JP2000109747A - Production of silicon-including aqueous coating agent composition - Google Patents

Production of silicon-including aqueous coating agent composition

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JP2000109747A
JP2000109747A JP28466398A JP28466398A JP2000109747A JP 2000109747 A JP2000109747 A JP 2000109747A JP 28466398 A JP28466398 A JP 28466398A JP 28466398 A JP28466398 A JP 28466398A JP 2000109747 A JP2000109747 A JP 2000109747A
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meth
polymerization
parts
acid
polymer dispersant
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JP28466398A
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Mamoru Akiyama
護 秋山
Teruhiko Ogawa
照彦 小川
Akio Kitagawa
秋夫 北川
Kimiyuki Kyogoku
公之 京極
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Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject composition excellent in polymerization stability, leaving stability, weather resistance, water resistance and the like by emulsion polymerization of an unsaturated monomer including a hydrolyzable silyl group and other unsaturated monomers in the presence of an emulsifier or the like. SOLUTION: This composition is obtained by emulsion polymerization of (A) an unsaturated monomer including a hydrolyzable silyl group [preferably γ-(meth)acryloxyethyltrimethoxysilane or the like] and (B) other unsaturated monomers (preferably styrene or the like) in the presence of (C) an emulsifier, (D) a polymerization initiator and (E) along-chain unsaturated fatty acid copolymer-based polymer dispersant (preferably a ricinoleic acid copolymer-based polymer dispersant) in an aqueous medium. The copolymerization ratio of A and B is preferably (A/B) (weight ratio) of (1:99) to (70:30). It is preferable to compound 0.1-10 pts.wt. component C, 0.03-40 pts.wt. component D and 0.03-40 pts.wt. component E based on the total of 100 pts.wt. components A and B.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エマルジョンの重
合安定性、放置安定性、凍結融解安定性、耐候性、耐水
性、耐溶剤性に優れたシリコン含有水性コーティング剤
組成物(以下コーティング剤組成物と略記する)の製造
法に関するもので、特に建材塗料、接着剤、紙コーティ
ング剤として有用なコーティング剤組成物の製造法に関
する。
The present invention relates to a silicon-containing aqueous coating composition (hereinafter referred to as a coating composition) having excellent polymerization stability, shelf stability, freeze-thaw stability, weather resistance, water resistance and solvent resistance of an emulsion. The present invention relates to a method for producing a coating composition useful as a coating material for building materials, adhesives, and paper.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルコキシシリル基(加水分解性シリル
基)含有単量体等を含有する樹脂、特にアクリル−シリ
コン系樹脂は常温硬化性を有し、高硬度の塗膜を形成
し、耐候性、耐汚染性等の性能に優れるので従来より接
着剤や塗料用バインダー、紙コーティング剤として使用
されている。更に、近年、塗料や接着剤の分野におい
て、公害対策あるいは省資源の観点より、有機溶剤を使
用するものから、エマルジョンへの転換が試みられてい
る。かかるエマルジョンの重合について種々の工夫が試
みられており、例えば、アルコキシシリル基含有単量体
を用いた乳化重合の例としては、特公平7−26035
号公報には、加水分解性シリル基とアミンイミド基を各
々1分子中に少なくとも1個有する樹脂を含有する反応
型樹脂エマルジョンが開示され、また、特開平5−33
1408号公報には1分子中に加水分解性シリル基とカ
ルボキシル基とを併用するビニル系共重合体であり、ア
ンモニアまたは有機アミン化合物で中和して得られる水
溶性樹脂を分散安定剤として用い、該樹脂存在下水性媒
体中で分散重合した加水分解シリル基含有ビニル系重合
体を含む水性分散型塗料用硬化性組成物が開示されてい
る。
2. Description of the Related Art A resin containing a monomer containing an alkoxysilyl group (hydrolyzable silyl group), particularly an acryl-silicone resin, has room-temperature curability, forms a high-hardness coating film, and has weather resistance. It has been used as an adhesive, a binder for paint, and a paper coating agent because of its excellent performance such as stain resistance. Furthermore, in recent years, in the field of paints and adhesives, attempts have been made to switch from using organic solvents to emulsions from the viewpoint of pollution control and resource saving. Various attempts have been made for the polymerization of such emulsions. For example, as an example of emulsion polymerization using an alkoxysilyl group-containing monomer, JP-B-7-26035
JP-A-5-33 discloses a reactive resin emulsion containing a resin having at least one hydrolyzable silyl group and one amine imide group in each molecule.
No. 1408 discloses a vinyl copolymer in which a hydrolyzable silyl group and a carboxyl group are used in one molecule, and a water-soluble resin obtained by neutralization with ammonia or an organic amine compound is used as a dispersion stabilizer. Also disclosed is a curable composition for aqueous dispersion-type paint containing a hydrolyzed silyl group-containing vinyl polymer dispersed and polymerized in an aqueous medium in the presence of the resin.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
開示技術では、ある程度耐候性、耐溶剤性は向上するも
のの、特にエマルジョンの重合安定性、放置安定性、凍
結融解安定性についてはいまだ満足なものは得られてい
ない。従って、重合安定性、放置安定性、凍結融解安定
性が良好で、耐候性、耐水性、耐溶剤性に優れるエマル
ジョンの製造法の開発には、更なる研究が必要とされる
ことが明らかとなった。
However, in the above-mentioned disclosed technology, although the weather resistance and the solvent resistance are improved to some extent, the emulsion polymerization stability, standing stability and freeze-thaw stability are still satisfactory. Has not been obtained. Therefore, it is clear that further research is required for the development of a method for producing an emulsion having good polymerization stability, storage stability, freeze-thaw stability, and excellent weather resistance, water resistance, and solvent resistance. became.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者はかか
る問題を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、加水
分解性シリル基を含有する不飽和単量体(A)とその他
の不飽和単量体(B)を、乳化剤(C)、重合開始剤
(D)、長鎖不飽和脂肪酸共重合体系高分子分散剤
(E)の存在下で、水媒体中において乳化重合すると、
重合安定性、放置安定性、凍結融解安定性が良好で、耐
候性、耐水性、耐溶剤性に優れるコーティング剤組成物
(エマルジョン)が得られることを見出し、本発明を完
成した。
The inventors of the present invention have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that the unsaturated monomer (A) containing a hydrolyzable silyl group and other unsaturated monomers. When the saturated monomer (B) is emulsion-polymerized in an aqueous medium in the presence of an emulsifier (C), a polymerization initiator (D), and a long-chain unsaturated fatty acid copolymer-based polymer dispersant (E),
The present inventors have found that a coating composition (emulsion) having good polymerization stability, standing stability, freeze-thaw stability, and excellent weatherability, water resistance and solvent resistance can be obtained, and completed the present invention.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明について具体的に説
明する。まず、本発明で使用される原料について説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described specifically. First, the raw materials used in the present invention will be described.

