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JPH0339534B2 - - Google Patents
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JPH0339534B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0339534B2
JPH0339534B2 JP22956584A JP22956584A JPH0339534B2 JP H0339534 B2 JPH0339534 B2 JP H0339534B2 JP 22956584 A JP22956584 A JP 22956584A JP 22956584 A JP22956584 A JP 22956584A JP H0339534 B2 JPH0339534 B2 JP H0339534B2
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resin
resins
branched
acid
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Application number
JP22956584A
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JPS61106627A (en
Inventor
Koichi Tsutsui
Tasaburo Ueno
Shoji Ikeda
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Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0339534B2 publication Critical patent/JPH0339534B2/ja
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  • Paints Or Removers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

産業上の利用分野 本発明は低粘度でアクリル樹脂およびアクリル
樹脂以外の樹脂との相溶性に優れ、かつ各種顔料
の分散用樹脂としても優れた効果を有する分岐型
樹脂と顔料とからなる顔料分散ベース組成物に関
する。 従来の技術 すでに本発明者らは 式
Industrial Application Fields The present invention is a pigment dispersion consisting of a pigment and a branched resin that has low viscosity and excellent compatibility with acrylic resins and resins other than acrylic resins, and is also effective as a resin for dispersing various pigments. Regarding the base composition. Prior Art The inventors have already used the formula

【式】 (式中Rは脂肪族、脂環族、芳香族あるいは複素
環式炭化水素残基、n′は2〜6の実数) で表わされる多官能性エポキシ化合物と、 式 X−COOH (式中Xは重量平均分子量1000〜100000.ガラス
転移温度−20〜100℃のアクリルプレポリマー鎖)
で表わされる末端カルボキシル基を有するアクリ
ルプレポリマーを反応せしめてえられる 式
[Formula] (wherein R is an aliphatic, alicyclic, aromatic or heterocyclic hydrocarbon residue, n' is a real number of 2 to 6) and a polyfunctional epoxy compound represented by the formula In the formula, X is an acrylic prepolymer chain with a weight average molecular weight of 1000 to 100000 and a glass transition temperature of -20 to 100℃
The formula obtained by reacting an acrylic prepolymer having a terminal carboxyl group represented by

【式】 で表わされる分岐型アクリル樹脂が通常のアクリ
ル樹脂に比較し、同一分子量では粘度が低くなる
事実にもとづき、特許願昭58−218127号として特
許出願した。 さらに、上記分岐型アクリル樹脂に電子受容基
および/または電子供与基を担持せしめることに
より各種顔料との分散性に優れた顔料分散用樹脂
がえられることをみいだして、特許願昭59−
124791号として特許出願した。 しかしながら塗料工業においては1種の樹脂の
みを用いて塗料を調合することは少く通常、可塑
剤、架橋剤、改質剤として各種の樹脂を混合して
使用に供する。この場合、樹脂同士が良好な相溶
性を有しておれば、目的とする低粘度、顔料分散
性の改良が達成しうるが、相溶性が不良の場合は
必ずしも意図した結果がえられない場合がある。 従つて、使用せられる樹脂種にかかわらず、優
れた相溶性を有しその為に、混合状態でも低粘度
を維持し、かつ良好な顔料分散性がえられれば、
業界に益するところ誠に大であり、かつ低粘度で
あるため高不揮発分塗料で、かつ塗装作業性、塗
膜性能上優れたものがえられる。 問題点を解決するための手段 本発明者等は各種の樹脂(特にアルキド樹脂、
ポリエステル樹脂)との相溶性を改良する手段と
して、樹脂分子中に相溶性に問題を生じる樹脂分
子を一部導入し、新しく分子を構成することによ
つて相溶性が改良される事実にもとづき本発明を
完成した。 本発明の内容を詳細に説明すると
Based on the fact that the branched acrylic resin represented by the formula has a lower viscosity than a normal acrylic resin at the same molecular weight, a patent application was filed as Patent Application No. 58-218127. Furthermore, it was discovered that a resin for dispersing pigments with excellent dispersibility with various pigments could be obtained by supporting an electron-accepting group and/or an electron-donating group on the branched acrylic resin.
A patent application was filed as No. 124791. However, in the paint industry, paints are rarely prepared using only one type of resin, and various resins are usually mixed together as plasticizers, crosslinking agents, and modifiers. In this case, if the resins have good compatibility with each other, the desired low viscosity and improved pigment dispersibility can be achieved, but if the compatibility is poor, the intended results may not necessarily be obtained. There is. Therefore, regardless of the type of resin used, if it has excellent compatibility, maintains low viscosity even in the mixed state, and provides good pigment dispersibility,
It is of great benefit to the industry, and its low viscosity makes it possible to obtain paints with high non-volatile content and excellent workability and film performance. Means for Solving the Problems The present inventors have developed various resins (especially alkyd resins,
As a means of improving compatibility with polyester resins), we introduce some resin molecules that cause compatibility problems into resin molecules, and this book is based on the fact that compatibility can be improved by configuring new molecules. Completed the invention. To explain the contents of the present invention in detail:

【式】 で表わされる多官能性エポキシ化合物と式X−
COOH(Xはアクリルプレポリマー鎖)で表わさ
れるカルボキシル基を有するアクリルプレポリマ
ーとY−COOH(Yは各種樹脂残基であるが、特
にアルキドおよび/またはポリエステル残基が好
ましい)で表わされるカルボキシル基を有するX
以外の樹脂以外の少く共1種以上のプレポリマー
を反応せしめることにより の分岐型樹脂が合成され、Xで表わされるアクリ
ル樹脂と異る樹脂Yが導入されることにより、X
とは相溶しないが、Yと相溶する各種樹脂との相
溶性が改良される。さらにかかる樹脂の顔料分散
性、塗料、塗装、塗膜性能を改良する目的で、上
記分岐型樹脂に電子受容基および/または電子供
与基を担持せしめることもできる。 上記分岐型樹脂の製造方法を詳細に説明すると
X−COOHで示されるカルボキシル基含有アク
リルプレポリマーは(1)酸モノマーを共重合せしめ
たり、または(2)カルボキシル基を有する連鎖移動
剤および/またはカルボキシル基を有する開始剤
を用いて、酸モノマー以外のモノマーを共重合せ
しめて得ることができる。 上記(1)の場合、使用に供せられるモノマーとし
ては酸モノマー中性モノマー活性水素およ
び/または活性アルコキシ基と反応する官能基を
有するモノマーあるいは′活性水素および/ま
たは活性アルコキシ基を有するモノマーを共重合
して得られる。 代表的な酸モノマーとしては、カルボキシル基
含有モノマーで、例えばアクリル酸、メタクリル
酸、イタコン酸、マレイン酸等があげられる。 中性モノマーとしてはエチレン、プロピレン、
ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、臭化ビ
ニル、弗化ビニル、アクリル酸エステル(例えば
メチル、エチル、ブチルエステル等)、メタクリ
ル酸エステル(例えばメチル、エチル、ブチルエ
ステル等)、ニトリル誘導体(例えばアクリロニ
トリル、メタクリロニトリル等)、スチレン誘導
体(例えばα−メチルスチレン)等があげられ
る。 一方上記の官能基含有モノマーとしては、例
えばグリシジル基含有モノマーとしてグリシジル
アクリレート、グリシジルメタクリレート等を、
イソシアナート基含有モノマーとしてビニルイソ
シアナート等を、また塩素含有モノマーとしてビ
ニルクロライド、ビニリデンクロライド等を選択
することができる。上記′の活性水素基含有モ
ノマーとしてはアミド基含有モノマーとしてアク
リルアミド、メタクリルアミド等を、又活性アル
コキシ基含有モノマーとしてN−メトキシメチロ
ールアクリルアミド、N−ブトキシメチロールア
クリルアミド等を用いることができる。あるいは
上記の官能基含有モノマーまたは′の活性水
素基含有モノマーとして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、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
