜18好ましくは2〜12である。R′は
好ましくはアルキレン基または
炭素数は1〜18好ましくは2〜12である。R′は
好ましくはアルキレン基または
【式】
で表わされる基である。ここでR″およびRは
炭素数2以上のアルキレン基でR″とRは同一
でも異なつていてもよい、mは1以上の整数であ
る。(C)成分としてはジシクロペンテニルアクリレ
ート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシ
クロペンテニル−α−クロルアクリレート、ジシ
クロペンテノキシエチルアクリレート、ジシクロ
ペンテノキシエチルメタクリレート、ジシクロペ
ンテノキシプロピルアクリレート、ジシクロペン
テノキシプロピルメタクリレート等のジシクロペ
ンテノキシアルキルアクリレート又はメタクリレ
ート、ジエチレングリコールジシクロペンテニル
モノエーテルのアクリル酸エステルまたはメタク
リル酸エステル等のポリアルキレングリコールジ
シクロペンテニルモノエーテルのアクリル酸エス
テルまたはメタクリル酸エステルがある。(C)成分
の使用量は5〜30重量部好ましくは7〜20重量部
である。使用量が少なすぎると本発明に係る樹脂
組成物を塗料としたとき乾燥性、耐蝕性、耐湿性
が劣り、接着剤としたとき初期接着強度が不充分
になる。使用量が多すぎると塗料としたとき可ト
ウ性が劣り、接着剤としたとき接着強度が低下す
る。さらに、樹脂の粘度が高くなり、作業性が極
端に悪くなる。 (D)成分としては(A)、(B)または(C)成分と共重合可
能なエチレン性不飽和単量体例えばメチルアクリ
レート、エチルアクリレート、n−プロピルアク
リレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチ
ルアクリレート、イソブチルアクリレート、2−
エチルヘキシルアクリレート等のアルキルアクリ
レート、メチルメタクリレート、エチルメタクリ
レート、n−プロピルメタクリレート、イソプロ
ピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレー
ト、イソブチルメタクリレート、2−エチルヘキ
シルメタクリレート等のアルキルメタクリレー
ト、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトル
エン等のスチレン系単量体、酢酸ビニル、プロピ
オン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等の飽和一塩
基酸のビニルエステル、グリシジルアクリレー
ト、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基含
有不飽和単量体、アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル等のシアン化ビニル、アクリルアミド、
メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミ
ド、N−ブトキシメチルアクリルアミド等の不飽
和アミド、2−ヒドロキシエチルアクリレート、
2−ヒドロキシプロピルアクリレート等のヒドロ
キシアルキルアクリレート、2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタ
クリレート等のヒドロキシアルキルメタクリレー
ト、リン酸エチルアクリレート、リン酸エチルメ
タクリレート等のリン酸基含有不飽和単量体、酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の飽和一塩基酸
のビニルエステルなどがあり、1種又は2種以上
組み合わせ使用される。また場合によつてはエチ
レングリコールジアクリレート等の多官能エチレ
ン性不飽和単量体を0〜2重量部の範囲内で使用
することも可能である。(D)成分として使用される
共重合可能なエチレン性不飽和単量体のうち、ア
ルキルアクリレート、アルキルメタクリレート、
スチレン系単量体が好ましい。また二重結合以外
の反応性官能基を有する単量体は(A)〜(D)成分総量
中0〜30重量%の割合で使用されるのが好まし
く、特に、0〜10重量%の割合で使用されるのが
好ましい。このような反応性官能基を有する単量
体が多すぎると塗料としたときに塗膜特性(耐水
性、耐湿性、耐薬品性等)が低下する傾向にあ
る。また、密着性向上のために、このような反応
性官能基を有する単量体のうちヒドロキシアルキ
ルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレ
ート、不飽和アミド等を使用するのが好ましい。
さらに、(D)成分としては、(A)〜(D)成分の共重合体
が塗料用として特に好ましいガラス転移点30〜70
℃を有するようにするために、メチルメタクリレ
ート、エチルメタクリレート、スチレン等の硬質
単量体(a)とエチルアクリレート、ブチルアクリレ
