JP2000072983A - アクリルシリコーンエマルジョン組成物 - Google Patents
アクリルシリコーンエマルジョン組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】安全性が高く、耐凍結融解性および耐水性に優
れた塗膜性能を有する塗料用エマルジョン樹脂を提供す
る。 【解決手段】重量平均粒子径Ｄｗおよび数平均粒子径Ｄ
ｎがＤｗ／Ｄｎ≧１．２であり、かつＤｗ≦２００ｎｍ
であることを特徴とするアクリルシリコーンエマルジョ
ン組成物。
れた塗膜性能を有する塗料用エマルジョン樹脂を提供す
る。 【解決手段】重量平均粒子径Ｄｗおよび数平均粒子径Ｄ
ｎがＤｗ／Ｄｎ≧１．２であり、かつＤｗ≦２００ｎｍ
であることを特徴とするアクリルシリコーンエマルジョ
ン組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は建材等の塗装に用い
られる塗料用エマルジョン組成物に関し、特に、耐候
性、耐水性、凍結融解性等に優れたアクリルシリコーン
エマルジョンに関するものである。
られる塗料用エマルジョン組成物に関し、特に、耐候
性、耐水性、凍結融解性等に優れたアクリルシリコーン
エマルジョンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】建築、建材の塗料・塗装においては、コ
ンクリート、モルタル、木材等の下地を保護することは
もちろん、塗装により形成される意匠外観、美麗な装飾
外観が長期に渡り変化することなく継続されることが望
まれており、このような観点からアクリルシリコーン樹
脂塗料、フッ素樹脂塗料が通常使用されている。ところ
が、これらは有機溶剤をベースとした塗料であり、環境
保護、省エネルギーの観点から好ましくない。
ンクリート、モルタル、木材等の下地を保護することは
もちろん、塗装により形成される意匠外観、美麗な装飾
外観が長期に渡り変化することなく継続されることが望
まれており、このような観点からアクリルシリコーン樹
脂塗料、フッ素樹脂塗料が通常使用されている。ところ
が、これらは有機溶剤をベースとした塗料であり、環境
保護、省エネルギーの観点から好ましくない。
【０００３】そこで、安全で環境に優しい塗料として、
アクリル樹脂エマルジョン塗料等の水ベースのエマルジ
ョン塗料が開発され使用されている。これら水ベースの
エマルジョン塗料においても、長期間における塗膜の性
能保持に対する要求は厳しくなってきており、耐候性向
上を目的としてアクリル樹脂エマルジョンをシリコーン
化させたアクリルシリコーンエマルジョンが提案されて
いるが、アクリルシリコーンエマルジョンではシリコー
ンを含まないエマルジョンと比べて、冬場の凍結融解条
件下で塗膜にクラックが生じやすいという問題をはじ
め、耐候性、耐水性、耐凍結融解性、耐薬品性、貯蔵安
定性等といった塗料に要求される基本的な性能におい
て、バランスよく優れたものは見出されていない。
アクリル樹脂エマルジョン塗料等の水ベースのエマルジ
ョン塗料が開発され使用されている。これら水ベースの
エマルジョン塗料においても、長期間における塗膜の性
能保持に対する要求は厳しくなってきており、耐候性向
上を目的としてアクリル樹脂エマルジョンをシリコーン
化させたアクリルシリコーンエマルジョンが提案されて
いるが、アクリルシリコーンエマルジョンではシリコー
ンを含まないエマルジョンと比べて、冬場の凍結融解条
件下で塗膜にクラックが生じやすいという問題をはじ
め、耐候性、耐水性、耐凍結融解性、耐薬品性、貯蔵安
定性等といった塗料に要求される基本的な性能におい
て、バランスよく優れたものは見出されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の欠点を改良し、安全性の高いアクリルシリコーンエ
マルジョンであって、塗膜が形成される際にエマルジョ
ン粒子間で十分な融着性が得られるため、特に耐候性、
耐水性、耐凍結融解性が際だって優れた塗膜性能を有す
る塗料用エマルジョン樹脂を提供するものである。
術の欠点を改良し、安全性の高いアクリルシリコーンエ
マルジョンであって、塗膜が形成される際にエマルジョ
ン粒子間で十分な融着性が得られるため、特に耐候性、
耐水性、耐凍結融解性が際だって優れた塗膜性能を有す
る塗料用エマルジョン樹脂を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成からなる。すなわち、重量
平均粒子径Ｄｗおよび数平均粒子径ＤｎがＤｗ／Ｄｎ≧
１．２であり、かつＤｗ≦２００ｎｍであるアクリルシ
リコーンエマルジョン組成物である。
め、本発明は次のような構成からなる。すなわち、重量
平均粒子径Ｄｗおよび数平均粒子径ＤｎがＤｗ／Ｄｎ≧
１．２であり、かつＤｗ≦２００ｎｍであるアクリルシ
リコーンエマルジョン組成物である。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明のアクリルシリコーンエマ
ルジョン組成物は、重量平均粒子径Ｄｗおよび数平均粒
子径ＤｎがＤｗ／Ｄｎ≧１．２であり、かつＤｗ≦２０
０ｎｍであることが必要である。上記範囲からはずれる
と、塗膜の耐水性、耐凍結融解性が低下する。
ルジョン組成物は、重量平均粒子径Ｄｗおよび数平均粒
子径ＤｎがＤｗ／Ｄｎ≧１．２であり、かつＤｗ≦２０
０ｎｍであることが必要である。上記範囲からはずれる
と、塗膜の耐水性、耐凍結融解性が低下する。
【０００７】Ｄｗ／Ｄｎの値を大きくする（１．２以上
とする）ことにより、塗膜形成時に緻密な塗膜を形成さ
せるのに理想的である最密充填に近づく。またＤｗを小
さくすること（２００ｎｍ以下とする）で緻密な塗膜を
作りやすくなる。この結果、本発明により形成された塗