シル含有モノマー、あるいはN−メチロールアク
リルアミド等を利用することもできる。 かかるカルボキシル基含有アクリルプレポリマ
ーにあつては含まれるカルボキシル基量は数平均
分子量で計算しての1分子当り平均0.1モル〜1.5
モル、好ましくは0.2モル〜1.2モルである。カル
ボキシル基量が1.5モルをこすと分岐型樹脂の粘
度が増加し、又0.1モル未満では十分な分岐型構
造をとりえない等、本発明の目的を達成しえな
い。 一方上記(2)の場合、酸モノマー以外のモノマー
として上記中性モノマー、活性水素および/
または活性アルコキシ基と反応する官能基を有す
るモノマーあるいは′活性水素および/または
活性アルコキシ基を有するモノマーをアクリル樹
脂の重合に際して、通常用いられる開始剤、例え
ば、アゾーニトリル化合物として2,2′−アゾ−
ビス−イソブチロニトリル、1,1′−アゾ−ビス
−1−シクロブタンニトリル、2,2′−アゾ−ビ
ス−2メチルブチロニトリル等、アゾ化合物とし
て2,3−ジアゾ−ビシクロ[2,2,1]ヘプ
テン、2,2,2′−アゾ−ビス−プロパン、1,
1′−アゾ−ビス−1−フエニルエタン等、またパ
ーオキサイド化合物としてはt−ブチルパーオキ
サイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチル
ハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオ
キサイド等を使用して、重合を開始せしめ、(1)連
鎖移動剤として、カルボキシル基を含有する化合
物、例えば、メルカプト酢酸、2−メルカプトプ
ロピオン酸、3−メルカプトロピオン酸、0−メ
ルカプト安息香酸等を用いることによつてアクリ
ルプレポリマーの末端にカルボキシル基を導入す
ることができる。 一方、カルボキシル基含有モノマー以外のモノ
マーを、アクリル樹脂の重合に際して、(2)カルボ
キシル基含有開始剤、例えば、4,4′−アゾ−ビ
ス(4−シアノペンタノイツク酸)、過酸化ジグ
ルタル酸等を用いて、重合を開始させることによ
つても、アクリルプレポリマーの末端にカルボキ
シル基を導入することができる。さらに、上記
(α)連鎖移動剤として、カルボキシル基を含有
する化合物、および(β)カルボキシル基含有開
始剤の両化合物を併用することによつても、アク
リルプレポリマーの末端にカルボキシル基を導入
することができる。 上記(1)および(2)の手法でえられるカルボキシル
基含有アクリルプレポリマーの重合にあつては、
塊状重合、溶液重合、必要に応じて懸濁重合等の
重合法を用いて、全量仕込み法、開始剤滴下法あ
るいはモノマー滴下法により、開始剤の分解温度
以上、通常は70〜170℃の反応温度で、1〜8時
間反応せしめることによりプレポリマーを合成す
ることができる。かかるプレポリマーの合成に際
して、(2)の手法でえられるアクリルプレポリマー
で末端にカルボキシル基を導入させる為に用いる
手法(α)でのカルボキシル基含有連鎖移動剤の
使用量は、プレポリマーの固型分重量比で0.2〜
8重量%、好ましくは0.3〜5重量%の範囲にあ
る。一方、手法(β)でのカルボキシル基含有開
始剤を用いる場合、その使用量は、プレポリマー
の固型分重量比で0.3〜12重量%、好ましくは0.4
〜8重量%の範囲にある。上記手法(1)でのカルボ
キシル基含有連鎖移動剤の使用量が、上記8重量
%を越え、また手法(2)でのカルボキシル基含有開
始剤の使用量が上記12重量%を越える場合、プレ
ポリマーの分子量が著しく低下し、従つて本発明
の目的である、アクリル樹脂の分子量が小さくな
つて、耐候性、耐薬品性等の耐久性能において、
充分な効果を発揮することができない。一方、カ
ルボキシル基含有連鎖移動剤の使用量が0.2重量
%より少なかつたり、カルボキシル基含有開始剤
の使用量が0.3重量%より少なかつたりすると、
プレポリマーの分子量が著しく増大し、多官能性
エポキシ化合物のグリシジル基との反応性が低下
し、その為に本発明の目的であるアクリル樹脂の
合成に長時間を要し、又本発明の目的であるアク
リル樹脂の分子量が大きくなりすぎて、粘度が増
加し、塗料用樹脂としての使用にたえられない等
の問題が生じる。 上記重合条件で合成されたカルボキシル基を有
するアクリルプレポリマーが、本発明の目的であ
るアクリル樹脂の耐候性、耐薬品性等の耐久性お
よび耐溶剤性、機械的強度等を損うことなく、低
粘度を維持する為には、アクリルプレポリマーの
重量平均分子量(ゲルパーミエーシヨンクロマト
グラフイー測定、ポリスチレン換算)1000〜
100000、又ガラス移転温度−20〜100℃であるこ
とが好ましい。 一方、Xで表わされる上記のカルボキシル基を
有するアクリル樹脂以外の少く共1種以上のプレ
ポリマーY−COOHとしてはカルボキシル基を
含むオイルフリーポリエステル樹脂、長油又は短
油アルキド樹脂等があげられる。一方ポリエーテ
ル樹脂やポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等のポ
リヒドロキシ樹脂ではかかるヒドロキシル基を酸
無水物、例えば無水酢酸、無水コハク酸、無水フ
タル酸、無水マレイン酸、テトラハイドロ無水フ
タル酸、ヘキサハイドロ無水フタル酸の少く共1
種以上を通常の方法で付加し、樹脂中にカルボキ
シル基を含ませて使用に供することができる。オ
イルフリーポリエステル樹脂は多価カルボン酸と
多価アルコールの縮合で得られ、多価カルボン酸
としてはトリメリツト酸、無水トリメリツト酸、
フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフ
タル酸、アジピン酸等が、又多価アルコールとし
てはペンタエリスリトール、トリメチロールプロ
パン、トリメチロールエタン、グリセリン、ポリ
エチレングリコール、1,6−ヘキサンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、プロピレングリコ
ール、エチレングリコール等が通常用いられてい
る。 又、長油あるいは短油アルキド樹脂は上記の多
価カルボン酸、多価アルコール以外に油脂成分と
して脂肪酸、例えば大豆油脂肪酸、ひまし油脂肪
酸、トール油脂肪酸、やし油脂肪酸、綿実油脂肪
酸等、あるいは植物油例えば大豆油、ひまし油、
トール油、やし油、綿実油、亜麻仁油等が用いら
れる。 上記ポリエーテル樹脂はポリヒドロキシ化合
物、例えばエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、トリメチロー
ルプロパン、ソルビトール、ペンタエリスリトー
ル、蔗糖、澱粉等の開始剤を用いプロピレンオキ
サイド、エチレンオキサイド等を重合させて得ら
れる樹脂である。 ポリウレタン樹脂はポリヒドロキシ樹脂、例え
ばヒドロキシル基を有するオイルフリーポリエス
テル樹脂、長油又は短油アルキド樹脂、アクリル
樹脂あるいはポリエーテル樹脂とイソシアナート
化合物とを付加反応せしめて得られる。 エポキシ樹脂は一般にはフエノール化合物とエ
ピクロルヒドリン、多価アルコールとエピクロル
ヒドリンまたは有機酸とエピクロルヒドリンとの
反応により得ることができる。 またY−COOHとしてはカルボキシル基を含
むX以外のアクリル樹脂を用いることもできる。 上記カルボキシル基を有するプレポリマー、Y
−COOHでの樹脂に含まれるカルボキシル基量
は数平均分子量で計算しての1分子当り平均0.1
モル〜1.5モル、好ましくは0.2モル〜1.2モルであ
る。カルボキシル基量が1.5モルをこすと分岐型
樹脂の粘度が増加し、又0.1モル未満では十分な
分岐型構造をとりえない等本発明の目的を達成し
えない。 かかる条件で合成されたカルボキシル基を含有
するアクリルプレポリマー、X−COOH及びカ
ルボキシル基を含有するその他の樹脂、Y−
COOHは2ケ以上のグリシジル基を有する多官
能性エポキシ化合物のグリシジル基と付加反応せ
しめることにより本発明の目的である相溶性の良
好な分岐型樹脂を合成することができる。 尚、上記X−COOH、Y−COOHで表わされ
るカルボン酸の樹脂プレポリマー部はカルボキシ
ル基とグリシジル基の反応に影響しない各種置換
基を有することができ(例えばF、CI等)、さら
にまたSi等のヘテロ原子を含みうる。 上記多官能性エポキシ化合物としては2コ以上
グリシジル基を有する物質で、これらの化合物は
飽和又は不飽和の脂肪族、脂環状、芳香族又は複
素環式の化合物であつてよく、そして、塩素、ヒ
ドロキシル基、エーテル基等の置換分で置換され
ていてもよい、それらの化合物は単量体又は重合
体であつてもよい。 本発明の多官能性エポキシ化合物には不飽和一
価アルコール類と多価脂肪族酸類とのエポキシド
化エステル類、例えば、アジピン酸ジ(2,3−
エポキシヘキシル)、シユー酸ジ(2,3−エポ
キシブチル)、こはく酸ジ(2,3−エポキシヘ
キシル)、フタル酸ジ(2,3−エポキシブチル)
等、グリシジル基含有の窒素化合物、例えば、ジ
グリシジルアニリンおよびジおよびトリグリシジ
ルアミン等を含む。 本発明の新規な分岐型樹脂の製造に使用するに
特に好ましい多官能性エポキシ化合物は、グリシ
ジルエーテル類であり、特に多価フエノール類お
よび多価アルコール類のグリシジルエーテル類で
ある。多価フエノール類および多価アルコール類
のグリシジルエーテル類はアルカリの存在下にエ
ピロクロルヒドリンを所望の多価フエノール類ま
たは多価アルコール類と反応させることによつて
えられる。例えば、ビスフエノールAのジグリシ
ジルエーテル、レゾルシノールのジグリシジルエ
ーテル、フロログルシノールのトリグリシジルエ
ーテル、トリビドロキシジビフエニルのトリグリ
シジルエーテル、フエノール・ホルムアルデヒ
ド・ノボラツクのポリグリシジルエーテル、0−
クレゾールホルムアルデヒド・ノボラツクのポリ
グリシジルエーテル等およびブタンジオールのジ
グリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール
のジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコー
ルのジグリシジルエーテル、グリセリンのトリグ
リシジルエーテル、トリメチロールプロパンのト
リグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールの
テトラグリシジルエーテル、ソルビトールのポリ
グリシジルエーテル等、また、その他の多官能性
エポキシ化合物としては、芳香族ジカルボン酸か
らのエポキシ化合物として、イソフタル酸ジグリ
シジル、フタル酸ジグリシジル、リノール二量体
酸のジグリシジルエステルおよびイソシアヌール
酸トリグリシジル、テトラフエニロールエタンエ
ポキシ等も含まれる。 上記2コ以上のグリシジル基を有する多官能性
エポキシ化合物とカルボキシル基含有アクリルプ
レポリマーとの反応は、多官能性エポキシ化合物
のグリシジル基のモル数とカルボキシル基含有ア
クリルプレポリマーのカルボキシル基のモル数と
を1:0.6〜1:1.4の範囲で好ましくは1:0.8〜
1:1.2の範囲で、一方、カルボキシル基含有ア
クリルプレポリマーとその他のカルボキシル基含
有樹脂との配合比率は、前者の99〜10wt%に対
し、後者の1〜90wt%で必要に応じてグリシジ
ル基またはカルボキシル基と反応しない溶剤を加
えて、反応温度80〜180℃好ましくは100〜160℃
で、カルボキシル基末端アクリルプレポリマーの
未反応カルボキシル基の酸価で測定しての反応率
が80%以上までおこなう。 上記グリシジル基とカルボキシル基との反応に
は、必要に応じて反応触媒として、例えば、塩基
触媒を使用することができる。塩基触媒としては
例えば、ピリジン、イソキノリン、キノリン、
N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、α−ピ
コリントリ−n−ブチルアミン、トリエチルアミ
ン、N−エチルモルホリン、N,N−ジメチルア
ニリン、N−(β−ヒドロキシエチル)アミン、
N−エチル−3,5−ジメチルモルホリンおよび
ココナツツ油等から誘導された、ジメチルココナ
ツツアミン等の有機アミンあるいはカセイソー
ダ、カセイカリ等の無機アルカリが使用に供され
る。 かかる手法によりえられた分岐型樹脂は、各種
樹脂との相溶性が改良されており、かつ樹脂自体
の粘度が低く、高不揮発分塗料で、かつ塗装作業
性、塗膜性能上優れたものがえられる。 しかしながら、塗料に使用せられる顔料は表面
特質が一様でないため、上記分岐型樹脂では顔料
によつては必ずしも良好な分散性能を示すとは限
らない場合がある。 本発明者らは顔料表面特質が、酸・塩基の概念
によつて区分される事実にもとづき、上記分岐型
樹脂を使用する顔料表面特質に従つて酸性また
は/および塩基性に変性することにより、樹脂自
体が有する低粘度特性及び良相溶性が加味されて
通常のアクリル樹脂を変成した場合に比較し各種
