JPH0465871B2 - - Google Patents
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- JPH0465871B2 JPH0465871B2 JP24415583A JP24415583A JPH0465871B2 JP H0465871 B2 JPH0465871 B2 JP H0465871B2 JP 24415583 A JP24415583 A JP 24415583A JP 24415583 A JP24415583 A JP 24415583A JP H0465871 B2 JPH0465871 B2 JP H0465871B2
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Description
本発明は新規な水性エアゾール塗料に関する。
更に詳しくは、弱燃性であり且つ消防法上の危険
物に該当しない新規な水性エアゾール塗料に関す
る。
一般に、溶剤型エアゾール塗料は、ビヒクル成
分としての天然樹脂や合成樹脂を溶剤に溶解し、
これに噴射剤を配合すると共に、顔料や添加剤を
添加し、これらをスプレー容器に収容して成る
が、樹脂を溶解させるためにトルエン、酢酸エチ
ル、メチルエチルケトン等の有機溶剤を多量に使
用している。しかしながら、これらの溶剤は極め
て可燃性が強く、火炎長、爆発限界ともに強燃性
(通産省告示557号による)であり、取り扱いが危
険なばかりでなく、人体に有害なものが多く、製
造に際してしばしば公害発生源になる等、溶剤型
エアゾール塗料はその取り扱い及び使用上多くの
欠点を有するものであつた。また、なかには、溶
剤としてトリクレン、パークレン等の塩素系溶剤
を使用し、噴射剤としてフロン等を用いて、弱燃
性以下としたエアゾール塗料もあるが、これら
は、溶剤、噴射剤ともに有毒であつたり、オゾン
破壊等の問題を有するものであり、弱燃性エアゾ
ール塗料としては不十分なものであつた。
この様な点に着目して、従来、エアゾール塗料
を弱燃性もしくは不燃性化するためにビヒクルと
して水性樹脂を使用する試みが種々なされてい
る。例えば、特開昭54−31445,54−32540,54−
32541,54−33545,54−33546等にみられる様に、
種々の水性エアゾール塗料が検討されてきた。し
かしながら、これらに使用検討されているビヒク
ルは、例えば水可溶性噴射剤と接触することによ
り増粘する様なエマルジヨン樹脂又は水分散型樹
脂であつたり、或いは水溶性アクリル樹脂、アル
キツド樹脂、変性アルキツド樹脂、メラミン変性
アルキツド樹脂、アミノ樹脂や乳化重合された酢
酸ビニルエマルジヨン、アクリルエマルジヨン等
であり、各々に欠点を有している。例えば水可溶
性噴射剤と接触することにより増粘する様なエマ
ルジヨン樹脂又は水分散型樹脂の場合、樹脂組成
は使用溶剤が極めて限定される上に、樹脂と溶剤
との比によつても塗料粘度が容易に変化するため
に、極めて限られた範囲の塗料配合でしか良好な
結果が得られない等の欠点を有している。また、
水溶性のアクリル樹脂、変性アルキツド樹脂、メ
ラミン変性アルキツド樹脂やアミノ樹脂等は、塗
料を弱燃性とするためには、希釈剤としての水の
量を増やさなければならないが、そうすると霧化
不良のために塗膜の発泡によるピンホール、タレ
等が生じ易く、好ましくない。また、乳化重合さ
れた酢酸ビニルエマルジヨンやアクリルエマルジ
ヨン等は、保存時に容器内で沈降、ゲル化、増粘
等を起し易く、また塗装直後における発泡性が著
しい等の欠点を有する。このため、このような水
溶性樹脂や乳化重合によるエマルジヨンを使用す
る場合は、希釈剤として使用する混合溶剤は、極
めて限られた組成のものしか使用することができ
ず、それに伴い樹脂の組成も限定される傾向があ
り、このため広範囲の樹脂組成、塗料配合組成に
適応し、実用上有用な弱燃性エアゾール塗料を製
造することは極めて困難であつた。
本発明者等は、この様な問題を解決すべく鋭意
研究を行つた結果、重量組成で、ビヒクル成分と
してのアクリル樹脂水性分散物5〜30%と溶剤と
しての水30%以下及び水溶性有機溶剤40%以下と
噴射剤30〜70%とからなる成分を100とし、これ
に顔料を0.1〜25%配合してなる水性エアゾール
塗料において、該アクリル樹脂水性分散物が、1
〜15重量%の、分子中に1個の重合性ビニル基を
有し且つ末端基がH又はC1〜4のアルキル基である
分子量1500乃至15000のポリオキシエチレン鎖を
有する親水性モノマーAと、99〜85重量%の、他
の重合性ビニルモノマーとを水溶性有機溶剤溶液
中で重合させて得られる樹脂溶液を、水中に分散
させることによつて形成されるものであることを
特徴とする新規な水性エアゾール塗料を、ここに
提供する。
本発明に使用されるアクリル樹脂水性分散物
は、通常用いられる乳化剤や保護コロイドを使用
せず、溶液重合により重合されたポリマーを水溶
性溶剤と新水基の働きにより水中に安定な分散さ
せた水分散物である。本発明により得られたアク
リル樹脂水性分散物を用いた水性エアゾール塗料
は、水溶性樹脂の欠点、すなわち、希釈剤として
の水の量を増した場合の霧化不良のための塗膜の
発泡によるピンホール、タレ等の問題がなく、ま
た乳化重合された酢酸ビニルエマルジヨンやアク
リルエマルジヨン等を用いた場合の保存時におけ
る容器内での沈降、ゲル化、増粘等の発生、或い
は塗装直後における発泡等の発生も改良され、且
つ広範囲のモノマー組成及び溶剤組成を適用で
き、実用上極めて有利である。
本発明に使用されるアクリル樹脂水性分散物
は、分子中に1個の重合性ビニル基を有し、且つ
末端基がH又はC1〜4のアルキル基である分子量
1500乃至15000のポリオキシエチレン鎖を有する
親水性モノマーAと他の重合性ビニルモノマーと
を、前者1〜15重量%後者99〜85重量%の割合
で、水溶性有機溶剤溶液中で重合させ、次いで水
中に分散させることにより得られる。
分子中に1個の重合性ビニル基を有し且つ末端
基がH又はC1〜4のアルキル基である分子量1500乃
至15000のポリオキシエチレン鎖を有する親水性
モノマーAとしては、例えば、β−ヒドロキシエ
チルアクリレート、β−ヒドロキシプロピルアク
リレート、β−ヒドロキシエチルメタアクリレー
トの様なヒドロキシ基を含むビニルモノマーにエ
チレンオキシドを付加して製造されるポリオキシ
エチレン鎖の分子量が1500乃至15000である化合
物;分子量1500乃至15000の一方の末端基がH又
はC1〜4のアルキル基で他方の末端基がヒドロキシ
基であるポリオキシエチレングリコールをアクリ
ル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、桂皮酸の様
なビニル基含有カルボン酸モノマーとエステル化
反応させることにより製造される化合物;上記ポ
リオキシエチレングリコールをアクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、ア
クリル酸プロピル、アクリル酸ブチルの様なビニ
ル基含有エステル型モノマーとエステル交換反応
させることによつて製造される化合物など、が挙
げられる。
この様にして得られた分子中に1個のビニル基
を有し且つ末端基がH又はC1〜4のアルキル基であ
る分子量1500乃至15000のポリオキシエチレン鎖
を有する親水性モノマーAにおいて、該ポリオキ
シエチレン部分の分子量1500乃至15000は重要で
ある。ポリオキシエチレン部分の分子量が1500未
満である場合には、共重合して得られるアクリル
樹脂溶液の水分散化した十分な効果が認められ
ず、また、ポリオキシエチレン部分の分子量が
15000を越える場合には、モノマーの単位分子量
当りの共重合し得るビニル基が極めて少なくな
り、この場合も共重合して得られるアクリル樹脂
溶液の水分散化効果が著しく低下する。上記親水
性モノマーのポリオキシエチレン部分の分子量は