膜は緻密になり、水が入る、または凍結融解性時にはク
ラックが始まると考える粒子間の隙間が小さくなり、あ
るいは粒子間の融着がしやすくなり、耐水性時の白化、
若しくは凍結融解性時のクラックが起こりにくい塗膜に
なる。
とする）ことにより、塗膜形成時に緻密な塗膜を形成さ
せるのに理想的である最密充填に近づく。またＤｗを小
さくすること（２００ｎｍ以下とする）で緻密な塗膜を
作りやすくなる。この結果、本発明により形成された塗
膜は緻密になり、水が入る、または凍結融解性時にはク
ラックが始まると考える粒子間の隙間が小さくなり、あ
るいは粒子間の融着がしやすくなり、耐水性時の白化、
若しくは凍結融解性時のクラックが起こりにくい塗膜に
なる。
【０００８】また、重量粒子径分布のピーク数は１つで
あっても２つ以上のピークであってもかまわないが、２
つ以上のピークを持つことが塗膜の耐水性、耐凍結融解
性において好ましい。本発明において２つ以上のピーク
とは、完全に分かれたピークが２つ以上でもショルダー
部に見られるピークも１つと数えた２つのピークの場合
でも、２つ以上のピークと数える。
あっても２つ以上のピークであってもかまわないが、２
つ以上のピークを持つことが塗膜の耐水性、耐凍結融解
性において好ましい。本発明において２つ以上のピーク
とは、完全に分かれたピークが２つ以上でもショルダー
部に見られるピークも１つと数えた２つのピークの場合
でも、２つ以上のピークと数える。
【０００９】例えば、Ｄｗの値の大きいものと小さいも
の２種のアクリルシリコーンエマルジョン組成物をブレ
ンドすることにより、ブレンド品のＤｗの値はブレンド
された２種のアクリルシリコーンエマルジョン組成物の
うちＤｗの値が大きいものの値に近づく。一方、ブレン
ド品のＤｎの値はブレンドされた２種のアクリルシリコ
ーンエマルジョン組成物のうちＤｎの値が小さいものの
値に近づく。したがって、この場合にはＤｗ／Ｄｎの値
が大きくなり好ましい。
の２種のアクリルシリコーンエマルジョン組成物をブレ
ンドすることにより、ブレンド品のＤｗの値はブレンド
された２種のアクリルシリコーンエマルジョン組成物の
うちＤｗの値が大きいものの値に近づく。一方、ブレン
ド品のＤｎの値はブレンドされた２種のアクリルシリコ
ーンエマルジョン組成物のうちＤｎの値が小さいものの
値に近づく。したがって、この場合にはＤｗ／Ｄｎの値
が大きくなり好ましい。
【００１０】ここで本発明における重量平均粒子径Ｄ
ｗ、数平均粒子径Ｄｎ、あるいは重量粒子径分布は動的
光散乱法により測定できる。具体的には以下の方法で測
定した値である。アクリルシリコーンエマルジョンをイ
オン交換水で５〜１５万倍に希釈し、十分に攪拌混合し
た後、石英硝子セルにフィルタを通して採取し、これを
動的光散乱光度計「ＬＰＡ−３１００」［大塚電子
（株）製］の所定の位置にセットして、以下の測定条件
下で測定し、測定結果をレーザー粒径解析システム「Ｌ
ＰＡ−３０００」［大塚電子（株）製］で処理して求め
た。
ｗ、数平均粒子径Ｄｎ、あるいは重量粒子径分布は動的
光散乱法により測定できる。具体的には以下の方法で測
定した値である。アクリルシリコーンエマルジョンをイ
オン交換水で５〜１５万倍に希釈し、十分に攪拌混合し
た後、石英硝子セルにフィルタを通して採取し、これを
動的光散乱光度計「ＬＰＡ−３１００」［大塚電子
（株）製］の所定の位置にセットして、以下の測定条件
下で測定し、測定結果をレーザー粒径解析システム「Ｌ
ＰＡ−３０００」［大塚電子（株）製］で処理して求め
た。
【００１１】測定温度：２４±１℃ クロックレート（Clock Rate）：２０ｓｅｃコレレ -ションチャンネル（Corelation Channel）：２５６ 積算測定回数：２００個 光散乱角：９０°
【００１２】本発明のアクリルシリコーンエマルジョン
組成物は、たとえばイオン交換水中で、重合温度３０〜
１００℃、重合開始剤として過硫酸アンモニウム、過硫
酸カリウムなどの過硫酸塩化合物、ターシャリーブチル
ヒドロペルオキシド等の有機化酸化物、α，α´−アゾ
ビスイソブチロニトリル等の有機アゾ系重合開始剤等を
使用し、（メタ）アクリル酸エステル単量体、重合性カ
ルボン酸、重合性乳化剤、および、１分子中に少なくと
も１個のグリシジル基を有するオルガノアルコキシシラ
ン化合物、の混合物を乳化重合することにより調整され
る。この場合、１分子中に少なくとも１個のグリシジル
基を有するオルガノアルコキシシラン化合物は乳化重合
時にラジカル共重合しないが、他の原料（重合性化合
物）が乳化共重合する場に存在することが必要である。
組成物は、たとえばイオン交換水中で、重合温度３０〜
１００℃、重合開始剤として過硫酸アンモニウム、過硫
酸カリウムなどの過硫酸塩化合物、ターシャリーブチル
ヒドロペルオキシド等の有機化酸化物、α，α´−アゾ
ビスイソブチロニトリル等の有機アゾ系重合開始剤等を
使用し、（メタ）アクリル酸エステル単量体、重合性カ
ルボン酸、重合性乳化剤、および、１分子中に少なくと
も１個のグリシジル基を有するオルガノアルコキシシラ
ン化合物、の混合物を乳化重合することにより調整され
る。この場合、１分子中に少なくとも１個のグリシジル
基を有するオルガノアルコキシシラン化合物は乳化重合
時にラジカル共重合しないが、他の原料（重合性化合
物）が乳化共重合する場に存在することが必要である。
【００１３】なお本発明のアクリルシリコーンエマルジ
ョン組成物は、どのような工程で製造されたものでも重
量平均粒子径Ｄｗおよび数平均粒子径Ｄｎが前記範囲の
値であればよい。前述のとおり重合した２種類以上のア
クリルシリコーンエマルジョン組成物をブレンドしたも
のでも構わない。
ョン組成物は、どのような工程で製造されたものでも重
量平均粒子径Ｄｗおよび数平均粒子径Ｄｎが前記範囲の
値であればよい。前述のとおり重合した２種類以上のア