【0006】本発明では水媒体中で、加水分解性シリル
基を含有する不飽和単量体(A)とその他の不飽和単量
体(B)とを乳化重合させる。該加水分解性シリル基を
含有する不飽和単量体(A)としては、γ−(メタ)ア
クリロキシエチルトリメトキシシラン、γ−(メタ)ア
クリロキシエチルトリエトキシシラン、γ−(メタ)ア
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)
アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−(メ
タ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−(メタ)アクリロキシプロピルジメチルメトキシシラ
ン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキ
シシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルジメチル
エトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルト
リクロロシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルメ
チルジクロロシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピ
ルジメチルクロロシラン、γ−(メタ)アクリロキシプ
ロピルトリプロピオキシシラン、γ−(メタ)アクリロ
キシプロピルメチルジプロピオキシシラン、γ−(メ
タ)アクリロキシプロピルトリブトキシシラン、γ−
(メタ)アクリロキシブチルトリメトキシシラン、γ−
(メタ)アクリロキシペンチルトリメトキシシラン、γ
−(メタ)アクリロキシヘキシルトリメトキシシラン、
γ−(メタ)アクリロキシヘキシルトリエトキシシラ
ン、γ−(メタ)アクリロキシオクチルトリメトキシシ
ラン、γ−(メタ)アクリロキシデシルトリメトキシシ
ラン、γ−(メタ)アクリロキシドデシルトリメトキシ
シラン、γ−(メタ)アクリロキシオクタデシルトリメ
トキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリ
エトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニル
メチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラ
ン、ビニルメチルジプロポキシシラン等が挙げられる。
In the present invention, an unsaturated monomer (A) containing a hydrolyzable silyl group and another unsaturated monomer (B) are emulsion-polymerized in an aqueous medium. As the unsaturated monomer (A) containing a hydrolyzable silyl group, γ- (meth) acryloxyethyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloxyethyltriethoxysilane, γ- (meth) acryl Roxypropyltrimethoxysilane, γ- (meth)
Acryloxypropyltriethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ
-(Meth) acryloxypropyldimethylmethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyldimethylethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltrichlorosilane, γ- ( (Meth) acryloxypropylmethyldichlorosilane, γ- (meth) acryloxypropyldimethylchlorosilane, γ- (meth) acryloxypropyltripropoxyoxysilane, γ- (meth) acryloxypropylmethyldipropoxyoxysilane, γ- ( (Meth) acryloxypropyltributoxysilane, γ-
(Meth) acryloxybutyltrimethoxysilane, γ-
(Meth) acryloxypentyltrimethoxysilane, γ
-(Meth) acryloxyhexyltrimethoxysilane,
γ- (meth) acryloxyhexyltriethoxysilane, γ- (meth) acryloxyoctyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloxydecyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloxydodecyltrimethoxysilane, γ- (Meth) acryloxyoctadecyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltripropoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, vinylmethyldipropoxysilane, and the like.