好ましくは2000乃至10000更に好ましくは3000乃
至8000である。
また、上記親水性モノマーAの使用量は、共重
合する他の重合性モノマー99〜85重量%に対して
1〜15重量%とされる。親水性モノマーAの使用
量が1重量%未満である場合には、得られるアク
リル樹脂溶液の水分散化効果が十分でなく、この
ため安定な水分散物を得ることが困難となる。
また、15重量%を越えて親水性モノマーAを使
用しても、得られるアクリル樹脂溶液の水分散化
力がもはや余り増大しないので不経済であり、し
かも、得られるポリマーの耐水性等が低下する。
親水性モノマーAの特に好ましい使用量は、共重
合する他の重合性モノマー98〜90重量%に対して
2乃至10重量%である。
親水性モノマーAと共重合される他の重合性ビ
ニルモノマーとしては、エチレン性不飽和単量体
が挙げられる。例えば、(メタ)アクリル酸メチ
ル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル
酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メ
タ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)
アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)ア
クリル酸2−ヒドロキシ−3−クロロプロピル、
(メタ)アクリル酸グリシジルエーテル等のアク
リル酸エステル類及びメタクリル酸エステル類;
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のα−
もしくはβ−不飽和カルボン酸類もしくはその塩
類、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メ
チルアクリルアミド、N−メチロールアクリルア
ミド等のα−もしくはβ−不飽和アミド類;アク
リロニトリル、メタクリロニトリル等の不飽和ニ
トリル類が挙げられる。また、塗膜の耐候性、耐
水性、黄変性等に影響を与えない範囲内で、塩化
ビニル、塩化ビニリデン、各種撥水撥油剤等に用
いられる含弗素モノマー等のハロゲン化ビニル
類;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトル
エン等のスチレン誘導体類;酢酸ビニル、プロピ
オン酸ビニル等のビニルエステル類;α−オレフ
イン、ブタジエン等の共役ジエン類;無水マレイ
ン酸類、マレイン酸エステル類、エチレン等も共
重合させることができる。更には、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチル
メタクリレート等のカチオン性モノマー類も挙げ
られる。本発明では、親水性モノマーAは、これ
らの一種又は2種以上と共重合される。
親水性モノマーAと他の重合性ビニルモノマー
との共重合は、水溶性有機溶剤溶液中で行われ、
アクリル共重合体樹脂溶液がつくられる。使用さ
れる水溶性有機溶剤としては、例えば、イソプロ
ピルアルコール、n−プロポキシプロパノール、
ジアセトンアルコール、イソブチルアルコール、
n−ブチルアルコールの様なアルコール類;プロ
ピレングリコールモノメチルエーテル、メチルセ
ロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコー
ルモノイソプロピルエーテル、ブチルセロソル
ブ、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、
ジオキサンの様なエーテルアルコール及びエーテ
ル類等が挙げられる。上記の水溶性有機溶剤の使
用量は、特に限定されるものではないが、通常、
共重合すべきビニルモノマー100重量部当り10乃
至100重量部の範囲で使用される。アクリル共重
合体樹脂溶液を得るに際しては、いずれの場合
も、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、ジ−
tert−ブチルパーオキサイド、tert−ブチルパー
ベンゾエート、tert−ブチルパーオクトエートア
セチルパーオキサイドなどの如き有機過酸化物
系、或いは、2,2′−アゾビスイソブチロニトリ
ル、2,2′−アゾビスバレロニトリルなどの如き
ニトリレル系等のいわゆるラジカル開始剤を用い
ることができる。アクリル共重合体樹脂溶液の作
成方法は特に限定されるものではなく、ポリオキ
シエチレン部分の分子量が1500乃至15000である
親水性モノマーAを含む水溶性有機溶剤溶液を加
熱攪拌しながら、ラジカル開始剤及び共重合すべ
きモノマーを滴下しても良いし、水溶性有機溶剤
を加熱攪拌しながらラジカル開始剤と親水性モノ
マーAを溶解させた共重合すべきモノマーを滴下
しても良いし、水溶性有機溶剤とラジカル開始剤
と共重合すべきモノマーと親水性モノマーAと同
時に併行滴下しても良いし、水溶性有機溶剤中で
共重合すべきモノマーをラジカル開始剤で重合さ
せた後半に親水性モノマーAを加えてクツキング
しても良い。
本発明に使用されるアクリル樹脂水性分散物
は、前記のようにしてつくられたアクリル共重合
体樹脂溶液と水とを混合することにより作成され
る。アクリル共重合樹脂溶液の水への分散化は、
水中に攪拌しながら樹脂溶液を徐々に添加して分
散させる方法及び逆にアクリル共重合体樹脂溶液
に水を徐々に添加して転相乳化させる方法のいず
れでも可能である。一般には、アクリル共重合体
樹脂溶液を約50〜100℃に加温し、よく攪拌しな
がら水を徐々に滴下して転相乳化させる方法が、
微細な粒径を有する安定なアクリル樹脂水性分散
物が得られ易いので、好ましくい方法である。
本発明に使用されるアクリル樹脂水性分散物
は、20〜60重量%好ましくは30〜50重量%の不揮
発分濃度及び3000以下の粘度(cps)を有する。
アクリル樹脂水性分散物の酸成分は、必要に応
じ、その一部又は全部をアンモニア、モルホリン
等の揮発性アルカリで中和することも可能であ
る。中和は、水分散物の製造中に加える水にアル
カリを溶かしこんでおくことによつて、或いは、
水分散物の製造後にアルカリを添加することによ
つて行なわれる。
本発明の水性エアゾール塗料は、かくして得ら
れたアクリル樹脂水性分散物5〜30重量%、水30
重量%以下、水溶性有機溶剤40%以下及び噴射剤
30〜70%から成る成分を100とし、これに顔料を
0.1〜25重量%配合することにより作成される。
水性エアゾール塗料の希釈溶剤としての上記水溶
性有機溶剤としては、メタノール、エタノール、
ブタノール、プロパノール、イソプロパノール等
のアルコール類;アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;酢酸
メチル、酢酸エチル等のエステル類;メチルセロ
ソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、
メチルセロソルブアセテート等のエーテル類の単
独又は混合物が挙げられる。
上記噴射剤は、常温で気体であつて、スプレー
適正や安定性等の性質を満足し、且つ前記アクリ
ル樹脂水性分散物や希釈溶剤との相溶性が良好な
ものが選ばれる。その代表例は、トリクロロモノ
フルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタン、
ジクロロフルオロエタン等のハロゲン化炭化水素
である。その他に、エアゾール塗料噴射時に前記
のアクリル樹脂水性分散物や希釈溶剤と組み合わ
せられたときに弱燃性を保持し得る量で、ジメチ
ルエーテル、石油液化ガス(LPG)、ジメチルエ
ーテルと石油液化ガスとの混合物なども使用する
ことができる。水性エアゾール塗料の品質の安定
性、長期保存性の諸物性を向上させる目的で、艶
消剤、沈澱防止剤、泡消剤、タレ防止剤、防錆剤
等の公知の添加剤を配合することも可能である。
本発明の水性エアゾール塗料においては、アク