ート、2−エチルヘキシルアクリレート等の軟質
単量体(b)を(a)/(b)が重量比で80/20〜50/50の割
合になるように使用するのが特に好ましい。 (A)、(B)、(C)および(D)成分は、よく知られた方法
により、溶液重合、塊状重合等により共重合させ
て得られる。重合温度としては、約50〜150℃、
重合触媒としてはベンゾイルパーオキサイド、t
−ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオ
キサイド等の過酸化物、アゾビスイソブチロニト
リル、アゾビスイソブチル−バレロニトリル等が
使用でき、その使用量は単量体合計量100重量部
に対して0.1〜5重量部である。必要に応じて例
えばメルカプタン、四塩化炭素、四臭化炭素等の
分子量調整剤も使用できる。 共重合は、水溶性有機溶剤の存在下に行なうの
が、重合後、共重合体を単離することなく中和し
て、そのまま、本発明の樹脂組成物に供すること
ができるので好ましい。この場合、水溶性有機溶
剤は、共重合体濃度が、30〜70重量%になるよう
に使用されるのが好ましい。該水溶性有機溶剤と
してはエタノール、イソプロピルアルコール、イ
ソブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソ
ルブ、イソプロピルセロソルブ、ブチロセロソル
ブ、3−メチル−3−メトキシブタノール、メチ
ルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカ
ルビトール等があり1種又は2種以上を併用して
使用される。 このようにして得られた共重合体は、中和剤に
より中和され、中和樹脂()とされる。中和の
程度は、PHが約8〜11になるようにされるのが好
ましい。中和剤としては、トリメチルアミン、ト
リエチルアミン、ジメチルアミノエタノール等の
アミン化合物、アンモニアなどがあるが、アミン
化合物が好ましい。中和に際して、水を加えても
よい。 エポキシ樹脂()としては、水希釈可能なも
のが使用できる。ここで水希釈可能とは、水/水
溶性有機溶剤=5/5〜8/2(重量比)の混合
溶剤に可溶であることを意味する。 エポキシ樹脂()としては、グリセロールポ
リグリシジルエーテル、トリメチロールエタンポ
リグリシジルエーテル、トリメチロールプロパン
ポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトール
ポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグ
リシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジル
エーテル等が挙げられる他、多価アルコールに、
エチレンオキサイドあるいはプロピレンオキサイ
ドをアダクトした後末端エポキシ化したエポキシ
樹脂等を使用できる。本発明のエポキシ樹脂はそ
の一部に一分子中にエポキシ基を1個だけ有する
化合物を10重量%以下、好ましくは5重量%以下
含まれていてもよい。 中和樹脂()とエポキシ樹脂()は、
()/()が重量比で98/2〜60/40、好ま
しくは95/5〜80/20になるように配合される。
()/()が98/2を越えると硬化が不充分
であり、十分な塗膜特性または接着特性が得られ
ず、60/40未満では初期の乾燥性または初期の接
着強度が低下する。 本発明において、中和樹脂()とエポキシ樹
脂()は、使用時にはじめて混合し、樹脂組成
物とされるのが好ましい。予め混合しておくと貯
蔵中に硬化しやすい。 中和樹脂()は、予め、水および/または水
溶性有機溶剤と混合しておくのが好ましい。この
場合、固形分が30〜60重量%になるように、水/
水溶性有機溶剤が80/20(重量比)以下の混合溶
剤に溶解されるのが好ましい。固形分が高すぎる
と粘度が大きく作業性が低下し、固形分が低すぎ
ると樹脂濃度が小さくなりすぎる。水と水溶性有
機溶剤の混合溶剤は、水/水溶性有機溶剤が80/
20を越えると、溶剤相と樹脂相に分離しやすく好
ましくない。水/水溶性有機溶剤は重量比50/50
以上にするのが好ましく、特に70/30〜60/40に
するのが好ましい。 エポキシ樹脂()は、そのまま使用されるか
水溶性有機溶剤に溶解して使用するのが好まし
い。 本発明に係る樹脂組成物としては、水/水溶性
有機溶剤が重量比で80/20以下、好ましくは80/
20〜50/50、特に好ましくは70/30〜60/40の混
合溶媒に溶解して使用される。80/20を越えると
樹脂相と溶媒相が分離しやすい。また、使用有機
溶剤量をへらすために50/50以上で使用するのが
好ましい。また、樹脂固形分が30〜60重量%にな
るように溶剤量が調整される。60重量%を越える
と粘度が高くなり作業性が低下し、好ましくな
い。30重量%未満では、樹脂粘度が低く、実用
上、好ましくない。 本発明に係る樹脂組成物に、金属ドライヤーと