クリルシリコーンエマルジョン組成物をブレンドしたも
のでも構わない。
【００１４】アクリルシリコーンエマルジョンの好まし
い組成は（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ）６０
〜９７重量％、カルボキシル基含有不飽和単量体（Ｂ）
１〜１０重量％、重合性乳化剤（Ｃ）１〜１０重量％、
および１分子中に少なくとも１個のグリシジル基を有す
るオルガノアルコキシシラン化合物（Ｄ）１〜２０重量
％からなり、さらに好ましくは（メタ）アクリル酸エス
テル単量体（Ａ）５０〜９６重量％、カルボキシル基含
有不飽和単量体（Ｂ）１〜１０重量％、重合性乳化剤
（Ｃ）１〜１０重量％、１分子中に少なくとも１個のグ
リシジル基を有するオルガノアルコキシシラン化合物
（Ｄ）１〜２０重量％、およびエポキシ基含有（メタ）
アクリル酸エステル単量体（Ｅ）１〜１０重量％であ
る。
い組成は（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ）６０
〜９７重量％、カルボキシル基含有不飽和単量体（Ｂ）
１〜１０重量％、重合性乳化剤（Ｃ）１〜１０重量％、
および１分子中に少なくとも１個のグリシジル基を有す
るオルガノアルコキシシラン化合物（Ｄ）１〜２０重量
％からなり、さらに好ましくは（メタ）アクリル酸エス
テル単量体（Ａ）５０〜９６重量％、カルボキシル基含
有不飽和単量体（Ｂ）１〜１０重量％、重合性乳化剤
（Ｃ）１〜１０重量％、１分子中に少なくとも１個のグ
リシジル基を有するオルガノアルコキシシラン化合物
（Ｄ）１〜２０重量％、およびエポキシ基含有（メタ）
アクリル酸エステル単量体（Ｅ）１〜１０重量％であ
る。
【００１５】（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ）
としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸
ターシャリーブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アク
リル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アク
リル酸トリシクロデシル、アクリル酸イソボルニル、メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸
ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸タ
ーシャリーブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタ
クリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、
メタクリル酸トリシクロデシル、メタクリル酸イソボル
ニル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸
２−ヒドロキシエチル等があげられ、これらの単量体は
単独で使用しても、２種類以上の混合物として使用して
もよい。
としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸
ターシャリーブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アク
リル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アク
リル酸トリシクロデシル、アクリル酸イソボルニル、メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸
ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸タ
ーシャリーブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタ
クリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、
メタクリル酸トリシクロデシル、メタクリル酸イソボル
ニル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸
２−ヒドロキシエチル等があげられ、これらの単量体は
単独で使用しても、２種類以上の混合物として使用して
もよい。
【００１６】カルボキシル基含有不飽和単量体（Ｂ）と
しては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタ
コン酸や式Ｉまたは式ＩＩで表されるヒドロキシプロピ
オン酸のアクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸２−
ヒドロキシエチルのコハク酸エステル等があげられ、こ
れらの単量体は単独で使用しても、２種類以上の混合物
として使用してもよい。これらのうちヒドロキシプロピ
オン酸のアクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸２−
ヒドロキシエチルのコハク酸エステルを含む場合、塗膜
の耐水性、耐アルカリ性が向上し好ましい。これらの重
合性カルボン酸は１〜１０重量％使用されるのが好まし
い。１重量％以上とすることで、塗膜の密着性、造膜
性、架橋性が向上する。１０重量％を超えて使用する
と、塗膜の耐水性、耐アルカリ性等や耐候性（特に耐変
褪色性）が悪化する場合がある。
しては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタ
コン酸や式Ｉまたは式ＩＩで表されるヒドロキシプロピ