リル樹脂水性分散物、水、水溶性有機溶剤及び噴
射剤の組成割合は、水性エアゾール塗料として要
求される性質、即ち、前記ミスト形成性、良好な
スプレー適性、噴射剤との相溶性などを満足せし
めると共に、水性エアゾール塗料が弱燃性にして
且つ消防法上の危険物に類しないものとするため
に、重量組成で、アクリル樹脂水性分散物5〜30
%、水30%以下、水溶性有機溶剤40%以下、噴射
剤30〜70%でなければならない。特に好ましい範
囲は、アクリル樹脂水性分散物10〜25%、水5〜
20%、水溶性有機溶剤5〜35%、噴射剤40〜60%
である。水の添加量が30%を越える場合は、噴射
された塗膜の乾燥速度が遅いばかりでなく、スプ
レー容器の腐蝕を促進するため好ましくない。水
溶性有機溶剤の添加量が40%を越える場合は、塗
料噴射時において消防法上の危険物となり、本発
明の目的とする弱燃性のエアゾール塗料が得られ
ないので好ましくない。
着色顔料の添加量は、白色系顔料、黄色系顔
料、青色系顔料など顔料の種類により異なるが、
上記組成を100として、重量で0.1〜25%、好まし
くは1〜10%の範囲で任意に配合することができ
る。
次に、本発明を具体的に説明するために実施例
を掲げるが、本発明はこれら実施例のみに限定さ
れるものではない。尚、各例における部及びパー
セントは、いずれも重量基準である。
合成例 1
攪拌機、温度計、還流冷却器、滴下ロート及び
不活性ガス導入口を備えた2のフラスコに、溶
剤としてのエチルセロソルブ300部及び末端基が
メトキシ基でポリオキシエチレン部分の分子量が
6000であるメタクリル酸メチルエステル誘導体35
部を仕込み、窒素ガス気流中で130℃まで昇温す
る。別に、ビニルモノマーとしてメタルアクリレ
ート476部、ブチルアクリレート210部及びメタア
クリル酸14部をあらかじめ秤量混合しておき、同
じくターシヤリ・ブチルハトドロパーオキサイド
14部を秤量し、各々別の滴下口より注入して、3
時間にわたつて均一に滴下重合させる。滴下終了
後、更に130℃にて6時間保持し重合を完了させ
る。得られた溶液を80℃まで冷却し、同温度にて
水615部を約2時間を要して滴下する。次いで25
℃まで冷却することにより、わずかに青味を帯び
た均一なアクリル樹脂水性分散物が得られた。こ
のアクリル樹脂水性分散物を5%アンモニア水で
アルカリ性に調整した。この分散物は不揮発分
45.1%、粘度1150cpsPH8.2で、平均粒子径0.2μ以
下であつた。
合成例 2〜6
使用する溶剤、ポリオキシエチレン部分の分子
量が1500乃至15000である分子中に1個のビニル
基を含有する親水性モノマーAの種類及び使用量
並びに共重合させる重合性ビニルモノマーの種類
及び量を変化させたこと以外は、合成例1を繰り
返えした。
結果は、表1の通りであつた。
The present invention relates to a new aqueous aerosol coating.
More specifically, the present invention relates to a new water-based aerosol paint that is mildly flammable and does not fall under the category of hazardous materials under the Fire Service Act. In general, solvent-based aerosol paints dissolve natural or synthetic resins as vehicle components in a solvent.
A propellant is mixed with this, pigments and additives are added, and these are placed in a spray container, but a large amount of organic solvents such as toluene, ethyl acetate, and methyl ethyl ketone are used to dissolve the resin. There is. However, these solvents are extremely flammable, with both flame length and explosive limit (according to Ministry of International Trade and Industry Notification No. 557), making them not only dangerous to handle, but also harmful to the human body, and are often used during manufacturing. Solvent-based aerosol paints have had many drawbacks in handling and use, such as being a source of pollution. In addition, there are some aerosol paints that use chlorinated solvents such as trichloride and perchlorene as solvents and fluorocarbons as propellants to make them less flammable, but both the solvent and propellant are toxic. However, it has problems such as ozone destruction and ozone destruction, and is therefore unsatisfactory as a low-flammability aerosol paint. Focusing on these points, various attempts have been made to use water-based resins as vehicles in order to make aerosol paints less flammable or non-flammable. For example, JP 54-31445, 54-32540, 54-
As seen in 32541, 54-33545, 54-33546, etc.
Various water-based aerosol paints have been considered. However, the vehicles considered for use in these applications are, for example, emulsion resins or water-dispersed resins that thicken upon contact with water-soluble propellants, or water-soluble acrylic resins, alkyd resins, and modified alkyd resins. , melamine-modified alkyd resins, amino resins, emulsion-polymerized vinyl acetate emulsions, acrylic emulsions, etc., each of which has its own drawbacks. For example, in the case of emulsion resins or water-dispersed resins that thicken when they come into contact with water-soluble propellants, the resin composition is extremely limited in the solvents that can be used, and the paint viscosity also depends on the ratio of resin and solvent. It has the disadvantage that good results can only be obtained with a very limited range of paint formulations because the paint composition changes easily. Also,