顔料の分散性能、特に分散速度、分散ペーストの
粘度、降伏値、経時安定性、さらには塗料状態で
の混色安定性、さらには塗装に際しての不揮発分
含有率、塗装作業性および塗膜としての色調、光
沢、鮮映性等において優れた特質を有することを
見い出した。 かかる優れた分散、塗料、塗装、塗膜性能を有
する顔料分散用分岐型樹脂にあつて(1)電子受容基
を有する分岐型樹脂は、活性水素を保持する分岐
型樹脂に酸無水物および/またはサルトン化合物
を反応せしめることにより遊離の電子受容基を分
子内に担持せしめられる。 一方(2)電子供与基を有する分岐型樹脂は、カ
ルボキシル基含有アクリルプレポリマーの合成に
際して、重合性塩基性化合物モノマーを共重合せ
しめ、かかる塩基を保持するプレポリマーを用い
て、分岐型樹脂を合成することによつてえられ
る。さらには、分岐型樹脂に含まれる活性水素
および必要に応じて導入された活性アルコシキ基
と活性アルコキシ基および/または活性水素を有
する塩基性低分子量化合物および/または塩基性
樹脂とを反応せしめることによつて得られる。 さらには(3)電子供与基および電子受容基を有す
る両性分岐型樹脂は、上記(1)および(2)または(2)
との組み合せにより容易に得ることができる。 尚、本願明細書において使用せる「活性水素」
なる語は1級、2級および3級ヒドロキシル基、
アミド結合、ウレタン結合、カルボキシル基など
に含まれる酸素、イオウ、窒素などに結合してい
る反応性の大なる水素原子を意味し、「活性アル
コキシ基」なる語は活性メチロールの末端水素原
子をアルキル置換した基の如く反応性の大なるア
ルコキシ基を意し、「活性水素と反応する官能基」
なる語は1級、2級および3級ヒドロキシル基、
イソシアナート基、グリシジル基等活性水素と容
易に反応する基を意味し、「活性アルコキシと反
応する官能基」なる語は1級、2級および3級ヒ
ドロキシル基等活性アルコキシ基と容易に反応す
る基を意味し、また「電子受容基」なる語はカル
ボキシル基、スルホン基、ニトロ基等、分子内で
水素を標準としたとき他から電子を吸引する傾向
にある基を、「電子供与基」なる後は非共有電子
対をもつ−N−を有する為、ハロゲン、アルキル
等分子内で水素を標準としたとき他に電子を与え
る傾向にある基を「塩基性樹脂」なる語は通常塗
料分野で用いられる尿素系樹脂、メラミン樹脂、
ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂等塩基性基を
有する樹脂を、また「塩基性低分子量化合物」な
る語は塩基性樹脂のプレポリマーあるいはモノマ
ーとして用いられるヒドロキシルアミン化合物
(例えばモノエタノールアミン、ジエタノールア
ミン、アミノペンタノール、アミノベンジルアル
コール、2−ジメチルアミノエタノール等)、ア
ミノ酸(例えば3−ジメチルアミノ安息香酸、2
−アミノ−イソ酪酸、4−アミノ−n−酪酸等)
等を意味する。 本願での(A)電子受容基を有する分岐型樹脂(B)電
子供与基を有する分岐型樹脂、および(C)電子受容
基および電子供与基を有する両性分岐型樹脂の製
造法を詳細に説明する。 (A)電子受容基を有する分岐型樹脂の合成にあつ
ては、上記のカルボキシル基を有するアクリルプ
レポリマー及びカルボキシル基を有するその他の
樹脂の合成に際して、活性水素基含有化合物を用
いて、アクリルプレポリマー及びその他の樹脂中
に活性水素基を保持せしめてもよいし、また活性
水素基を保持しないアクリルプレポリマー及びそ
の他の樹脂を用いても構わない。 これらカルボキシル基を有するアクリルプレポ
リマー及びカルボキシル基を有するその他の樹脂
と多官能性エポキシ化合物との反応でえられた分
岐型樹脂は 式 で示され、分子内に2級のヒドロキシル基を保持
し、活性水素基として活用することができる。 かかる手法でえられた活性水素基を保持する分
岐型樹脂に電子受容基を担持せしめるためには、
活性水素基と反応して遊離の酸性基を生成する化
合物であれば、いかなる物質でも使用できるが、
代表的には、例えば活性水素基と反応してカルボ
キシル基を生成する化合物、酸無水、例えば、無
水酢酸、無水コハク酸、無水フタル酸、無水マレ
イン酸、テトラハイドロ無水フタル酸、ヘキサハ
イドロ無水フタル酸、無水トリメリツト酸等、さ
らには活性水素基と反応してスルホン酸基を生成
する化合物、脂肪酸サルトン、例えば1,3−プ
ロパンサルトン、1,3−ブタンサルトン、2,
4−ブタンサルトン、1,4−ブタンサルトン、
1,3−オクタンサルトン、2,3−デカンサル
トン等、あるいは無水の無機酸、例えばメタリン
酸の如きを用いることも可能である。 かかるサルトン化合物の付加反応にあつては分
岐型樹脂と脂肪酸サルトンからなる溶液を60〜
150℃の反応温度で2時間〜10時間反応せしめる
ことによりサルトン変性分岐型樹脂を合成するこ
とができる。かかるサルトン変性分岐型樹脂の合
成に際して、サルトンを付加させる場合のサルト
ンの使用量は分岐型樹脂の固型分重量比で0.01〜
6重量%、好ましくは0.02〜4重量%の範囲にあ
る。使用量が6重量%を越えるとポリマーの溶融
粘度が高くなり、ポリマーの製造が困難である。 一方(B)の電子供与基を有する分岐型樹脂の合成
にあつてはカルボキシル基を有するアクリルプレ
ポリマーの合成に際して、重合性塩基性化合物、
例えばジメチルアミノエチルアクリレート、ジメ
チルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミ
ノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメ
タクリレート、ブチルアミノエチルメタクリレー
ト、ブチルアミノエチルアクリレート、2−ビニ
ルピリジン、4−ビニルピリジン、2−メチル5
−ビニルピリジン、2−エチル5−ビニルピリジ
ン、ジメチルアリルアミン、ジアリルアミン、ビ
ニルピロリン、ビニルイソキノリン、NN−ジメ
チルアミノエチルビニルエーテル、2−(NNジ
メチルアミノ)4ビニルピリミジン、トランス
1,2ジピリジルエチレン、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、
4,6ジアミノ2−ビニル5−トリアジン等を共
重合せしめ、かかるプレポリマーを用いて分岐型
樹脂を合成することによつて、分子内に電子供与
基を担持せしめることができる。 または、カルボキシル基を有するアクリルプレ
ポリマー及びカルボキシル基を有するその他の樹
脂の合成に際して、活性アルコキシ基含有化合物
および/または必要に応じて活性水素基含有化合
物を共重合せしめ、かかるプレポリマー及びその
他の樹脂を用いて合成された分岐型樹脂に活性水
素および必要に応じて導入された活性アルコキシ
基を担持せしめ、かかる手法によりえらえた分岐
型樹脂に低分子量塩基性化合物および/または塩
基性樹脂を反応せしめることにより、電子供与基
を有する分岐型樹脂を合成することができる。 尚、活性水素基を担持する分岐型樹脂に多価イ
ソシアナート化合物あるいはグリシジル化合物を
遊離のイソシアナート基あるいはグリシジル基が
残存するように配合し反応させて、塩基性樹脂お
よび/または塩基性低分子量化合物中の活性水素
と反応しうる分岐型樹脂とすることもできる。 上記塩基性樹脂としては、塗料分野で通常使用
される尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリウレタン樹脂等が用いられる。 尿素樹脂、メラミン樹脂は尿素又はメラミンに
ホルムアルデヒドを縮合させて得られ、又必要に
応じてアルコール類(例えばメチルアルコール、
エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチル
アルコール等)を樹脂を製造原料の一部として用
い、アルキル化メチロール尿素樹脂又はアルキル
化メチロールメラミン樹脂として使用することも
できる。 ポリアミド樹脂は脂肪族ジアミンと二塩基酸の
縮合反応、あるいは環状ラクタムの尿素縮合反応
等により得られ、脂肪族ジアミンとして例えば、
1,2エタンジアミン、N,N′−ジメチル−1,
2−エタンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン
等が、また二塩基酸としてコハク酸、アジピン
酸、セバシン酸等が適宜選択される。 環状ラクタムとしては例えばα−ピロリドン、
δ−カプロラクタム、ω−カプリルラクタム等が
使用せられる。 かかる塩基性樹脂は上記製造過程において電子
供与基と共に、活性水素あるいは活性アルコキシ
基が導入され(A)の酸性樹脂中の官能基と付加ある
いは縮合反応させることができる。 上記(A)電子受容基を有する分岐型樹脂および(B)
電子供与基を有する分岐型樹脂の合成において用
いられる手法を組み合わせることによつて(C)電子
受容基および電子供与基を有する分岐型樹脂を合
成することができる。 かくして得られた(A)(B)および(C)の分岐型樹脂
は、通常の樹脂に同様な手法で電子受容基およ
び/または電子供与基を担持せしめた場合に比較
し、同一分子量では粘度が低くなる特徴を有す
る。また、顔料表面特質に従い、(A)(B)および(C)の
分岐型樹脂を適宜使いわけることにより、通常の
樹脂を変成した場合に比較し、分散、塗料、塗
装、塗膜性能に優れた効果を発揮する。 しかしながら、塗料工業においては、極めて多
種の無機顔料ならびに有機顔料が用いられており
その表面特質も非常にことなつている。顔料を
酸、塩基概念でとらえてもその酸性、塩基性度は
大巾にことなる。従つて分散用樹脂における酸
性、塩基性の度合についても種々の顔料について
最適なものを求めるとすれば顔料毎に変わること
が当然に予想される。そこで本発明者らは、今日
広く実用されている顔料の多くに対し最大公約数
的に良好な分散性を示す分散用樹脂の酸性度およ
び塩基性度があり得るのではなかろうかと考え、
各種顔料を実際に上記分散用樹脂に分散させ樹脂
の酸性度、塩基性度と顔料の分散効果の関連性に
つき調べた。ただ両性顔料の酸性度および塩基性
度といつても非水系における簡便な測定法は知ら
れていないので、本発明者らは試料の分散用樹脂
をアニリンに溶かし、水酸化n−テトラブチルア
ンモニウムを滴定試薬とし非水電位差滴定法で定
量し、中和に必要な試薬のモル数から樹脂の酸性
度を決定し、又試料の酢酸溶液を用い過塩素酸を
滴定試薬として非水電位差滴定で定量し、中和に
必要な試薬のモル数から塩基性度を決める、非水
系での独自の酸性度、塩基性度の測定法を開発
し、それにより樹脂の酸性度、塩基性度を標価し
た。試験の結果、本発明者らは上記両性分散用樹
脂の酸性度が1.0〜1.0×10-2m mol/g.solid、
特に好ましくは0.8〜2.0×10-2m mol/g.solid
の範囲にあり、塩基性度が1.0〜5×10-3
mol/g.solid、特に好ましくは1.0〜1×10-2
mol/solidの範囲内にあるときに、塗料用の各種
無機ならびに有機顔料に対し良好な分散性を示す
ことを経験的に知り得た。従つて本発明の好まし
い具体例においては本願明細書記載の試験法で上
記範囲内の酸性度と塩基性度を示す樹脂が好まし
く用いられる。 本発明者らは研究の結果、上記の分岐型樹脂
中の活性水素基と酸無水物および/またはサル
トン化合物の反応における配合比率が樹脂の固型
分で99.9〜50%に対し0.1〜50%、最も好ま
しくは99.9〜70%に対し0.1〜30%であり、
さらに上記の活性水素および必要に応じて導入さ
れた活性アルコキシ基を担持した分岐型樹脂と
低分子量塩基性化合物および/または塩基性
樹脂との反応における配合比率が樹脂の固型分で
99.9〜50%に対し0.1〜50%、最も好ましく
は99.9〜70%に対し0.1〜30%であり、一方、
上記の分岐型樹脂と塩基性樹脂の反応における
配合の重量比率が樹脂の固型分で99.5〜40%に
対し0.5〜60%、最も好ましくは99.5〜60%
と0.5〜60%であり、えられた分散用樹脂の分
子量がゲルパーミエーシヨンクロマトグラフイで
測定し、ポリスチレン換算で2000〜200000、好ま
しくは4000〜100000であり、ガラス転移温度が−
20〜100℃、好ましくは−10〜80℃である場合に
最良の結果を与えることも見出した。したがつて
本発明の最も好ましい具体例においては、前記の
分散用樹脂の酸性、塩基性度以外に上記各種パラ
メーターを満足する樹脂が顔料の分散に使用せら
れる。 本発明の塗料組成物は本願明細書に規定した分
散用樹脂を用い各種顔料を分散せしめて得られ
る。この場合顔料としては塗料で通常使用されて
いる各種の無機ならびに有機顔料が用いられ、無
機顔料としては例えばカーボンブラツク、亜鉛
華、酸化チタン、アンチモン白、鉄黒、ベンカ
ラ、鉛丹、カドミウムエロー、硫化亜鉛、リトポ
ン、硫酸バリウム、硫酸鉛、炭酸バリウム、鉛
白、アルミナホワイト等が、又有機顔料としては
アゾ系、ポリ縮合アゾ系、メタルコンプレツクス
アゾ系、ベンズイミダゾロン系、フタロシアニン
系(ブルー、グリーン)、チオインジゴ系、アン