して、ナフテン酸鉛、ナフテン酸亜鉛、ナフテン
酸コバルト、ナフテン酸ジルコニウム、オクチン
酸鉛、オクテン酸コバルト、オクテン酸ジルコニ
ウムなどが、中和樹脂()に対して金属量で
0.01〜1重量%添加されるのが好ましい。金属ド
ライヤーは予め中和樹脂()に添加しておく
か、中和樹脂()とエポキシ樹脂()の混合
時に添加するのが好ましい。なお、本発明に係る
樹脂組成物は金属ドライヤーを添加しなくても優
れた塗膜特性および接着特性を示す。 本発明に係る樹脂組成物には、必要に応じ、水
溶性または水分散性アクリル樹脂、水溶性または
水分散性アルキド樹脂、水分散性酢酸ビニル重合
体または共重合体、ロジン、ロジンエステル、セ
ラツク等を配合できる。 本発明に係る樹脂組成物を用いて得られた塗料
は浸漬法、ハケ塗り、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、プラスチツク、セラミツク、鉄、非鉄
金属などの表面に塗装できる。 製造例 1 かきまぜ機、温度計、還流冷却器、滴下ロー
ト、不活性ガス導入口を備えた500mlフラスコに
イソプロピルアルコール100gを仕込み、窒素ガ
ス気流下でフラスコを80℃に昇温する。ついで不
飽和単量体としてN・N−ジメチルアミノエチル
アクリレート8g、メタクリル酸5g、ジシクロ
ペンテニルアクリレート10g、スチレン10g、メ
チルメタクリレート37gおよびブチルアクリレー
ト30g並びに触媒としてアゾビスイソブチロニト
リル1.5gを混合溶解した液をフラスコに滴下ロ
ートから均一に2時間で滴下する。滴下終了後更
に3時間80℃で保温し、重合を完了させて共重合
体を合成した。重合率は98重量%以上であつた。
この後、トリエチルアミンでPH10に調整し、水道
水50gを加えた。得られた中和樹脂の溶液は、不
揮発分41重量%で粘度は25℃で8ポアズであつ
た。 製造例 2 実施例1と同様にして不飽和単量体としてN・
N−ジメチルアミノエチルアクリレート15g、メ
タクリル酸5g、ジシクロペンテニルアクリレー
ト10g、スチレン10g、メチルメタアクリレート
30gおよびブチルアクリレート30gを使用して、
中和樹脂を合成した。調整されたこの中和樹脂の
溶液は不揮発分40重量%で粘度は25℃で9.5ポア
ズであつた。 製造例 3 実施例1と同様にして不飽和単量体としてN・
N−ジメチルアミノエチルアクリレート8g、メ
タクリル酸10g、ジシクロペンテニルアクリレー
ト10g、スチレン10g、メチルメタクリレート32
gおよびブチルアクリレート30gを使用して中和
樹脂を合成した。調整されたこの中和樹脂溶液は
不揮発分40.5重量%で粘度が9ポアズであつた。 製造例 4 実施例1と同様にして不飽和単量体としてN・
N−ジメチルアミノエチルアクリレート8g、メ
タクリル酸5g、ジシクロペンテニルアクリレー
ト20g、スチレン10g、メチルメタクリレート27
gおよびブチルアクリレート30gを使用して中和
樹脂を合成した。調整されたこの中和樹脂の溶液
は不揮発分41重量%で粘度が12ポアズであつた。 比較製造例 1 実施例1と同様にして不飽和単量体としてメタ
クリル酸10g、ジシクロペンテニルアクリレート
10g、スチレン10g、メチルメタクリレート40g
およびブチルアクリレート30gを使用して中和樹
脂を合成した。調整されたこの中和樹脂の溶液は
不揮発分が41重量%で粘度が7ポアズであつた。 比較製造例 2 実施例1と同様にして不飽和単量体としてN・
N−ジメチルアミノエチルアクリレート8g、メ
タクリル酸5g、スチレン10g、メチルメタクリ
レート47gおよびブチルアクリレート30gを使用
して中和樹脂を合成した。調整されたこの中和樹
脂の溶液は不揮発分が40重量%で粘度が5ポアズ
であつた。 比較製造例 3 実施例1と同様にして不飽和単量体としてN・
N−ジメチルアミノエチルアクリレート8g、メ
タクリル酸2g、ジシクロペンテニルアクリレー
ト10g、スチレン10g、メチルメタクリレート40
g、ブチルアクリレート30gを使用して共重合体
を合成した。この共重合体はトリエチルアミンで
PH10に調整した後水道水を加えた時点でにごりが
発生し、水希釈性が無かつた。 実施例1〜4および比較例1〜2 製造例1〜4及び比較製造例1〜2で調整され
た樹脂85重量部(固形分)に水希釈可能な多官能
性エポキサイド化合物であるトリメチロールプロ
パンポリグリシジルエーテル15重量部配合し、金
属ドライヤーとしてナフテン酸コバルトを上記中
和樹脂の溶液100重量部(固形分)に対し、金属
量で0.05部になるよう配分して、本発明に係る水
希釈可能な樹脂組成物を得た。さらに配合樹脂
(固形分)/チタン白=60/40(重量比)になる
ようにチタン白を配合し、白エナメルを作成し
た。この白エナメルの特性を表1に示す。なお、
特性を試験するとき、基材はボンデライト#1077
処理鋼板を使用し、乾燥性以外は室温で行ない5