オン酸のアクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸２−
ヒドロキシエチルのコハク酸エステル等があげられ、こ
れらの単量体は単独で使用しても、２種類以上の混合物
として使用してもよい。これらのうちヒドロキシプロピ
オン酸のアクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸２−
ヒドロキシエチルのコハク酸エステルを含む場合、塗膜
の耐水性、耐アルカリ性が向上し好ましい。これらの重
合性カルボン酸は１〜１０重量％使用されるのが好まし
い。１重量％以上とすることで、塗膜の密着性、造膜
性、架橋性が向上する。１０重量％を超えて使用する
と、塗膜の耐水性、耐アルカリ性等や耐候性（特に耐変
褪色性）が悪化する場合がある。
【００１７】
【化３】
【００１８】
【化４】
【００１９】重合性乳化剤（Ｃ）としては、種々分子量
（ＥＯ付加モル数の異なる）のポリエチレングリコール
モノアクリレートやメタクリレート、ポリオキシエチレ
ン・アルキルフェニルエーテルアクリル酸エステル、ポ
リオキシエチレン・アルキルフェニルエーテルメタクリ
ル酸エステル、２−アクリロイルオキシエチルスルホン
酸アンモニウム、２−メタクリロイルオキシエチルスル
ホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレングリコールのモ
ノマレイン酸エステルおよびその誘導体、ポリオキシア
ルキレン・アルキルエーテル・燐酸エステル等があげら
れ、これらの重合性乳化剤を単独で使用しても、２種類
以上の混合物として使用してもよい。これら重合性乳化
剤は１〜１０重量％使用されるのが好ましい。１重量％
未満の場合には、乳化重合時にコアギュラムが多くな
り、また、塗料としたときの機械的貯蔵安定性が不十分
となる場合がある。１０重量％を超える場合には、塗料
としたときの塗膜の耐水性、耐アルカリ性等が悪化する
場合がある。
（ＥＯ付加モル数の異なる）のポリエチレングリコール
モノアクリレートやメタクリレート、ポリオキシエチレ
ン・アルキルフェニルエーテルアクリル酸エステル、ポ
リオキシエチレン・アルキルフェニルエーテルメタクリ
ル酸エステル、２−アクリロイルオキシエチルスルホン
酸アンモニウム、２−メタクリロイルオキシエチルスル
ホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレングリコールのモ
ノマレイン酸エステルおよびその誘導体、ポリオキシア
ルキレン・アルキルエーテル・燐酸エステル等があげら
れ、これらの重合性乳化剤を単独で使用しても、２種類
以上の混合物として使用してもよい。これら重合性乳化
剤は１〜１０重量％使用されるのが好ましい。１重量％
未満の場合には、乳化重合時にコアギュラムが多くな
り、また、塗料としたときの機械的貯蔵安定性が不十分
となる場合がある。１０重量％を超える場合には、塗料
としたときの塗膜の耐水性、耐アルカリ性等が悪化する
場合がある。
【００２０】１分子中に少なくとも１個のグリシジル基
を有するオルガノアルコキシシラン化合物（Ｄ）として
は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリ
シドキシプロピルトリイソプロピルオキシシラン、γ−
グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルジメトキシ
シラン等があげられ、これらの化合物は単独、もしく
は、２種類以上の混合物であってもよい。また、これら
の化合物の（部分）縮合物であってもよい。１分子中に
少なくとも１個のグリシジル基を有するオルガノアルコ
キシシラン化合物は１〜２０重量％使用されるのが好ま
しい。１重量％以上とすることで、塗膜としたときの架
橋性が高まり、長期に渡る耐候性が得られる。また、耐
溶剤性、耐汚染性にも優れたものとなる。２０重量％を
超えて使用する場合と、アクリルシリコーンエマルジョ
ンを調整する際に、凝集、ゲル化を起こしやすくなり、
塗膜が硬く、脆くなりワレ、剥がれ等を起す場合があ
る。
を有するオルガノアルコキシシラン化合物（Ｄ）として
は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリ
シドキシプロピルトリイソプロピルオキシシラン、γ−
グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルジメトキシ
シラン等があげられ、これらの化合物は単独、もしく
は、２種類以上の混合物であってもよい。また、これら
の化合物の（部分）縮合物であってもよい。１分子中に
少なくとも１個のグリシジル基を有するオルガノアルコ
キシシラン化合物は１〜２０重量％使用されるのが好ま
しい。１重量％以上とすることで、塗膜としたときの架
橋性が高まり、長期に渡る耐候性が得られる。また、耐
溶剤性、耐汚染性にも優れたものとなる。２０重量％を
超えて使用する場合と、アクリルシリコーンエマルジョ
ンを調整する際に、凝集、ゲル化を起こしやすくなり、
塗膜が硬く、脆くなりワレ、剥がれ等を起す場合があ
る。
【００２１】また１分子中に少なくとも１個のグリシジ
ル基を有するオルガノアルコキシシラン化合物以外の加
水分解性シリコーン化合物を併用することもできる。併
用可能な加水分解性シリコーン化合物としては、γ−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメト
キシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリア
セトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシ
ラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラ
ン、ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、ウレイド
プロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシ
ラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルメチルジ
メトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、ジ
メチルジエトキシシラン、およびこれらの（部分）縮合
物などがあげられる。
ル基を有するオルガノアルコキシシラン化合物以外の加
水分解性シリコーン化合物を併用することもできる。併
用可能な加水分解性シリコーン化合物としては、γ−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメト
キシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリア
セトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシ
ラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラ
ン、ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、ウレイド
プロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシ
ラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルメチルジ
メトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、ジ
メチルジエトキシシラン、およびこれらの（部分）縮合
物などがあげられる。
【００２２】エポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステ
ル単量体（Ｅ）としては、グリシジルアクリレート、グ
リシジルメタクリレート、３，４−エポキシシクロヘキ
シルメチルアクリレート、３，４−エポキシシクロヘキ
シルメチルメタクリレート、３，４−エポキシシクロヘ
キシルエチルアクリレート、３，４−エポキシシクロヘ
キシルエチルメタクリレート、３，４−エポキシシクロ
ヘキシルプロピルアクリレート、３，４−エポキシシク
ロヘキシルプロピルメタクリレート等があげられ、これ
らは単独、もしくは２種類以上の混合物であってもよ
い。これらのエポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステ
ル単量体は１〜１０重量％使用すると塗膜の耐溶剤性、
耐候性が向上するので好ましい。
ル単量体（Ｅ）としては、グリシジルアクリレート、グ
リシジルメタクリレート、３，４−エポキシシクロヘキ
シルメチルアクリレート、３，４−エポキシシクロヘキ
シルメチルメタクリレート、３，４−エポキシシクロヘ
キシルエチルアクリレート、３，４−エポキシシクロヘ
キシルエチルメタクリレート、３，４−エポキシシクロ
ヘキシルプロピルアクリレート、３，４−エポキシシク
ロヘキシルプロピルメタクリレート等があげられ、これ
らは単独、もしくは２種類以上の混合物であってもよ
い。これらのエポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステ
ル単量体は１〜１０重量％使用すると塗膜の耐溶剤性、
耐候性が向上するので好ましい。
【００２３】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明の範囲はこれらの実施例のみに限定さ
れるわけではない。なお実施例中の各評価は、次の方法
により測定および判定を行うものとする。
明するが、本発明の範囲はこれらの実施例のみに限定さ
れるわけではない。なお実施例中の各評価は、次の方法
により測定および判定を行うものとする。
【００２４】ここに、試験に供する塗料は、アクリルシ
リコーンエマルジョンに対し造膜助剤として２，２，４
−トリメチル−１，３−ペンタンジオール モノイソブ
チレート（チッソ（株）の製品ＣＳ−１２に相当）を５
ＰＨＲ添加したものを用いた。
リコーンエマルジョンに対し造膜助剤として２，２，４
−トリメチル−１，３−ペンタンジオール モノイソブ
チレート（チッソ（株）の製品ＣＳ−１２に相当）を５
ＰＨＲ添加したものを用いた。
【００２５】（１）耐候性（ＪＩＳ Ｋ ５４００に準
拠して行う） 塗料をＪＩＳ Ａ ５４１３石綿セメントパーライト板
に塗膜厚が５０μｍ前後になるように塗装し、常温で１
０分間乾燥の後、８０℃で３０分間強制乾燥した。この
塗板上にさらに塗料を塗膜厚が５０μｍ前後になるよう
に塗装し、常温で１０分間乾燥の後、８０℃で３０分間
強制乾燥した。これを常温で２週間乾燥した。乾燥後の
塗板を用い、サンシャインウエザオメーター（ＳＷＯ
Ｍ）を使用し、４０００時間促進耐候性試験を行った。
光沢保持率（促進耐候性試験後の光沢／試験前の光沢×
１００で表す）が８０％以上（光沢保持率が高いほど耐
候性は優れている）で、色差（ΔＥ）が２以下の場合を
合格とする。それ以外は不合格とする。
拠して行う） 塗料をＪＩＳ Ａ ５４１３石綿セメントパーライト板
に塗膜厚が５０μｍ前後になるように塗装し、常温で１
０分間乾燥の後、８０℃で３０分間強制乾燥した。この
塗板上にさらに塗料を塗膜厚が５０μｍ前後になるよう
に塗装し、常温で１０分間乾燥の後、８０℃で３０分間
強制乾燥した。これを常温で２週間乾燥した。乾燥後の
塗板を用い、サンシャインウエザオメーター（ＳＷＯ