スラキノン系、フラバンスロン系、インダンスレ
ン系、アンスラピリジン系、ピランスロン系、イ
ソインドリノン系、ペリレン系、ペリノン系およ
びキナクリドン系の各種顔料が有利に用いられ
る。 上記分散用樹脂と顔料の配合比率は、塗料化に
さいしてはさらに樹脂あるいは溶剤で希釈するの
で何ら臨界的でなく任意に選択されうるが、分散
ベースの製造の経済性、分散高率などを考慮し、
通常樹脂(固型分)10〜90重量%と顔料90〜10重
量%の割合で、また好ましくは樹脂(固型分)30
〜70重量%と顔料70〜30重量%の割合で用いられ
る。 本発明の塗料組成物は、上記の電子受容基およ
び/または電子供与基を担持せしめた分散用樹脂
と必要に応じて、その他の樹脂、例えば本発明以
外のアクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリエーテル樹脂、硝酸繊維素、ウレタン
樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹
脂、塩化ビニル樹脂、フエノール樹脂、メラミン
樹脂、グアナミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂
等の一種または二種以上と、上記の顔料の一種あ
るいは二種以上を混合し、必要に応じて塗料工業
において通常使用される溶剤、例えばトルエン、
キシレン、ソルベツソ100、ソルベツソ150等の炭
化水素系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエス
テル系溶剤、MEK、MIBK等のケトン系溶剤の
一種あるいは二種以上を加え、通常の分散機例え
ばロールミル分散機、ボールミル分散機、サンド
グラインドミル分散機、プラネタリーミキサー、
ハイスピードデイスパー分散機等を用いて製造さ
れる。 かくして得られる塗料組成物は極めて良好な顔
料分散性を示し、貯蔵時の安定性においても優
れ、各種樹脂および溶剤との相溶性に優れ、塗料
組成物として極めて有用である。 以下、本発明で使用される分散用樹脂の代表的
な製造例および実施例により本発明を説明する。 特にことわりなき限り重量による。 合成例 1 (カルボキシル基含有アクリルプレポリマーと
カルボキシル基含有アルキド樹脂を組み込んだ
分岐型樹脂) 滴下ローロ、冷却管、窒素導入管、温度計、撹
拌羽根を備えた反応容器にキシレン24部、酢酸ブ
チル200部を仕込み130℃に昇温する。2−ヒドロ
キシエチルメタクリレート45部、メチルメタクリ
レート336部、ノルマルブチルアクリレート60部、
スチレンモノマー127部、アクリル酸3部、アゾ
ビスイソブチロニトリル10.8部の溶液を滴下ロー
トに仕込む。窒素雰囲気下130℃にて滴下ロート
の内容物を3時間で等速滴下する。滴下終了後30
分間130℃に保持する。 次いでアゾビスイソブチロニトリル1.2部、キ
シレン176部の溶液を滴下ロートに仕込む。これ
を30分間で等速滴下する。滴下終了後1時間130
℃に保持し重合を完結した。ここにデナコール
EX−411 13部、フアーミンDMC1.11部、そして
社内アルキド樹脂α(Mn8500、Mw30000、酸価
0.2mgKOH/g固形分、OH価55mgKOH/g固形
分、加熱残分60%)162部を仕込み9時間、130℃
に保持する。次にキシレン115部、酢酸ブチル115
部を仕込み反応を完了した。冷却後内容物を取り
出しアルキド樹脂を組み込んだ分岐型アクリル樹
脂Aを得た。得られた樹脂の特数は表−1に示
す。 合成例 2 (末端カルボキシル基アクリルプレポリマーと
カルボキシル基含有アルキド樹脂を組み込んだ
分岐型樹脂) 滴下ロート、冷却管、窒素導入管、温度計、撹
拌羽根を備えた反応容器にキシレン24部を酢酸ブ
チル200部仕込み130℃に昇温する。2−ヒドロキ
シエチルメタクリレート45部、メチルメタクリレ
ート336部、ノルマルブチルアクリレート60部、
スチレンモノマー127部、チオグリコール酸6.5
部、アゾビスイソブチロニトリル2.7部の溶液を
滴下ロートに仕込む。窒素雰囲気下130℃にて滴
下ロートの内容物を3時間で等速滴下する。滴下
終了後30分間130℃に保持する。次いでアゾビス
イソブチロニトリル0.3部、キシレン176部の溶液
を滴下ロートに仕込む。これを30分間で等速滴下
する。滴下終了後1時間130℃に保持し、重合を
完結した。 ここにデナコールEX−411 28部、フアーミン
DMC1.11部、そして社内アルキド樹脂α275部を
仕込み、9時間130℃に保持する。次にキシレン
130部、酢酸ブチル130部を仕込み反応を完了し
た。冷却後内容物を取り出し分岐型アクリル樹脂
Bを得た。得られた樹脂の特数は表−1に示す。 合成例 3 (酸付加分岐型樹脂) 冷却後、窒素導入管、温度計、撹拌羽根を備え
た反応容器に合成例1の方法で合成した分岐型樹
脂A865部、無水フタル酸9.1部、DBTO0.44部
(和光純薬化学工業社製)の溶液をコルベンに仕
込み130℃に昇温する。昇温後1時間130℃に保持
し付加反応を完了し、酸付加分岐型樹脂Cを得
た。Cの特数は表−2に示す。 合成例 4 (酸付加分岐型樹脂) 表−2に示す配合により合成例3と同様の手法
により無水フタル酸付加分岐型樹脂を合成した。 合成例 5 (塩基付加分岐型樹脂) 滴下ロート、冷却管、窒素導入管、温度計、撹
拌羽根を備えた反応容器にキシレン33部、酢酸ブ
チル156部を仕込み130℃に昇温する。2−ヒドロ
キシエチルメタクリレート45部、メチルメタクリ
レート336部、ノルマルブチルアクリレート60部、
スチレンモノマー127部、N,Nジメチルアミノ
エチルメタクリレート11.5部、チオグリコール酸
6.5部、アゾビスイソブチロニトリル2.7部の溶液
を滴下ロートに仕込む。窒素雰囲気下130℃にて
滴下ロートの内容物を3時間で等速滴下する。滴
下終了後30分間130℃に保有する。 次いで、アゾビスイソブチロニトリル0.3部、
キシレン123部の溶液を滴下ロートに仕込む。こ
れを30分間で等速滴下する。滴下終了後、1時間
130℃に保持する。次に、デナコールEX−411(長
瀬化成工業社製)17部、フアーミンDMC1.44部
の溶液を仕込み7時間130℃に保持し、付加反応
を完了しキシレン144部、酢酸ブチル144部を仕込
み冷却して塩基付加分岐型樹脂Eを得た。Eの特
数値は表−3に示す。 合成例 6 (酸・塩基付加分岐型樹脂) 冷却管、窒素導入管、温度計、撹拌羽根を備え
た反応容器に合成例5の方法で合成した塩基付加
分岐型樹脂E665部、無水フタル酸9.1部、DBTO
(和光純薬工業社製)0.44部の溶液をコルベンに
仕込み130℃に昇温する。昇温後1時間130℃に保
持し付加反応を完了した。酸・塩基付加分岐型樹
脂Fの特数は表−4に示す。 実施例 1 すでに本発明者らで出願した特許昭58−
2181273に分岐型アクリル樹脂の合成方法を示し
たが、この方法に従い本特許の合成例2で示した
配合より社内アルキド樹脂α(カルボキシル基含
有アルキド樹脂)をぬいた分岐型アクリル樹脂β
を合成した。そして、社内アルキド樹脂αと分岐
型樹脂(β、A及びB)の相溶性を調べるために
2種類の樹脂をよく混合させてできた溶液を透明
のガラス板に7milのフイルムアプリケーター
(太佑機械(株)社製)を使つて樹脂膜を調整した。
次に、ジエツトオーブンによつて140℃で1時間
乾燥した後、常温に冷却した時の樹脂膜を評価し
た。評価結果は表−5に示す。この結果より、分
岐型アクリル樹脂中に相溶性に問題を生じるアル
キド樹脂分子を一部導入し、新しく分子を構成す
ることによつて相溶性が改良されることが観察さ
れた。 実施例 2 すでに本発明者らで出願した特許昭58−
2181273に酸付加分岐型アクリル樹脂の合成方法
を示したが、この方法に従い本特許の合成例2で
示した配合から社内アルキド樹脂αをぬいて合成
した後、酸を付加した酸付加分岐型アクリル樹脂
γを合成した。 社内アルキド樹脂α(カルボキシル基含有アル
キド樹脂)と酸付加分岐型樹脂(γ、C及びD)
の相溶性を調べるために実施例1の方法に従つ
た。評価結果は表−6に示す。この結果より、分
岐型アクリル樹脂中に相溶性に問題を生じるアル
キド樹脂分子を一部導入し、新しく分子を構成す
ることによつて相溶性が改良されることが観察さ
れた。 実施例 3 合成例2と4で得られた分岐型樹脂BおよびD
を用い、表−7の分散配合により、ペイントシエ
ーカー(レツドデビル社)で各顔料を分散し、分
散品の鏡面光沢(村上式光沢計GM−26D型)を
測定した。また得られた各分散ペーストの粘度を
コーンプレート型粘度計(東京計器(株)社製、E型
粘度計)を用いて測定し、表−7の結果を得た。
これらより酸付加分岐型樹脂を用いることにより
酸をほとんど有しない分岐型樹脂に比較して、分
散ペーストの粘度がフタロシアニンブルーの場
合、約1/3の値を示すことが観察される。また光
沢についてもフタロシアニンブルーの場合約30%
高くなつていることが観察される。
[Formula] A polyfunctional epoxy compound represented by the formula and the formula X-
An acrylic prepolymer with a carboxyl group represented by COOH (X is an acrylic prepolymer chain) and a carboxyl group represented by Y-COOH (Y is a variety of resin residues, but alkyd and/or polyester residues are particularly preferred) X with
By reacting at least one or more prepolymers other than other resins. By synthesizing a branched resin and introducing a resin Y different from the acrylic resin represented by X,
The compatibility with various resins that are not compatible with Y but are compatible with Y is improved. Furthermore, for the purpose of improving the pigment dispersibility, paint, coating, and film performance of such resins, the branched resins may be made to support electron-accepting groups and/or electron-donating groups. To explain in detail the method for producing the above-mentioned branched resin, the carboxyl group-containing acrylic prepolymer represented by It can be obtained by copolymerizing monomers other than acid monomers using an initiator having a carboxyl group. In the case of (1) above, the monomers used include acid monomers, neutral monomers, monomers having a functional group that reacts with active hydrogen and/or active alkoxy groups, or monomers having active hydrogen and/or active alkoxy groups. Obtained by copolymerization. Typical acid monomers include carboxyl group-containing monomers, such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, and maleic acid. Neutral monomers include ethylene, propylene,