日放置乾燥後特性を測定した。
炭素数2以上のアルキレン基でR″とRは同一
でも異なつていてもよい、mは1以上の整数であ
る。(C)成分としてはジシクロペンテニルアクリレ
ート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシ
クロペンテニル−α−クロルアクリレート、ジシ
クロペンテノキシエチルアクリレート、ジシクロ
ペンテノキシエチルメタクリレート、ジシクロペ
ンテノキシプロピルアクリレート、ジシクロペン
テノキシプロピルメタクリレート等のジシクロペ
ンテノキシアルキルアクリレート又はメタクリレ
ート、ジエチレングリコールジシクロペンテニル
モノエーテルのアクリル酸エステルまたはメタク
リル酸エステル等のポリアルキレングリコールジ
シクロペンテニルモノエーテルのアクリル酸エス
テルまたはメタクリル酸エステルがある。(C)成分
の使用量は5〜30重量部好ましくは7〜20重量部
である。使用量が少なすぎると本発明に係る樹脂
組成物を塗料としたとき乾燥性、耐蝕性、耐湿性
が劣り、接着剤としたとき初期接着強度が不充分
になる。使用量が多すぎると塗料としたとき可ト
ウ性が劣り、接着剤としたとき接着強度が低下す
る。さらに、樹脂の粘度が高くなり、作業性が極
端に悪くなる。 (D)成分としては(A)、(B)または(C)成分と共重合可
能なエチレン性不飽和単量体例えばメチルアクリ
レート、エチルアクリレート、n−プロピルアク
リレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチ
ルアクリレート、イソブチルアクリレート、2−
エチルヘキシルアクリレート等のアルキルアクリ
レート、メチルメタクリレート、エチルメタクリ
レート、n−プロピルメタクリレート、イソプロ
ピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレー
ト、イソブチルメタクリレート、2−エチルヘキ
シルメタクリレート等のアルキルメタクリレー
ト、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトル
エン等のスチレン系単量体、酢酸ビニル、プロピ
オン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等の飽和一塩
基酸のビニルエステル、グリシジルアクリレー
ト、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基含
有不飽和単量体、アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル等のシアン化ビニル、アクリルアミド、
メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミ
ド、N−ブトキシメチルアクリルアミド等の不飽
和アミド、2−ヒドロキシエチルアクリレート、
2−ヒドロキシプロピルアクリレート等のヒドロ
キシアルキルアクリレート、2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタ
クリレート等のヒドロキシアルキルメタクリレー
ト、リン酸エチルアクリレート、リン酸エチルメ
タクリレート等のリン酸基含有不飽和単量体、酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の飽和一塩基酸
のビニルエステルなどがあり、1種又は2種以上
組み合わせ使用される。また場合によつてはエチ
レングリコールジアクリレート等の多官能エチレ
ン性不飽和単量体を0〜2重量部の範囲内で使用
することも可能である。(D)成分として使用される
共重合可能なエチレン性不飽和単量体のうち、ア
ルキルアクリレート、アルキルメタクリレート、
スチレン系単量体が好ましい。また二重結合以外
の反応性官能基を有する単量体は(A)〜(D)成分総量
中0〜30重量%の割合で使用されるのが好まし
く、特に、0〜10重量%の割合で使用されるのが
好ましい。このような反応性官能基を有する単量
体が多すぎると塗料としたときに塗膜特性(耐水
性、耐湿性、耐薬品性等)が低下する傾向にあ
る。また、密着性向上のために、このような反応
性官能基を有する単量体のうちヒドロキシアルキ
ルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレ
ート、不飽和アミド等を使用するのが好ましい。
さらに、(D)成分としては、(A)〜(D)成分の共重合体
が塗料用として特に好ましいガラス転移点30〜70
℃を有するようにするために、メチルメタクリレ
ート、エチルメタクリレート、スチレン等の硬質
単量体(a)とエチルアクリレート、ブチルアクリレ
ート、2−エチルヘキシルアクリレート等の軟質
単量体(b)を(a)/(b)が重量比で80/20〜50/50の割