【0007】好ましくは、γ−(メタ)アクリロキシエ
チルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシエ
チルトリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシ
プロピルトリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキ
シプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)アク
リロキシプロピルジメチルメトキシシラン、γ−(メ
タ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ
−(メタ)アクリロキシプロピルジメチルエトキシシラ
ン、γ−(メタ)アクリロキシブチルトリメトキシシラ
ン、γ−(メタ)アクリロキシペンチルトリメトキシシ
ラン、γ−(メタ)アクリロキシヘキシルトリメトキシ
シラン、γ−(メタ)アクリロキシヘキシルトリエトキ
シシラン、γ−(メタ)アクリロキシオクチルトリメト
キシシラン、γ−(メタ)アクリロキシデシルトリメト
キシシラン、γ−(メタ)アクリロキシドデシルトリメ
トキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシオクタデシル
トリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニ
ルトリエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラ
ン、ビニルメチルジエトキシシランである。
Preferably, γ- (meth) acryloxyethyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloxyethyltriethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyl Triethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropyldimethylmethoxysilane, γ- (meth) acryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ
-(Meth) acryloxypropyldimethylethoxysilane, γ- (meth) acryloxybutyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloxypentyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloxyhexyltrimethoxysilane, γ- ( (Meth) acryloxyhexyltriethoxysilane, γ- (meth) acryloxyoctyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloxydecyltrimethoxysilane, γ- (meth) acryloxydodecyltrimethoxysilane, γ- (meth) Acryloxyoctadecyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, and vinylmethyldiethoxysilane.

【0008】本発明で用いられるその他の不飽和単量体
(B)としては、(A)以外のラジカル重合性を有する
ものであれば特には限定されないが、具体的には、スチ
レン、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)ア
クリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−
ブチル(メタ)アクリレート、イソプチル(メタ)アク
リレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−ヘキ
シルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、酢酸ビ
ニル、t−デカン酸ビニル、トリデシル(メタ)アクリ
レート、ステアリル(メタ)アクリレート、ヘキシル
(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリ
レート、オクチル(メタ)アクリレート、イソボルニル
(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)ア
クリレート、ビニルトルエン、(メタ)アクリロニトリ
ル、イタコン酸ジアルキルエステル、フマル酸ジアルキ
ルエステル、マレイン酸ジアルキルエステル、アクリル
クロライド、アセトアセチル化(メタ)アクリレート、
(メタ)アクリルアミドや(メタ)アクリル酸、クロト
ン酸、フマール酸、(無水)マレイン酸、イタコン酸、
シトラコン酸、リシノール酸等のカルボキシル基含有単
量体及びそれらの塩(アンモニウム塩、アミン塩、ナト
リウム塩、カリウム塩)が挙げられ、単独もしくは2種
以上の混合物にて使用され、これらのなかでも、スチレ
ン、メチル(メタ)アクリレート、エチルアクリレー
ト、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキ
シルアクリレート、酢酸ビニル、(メタ)アクリル酸
(アンモニウム塩、ジエチルアミン塩)、クロトン酸
(アンモニウム塩、ジエチルアミン塩)、イタコン酸
(アンモニウム塩、ジエチルアミン塩)が好ましい。
The other unsaturated monomer (B) used in the present invention is not particularly limited as long as it has a radical polymerizability other than (A). Specifically, styrene, methyl ( (Meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-
Butyl (meth) acrylate, isoptyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-hexyl methacrylate, lauryl methacrylate, vinyl acetate, vinyl t-decanoate, tridecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, hexyl (meth) Acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, vinyltoluene, (meth) acrylonitrile, dialkyl itaconate, dialkyl fumarate, dialkyl maleate Esters, acrylic chloride, acetoacetylated (meth) acrylate,
(Meth) acrylamide, (meth) acrylic acid, crotonic acid, fumaric acid, (anhydride) maleic acid, itaconic acid,
Carboxyl group-containing monomers such as citraconic acid and ricinoleic acid and salts thereof (ammonium salts, amine salts, sodium salts, potassium salts) are used, and these are used alone or in a mixture of two or more kinds. , Styrene, methyl (meth) acrylate, ethyl acrylate, n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, vinyl acetate, (meth) acrylic acid (ammonium salt, diethylamine salt), crotonic acid (ammonium salt, diethylamine salt) And itaconic acid (ammonium salt, diethylamine salt) are preferred.