Butadiene, isoprene, chloroprene, vinyl bromide, vinyl fluoride, acrylate esters (e.g. methyl, ethyl, butyl ester, etc.), methacrylate esters (e.g. methyl, ethyl, butyl ester, etc.), nitrile derivatives (e.g. acrylonitrile, methacrylate, etc.) nitrile, etc.), styrene derivatives (for example, α-methylstyrene), and the like. On the other hand, examples of the above-mentioned functional group-containing monomers include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, etc. as glycidyl group-containing monomers,
Vinyl isocyanate, etc. can be selected as the isocyanate group-containing monomer, and vinyl chloride, vinylidene chloride, etc. can be selected as the chlorine-containing monomer. As the active hydrogen group-containing monomer '' above, acrylamide, methacrylamide, etc. can be used as an amide group-containing monomer, and N-methoxymethylolacrylamide, N-butoxymethylolacrylamide, etc. can be used as an active alkoxy group-containing monomer. Alternatively, the above functional group-containing monomers or active hydrogen group-containing monomers such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-
Hydroxyl-containing monomers such as hydroxypropyl methacrylate, N-methylolacrylamide, etc. can also be used. In the case of such a carboxyl group-containing acrylic prepolymer, the amount of carboxyl groups contained is on average 0.1 to 1.5 mol per molecule calculated based on the number average molecular weight.
mol, preferably 0.2 mol to 1.2 mol. If the amount of carboxyl groups exceeds 1.5 mol, the viscosity of the branched resin increases, and if it is less than 0.1 mol, a sufficient branched structure cannot be obtained, making it impossible to achieve the object of the present invention. On the other hand, in the case of (2) above, the monomers other than the acid monomer include the above neutral monomer, active hydrogen and/or
Alternatively, when polymerizing an acrylic resin, a monomer having a functional group that reacts with an active alkoxy group or a monomer having an active hydrogen and/or an active alkoxy group is used as an initiator commonly used, such as an azonitrile compound such as 2,2'-azo-
2,3-diazo-bicyclo[2, 2,1]heptene, 2,2,2'-azo-bis-propane, 1,
Polymerization is initiated using 1'-azo-bis-1-phenylethane, etc., and t-butyl peroxide, benzoyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, etc. as peroxide compounds, (1) By using a compound containing a carboxyl group as a chain transfer agent, such as mercaptoacetic acid, 2-mercaptopropionic acid, 3-mercaptopropionic acid, 0-mercaptobenzoic acid, etc., A carboxyl group can be introduced. On the other hand, monomers other than carboxyl group-containing monomers are added to (2) carboxyl group-containing initiators, such as 4,4'-azobis(4-cyanopentanoic acid), peroxide diglutaric acid, during polymerization of acrylic resin. A carboxyl group can also be introduced at the end of an acrylic prepolymer by initiating polymerization using, for example, a polymer. Furthermore, carboxyl groups can also be introduced into the terminals of the acrylic prepolymer by using both a carboxyl group-containing compound as the chain transfer agent (α) and a carboxyl group-containing initiator (β). be able to. In the polymerization of the carboxyl group-containing acrylic prepolymer obtained by the methods (1) and (2) above,
Using a polymerization method such as bulk polymerization, solution polymerization, or suspension polymerization if necessary, the reaction is carried out at a temperature above the decomposition temperature of the initiator, usually 70 to 170°C, by the total amount charging method, initiator dropping method, or monomer dropping method. The prepolymer can be synthesized by reacting at a temperature of 1 to 8 hours. When synthesizing such a prepolymer, the amount of the carboxyl group-containing chain transfer agent used in method (α) used to introduce carboxyl groups at the terminals of the acrylic prepolymer obtained by method (2) is determined based on the solidity of the prepolymer. Mold weight ratio: 0.2~
8% by weight, preferably in the range 0.3-5% by weight. On the other hand, when using a carboxyl group-containing initiator in method (β), the amount used is 0.3 to 12% by weight, preferably 0.4% by weight of the solid content of the prepolymer.
~8% by weight. If the amount of the carboxyl group-containing chain transfer agent used in method (1) exceeds the above 8% by weight, and the amount of the carboxyl group-containing initiator used in method (2) exceeds the above 12% by weight, The molecular weight of the polymer is significantly reduced, and therefore the molecular weight of the acrylic resin, which is the object of the present invention, is reduced, resulting in poor durability performance such as weather resistance and chemical resistance.
cannot exert sufficient effect. On the other hand, if the amount of the carboxyl group-containing chain transfer agent used is less than 0.2% by weight, or if the amount of the carboxyl group-containing initiator used is less than 0.3% by weight,
The molecular weight of the prepolymer increases significantly, and the reactivity with the glycidyl group of the polyfunctional epoxy compound decreases, which requires a long time to synthesize the acrylic resin that is the object of the present invention. If the molecular weight of the acrylic resin becomes too large, the viscosity will increase, causing problems such as making it unsuitable for use as a paint resin. The acrylic prepolymer having a carboxyl group synthesized under the above polymerization conditions does not impair the durability such as weather resistance and chemical resistance, solvent resistance, mechanical strength, etc. of the acrylic resin, which is the object of the present invention. In order to maintain low viscosity, the weight average molecular weight of the acrylic prepolymer (measured by gel permeation chromatography, polystyrene equivalent) is 1000 or more.