合になるように使用するのが特に好ましい。 (A)、(B)、(C)および(D)成分は、よく知られた方法
により、溶液重合、塊状重合等により共重合させ
て得られる。重合温度としては、約50〜150℃、
重合触媒としてはベンゾイルパーオキサイド、t
−ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオ
キサイド等の過酸化物、アゾビスイソブチロニト
リル、アゾビスイソブチル−バレロニトリル等が
使用でき、その使用量は単量体合計量100重量部
に対して0.1〜5重量部である。必要に応じて例
えばメルカプタン、四塩化炭素、四臭化炭素等の
分子量調整剤も使用できる。 共重合は、水溶性有機溶剤の存在下に行なうの
が、重合後、共重合体を単離することなく中和し
て、そのまま、本発明の樹脂組成物に供すること
ができるので好ましい。この場合、水溶性有機溶
剤は、共重合体濃度が、30〜70重量%になるよう
に使用されるのが好ましい。該水溶性有機溶剤と
してはエタノール、イソプロピルアルコール、イ
ソブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソ
ルブ、イソプロピルセロソルブ、ブチロセロソル
ブ、3−メチル−3−メトキシブタノール、メチ
ルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカ
ルビトール等があり1種又は2種以上を併用して
使用される。 このようにして得られた共重合体は、中和剤に
より中和され、中和樹脂()とされる。中和の
程度は、PHが約8〜11になるようにされるのが好
ましい。中和剤としては、トリメチルアミン、ト
リエチルアミン、ジメチルアミノエタノール等の
アミン化合物、アンモニアなどがあるが、アミン
化合物が好ましい。中和に際して、水を加えても
よい。 エポキシ樹脂()としては、水希釈可能なも
のが使用できる。ここで水希釈可能とは、水/水
溶性有機溶剤=5/5〜8/2(重量比)の混合
溶剤に可溶であることを意味する。 エポキシ樹脂()としては、グリセロールポ
リグリシジルエーテル、トリメチロールエタンポ
リグリシジルエーテル、トリメチロールプロパン
ポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトール
ポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグ
リシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジル
エーテル等が挙げられる他、多価アルコールに、
エチレンオキサイドあるいはプロピレンオキサイ
ドをアダクトした後末端エポキシ化したエポキシ
樹脂等を使用できる。本発明のエポキシ樹脂はそ
の一部に一分子中にエポキシ基を1個だけ有する
化合物を10重量%以下、好ましくは5重量%以下
含まれていてもよい。 中和樹脂()とエポキシ樹脂()は、
()/()が重量比で98/2〜60/40、好ま
しくは95/5〜80/20になるように配合される。
()/()が98/2を越えると硬化が不充分
であり、十分な塗膜特性または接着特性が得られ
ず、60/40未満では初期の乾燥性または初期の接
着強度が低下する。 本発明において、中和樹脂()とエポキシ樹
脂()は、使用時にはじめて混合し、樹脂組成
物とされるのが好ましい。予め混合しておくと貯
蔵中に硬化しやすい。 中和樹脂()は、予め、水および/または水
溶性有機溶剤と混合しておくのが好ましい。この
場合、固形分が30〜60重量%になるように、水/
水溶性有機溶剤が80/20(重量比)以下の混合溶
剤に溶解されるのが好ましい。固形分が高すぎる
と粘度が大きく作業性が低下し、固形分が低すぎ
ると樹脂濃度が小さくなりすぎる。水と水溶性有
機溶剤の混合溶剤は、水/水溶性有機溶剤が80/
20を越えると、溶剤相と樹脂相に分離しやすく好
ましくない。水/水溶性有機溶剤は重量比50/50
以上にするのが好ましく、特に70/30〜60/40に
するのが好ましい。 エポキシ樹脂()は、そのまま使用されるか
水溶性有機溶剤に溶解して使用するのが好まし
い。 本発明に係る樹脂組成物としては、水/水溶性
有機溶剤が重量比で80/20以下、好ましくは80/
20〜50/50、特に好ましくは70/30〜60/40の混
合溶媒に溶解して使用される。80/20を越えると
樹脂相と溶媒相が分離しやすい。また、使用有機
溶剤量をへらすために50/50以上で使用するのが
好ましい。また、樹脂固形分が30〜60重量%にな
るように溶剤量が調整される。60重量%を越える
と粘度が高くなり作業性が低下し、好ましくな
い。30重量%未満では、樹脂粘度が低く、実用
上、好ましくない。 本発明に係る樹脂組成物に、金属ドライヤーと
して、ナフテン酸鉛、ナフテン酸亜鉛、ナフテン
酸コバルト、ナフテン酸ジルコニウム、オクチン
酸鉛、オクテン酸コバルト、オクテン酸ジルコニ