Ｍ）を使用し、４０００時間促進耐候性試験を行った。
光沢保持率（促進耐候性試験後の光沢／試験前の光沢×
１００で表す）が８０％以上（光沢保持率が高いほど耐
候性は優れている）で、色差（ΔＥ）が２以下の場合を
合格とする。それ以外は不合格とする。
【００２６】光沢は、光沢計（日本電色工業（株）”Ｖ
Ｇ−１Ｄ”）を使用して、ＪＩＳＺ ８７１４に従い６
０°鏡面光沢値を測定し、耐久性試験前の初期鏡面光沢
値に対する測定時の鏡面光沢値の百分率を光沢保持率
（％）とする。
Ｇ−１Ｄ”）を使用して、ＪＩＳＺ ８７１４に従い６
０°鏡面光沢値を測定し、耐久性試験前の初期鏡面光沢
値に対する測定時の鏡面光沢値の百分率を光沢保持率
（％）とする。
【００２７】色差は、色差計（日本電色工業（株）”Ｎ
Ｄ−１００１ＤＰ”）を使用して、ＪＩＳ Ｚ ８８０
９規定のＬ*ａ*ｂ*表面系上での色座標で示される色度
を測定し、耐久性試験前の初期色度と測定時の色差との
Ｌ*ａ*ｂ*表色系色座標上での２点間の距離を色差（Δ
Ｅ）とする。
Ｄ−１００１ＤＰ”）を使用して、ＪＩＳ Ｚ ８８０
９規定のＬ*ａ*ｂ*表面系上での色座標で示される色度
を測定し、耐久性試験前の初期色度と測定時の色差との
Ｌ*ａ*ｂ*表色系色座標上での２点間の距離を色差（Δ
Ｅ）とする。
【００２８】（２）耐水性 塗料をガラス板に１０ミルのアプリケーターで塗布し、
１０分間常温で乾燥した後、８０℃で３０分間強制乾燥
した。この塗板を常温で５日間乾燥した後、６０℃温水
中に浸漬し２４時間試験を行う。さらに、塗板を温水中
に浸漬したまま、温水が入っている容器を自然放冷下に
おき、２４時間試験を継続する。試験後の塗膜の状態を
観察し評価する。 ○：塗膜状態に変化がなく、試験前と同じである。合格 △：塗膜がやや白化するが、乾燥後元に戻る。合格 ×：塗膜が白化する。乾燥後も元に戻らない。不合格
１０分間常温で乾燥した後、８０℃で３０分間強制乾燥
した。この塗板を常温で５日間乾燥した後、６０℃温水
中に浸漬し２４時間試験を行う。さらに、塗板を温水中
に浸漬したまま、温水が入っている容器を自然放冷下に
おき、２４時間試験を継続する。試験後の塗膜の状態を
観察し評価する。 ○：塗膜状態に変化がなく、試験前と同じである。合格 △：塗膜がやや白化するが、乾燥後元に戻る。合格 ×：塗膜が白化する。乾燥後も元に戻らない。不合格
【００２９】（３）耐凍結融解性（ＡＳＴＭ Ａ法に準
拠して行う） 塩ビ系シーラーで全面をシールしたＪＩＳ Ａ ５４１
３石綿セメントパーライト板に塗膜厚が５０μｍ前後に
なるように塗装し、常温で１０分間乾燥の後、８０℃で
３０分間強制乾燥した。この塗板上にさらに塗料を塗膜
厚が５０μｍ前後になるように塗装し、常温で１０分間
乾燥の後、８０℃で３０分間強制乾燥した。これを常温
で２週間乾燥した。乾燥後の塗板を用い、熱冷サイクル
試験機を使用し、１００サイクル耐凍結融解性試験を行
った。塗板を浸水２４時間後、水の入ったバットに浸漬
させ、＋２０℃で２時間後、１時間で−２０℃に冷却
し、さらに２時間−２０℃を保持する。その後、１時間
で＋２０℃まで昇温し、計６時間で１サイクルとする。
１００サイクル試験後の塗膜の状態を観察し評価する。
拠して行う） 塩ビ系シーラーで全面をシールしたＪＩＳ Ａ ５４１
３石綿セメントパーライト板に塗膜厚が５０μｍ前後に
なるように塗装し、常温で１０分間乾燥の後、８０℃で
３０分間強制乾燥した。この塗板上にさらに塗料を塗膜
厚が５０μｍ前後になるように塗装し、常温で１０分間
乾燥の後、８０℃で３０分間強制乾燥した。これを常温
で２週間乾燥した。乾燥後の塗板を用い、熱冷サイクル
試験機を使用し、１００サイクル耐凍結融解性試験を行
った。塗板を浸水２４時間後、水の入ったバットに浸漬
させ、＋２０℃で２時間後、１時間で−２０℃に冷却
し、さらに２時間−２０℃を保持する。その後、１時間
で＋２０℃まで昇温し、計６時間で１サイクルとする。
１００サイクル試験後の塗膜の状態を観察し評価する。
【００３０】 ○：塗膜状態に変化がなく、試験前と同じである。合格 △：塗膜の凹部に数ヶ所クラックが見られる。合格 ×：塗膜の全面にクラックが見られる。不合格
【００３１】以下の実施例、比較例においては表中の各
々の原料は、示されている重量の５倍（ｇ）で実施する
ものとし、また表中の略号の意味は下記のとおりであ
る。
々の原料は、示されている重量の５倍（ｇ）で実施する
ものとし、また表中の略号の意味は下記のとおりであ
る。
【００３２】ＳＥ−１０Ｎ：重合性乳化剤。α−スルホ
−ω−（１（（ノニルフェノキシ）メチル−２−（２−
プロペニルオキシ）エトキシ−ポリ（オキシ−１，２−
エタンジイル）のアンモニウム塩。（旭電化（株）製の
アデカリアソープＳＥ−１０Ｎに相当） β−ＣＥＡ：重合性カルボン酸。アクリル酸／ヒドロキ
シプロピオン酸のアクリル酸エステル／ジ（ヒドロキシ
プロピオン酸エステル）のアクリル酸エステル／トリ
（ヒドロキシプロピオン酸エステル）のアクリル酸エス
テルの混合物。（ローヌ・プーラン（株）製のシッポマ
ーβ−ＣＥＡに相当） Ｍ−１００：脂環式のエポキシ基を有する不飽和単量
体。３，４−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレ
ート。（ダイセル化学（株）の製品） ＫＢＭ−４０３：１分子中に少なくとも１個のグリシジ
ル基を有するオルガノアルコキシシラン化合物。γ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン。（信越シリコ
ーン（株）の製品）
−ω−（１（（ノニルフェノキシ）メチル−２−（２−
プロペニルオキシ）エトキシ−ポリ（オキシ−１，２−
エタンジイル）のアンモニウム塩。（旭電化（株）製の
アデカリアソープＳＥ−１０Ｎに相当） β−ＣＥＡ：重合性カルボン酸。アクリル酸／ヒドロキ