100,000, and preferably a glass transition temperature of -20 to 100°C. On the other hand, the at least one prepolymer Y-COOH other than the above-mentioned acrylic resin having a carboxyl group represented by X includes oil-free polyester resins containing a carboxyl group, long oil or short oil alkyd resins, and the like. On the other hand, in polyhydroxy resins such as polyether resins, polyurethane resins, and epoxy resins, such hydroxyl groups are converted to acid anhydrides, such as acetic anhydride, succinic anhydride, phthalic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, and hexahydrophthalic anhydride. Low acid content 1
It is possible to add one or more species by a conventional method so that a carboxyl group is included in the resin for use. Oil-free polyester resin is obtained by the condensation of polycarboxylic acids and polyhydric alcohols, and the polycarboxylic acids include trimellitic acid, trimellitic anhydride,
Phthalic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, adipic acid, etc., and polyhydric alcohols such as pentaerythritol, trimethylolpropane, trimethylolethane, glycerin, polyethylene glycol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol , propylene glycol, ethylene glycol, etc. are commonly used. In addition to the above-mentioned polycarboxylic acids and polyhydric alcohols, long oil or short oil alkyd resins contain fatty acids such as soybean oil fatty acids, castor oil fatty acids, tall oil fatty acids, coconut oil fatty acids, cottonseed oil fatty acids, etc., or vegetable oils. For example, soybean oil, castor oil,
Tall oil, coconut oil, cottonseed oil, linseed oil, etc. are used. The above polyether resin is obtained by polymerizing propylene oxide, ethylene oxide, etc. using a polyhydroxy compound such as ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, trimethylolpropane, sorbitol, pentaerythritol, sucrose, starch, or other initiator. It is resin. Polyurethane resins are obtained by addition-reacting polyhydroxy resins, such as oil-free polyester resins having hydroxyl groups, long oil or short oil alkyd resins, acrylic resins or polyether resins, and isocyanate compounds. Epoxy resins can generally be obtained by reacting a phenolic compound and epichlorohydrin, a polyhydric alcohol and epichlorohydrin, or an organic acid and epichlorohydrin. Further, as Y-COOH, an acrylic resin other than X containing a carboxyl group can also be used. The above carboxyl group-containing prepolymer, Y
-The amount of carboxyl groups contained in the resin in COOH is 0.1 on average per molecule calculated by number average molecular weight.
mol to 1.5 mol, preferably 0.2 mol to 1.2 mol. If the amount of carboxyl groups exceeds 1.5 mol, the viscosity of the branched resin increases, and if it is less than 0.1 mol, a sufficient branched structure cannot be obtained, and the object of the present invention cannot be achieved. Acrylic prepolymers containing carboxyl groups synthesized under such conditions, X-COOH and other resins containing carboxyl groups, Y-
By subjecting COOH to an addition reaction with the glycidyl group of a polyfunctional epoxy compound having two or more glycidyl groups, a branched resin with good compatibility, which is the object of the present invention, can be synthesized. The carboxylic acid resin prepolymer portion represented by X-COOH or Y-COOH may have various substituents (for example, F, CI, etc.) that do not affect the reaction between the carboxyl group and the glycidyl group, and may also have Si. may contain heteroatoms such as. The polyfunctional epoxy compound is a substance having two or more glycidyl groups, and these compounds may be saturated or unsaturated aliphatic, alicyclic, aromatic or heterocyclic compounds, and chlorine, These compounds, which may be substituted with substituents such as hydroxyl groups and ether groups, may be monomers or polymers. The polyfunctional epoxy compound of the present invention includes epoxidized esters of unsaturated monohydric alcohols and polyvalent aliphatic acids, such as adipic acid di(2,3-
epoxyhexyl), di(2,3-epoxybutyl) oxalate, di(2,3-epoxyhexyl) succinate, di(2,3-epoxybutyl) phthalate
and other glycidyl group-containing nitrogen compounds, such as diglycidylaniline and di- and triglycidylamine. Particularly preferred polyfunctional epoxy compounds for use in the production of the novel branched resins of the present invention are glycidyl ethers, particularly glycidyl ethers of polyhydric phenols and polyhydric alcohols. Glycidyl ethers of polyhydric phenols and polyhydric alcohols can be obtained by reacting epirochlorohydrin with desired polyhydric phenols or polyhydric alcohols in the presence of an alkali. For example, diglycidyl ether of bisphenol A, diglycidyl ether of resorcinol, triglycidyl ether of phloroglucinol, triglycidyl ether of tribidroxydibiphenyl, polyglycidyl ether of phenol formaldehyde novolac, 0-
Cresol formaldehyde/novolac polyglycidyl ether, butanediol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, pentaerythritol tetra Glycidyl ether, polyglycidyl ether of sorbitol, and other polyfunctional epoxy compounds include epoxy compounds derived from aromatic dicarboxylic acids such as diglycidyl isophthalate, diglycidyl phthalate, diglycidyl ester of linole dimer acid, and Also included are triglycidyl isocyanurate, tetraphenylolethane epoxy, and the like. The reaction between the polyfunctional epoxy compound having two or more glycidyl groups and the carboxyl group-containing acrylic prepolymer is based on the number of moles of glycidyl groups in the polyfunctional epoxy compound and the number of moles of carboxyl groups in the carboxyl group-containing acrylic prepolymer. and in the range of 1:0.6 to 1:1.4, preferably 1:0.8 to
On the other hand, the blending ratio of carboxyl group-containing acrylic prepolymer and other carboxyl group-containing resin is 99 to 10 wt% of the former and 1 to 90 wt% of the latter, with glycidyl groups added as necessary. Or by adding a solvent that does not react with carboxyl groups, the reaction temperature is 80 to 180℃, preferably 100 to 160℃.
The reaction is carried out until the reaction rate as measured by the acid value of unreacted carboxyl groups in the carboxyl group-terminated acrylic prepolymer is 80% or more. For the reaction between the glycidyl group and the carboxyl group, for example, a base catalyst can be used as a reaction catalyst, if necessary. Examples of base catalysts include pyridine, isoquinoline, quinoline,
N,N-dimethylcyclohexylamine, α-picoline tri-n-butylamine, triethylamine, N-ethylmorpholine, N,N-dimethylaniline, N-(β-hydroxyethyl)amine,
Organic amines such as dimethyl coconut amine derived from N-ethyl-3,5-dimethylmorpholine and coconut oil, or inorganic alkalis such as caustic soda and caustic potash are used. The branched resin obtained by this method has improved compatibility with various resins, has a low viscosity of the resin itself, is a high non-volatile paint, and has excellent coating workability and film performance. available. However, since pigments used in paints do not have uniform surface characteristics, the branched resins described above may not always exhibit good dispersion performance depending on the pigment. Based on the fact that the surface properties of pigments are classified according to the concepts of acid and base, the present inventors used the above-mentioned branched resin and modified the pigment to be acidic or/and basic according to the surface properties. Taking into consideration the low viscosity properties and good compatibility of the resin itself, compared to the case of modifying ordinary acrylic resins, the dispersion performance of various pigments, especially dispersion speed, viscosity of dispersion paste, yield value, stability over time, and even paints are improved. It has been found that the composition has excellent characteristics in terms of color mixing stability under various conditions, non-volatile content during coating, coating workability, and color tone, gloss, and sharpness as a coating film. In branched resins for pigment dispersion having such excellent dispersion, paint, painting, and coating performance, (1) branched resins having electron-accepting groups contain acid anhydrides and/or Alternatively, free electron-accepting groups can be supported within the molecule by reacting with a sultone compound. On the other hand, (2) a branched resin having an electron-donating group is produced by copolymerizing a polymerizable basic compound monomer during the synthesis of a carboxyl group-containing acrylic prepolymer, and using a prepolymer that retains the base to form a branched resin. Obtained by synthesis. Furthermore, the active hydrogen contained in the branched resin and the optionally introduced active alkoxy group are reacted with a basic low molecular weight compound and/or basic resin having an active alkoxy group and/or active hydrogen. You can get it by twisting it. Furthermore, (3) the amphoteric branched resin having an electron-donating group and an electron-accepting group is
It can be easily obtained by combining with In addition, "active hydrogen" used in this specification
The term refers to primary, secondary and tertiary hydroxyl groups,
It refers to a highly reactive hydrogen atom bonded to oxygen, sulfur, nitrogen, etc. contained in an amide bond, urethane bond, carboxyl group, etc., and the term "active alkoxy group" refers to a highly reactive hydrogen atom bonded to oxygen, sulfur, nitrogen, etc. contained in an amide bond, urethane bond, carboxyl group, etc. "Functional group that reacts with active hydrogen" refers to highly reactive alkoxy groups such as substituted groups.