ウムなどが、中和樹脂()に対して金属量で
0.01〜1重量%添加されるのが好ましい。金属ド
ライヤーは予め中和樹脂()に添加しておく
か、中和樹脂()とエポキシ樹脂()の混合
時に添加するのが好ましい。なお、本発明に係る
樹脂組成物は金属ドライヤーを添加しなくても優
れた塗膜特性および接着特性を示す。 本発明に係る樹脂組成物には、必要に応じ、水
溶性または水分散性アクリル樹脂、水溶性または
水分散性アルキド樹脂、水分散性酢酸ビニル重合
体または共重合体、ロジン、ロジンエステル、セ
ラツク等を配合できる。 本発明に係る樹脂組成物を用いて得られた塗料
は浸漬法、ハケ塗り、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、プラスチツク、セラミツク、鉄、非鉄
金属などの表面に塗装できる。 製造例 1 かきまぜ機、温度計、還流冷却器、滴下ロー
ト、不活性ガス導入口を備えた500mlフラスコに
イソプロピルアルコール100gを仕込み、窒素ガ
ス気流下でフラスコを80℃に昇温する。ついで不
飽和単量体としてN・N−ジメチルアミノエチル
アクリレート8g、メタクリル酸5g、ジシクロ
ペンテニルアクリレート10g、スチレン10g、メ
チルメタクリレート37gおよびブチルアクリレー
ト30g並びに触媒としてアゾビスイソブチロニト
リル1.5gを混合溶解した液をフラスコに滴下ロ
ートから均一に2時間で滴下する。滴下終了後更
に3時間80℃で保温し、重合を完了させて共重合
体を合成した。重合率は98重量%以上であつた。
この後、トリエチルアミンでPH10に調整し、水道
水50gを加えた。得られた中和樹脂の溶液は、不
揮発分41重量%で粘度は25℃で8ポアズであつ
た。 製造例 2 実施例1と同様にして不飽和単量体としてN・
N−ジメチルアミノエチルアクリレート15g、メ
タクリル酸5g、ジシクロペンテニルアクリレー
ト10g、スチレン10g、メチルメタアクリレート
30gおよびブチルアクリレート30gを使用して、
中和樹脂を合成した。調整されたこの中和樹脂の
溶液は不揮発分40重量%で粘度は25℃で9.5ポア
ズであつた。 製造例 3 実施例1と同様にして不飽和単量体としてN・
N−ジメチルアミノエチルアクリレート8g、メ
タクリル酸10g、ジシクロペンテニルアクリレー
ト10g、スチレン10g、メチルメタクリレート32
gおよびブチルアクリレート30gを使用して中和
樹脂を合成した。調整されたこの中和樹脂溶液は
不揮発分40.5重量%で粘度が9ポアズであつた。 製造例 4 実施例1と同様にして不飽和単量体としてN・
N−ジメチルアミノエチルアクリレート8g、メ
タクリル酸5g、ジシクロペンテニルアクリレー
ト20g、スチレン10g、メチルメタクリレート27
gおよびブチルアクリレート30gを使用して中和
樹脂を合成した。調整されたこの中和樹脂の溶液
は不揮発分41重量%で粘度が12ポアズであつた。 比較製造例 1 実施例1と同様にして不飽和単量体としてメタ
クリル酸10g、ジシクロペンテニルアクリレート
10g、スチレン10g、メチルメタクリレート40g
およびブチルアクリレート30gを使用して中和樹
脂を合成した。調整されたこの中和樹脂の溶液は
不揮発分が41重量%で粘度が7ポアズであつた。 比較製造例 2 実施例1と同様にして不飽和単量体としてN・
N−ジメチルアミノエチルアクリレート8g、メ
タクリル酸5g、スチレン10g、メチルメタクリ
レート47gおよびブチルアクリレート30gを使用
して中和樹脂を合成した。調整されたこの中和樹
脂の溶液は不揮発分が40重量%で粘度が5ポアズ
であつた。 比較製造例 3 実施例1と同様にして不飽和単量体としてN・
N−ジメチルアミノエチルアクリレート8g、メ
タクリル酸2g、ジシクロペンテニルアクリレー
ト10g、スチレン10g、メチルメタクリレート40
g、ブチルアクリレート30gを使用して共重合体
を合成した。この共重合体はトリエチルアミンで
PH10に調整した後水道水を加えた時点でにごりが
発生し、水希釈性が無かつた。 実施例1〜4および比較例1〜2 製造例1〜4及び比較製造例1〜2で調整され
た樹脂85重量部(固形分)に水希釈可能な多官能
性エポキサイド化合物であるトリメチロールプロ
パンポリグリシジルエーテル15重量部配合し、金
属ドライヤーとしてナフテン酸コバルトを上記中
和樹脂の溶液100重量部(固形分)に対し、金属
量で0.05部になるよう配分して、本発明に係る水
希釈可能な樹脂組成物を得た。さらに配合樹脂
(固形分)/チタン白=60/40(重量比)になる
ようにチタン白を配合し、白エナメルを作成し
た。この白エナメルの特性を表1に示す。なお、
特性を試験するとき、基材はボンデライト#1077
処理鋼板を使用し、乾燥性以外は室温で行ない5
日放置乾燥後特性を測定した。
【表】
製造例 5
かきまぜ機、温度計、還流冷却器、滴下ロー
ト、不活性ガス導入口を備えた500mlフラスコに