For water-soluble acrylic resins, modified alkyd resins, melamine modified alkyd resins, amino resins, etc., in order to make the paint less flammable, it is necessary to increase the amount of water as a diluent, but this may result in poor atomization. Therefore, pinholes, sagging, etc. are likely to occur due to foaming of the coating film, which is undesirable. In addition, emulsion-polymerized vinyl acetate emulsions, acrylic emulsions, and the like tend to settle, gel, thicken, etc. in containers during storage, and have drawbacks such as significant foaming immediately after coating. For this reason, when using such water-soluble resins or emulsions produced by emulsion polymerization, the mixed solvent used as a diluent can only have a very limited composition, and the composition of the resin also changes accordingly. Therefore, it has been extremely difficult to produce a practically useful low-flammability aerosol paint that is applicable to a wide range of resin compositions and paint compositions. The present inventors conducted intensive research to solve these problems, and found that the composition by weight is 5 to 30% of an aqueous acrylic dispersion as a vehicle component, 30% or less of water as a solvent, and a water-soluble organic In an aqueous aerosol paint comprising a component consisting of 40% or less of a solvent and 30 to 70% of a propellant as 100, and a pigment of 0.1 to 25%, the acrylic resin aqueous dispersion contains 1
~15% by weight of a hydrophilic monomer A having a polyoxyethylene chain having a molecular weight of 1,500 to 15,000 and having one polymerizable vinyl group in the molecule and whose terminal group is H or a C 1-4 alkyl group. , characterized in that it is formed by dispersing in water a resin solution obtained by polymerizing 99 to 85% by weight of other polymerizable vinyl monomers in a water-soluble organic solvent solution. Provided herein is a novel water-based aerosol paint that does the following: The aqueous acrylic resin dispersion used in the present invention does not use commonly used emulsifiers or protective colloids, but is made by stably dispersing polymers polymerized by solution polymerization in water through the action of water-soluble solvents and new water groups. It is an aqueous dispersion. The aqueous aerosol paint using the aqueous acrylic resin dispersion obtained according to the present invention has disadvantages of water-soluble resins, namely, foaming of the coating film due to poor atomization when the amount of water as a diluent is increased. There are no problems such as pinholes or dripping, and when using emulsion-polymerized vinyl acetate emulsion or acrylic emulsion, sedimentation, gelation, thickening, etc. may occur in the container during storage, or immediately after painting. The occurrence of foaming and the like is also improved, and a wide range of monomer compositions and solvent compositions can be applied, which is extremely advantageous in practice. The aqueous acrylic resin dispersion used in the present invention has a molecular weight in which the molecule has one polymerizable vinyl group and the terminal group is H or a C 1-4 alkyl group.