The term refers to primary, secondary and tertiary hydroxyl groups,
It refers to groups that easily react with active hydrogen, such as isocyanate groups and glycidyl groups, and the term "functional groups that react with active alkoxy" refers to groups that easily react with active alkoxy groups, such as primary, secondary, and tertiary hydroxyl groups. The term "electron-accepting group" refers to groups such as carboxyl, sulfone, and nitro groups that tend to withdraw electrons from others when hydrogen is the standard in the molecule. The term "basic resin" is usually used in the paint field to refer to groups that tend to donate electrons to others when hydrogen is the standard in the molecule, such as halogens and alkyls, because they have -N- which has a lone pair of electrons. Urea resins, melamine resins used in
The term "basic low molecular weight compound" refers to resins with basic groups such as polyamide resins and polyurethane resins, and also refers to hydroxylamine compounds (e.g. monoethanolamine, diethanolamine, aminopentanol) used as prepolymers or monomers of basic resins. , aminobenzyl alcohol, 2-dimethylaminoethanol, etc.), amino acids (e.g. 3-dimethylaminobenzoic acid, 2-dimethylaminobenzoic acid, etc.),
-amino-isobutyric acid, 4-amino-n-butyric acid, etc.)
etc. A detailed explanation of the manufacturing method of (A) a branched resin having an electron accepting group, (B) a branched resin having an electron donating group, and (C) an amphoteric branched resin having an electron accepting group and an electron donating group in this application. do. (A) In the synthesis of a branched resin having an electron-accepting group, an active hydrogen group-containing compound is used to synthesize the acrylic prepolymer having a carboxyl group and other resins having a carboxyl group. Active hydrogen groups may be retained in polymers and other resins, or acrylic prepolymers and other resins that do not retain active hydrogen groups may be used. The branched resin obtained by reacting these acrylic prepolymers having carboxyl groups and other resins having carboxyl groups with a polyfunctional epoxy compound has the formula: It holds a secondary hydroxyl group within the molecule and can be used as an active hydrogen group. In order to support an electron-accepting group on the branched resin that retains active hydrogen groups obtained by such a method,
Any compound can be used as long as it reacts with active hydrogen groups to generate free acidic groups, but
Typically, compounds that react with active hydrogen groups to produce carboxyl groups, acid anhydrides such as acetic anhydride, succinic anhydride, phthalic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride. Acids, trimellitic anhydride, etc., as well as compounds that react with active hydrogen groups to produce sulfonic acid groups, fatty acid sultones, such as 1,3-propanesultone, 1,3-butanesultone, 2,
4-butane sultone, 1,4-butane sultone,
It is also possible to use 1,3-octane sultone, 2,3-decane sultone, etc., or anhydrous inorganic acids such as metaphosphoric acid. In the addition reaction of such sultone compounds, a solution consisting of a branched resin and a fatty acid sultone is
A saltone-modified branched resin can be synthesized by reacting at a reaction temperature of 150°C for 2 to 10 hours. When synthesizing such a sultone-modified branched resin, the amount of sultone used when adding sultone is from 0.01 to 0.01 in solid weight ratio of the branched resin.
6% by weight, preferably in the range 0.02-4% by weight. If the amount used exceeds 6% by weight, the melt viscosity of the polymer increases, making it difficult to manufacture the polymer. On the other hand, in the synthesis of (B) a branched resin having an electron-donating group, a polymerizable basic compound,
For example, dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl methacrylate, butylaminoethyl methacrylate, butylaminoethyl acrylate, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, 2-methyl5
-vinylpyridine, 2-ethyl 5-vinylpyridine, dimethylallylamine, diallylamine, vinylpyrroline, vinylisoquinoline, NN-dimethylaminoethyl vinyl ether, 2-(NN dimethylamino)4vinylpyrimidine, trans 1,2 dipyridylethylene, 3-thinner Moylpyridine, 2-methyl-5-cinnamoylpyridine,
By copolymerizing 4,6 diamino 2-vinyl 5-triazine or the like and synthesizing a branched resin using such a prepolymer, an electron donating group can be supported within the molecule. Alternatively, when synthesizing an acrylic prepolymer having a carboxyl group and other resins having a carboxyl group, an active alkoxy group-containing compound and/or an active hydrogen group-containing compound as needed may be copolymerized, and such prepolymers and other resins can be synthesized. The branched resin synthesized using this method is made to support active hydrogen and an active alkoxy group introduced as necessary, and the branched resin selected by this method is reacted with a low molecular weight basic compound and/or a basic resin. By this, a branched resin having an electron donating group can be synthesized. In addition, a polyvalent isocyanate compound or a glycidyl compound is blended and reacted with a branched resin carrying an active hydrogen group so that free isocyanate groups or glycidyl groups remain, and a basic resin and/or a basic low molecular weight It can also be a branched resin that can react with active hydrogen in the compound. As the basic resin, urea resins, melamine resins, polyamide resins, polyurethane resins, etc., which are commonly used in the paint field, are used. Urea resins and melamine resins are obtained by condensing urea or melamine with formaldehyde, and if necessary, alcohols (such as methyl alcohol,
Ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, etc.) can also be used as an alkylated methylol urea resin or an alkylated methylol melamine resin, using the resin as part of the raw materials for production. Polyamide resin is obtained by a condensation reaction of an aliphatic diamine and a dibasic acid, or a urea condensation reaction of a cyclic lactam.
1,2 ethanediamine, N,N'-dimethyl-1,
2-ethanediamine, 1,6-hexanediamine, etc., and dibasic acids such as succinic acid, adipic acid, and sebacic acid are appropriately selected. Examples of cyclic lactams include α-pyrrolidone,
δ-caprolactam, ω-capryllactam, etc. are used. In the above-mentioned production process, active hydrogen or active alkoxy groups are introduced into such basic resins along with electron-donating groups, which can be subjected to an addition or condensation reaction with the functional groups in the acidic resin (A). The above (A) branched resin having an electron accepting group and (B)
(C) A branched resin having an electron accepting group and an electron donating group can be synthesized by combining the techniques used in the synthesis of a branched resin having an electron donating group. The branched resins (A), (B), and (C) obtained in this way have lower viscosity at the same molecular weight than when ordinary resins are loaded with electron-accepting groups and/or electron-donating groups using the same method. It has the characteristic that it becomes low. In addition, by appropriately using branched resins (A), (B), and (C) according to the pigment surface characteristics, we have achieved superior dispersion, paint, coating, and coating performance compared to when ordinary resins are modified. It has a great effect. However, in the paint industry, a wide variety of inorganic and organic pigments are used and their surface properties are also very different. Even if we think of pigments in terms of acids and bases, their acidity and basicity vary widely. Therefore, it is naturally expected that the degree of acidity and basicity in the dispersing resin will vary from pigment to pigment if the optimum one is sought for each pigment. Therefore, the present inventors thought that it might be possible for the acidity and basicity of the dispersion resin to exhibit good dispersibility in terms of the greatest common denominator for many of the pigments that are widely used today.
Various pigments were actually dispersed in the above-mentioned dispersing resin, and the relationship between the acidity and basicity of the resin and the pigment dispersion effect was investigated. However, since there is no known simple method for measuring the acidity and basicity of amphoteric pigments in a non-aqueous system, the present inventors dissolved the sample dispersion resin in aniline and used n-tetrabutylammonium hydroxide. The acidity of the resin is determined from the number of moles of the reagent required for neutralization by non-aqueous potentiometric titration using a titration reagent, and the acidity of the resin is determined by non-aqueous potentiometric titration using perchloric acid as a titration reagent using an acetic acid solution of the sample. We have developed a unique method for measuring acidity and basicity in non-aqueous systems that determines basicity from the number of moles of reagent required for neutralization. I valued it. As a result of the test, the present inventors found that the acidity of the amphoteric dispersion resin was 1.0 to 1.0×10 -2 m mol/g.solid,
Particularly preferably 0.8 to 2.0×10 -2 m mol/g.solid
The basicity is in the range of 1.0 to 5×10 -3 m
mol/g.solid, particularly preferably 1.0 to 1×10 -2 m
It has been found through experience that when the amount is within the mol/solid range, good dispersibility is exhibited for various inorganic and organic pigments for paints. Therefore, in preferred embodiments of the present invention, resins exhibiting acidity and basicity within the above ranges in the test method described herein are preferably used. As a result of research, the present inventors found that the blending ratio in the reaction between the active hydrogen groups in the branched resin and the acid anhydride and/or sultone compound is 0.1 to 50% compared to 99.9 to 50% of the solid content of the resin. , most preferably 0.1-30% for 99.9-70%,
Furthermore, the blending ratio in the reaction between the branched resin supporting active hydrogen and the active alkoxy group introduced as necessary and the low molecular weight basic compound and/or basic resin is determined by the solid content of the resin.
99.9-50% to 0.1-50%, most preferably 99.9-70% to 0.1-30%, while
The weight ratio of the mixture in the reaction between the branched resin and the basic resin is 0.5 to 60%, most preferably 99.5 to 60%, relative to the solid content of the resin, which is 99.5 to 40%.
and 0.5 to 60%, the molecular weight of the obtained dispersion resin measured by gel permeation chromatography is 2000 to 200000, preferably 4000 to 100000 in terms of polystyrene, and the glass transition temperature is -
It has also been found that temperatures between 20 and 100°C, preferably between -10 and 80°C, give the best results. Therefore, in the most preferred embodiment of the present invention, a resin that satisfies the above various parameters in addition to the acidity and basicity of the dispersing resin is used for dispersing the pigment. The coating composition of the present invention can be obtained by dispersing various pigments using the dispersing resin specified herein. In this case, various inorganic and organic pigments commonly used in paints are used as pigments, such as carbon black, zinc white, titanium oxide, antimony white, iron black, Benkara, red lead, cadmium yellow, Zinc sulfide, lithopone, barium sulfate, lead sulfate, barium carbonate, lead white, alumina white, etc., and organic pigments include azo, polycondensed azo, metal complex azo, benzimidazolone, and phthalocyanine (blue). , green), thioindigo, anthraquinone, flavanthrone, indanthrene, anthrapyridine, pyranthrone, isoindolinone, perylene, perinone and quinacridone pigments are advantageously used. The blending ratio of the above dispersing resin and pigment is not critical and can be selected arbitrarily since it is further diluted with a resin or solvent when making a paint, but it is important to consider the economic efficiency of dispersion-based production, dispersion rate, etc. Considering,
Usually the ratio is 10-90% by weight of resin (solid content) and 90-10% by weight of pigment, preferably 30% by weight of resin (solid content).