イソプロピルアルコール100gを仕込み窒素ガス
気流下でフラスコを80℃に昇温する。ついで不飽
和単量体としてN・N−ジメチルアミノエチルア
クリレート15g、メタクリル酸5g、ジシクロペ
ンテニルアクリレート10g、ブチルアクリレート
32gおよびメチルメタクリレート40g並びに触媒
としてアゾビスイソブチロニトリル2gを混合、
溶解した液をフラスコに滴下ロートから均一に2
時間滴下する。滴下終了後更に3時間80℃で保温
し重合を完了させて共重合体を合成した。重合率
は98重量%以上であつた。この後、トリエチルア
ミンでPHを10に調整し、水道水50gを加えた。得
られた中和樹脂の溶液は不揮発分41%で粘度は25
℃で3ポアズであつた。 製造例 6 実施例1と同様にして不飽和単量体としてN・
N−ジメチルアミノエチルアクリレート15g、メ
タクリル酸5g、ジシクロペンテニルアクリレー
ト20g、ブチルアクリレート30gおよびメチルメ
タクリレート30gを使用して中和樹脂を合成し
た。調整されたこの中和樹脂の溶液は不揮発分は
41重量%、粘度は25℃で5ポアズであつた。 製造例 7 実施例1と同様にして不飽和単量体としてN・
N−ジメチルアミノエチルアクリレート10g、メ
タクリル酸10g、ジシクロペンテニルアクリレー
ト10g、ブチルアクリレート30gおよびメチルメ
タクリレート40gを使用して中和樹脂を合成し
た。調整されたこの中和樹脂の溶液は不揮発分
40.5重量%、粘度は25℃で3.5ポアズであつた。 比較製造例 3 実施例1と同様にして不飽和単量体としてN・
N−ジメチルアミノエチルアクリレート15g、メ
タクリル酸5g、ブチルアクリレート40gおよび
メチルメタクリレート40gを使用して中和樹脂を
合成した。調整されたこの中和樹脂の溶液は不揮
発分が41重量%で粘度が25℃で1.5ポアズであつ
た。 比較製造例 4 実施例1と同様にして不飽和単量体としてメタ
クリル酸10g、ジシクロペンテニルアクリレート
10g、ブチルアクリレート40gおよびメチルメタ
クリレート40gを使用して中和樹脂を合成した。
調整されたこの中和樹脂の溶液は不揮発分が41.5
重量%で粘度が25℃で3.8ポアズであつた。 比較製造例 5 実施例1と同様にしてN・N−ジメチルアミノ
エチルアクリレート10g、ジシクロペンテニルア
クリレート10g、ブチルアクリレート40gおよび
メチルメタクリレート40gを使用して共重合体を
合成した。この共重合体はトリエチルアミンで中
和後、水道水で希釈した時点でにごりが発生し、
水希釈性が無かつた。 実施例5〜7および比較例3〜4 製造例5〜7および比較製造例3〜4で合成、
調整された中和樹脂の溶液90重量部(固形分)に
エポキシ樹脂(トリメチロールプロパントリグリ
シジルエーテル)を10重量部添加し、水/イソプ
ロピルアルコール=1/1(重量比)を配合して
不揮発分25重量%に調整した。この調整された接
着剤組成物をポリプロピレンフイルムに塗装後80
℃で乾燥し、その温度でボール紙にローラプレス
でポリプロピレンフイルムを熱圧着した。試験結
果を表2に示す。
ト、不活性ガス導入口を備えた500mlフラスコに
イソプロピルアルコール100gを仕込み窒素ガス
気流下でフラスコを80℃に昇温する。ついで不飽
和単量体としてN・N−ジメチルアミノエチルア
クリレート15g、メタクリル酸5g、ジシクロペ
ンテニルアクリレート10g、ブチルアクリレート
32gおよびメチルメタクリレート40g並びに触媒
としてアゾビスイソブチロニトリル2gを混合、
溶解した液をフラスコに滴下ロートから均一に2
時間滴下する。滴下終了後更に3時間80℃で保温
し重合を完了させて共重合体を合成した。重合率
は98重量%以上であつた。この後、トリエチルア
ミンでPHを10に調整し、水道水50gを加えた。得
られた中和樹脂の溶液は不揮発分41%で粘度は25
℃で3ポアズであつた。 製造例 6 実施例1と同様にして不飽和単量体としてN・
N−ジメチルアミノエチルアクリレート15g、メ
タクリル酸5g、ジシクロペンテニルアクリレー
ト20g、ブチルアクリレート30gおよびメチルメ
タクリレート30gを使用して中和樹脂を合成し
た。調整されたこの中和樹脂の溶液は不揮発分は
41重量%、粘度は25℃で5ポアズであつた。 製造例 7 実施例1と同様にして不飽和単量体としてN・
N−ジメチルアミノエチルアクリレート10g、メ
タクリル酸10g、ジシクロペンテニルアクリレー
ト10g、ブチルアクリレート30gおよびメチルメ
タクリレート40gを使用して中和樹脂を合成し
た。調整されたこの中和樹脂の溶液は不揮発分
40.5重量%、粘度は25℃で3.5ポアズであつた。 比較製造例 3 実施例1と同様にして不飽和単量体としてN・
N−ジメチルアミノエチルアクリレート15g、メ
タクリル酸5g、ブチルアクリレート40gおよび
メチルメタクリレート40gを使用して中和樹脂を
合成した。調整されたこの中和樹脂の溶液は不揮