A hydrophilic monomer A having a polyoxyethylene chain of 1500 to 15000 and another polymerizable vinyl monomer are polymerized in a water-soluble organic solvent solution at a ratio of 1 to 15% by weight of the former and 99 to 85% by weight of the latter, It is then obtained by dispersing it in water. Examples of the hydrophilic monomer A having a polyoxyethylene chain having a molecular weight of 1500 to 15000 and having one polymerizable vinyl group in the molecule and a terminal group being H or a C1-4 alkyl group include, for example, β- A compound whose polyoxyethylene chain has a molecular weight of 1500 to 15000, produced by adding ethylene oxide to a vinyl monomer containing a hydroxy group such as hydroxyethyl acrylate, β-hydroxypropyl acrylate, and β-hydroxyethyl methacrylate; molecular weight 1500 -15,000 polyoxyethylene glycol in which one end group is H or a C 1-4 alkyl group and the other end group is a hydroxy group containing vinyl groups such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, and cinnamic acid. A compound produced by esterification reaction with a carboxylic acid monomer; the above polyoxyethylene glycol is combined with a vinyl group-containing ester monomer such as methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, propyl acrylate, or butyl acrylate. Examples include compounds produced by transesterification. In the thus obtained hydrophilic monomer A having a polyoxyethylene chain having a molecular weight of 1500 to 15000 and having one vinyl group in the molecule and the terminal group being H or a C 1-4 alkyl group, The molecular weight of the polyoxyethylene moiety is from 1,500 to 15,000. If the molecular weight of the polyoxyethylene part is less than 1500, sufficient effect of water dispersion of the acrylic resin solution obtained by copolymerization will not be observed, and if the molecular weight of the polyoxyethylene part is less than 1500,
When it exceeds 15,000, the number of vinyl groups that can be copolymerized per unit molecular weight of the monomer becomes extremely small, and in this case also, the water dispersion effect of the acrylic resin solution obtained by copolymerization is significantly reduced. The molecular weight of the polyoxyethylene portion of the hydrophilic monomer is preferably 2,000 to 10,000, more preferably 3,000 to 8,000. The amount of the hydrophilic monomer A used is 1 to 15% by weight based on 99 to 85% by weight of other polymerizable monomers to be copolymerized. If the amount of hydrophilic monomer A used is less than 1% by weight, the resulting acrylic resin solution will not have a sufficient water dispersion effect, making it difficult to obtain a stable aqueous dispersion. Furthermore, even if the amount of hydrophilic monomer A exceeds 15% by weight, it is uneconomical because the water dispersing power of the resulting acrylic resin solution no longer increases significantly, and moreover, the water resistance etc. of the resulting polymer decreases. do.
A particularly preferred amount of hydrophilic monomer A is 2 to 10% by weight based on 98 to 90% by weight of other polymerizable monomers to be copolymerized. Other polymerizable vinyl monomers copolymerized with the hydrophilic monomer A include ethylenically unsaturated monomers. For example, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, (meth)acrylate.
2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-chloropropyl (meth)acrylate,
Acrylic acid esters and methacrylic acid esters such as (meth)acrylic acid glycidyl ether;
α- such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, etc.