シプロピオン酸のアクリル酸エステル／ジ（ヒドロキシ
プロピオン酸エステル）のアクリル酸エステル／トリ
（ヒドロキシプロピオン酸エステル）のアクリル酸エス
テルの混合物。（ローヌ・プーラン（株）製のシッポマ
ーβ−ＣＥＡに相当） Ｍ−１００：脂環式のエポキシ基を有する不飽和単量
体。３，４−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレ
ート。（ダイセル化学（株）の製品） ＫＢＭ−４０３：１分子中に少なくとも１個のグリシジ
ル基を有するオルガノアルコキシシラン化合物。γ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン。（信越シリコ
ーン（株）の製品）
【００３３】実施例１ 攪拌装置、温度計、コンデンサー、モノマー供給ポンプ
を備えた２Ｌの四つ口フラスコにイオン交換水３６０ｇ
と表１の実施例１に示された原料ａを仕込む。これとは
別にイオン交換水１５０ｇと表１の実施例１に示された
原料ｂの混合物をホモジナイザー（日本精機（株）製マ
キシマムホモジナイザー）を用い、５０００ｒｐｍで１
０分間乳化する。（これをＥＭ−１とする。） イオン交換水２５ｇ、過硫酸アンモニウム（過硫酸塩化
合物）２．５ｇの混合物をＥＭ−１に添加し、攪拌して
重合開始剤を溶解する。（これをＥＭ−２とする。） ＥＭ−２の１０重量％をフラスコに仕込み、攪拌しなが
ら８０℃まで３０分間で昇温する。８０℃で３０分間重
合を継続した後、残りのＥＭ−２をモノマー供給ポンプ
でフラスコ内に３時間で供給する。供給終了後、さらに
１．５時間重合を継続した後、３０℃まで冷却する。
を備えた２Ｌの四つ口フラスコにイオン交換水３６０ｇ
と表１の実施例１に示された原料ａを仕込む。これとは
別にイオン交換水１５０ｇと表１の実施例１に示された
原料ｂの混合物をホモジナイザー（日本精機（株）製マ
キシマムホモジナイザー）を用い、５０００ｒｐｍで１
０分間乳化する。（これをＥＭ−１とする。） イオン交換水２５ｇ、過硫酸アンモニウム（過硫酸塩化
合物）２．５ｇの混合物をＥＭ−１に添加し、攪拌して
重合開始剤を溶解する。（これをＥＭ−２とする。） ＥＭ−２の１０重量％をフラスコに仕込み、攪拌しなが
ら８０℃まで３０分間で昇温する。８０℃で３０分間重
合を継続した後、残りのＥＭ−２をモノマー供給ポンプ
でフラスコ内に３時間で供給する。供給終了後、さらに
１．５時間重合を継続した後、３０℃まで冷却する。
【００３４】アクリルシリコーンエマルジョンを攪拌し
ながら、ＰＨ（２５℃）が８．０〜９．５になるように
（共重合しているカルボン酸の中和率が６０％から８０
％程度になる量）２５％アンモニア水を徐々に添加す
る。このようにして実施例１のアクリルシリコーンエマ
ルジョンを得る。
ながら、ＰＨ（２５℃）が８．０〜９．５になるように
（共重合しているカルボン酸の中和率が６０％から８０
％程度になる量）２５％アンモニア水を徐々に添加す
る。このようにして実施例１のアクリルシリコーンエマ
ルジョンを得る。
【００３５】得られたアクリルシリコーンエマルジョン
の特性値（Ｄｗ、Ｄｗ／Ｄｎ）の測定値を表４示す。ま
た表６に試験結果を示す。
の特性値（Ｄｗ、Ｄｗ／Ｄｎ）の測定値を表４示す。ま
た表６に試験結果を示す。
【００３６】実施例２〜３ 各原料組成を表１のように変える以外は、実施例１と同
様にして作製した。得られたアクリルシリコーンエマル
ジョンの特性値（Ｄｗ、Ｄｗ／Ｄｎ）の測定値を表４示
す。また表６に試験結果を示す。
様にして作製した。得られたアクリルシリコーンエマル
ジョンの特性値（Ｄｗ、Ｄｗ／Ｄｎ）の測定値を表４示
す。また表６に試験結果を示す。
【００３７】実施例４ 各原料組成を表２の製造例１のように変える以外は、実
施例１と同様にして作製してアクリルシリコーンエマル
ジョンを得る。これを実施例１で得られたアクリルシリ
コーンエマルジョンに、１／１（重量比）で配合される
ようにフラスコに仕込む。これを２時間攪拌し、均一な
アクリルシリコーンエマルジョンを得た。得られたアク
リルシリコーンエマルジョンの特性値（Ｄｗ、Ｄｗ／Ｄ
ｎ）の測定値を表４示す。また表６に試験結果を示す。
施例１と同様にして作製してアクリルシリコーンエマル
ジョンを得る。これを実施例１で得られたアクリルシリ
コーンエマルジョンに、１／１（重量比）で配合される
ようにフラスコに仕込む。これを２時間攪拌し、均一な
アクリルシリコーンエマルジョンを得た。得られたアク
リルシリコーンエマルジョンの特性値（Ｄｗ、Ｄｗ／Ｄ
ｎ）の測定値を表４示す。また表６に試験結果を示す。
【００３８】実施例５ 各原料組成を表２の製造例２のように変える以外は、実
施例１と同様にして作製してアクリルシリコーンエマル
ジョンを得る。これを実施例２で得られたアクリルシリ
コーンエマルジョンに、１／１（重量比）で配合される
ようにフラスコに仕込む。これを２時間攪拌し、均一な
アクリルシリコーンエマルジョンを得た。
施例１と同様にして作製してアクリルシリコーンエマル
ジョンを得る。これを実施例２で得られたアクリルシリ
コーンエマルジョンに、１／１（重量比）で配合される
ようにフラスコに仕込む。これを２時間攪拌し、均一な
アクリルシリコーンエマルジョンを得た。
【００３９】得られたアクリルシリコーンエマルジョン
の特性値（Ｄｗ、Ｄｗ／Ｄｎ）の測定値を表４示す。ま
た表６に試験結果を示す。
の特性値（Ｄｗ、Ｄｗ／Ｄｎ）の測定値を表４示す。ま
た表６に試験結果を示す。
【００４０】実施例６ 各原料組成を表２の製造例３のように変える以外は、実
施例１と同様にして作製してアクリルシリコーンエマル
ジョンを得る。これを実施例３で得られたアクリルシリ
コーンエマルジョンに、１／１（重量比）で配合される
ようにフラスコに仕込む。これを２時間攪拌し、均一な