発分が41重量%で粘度が25℃で1.5ポアズであつ
た。 比較製造例 4 実施例1と同様にして不飽和単量体としてメタ
クリル酸10g、ジシクロペンテニルアクリレート
10g、ブチルアクリレート40gおよびメチルメタ
クリレート40gを使用して中和樹脂を合成した。
調整されたこの中和樹脂の溶液は不揮発分が41.5
重量%で粘度が25℃で3.8ポアズであつた。 比較製造例 5 実施例1と同様にしてN・N−ジメチルアミノ
エチルアクリレート10g、ジシクロペンテニルア
クリレート10g、ブチルアクリレート40gおよび
メチルメタクリレート40gを使用して共重合体を
合成した。この共重合体はトリエチルアミンで中
和後、水道水で希釈した時点でにごりが発生し、
水希釈性が無かつた。 実施例5〜7および比較例3〜4 製造例5〜7および比較製造例3〜4で合成、
調整された中和樹脂の溶液90重量部(固形分)に
エポキシ樹脂(トリメチロールプロパントリグリ
シジルエーテル)を10重量部添加し、水/イソプ
ロピルアルコール=1/1(重量比)を配合して
不揮発分25重量%に調整した。この調整された接
着剤組成物をポリプロピレンフイルムに塗装後80
℃で乾燥し、その温度でボール紙にローラプレス
でポリプロピレンフイルムを熱圧着した。試験結
果を表2に示す。
【表】
本発明に係る樹脂組成物は溶剤の使用が少な
く、常温でも低温加熱によつても硬化可能であ
り、該樹脂組成物を塗料としたとき得られる塗膜
は、耐溶剤性、耐蝕性、耐湿性、耐水性、硬さ等
の塗膜特性が優れ、接着剤としたときは、初期接
着強度、耐水接着性等の接着特性が優れる。
く、常温でも低温加熱によつても硬化可能であ
り、該樹脂組成物を塗料としたとき得られる塗膜
は、耐溶剤性、耐蝕性、耐湿性、耐水性、硬さ等
の塗膜特性が優れ、接着剤としたときは、初期接
着強度、耐水接着性等の接着特性が優れる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (A) 第三級アミノ基を有するエチレン性不飽
和単量体3〜20重量部、 (B) カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単
量体3〜20重量部、 (C) 一般式() (ただし、式中、Rは水素、低級アルキル基ま
たはハロゲンであり、R′は二価の有機基であ
り、nは0または1である) で表わされるジシクロペンタジエン誘導体5〜
30重量部、 および (D) (A)、(B)または(C)成分と共重合可能な他のエチ
レン性不飽和単量体30〜89重量部を共重合させ
て得られる共重合体を中和してなる中和樹脂
()98〜60重量部、 並びに 水希釈可能なエポキシ樹脂()2〜40重量
部 を組み合わせてなる水希釈可能な樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11995581A JPS5821409A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 水希釈可能な樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11995581A JPS5821409A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 水希釈可能な樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5821409A JPS5821409A (ja) | 1983-02-08 |
| JPS6144895B2 true JPS6144895B2 (ja) | 1986-10-04 |
Family
ID=14774331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11995581A Granted JPS5821409A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 水希釈可能な樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5821409A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01266126A (ja) * | 1988-04-19 | 1989-10-24 | Dainippon Ink & Chem Inc | 硬化性樹脂組成物 |
-
1981
- 1981-07-29 JP JP11995581A patent/JPS5821409A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5821409A (ja) | 1983-02-08 |
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