or β-unsaturated carboxylic acids or salts thereof; α- or β-unsaturated amides such as acrylamide, methacrylamide, N-methylacrylamide, N-methylolacrylamide; unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; It will be done. In addition, vinyl chloride, vinylidene chloride, halogenated vinyl such as fluorine-containing monomers used in various water and oil repellents, etc.; styrene, Styrene derivatives such as α-methylstyrene and vinyltoluene; Vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; Conjugated dienes such as α-olefin and butadiene; Copolymerization of maleic anhydride, maleic esters, and ethylene, etc. can be done. Further examples include cationic monomers such as dimethylaminoethyl methacrylate and diethylaminoethyl methacrylate. In the present invention, hydrophilic monomer A is copolymerized with one or more of these. Copolymerization of hydrophilic monomer A and other polymerizable vinyl monomers is carried out in a water-soluble organic solvent solution,
An acrylic copolymer resin solution is created. Examples of the water-soluble organic solvent used include isopropyl alcohol, n-propoxypropanol,
diacetone alcohol, isobutyl alcohol,
Alcohols such as n-butyl alcohol; propylene glycol monomethyl ether, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, ethylene glycol monoisopropyl ether, butyl cellosolve, diethylene glycol monomethyl ether,
Examples include ether alcohols and ethers such as dioxane. The amount of the above water-soluble organic solvent used is not particularly limited, but usually
It is used in an amount of 10 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the vinyl monomer to be copolymerized. In any case, when obtaining an acrylic copolymer resin solution, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, di-
Organic peroxides such as tert-butyl peroxide, tert-butyl perbenzoate, tert-butyl peroctoate acetyl peroxide, or 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azo So-called radical initiators such as nitrile-based initiators such as bisvaleronitrile can be used. The method for preparing the acrylic copolymer resin solution is not particularly limited, and a radical initiator is The monomer to be copolymerized may be added dropwise, or the monomer to be copolymerized in which the radical initiator and hydrophilic monomer A are dissolved may be added dropwise while heating and stirring a water-soluble organic solvent. The monomer to be copolymerized with the organic solvent and the radical initiator may be added simultaneously with the hydrophilic monomer A, or the monomer to be copolymerized with the radical initiator may be added dropwise in the latter half of the polymerization with the radical initiator in the water-soluble organic solvent. It is also possible to add monomer A to the mixture. The aqueous acrylic resin dispersion used in the present invention is prepared by mixing the acrylic copolymer resin solution prepared as described above and water. Dispersion of acrylic copolymer resin solution in water is as follows:
Either of the methods of gradually adding and dispersing the resin solution into water while stirring, or conversely, the method of gradually adding water to the acrylic copolymer resin solution and performing phase inversion emulsification are possible. In general, a method of heating an acrylic copolymer resin solution to about 50 to 100°C and gradually adding water dropwise while stirring well to effect phase inversion emulsification is
This is a preferred method because a stable aqueous acrylic resin dispersion having a fine particle size can be easily obtained. The aqueous acrylic resin dispersion used in the present invention has a non-volatile content of 20-60% by weight, preferably 30-50% by weight, and a viscosity (cps) of less than 3000. If necessary, part or all of the acid component of the aqueous acrylic resin dispersion can be neutralized with a volatile alkali such as ammonia or morpholine. Neutralization can be carried out by dissolving an alkali in the water added during the preparation of the aqueous dispersion, or by
This is done by adding an alkali after the preparation of the aqueous dispersion. The aqueous aerosol paint of the present invention contains 5 to 30% by weight of the thus obtained aqueous acrylic resin dispersion and 30% by weight of water.
Weight% or less, water-soluble organic solvent 40% or less and propellant
The component consisting of 30 to 70% is set as 100, and pigment is added to this.
It is created by blending 0.1 to 25% by weight.
Examples of the water-soluble organic solvents used as diluting solvents for water-based aerosol paints include methanol, ethanol,
Alcohols such as butanol, propanol, isopropanol; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone; Esters such as methyl acetate, ethyl acetate; methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve,
Examples include ethers such as methyl cellosolve acetate alone or in mixtures. The above-mentioned propellant is selected from one that is a gas at room temperature, satisfies properties such as spray suitability and stability, and has good compatibility with the acrylic resin aqueous dispersion and diluting solvent. Typical examples are trichloromonofluoromethane, dichloromonofluoromethane,
Halogenated hydrocarbons such as dichlorofluoroethane. In addition, dimethyl ether, liquefied petroleum gas (LPG), a mixture of dimethyl ether and liquefied petroleum gas, in an amount that maintains weak flammability when combined with the aqueous acrylic resin dispersion and diluting solvent during aerosol paint injection. etc. can also be used. In order to improve the quality stability and long-term storage properties of water-based aerosol paints, known additives such as matting agents, anti-settling agents, defoaming agents, anti-sagging agents, and rust preventive agents are added. is also possible. In the aqueous aerosol paint of the present invention, the composition ratio of the acrylic resin aqueous dispersion, water, water-soluble organic solvent, and propellant is determined to meet the properties required for an aqueous aerosol paint, that is, the above-mentioned mist forming property, good sprayability, In order to satisfy the compatibility with the propellant, etc., and to make the water-based aerosol paint weakly flammable and not similar to dangerous substances under the Fire Service Act, the weight composition of the aqueous acrylic resin dispersion is 5 to 30%.
%, water 30% or less, water-soluble organic solvent 40% or less, propellant 30-70%. Particularly preferred ranges are 10 to 25% acrylic resin aqueous dispersion and 5 to 25% water.
20%, water-soluble organic solvent 5-35%, propellant 40-60%
It is. If the amount of water added exceeds 30%, it is not preferable because not only the drying speed of the sprayed coating film is slow, but also corrosion of the spray container is accelerated. If the amount of the water-soluble organic solvent added exceeds 40%, it is not preferable because it becomes a dangerous substance under the Fire Service Act when spraying the paint, and the slightly flammable aerosol paint that is the object of the present invention cannot be obtained. The amount of color pigment added varies depending on the type of pigment, such as white pigment, yellow pigment, blue pigment, etc.