~70% by weight of pigment and 70-30% by weight of pigment. The coating composition of the present invention comprises a dispersing resin carrying the above-described electron-accepting group and/or electron-donating group, and, if necessary, other resins such as acrylic resins, alkyd resins, polyester resins other than those of the present invention, One or more of polyether resin, cellulose nitrate, urethane resin, vinyl acetate resin, polyvinyl alcohol resin, vinyl chloride resin, phenol resin, melamine resin, guanamine resin, urea resin, epoxy resin, etc., and the above pigments. One or more kinds can be mixed together, and if necessary, a solvent commonly used in the paint industry, such as toluene,
Add one or more of hydrocarbon solvents such as xylene, Solbetsuso 100 and Solbetsuso 150, ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, and ketone solvents such as MEK and MIBK, and use a conventional dispersion machine such as a roll mill dispersion machine. , ball mill dispersion machine, sand grind mill dispersion machine, planetary mixer,
Manufactured using a high-speed dispersion machine, etc. The coating composition thus obtained exhibits extremely good pigment dispersibility, excellent stability during storage, and excellent compatibility with various resins and solvents, making it extremely useful as a coating composition. The present invention will be explained below with reference to typical production examples and examples of the dispersing resin used in the present invention. By weight unless otherwise specified. Synthesis Example 1 (Branched resin incorporating a carboxyl group-containing acrylic prepolymer and a carboxyl group-containing alkyd resin) 24 parts of xylene and butyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a dropping roller, a cooling tube, a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a stirring blade. Pour 200 parts and raise the temperature to 130℃. 45 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 336 parts of methyl methacrylate, 60 parts of n-butyl acrylate,
A solution of 127 parts of styrene monomer, 3 parts of acrylic acid, and 10.8 parts of azobisisobutyronitrile is charged into a dropping funnel. The contents of the dropping funnel were added dropwise at a constant rate over 3 hours at 130°C under a nitrogen atmosphere. 30 minutes after completion of dripping
Hold at 130 °C for minutes. Next, a solution of 1.2 parts of azobisisobutyronitrile and 176 parts of xylene is charged into the dropping funnel. This is added dropwise at a uniform rate over 30 minutes. 1 hour after completion of dripping 130
The polymerization was completed by maintaining the temperature at ℃. dena call here
EX-411 13 parts, Furmin DMC 1.11 parts, and in-house alkyd resin α (Mn8500, Mw30000, acid value
0.2mgKOH/g solid content, OH value 55mgKOH/g solid content, heating residue 60%) 162 parts was prepared and heated for 9 hours at 130°C.
to hold. Then 115 parts of xylene, 115 parts of butyl acetate
The reaction was completed. After cooling, the contents were taken out to obtain a branched acrylic resin A incorporating an alkyd resin. The characteristics of the obtained resin are shown in Table-1. Synthesis Example 2 (Branched resin incorporating carboxyl-terminated acrylic prepolymer and carboxyl-containing alkyd resin) 24 parts of xylene was added to butyl acetate in a reaction vessel equipped with a dropping funnel, a cooling tube, a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a stirring blade. Prepare 200 parts and raise the temperature to 130℃. 45 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 336 parts of methyl methacrylate, 60 parts of n-butyl acrylate,
127 parts of styrene monomer, 6.5 parts of thioglycolic acid
A solution of 2.7 parts of azobisisobutyronitrile is charged into the dropping funnel. The contents of the dropping funnel were added dropwise at a constant rate over 3 hours at 130°C under a nitrogen atmosphere. After finishing dropping, keep at 130℃ for 30 minutes. Next, a solution of 0.3 parts of azobisisobutyronitrile and 176 parts of xylene is charged into the dropping funnel. This is added dropwise at a uniform rate over 30 minutes. After the dropwise addition was completed, the temperature was maintained at 130°C for 1 hour to complete the polymerization. Denacol EX-411 28 parts here, Fuamin
Add 1.11 parts of DMC and 275 parts of in-house alkyd resin α, and keep at 130°C for 9 hours. Then xylene
130 parts and 130 parts of butyl acetate were added to complete the reaction. After cooling, the contents were taken out to obtain a branched acrylic resin B. The characteristics of the obtained resin are shown in Table-1. Synthesis Example 3 (Acid-added branched resin) After cooling, 865 parts of the branched resin A synthesized by the method of Synthesis Example 1, 9.1 parts of phthalic anhydride, and 0.0 parts of DBTO were placed in a reaction vessel equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, and a stirring blade. Pour 44 parts of the solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) into a Kolben and raise the temperature to 130°C. After the temperature was raised, the temperature was maintained at 130° C. for 1 hour to complete the addition reaction, and acid addition branched resin C was obtained. The special numbers of C are shown in Table-2. Synthesis Example 4 (Acid-added branched resin) A phthalic anhydride-added branched resin was synthesized using the same method as in Synthesis Example 3 using the formulation shown in Table 2. Synthesis Example 5 (Base addition branched resin) 33 parts of xylene and 156 parts of butyl acetate are charged into a reaction vessel equipped with a dropping funnel, a cooling tube, a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a stirring blade, and the temperature is raised to 130°C. 45 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 336 parts of methyl methacrylate, 60 parts of n-butyl acrylate,
127 parts of styrene monomer, 11.5 parts of N,N dimethylaminoethyl methacrylate, thioglycolic acid
A solution of 6.5 parts of azobisisobutyronitrile and 2.7 parts of azobisisobutyronitrile is charged into the dropping funnel. The contents of the dropping funnel were dropped at a uniform rate over 3 hours at 130°C under a nitrogen atmosphere. After completion of dropping, keep at 130°C for 30 minutes. Then 0.3 part of azobisisobutyronitrile,
Charge a solution of 123 parts of xylene to the dropping funnel. This is added dropwise at a uniform rate over 30 minutes. 1 hour after completion of dripping
Hold at 130℃. Next, a solution of 17 parts of Denacol EX-411 (manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.) and 1.44 parts of Furmin DMC was charged and kept at 130°C for 7 hours to complete the addition reaction, and then 144 parts of xylene and 144 parts of butyl acetate were added and cooled. A base-added branched resin E was obtained. The special values of E are shown in Table-3. Synthesis Example 6 (Acid/Base Addition Branched Resin) 665 parts of base addition branched resin E synthesized by the method of Synthesis Example 5, 9.1 parts of phthalic anhydride in a reaction vessel equipped with a cooling tube, nitrogen introduction tube, thermometer, and stirring blade. Department, DBTO
(manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Pour 0.44 parts of the solution into a Kolben and raise the temperature to 130°C. After raising the temperature, it was maintained at 130°C for 1 hour to complete the addition reaction. The special properties of the acid/base addition branched resin F are shown in Table 4. Example 1 Patent filed by the present inventors in 1982-
2181273 showed a method for synthesizing a branched acrylic resin, and according to this method, the in-house alkyd resin α (carboxyl group-containing alkyd resin) was removed from the formulation shown in Synthesis Example 2 of this patent to create a branched acrylic resin β.
was synthesized. In order to investigate the compatibility between the in-house alkyd resin α and the branched resins (β, A, and B), we mixed the two resins well and applied a solution to a transparent glass plate using a 7 mil film applicator (Taiyu Kikai Co., Ltd.). Co., Ltd.) was used to prepare the resin film.
Next, after drying in a jet oven at 140°C for 1 hour, the resin film was evaluated after being cooled to room temperature. The evaluation results are shown in Table-5. From this result, it was observed that compatibility can be improved by introducing some alkyd resin molecules that cause problems in compatibility into a branched acrylic resin and configuring new molecules. Example 2 Patent filed by the present inventors in 1982-
2181273 shows a method for synthesizing an acid-added branched acrylic resin. After removing the in-house alkyd resin α from the formulation shown in Synthesis Example 2 of this patent according to this method, the acid-added branched acrylic resin was synthesized by adding an acid. Resin γ was synthesized. In-house alkyd resin α (carboxyl group-containing alkyd resin) and acid addition branched resin (γ, C and D)
The method of Example 1 was followed to examine the compatibility of . The evaluation results are shown in Table-6. From this result, it was observed that compatibility can be improved by introducing some alkyd resin molecules that cause problems in compatibility into a branched acrylic resin and configuring new molecules. Example 3 Branched resins B and D obtained in Synthesis Examples 2 and 4
Each pigment was dispersed using a paint shaker (Red Devil Co., Ltd.) according to the dispersion formulation shown in Table 7, and the specular gloss (Murakami gloss meter GM-26D model) of the dispersed product was measured. Further, the viscosity of each of the obtained dispersion pastes was measured using a cone-plate viscometer (E-type viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.), and the results shown in Table 7 were obtained.
From these results, it is observed that when an acid-added branched resin is used, the viscosity of the dispersed paste becomes about 1/3 of that of a branched resin that has almost no acid, in the case of phthalocyanine blue. In addition, the gloss is about 30% in the case of phthalocyanine blue.
It is observed that it is increasing.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 評価基準:○…透明、ちぢみなし
×…白濁、ちぢみ
[Table] Evaluation criteria: ○...Transparent, no shrinkage
×…Cloudy, shrinkage

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 式 (式中Rはn+m価の脂肪族、脂環族、芳香族あ
るいは複素環式炭化水素残基;Xは重量平均分子
量1000〜100000、ガラス転移温度−20℃〜100℃
のアクリルプレポリマー鎖;Yはポリエステル、
アルキド、ポリエーテル、ポリウレタンまたはエ
ポキシ樹脂のプレポリマー鎖;mとnは各々m+
nが2〜6となる実数) で表わされる骨格構造を有し、重量平均分子量
(ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフイ測定、
ポリスチレン換算)2000〜200000、ガラス転移温
度−20℃〜100℃の分岐型樹脂と、アクリル樹脂、
ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリエーテル
樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂からなる
群より選ばれる少なくとも1種の塗料用基体樹脂
とからなる塗料用樹脂組成物。
[Claims] 1 formula (In the formula, R is an n+m-valent aliphatic, alicyclic, aromatic, or heterocyclic hydrocarbon residue;
acrylic prepolymer chain; Y is polyester;
Prepolymer chains of alkyd, polyether, polyurethane or epoxy resin; m and n are each m+
n is a real number from 2 to 6), and has a weight average molecular weight (gel permeation chromatography measurement,
Polystyrene equivalent) 2000 to 200000, branched resin with a glass transition temperature of -20℃ to 100℃, acrylic resin,
A resin composition for paints comprising at least one base resin for paints selected from the group consisting of polyester resins, alkyd resins, polyether resins, polyurethane resins, and epoxy resins.
JP22956584A 1984-10-30 1984-10-30 Branched resin, its production and coating composition Granted JPS61106627A (en)

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