アクリルシリコーンエマルジョンを得た。
施例１と同様にして作製してアクリルシリコーンエマル
ジョンを得る。これを実施例３で得られたアクリルシリ
コーンエマルジョンに、１／１（重量比）で配合される
ようにフラスコに仕込む。これを２時間攪拌し、均一な
アクリルシリコーンエマルジョンを得た。
【００４１】得られたアクリルシリコーンエマルジョン
の特性値（Ｄｗ、Ｄｗ／Ｄｎ）の測定値を表４示す。ま
た表６に試験結果を示す。
の特性値（Ｄｗ、Ｄｗ／Ｄｎ）の測定値を表４示す。ま
た表６に試験結果を示す。
【００４２】比較例１〜３ 各原料組成を表３のように変える以外は、実施例１と同
様にして作製した。得られたアクリルシリコーンエマル
ジョンの特性値（Ｄｗ、Ｄｗ／Ｄｎ）の測定値を表５示
す。また表７に試験結果を示す。
様にして作製した。得られたアクリルシリコーンエマル
ジョンの特性値（Ｄｗ、Ｄｗ／Ｄｎ）の測定値を表５示
す。また表７に試験結果を示す。
【００４３】なお、重量粒子径分布は実施例１〜３およ
び比較例１〜３はピークが１つであり、実施例４〜６は
ピークが２つであった。
び比較例１〜３はピークが１つであり、実施例４〜６は
ピークが２つであった。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】
【００４７】
【表４】
【００４８】
【表５】
【００４９】
【表６】
【００５０】
【表７】
【００５１】
【発明の効果】本発明のアクリルシリコーンエマルジョ
ンは、耐凍結融解性および耐水性が際だって優れた塗膜
を与える。
ンは、耐凍結融解性および耐水性が際だって優れた塗膜
を与える。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J011 KA04 KA05 KA06 KA15 KB08 KB14 KB29 4J038 CG031 CG071 CG141 CH151 CH161 CL001 GA07 JC34 MA08 MA10 MA14 NA03 NA04
Claims (5)
- 【請求項１】重量平均粒子径Ｄｗおよび数平均粒子径Ｄ
ｎがＤｗ／Ｄｎ≧１．２であり、かつＤｗ≦２００ｎｍ
であるアクリルシリコーンエマルジョン組成物。 - 【請求項２】（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ）
６０〜９７重量％、カルボキシル基含有不飽和単量体
（Ｂ）１〜１０重量％、重合性乳化剤（Ｃ）１〜１０重
量％、および１分子中に少なくとも１個のグリシジル基
を有するオルガノアルコキシシラン化合物（Ｄ）１〜２
０重量％からなる、請求項１記載のアクリルシリコーン
エマルジョン組成物。 - 【請求項３】（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ）
５０〜９６重量％、カルボキシル基含有不飽和単量体
（Ｂ）１〜１０重量％、重合性乳化剤（Ｃ）１〜１０重
量％、１分子中に少なくとも１個のグリシジル基を有す
るオルガノアルコキシシラン化合物（Ｄ）１〜２０重量
％、およびエポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル
単量体（Ｅ）１〜１０重量％からなる、請求項１記載の
アクリルシリコーンエマルジョン組成物。 - 【請求項４】カルボキシル基含有不飽和単量体（Ｂ）が
式Ｉまたは式ＩＩで表される重合性カルボン酸の１種ま
たは２種以上の混合物である、請求項２または３記載の
アクリルシリコーンエマルジョン組成物。 【化１】 【化２】 - 【請求項５】重量粒子径分布が２つ以上のピークを持
つ、請求項１〜４いずれかに記載のアクリルシリコーン
エマルジョン組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24699098A JP4072781B2 (ja) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | アクリルシリコーンエマルジョン組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24699098A JP4072781B2 (ja) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | アクリルシリコーンエマルジョン組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000072983A true JP2000072983A (ja) | 2000-03-07 |
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Family
ID=17156745
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP24699098A Expired - Fee Related JP4072781B2 (ja) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | アクリルシリコーンエマルジョン組成物 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4072781B2 (ja) |
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1998
- 1998-09-01 JP JP24699098A patent/JP4072781B2/ja not_active Expired - Fee Related
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