Taking the above composition as 100, it can be blended arbitrarily in a range of 0.1 to 25% by weight, preferably 1 to 10%. Next, Examples will be given to specifically explain the present invention, but the present invention is not limited only to these Examples. Note that all parts and percentages in each example are based on weight. Synthesis Example 1 Into a second flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, a dropping funnel, and an inert gas inlet, 300 parts of ethyl cellosolve as a solvent and 300 parts of ethyl cellosolve with a methoxy terminal group and a polyoxyethylene moiety having a molecular weight of
6000 methacrylic acid methyl ester derivative 35
The temperature was raised to 130°C in a nitrogen gas stream. Separately, 476 parts of metal acrylate, 210 parts of butyl acrylate, and 14 parts of methacrylic acid were weighed and mixed in advance as vinyl monomers, and tertiary butyl methacrylate was added.
Weigh out 14 parts and inject each from a separate dripping port to make 3 parts.
Polymerize dropwise uniformly over time. After completion of the dropwise addition, the temperature was further maintained at 130°C for 6 hours to complete the polymerization. The obtained solution was cooled to 80°C, and 615 parts of water was added dropwise at the same temperature over a period of about 2 hours. then 25
By cooling to .degree. C., a uniform aqueous acrylic resin dispersion with a slight bluish tinge was obtained. This aqueous acrylic resin dispersion was adjusted to be alkaline with 5% aqueous ammonia. This dispersion has a non-volatile content
45.1%, viscosity 1150cpsPH8.2, and average particle size 0.2μ or less. Synthesis Examples 2 to 6 The solvent used, the type and amount of the hydrophilic monomer A containing one vinyl group in the molecule whose polyoxyethylene moiety has a molecular weight of 1500 to 15000, and the polymerizable vinyl monomer to be copolymerized. Synthesis Example 1 was repeated except that the type and amount were varied. The results were as shown in Table 1.
【表】【table】
【表】
比較合成例 1
乳化重合法により得られたアクリル系エマルジ
ヨン重合物との性能比較を行うため、下記組成の
エマルジヨンポリマーを通常の乳化重合方法によ
り作成した。
メチルメタアクリレート 476部
ブチルアクリレート 210
メタアクリル酸 14
ドデシルベンゼンスルフオン酸ソーダ 28
過硫酸アンモニウム 2.1
イオン交換水 1094.8
計 1824.9部
得られたエマルジヨンは、不揮発分40.2%、粘
度215cps、PH3.6の性状を有していた。
比較合成例 2
アクリル系水溶性樹脂との性能比較を行うた
め、通常の方法により溶剤中で下記組成の重合を
行い、次いで中和及び水希釈を行つた。
メチルメタアクリレート 350部
ブチルアクリレート 280
メタアクリル酸 70
ブチルセロソルブ 490
tert−ブチルパーオキシベンゾエート 7
トリエチルアミン 84
イオン交換水 490
計 1771部
得られた水溶性樹脂は、不揮発分40.5%、粘度
23000cps、PHは9.4の性状であつた。
実施例 1〜7及び比較例 1〜4
合成例で得られたアクリル樹脂水性分散物並び
に比較合成例で得られた乳化重合体及び水溶性樹
脂のそれぞれに、水及び水溶性有機溶剤並びに顔
料を添加して均一に混合し、規定の樹脂粘度溶液
とし、スプレー容器に装入し、これに噴射剤を充
填することによつて、表2に掲げる水性エアゾー
ル塗料を調整した。それらの性能を同表に示し
た。
参考例
従来の溶剤型エアゾール塗料として、次の組成
のものについて試験し、結果を表2に併記した。
溶剤型アクリル樹脂 7.6%
CAB樹脂 12.5%
有機混合溶剤 21.9%
可塑剤 0.2%
チタン白 2.7%
噴射剤(LPG) 55.1%
計 100%[Table] Comparative Synthesis Example 1 In order to perform a performance comparison with an acrylic emulsion polymer obtained by emulsion polymerization, an emulsion polymer having the following composition was prepared by a conventional emulsion polymerization method. Methyl methacrylate 476 parts Butyl acrylate 210 Methacrylic acid 14 Sodium dodecylbenzenesulfonate 28 Ammonium persulfate 2.1 Ion exchange water 1094.8 total 1824.9 parts The obtained emulsion has properties of nonvolatile content 40.2%, viscosity 215 cps, and pH 3.6. Was. Comparative Synthesis Example 2 In order to perform a performance comparison with an acrylic water-soluble resin, the following composition was polymerized in a solvent by a conventional method, and then neutralized and diluted with water. Methyl methacrylate 350 parts Butyl acrylate 280 Methacrylic acid 70 Butyl cellosolve 490 Tert-Butyl peroxybenzoate 7 Triethylamine 84 Ion exchange water 490 total 1771 parts The obtained water-soluble resin had a non-volatile content of 40.5% and a viscosity of
Its properties were 23,000 cps and PH of 9.4. Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 Water, a water-soluble organic solvent, and a pigment were added to the acrylic resin aqueous dispersion obtained in the synthesis example and the emulsion polymer and water-soluble resin obtained in the comparative synthesis example, respectively. The aqueous aerosol paints listed in Table 2 were prepared by adding and mixing uniformly to obtain a solution of a specified resin viscosity, charging it into a spray container, and filling it with a propellant. Their performance is shown in the same table. Reference Example Conventional solvent-based aerosol paints having the following composition were tested, and the results are also listed in Table 2. Solvent type acrylic resin 7.6% CAB resin 12.5% Organic mixed solvent 21.9% Plasticizer 0.2% Titanium white 2.7% Propellant (LPG) 55.1% Total 100%
【表】【table】
【表】
実施例1〜7の本発明水性エアゾール塗料は、
いずれも弱燃性であり、そのスプレー適性、発泡
性等の諸特性は溶剤型エアゾール塗料と同等又は
それ以上である。比較例1及び比較例2の様に希
釈(水又は水溶性有機溶剤)が過多のものは、吹
き付け時のダレ止め性及び強燃性の点で好ましく
ない。また、比較例3の様に乳化重合によつて得
られたアクリル樹脂エマルジヨンを使用したもの
は、水溶性有機溶剤の添加により塗料の安定性が
極めて悪くなる上に、吹き付けた際に発泡性が著
しいので、好ましくない。比較例4の様な水溶性
アクリル樹脂を用いて作成されたエアゾール塗料
は、吹き付けた際に塗膜のダレが著しいので、好
ましくない。参考例として示した溶剤型エアゾー
ル塗料は、強燃性であるので、取り扱い上の問題
が多い。
本発明の水性エアゾール塗料は、従来の溶剤型
エアゾール塗料と同等以上の品質を有し且つ取り
扱いが容易な水性エアゾール塗料である。また、
本発明によれば、従来困難であつたような広範囲
の組成割合でアクリル樹脂水性分散体、各種の水
溶性有機溶剤及び水を配合した場合でも、弱燃性
で取り扱い及び使用が比較的安全であつて大量に
貯蔵する際にも特別の施設を要しないという大き
な利点を有する水性エアゾール塗料が提供され
る。[Table] The water-based aerosol paints of the present invention of Examples 1 to 7 are as follows:
All of them are mildly flammable, and their sprayability, foaming properties, and other properties are equivalent to or better than those of solvent-based aerosol paints. Excessive dilution (water or water-soluble organic solvent) as in Comparative Examples 1 and 2 is unfavorable in terms of anti-sag properties and strong flammability during spraying. In addition, when using an acrylic resin emulsion obtained by emulsion polymerization as in Comparative Example 3, the stability of the paint becomes extremely poor due to the addition of a water-soluble organic solvent, and it also has foaming properties when sprayed. This is not desirable as it is significant. Aerosol paints made using water-soluble acrylic resins such as Comparative Example 4 are not preferred because they cause significant sagging of the paint film when sprayed. The solvent-based aerosol paint shown as a reference example is highly flammable and therefore poses many problems in handling. The water-based aerosol paint of the present invention is a water-based aerosol paint that has a quality equal to or higher than that of conventional solvent-based aerosol paints and is easy to handle. Also,
According to the present invention, even when an aqueous acrylic resin dispersion, various water-soluble organic solvents, and water are mixed in a wide range of composition ratios, which was previously difficult, it is relatively safe to handle and use due to its low flammability. A water-based aerosol paint is provided which has the great advantage of not requiring special facilities even when stored in large quantities.
Claims (1)
樹脂水性分散物5〜30%と溶剤としての水30%以
下及び水溶性有機溶剤40%以下と噴射剤30〜70%
とからなる成分を100とし、これに顔料を0.1〜25
%配合してなる水性エアゾール塗料において、該
アクリル樹脂水性分散物が、1〜15重量%の、分
子中に1個の重合性ビニル基を有し且つ末端基が
H又はC1〜4のアルキル基である分子量1500乃至
15000のポリオキシエチレン鎖を有する親水性モ
ノマーAと、99〜85重量%の、他の重合性ビニル
モノマーとを水溶性有機溶剤溶液中で重合させて
得られる樹脂溶液を、水中に分散させることによ
つて形成されるものである、ことを特徴とする新
規な水性エアゾール塗料。1 Weight composition: 5 to 30% of an aqueous acrylic dispersion as a vehicle component, 30% or less of water as a solvent, 40% or less of a water-soluble organic solvent, and 30 to 70% of a propellant.
The component consisting of is 100, and the pigment is 0.1 to 25.
% of the aqueous aerosol paint, the acrylic resin aqueous dispersion contains 1 to 15% by weight of alkyl having one polymerizable vinyl group in the molecule and having H or C 1 to 4 alkyl terminal groups. The molecular weight of the base is 1500~
Dispersing in water a resin solution obtained by polymerizing hydrophilic monomer A having 15,000 polyoxyethylene chains and 99 to 85% by weight of other polymerizable vinyl monomers in a water-soluble organic solvent solution. A novel water-based aerosol paint characterized in that it is formed by.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24415583A JPS60137970A (en) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | Novel aerosol coating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24415583A JPS60137970A (en) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | Novel aerosol coating |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60137970A JPS60137970A (en) | 1985-07-22 |
| JPH0465871B2 true JPH0465871B2 (en) | 1992-10-21 |
Family
ID=17114575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24415583A Granted JPS60137970A (en) | 1983-12-26 | 1983-12-26 | Novel aerosol coating |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60137970A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011219629A (en) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Tsuchiya Co Ltd | Aqueous aerosol coating stock solution and aqueous aerosol coating composition |
| JP5860939B2 (en) * | 2014-09-10 | 2016-02-16 | 株式会社槌屋 | Aqueous aerosol paint stock solution and aqueous aerosol paint composition |
-
1983
- 1983-12-26 JP JP24415583A patent/JPS60137970A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60137970A (en) | 1985-07-22 |
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