【0009】本発明に用いる乳化剤(C)とは、本発明
の製造時に、加水分解性シリル基を含有する不飽和単量
体(A)、その他の不飽和単量体(B)の各成分を水媒
体中に乳化させ得る機能を持つものであれば特には限定
されず、アニオン性、ノニオン性、カチオン性いずれの
ものでよく、また界面活性、反応性をもつものでもよ
い。具体的にはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム、ラウリル酸エステルナトリウム、アルキルジフェニ
ルスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル硫酸エステルナトリウム等のアニオン性乳化
剤、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル、ポリプロピレング
リコールエチレンオキシド付加物等のノニオン性乳化
剤、ステアリルベンジルジメチルアンモニウムクロリ
ド、ジステアリルベンジルジメチルアンモニウムクロリ
ド等のカチオン性乳化剤、更にはスルホコハク酸エステ
ル系(アルキルアリルスルホコハク酸ナトリウム等)、
アルキルフェノールエーテル系、(メタ)アクロイルポ
リオキシアルキレン硫酸エステルナトリウム等の反応性
乳化剤等が挙げられ、好ましくは反応性乳化剤の使用が
望ましい。これらは単独もしくは2種以上併用して用い
られる。
The emulsifier (C) used in the present invention refers to each component of the unsaturated monomer (A) containing a hydrolyzable silyl group and the other unsaturated monomer (B) during the production of the present invention. It is not particularly limited as long as it has a function of emulsifying the compound in an aqueous medium, and may be any of anionic, nonionic, and cationic, and may have surface activity and reactivity. Specifically, anionic emulsifiers such as sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium laurate, sodium alkyldiphenylsulfonate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, and polypropylene glycol Nonionic emulsifiers such as ethylene oxide adducts; cationic emulsifiers such as stearylbenzyldimethylammonium chloride and distearylbenzyldimethylammonium chloride; and sulfosuccinates (such as sodium alkylarylsulfosuccinate);
Examples thereof include reactive emulsifiers such as alkylphenol ether-based and sodium (meth) acryloylpolyoxyalkylene sulfate, and the use of a reactive emulsifier is preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

【0010】又本発明で用いられる重合開始剤(D)
は、特に制限されず、水溶性、油溶性のいずれのものも
用いることが可能で、具体的には、アルキルパーオキサ
イド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロ
パーオキサイド、p−メタンヒドロパーオキサイド、イ
ソブチルパーオキサイド、ラウロリルパーオキサイド、
3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、
オクタノイルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオ
キサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジクロルベンゾ
イルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−t
−ブチルパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパ
ーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、
3,3,5−トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイ
ド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、ジ−イソ
ブチルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキ
シルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシ
イソブチレート等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロ
ニトリル、ジメチルアゾジイソブチレート、2,2−ア
ゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2−
アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、過硫酸カリウ
ム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水
素、4,4’−アゾビス−4−シアノバレリックアシッ
ドのアンモニウム(アミン)塩、2,2’−アゾビス
(2−メチルアミドオキシム)ジヒドロクロライド、
2,2’−アゾビス(2−メチルブタンアミドオキシ
ム)ジヒドロクロライドテトラヒドレート、2,2’−
アゾビス{2−メチル−N−〔1,1−ビス(ヒドロキ
シメチル)−2−ヒドロキシエチル〕−プロピオンアミ
ド}、2,2’−アゾビス〔2−メチル−N−(2−ヒ
ドロキシエチル)−プロピオンアミド〕、各種レドック
ス系触媒(この場合酸化剤としては、過硫酸アンモニウ
ム、過硫酸カリウム、過酸化水素、t−ブチルハイドロ
パーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、キュメン
ハイドロパーオキサイド、p−メンタンハイドロパーオ
キサイド等が、還元剤としては亜硫酸ナトリウム、酸性
亜硫酸ナトリウム、ロンガリット、アスコルビン酸等が
用いられる。)等が挙げられ、これらの中でもアゾビス
イソブチロニトリル、2,2’−アゾビス〔2−メチル
−N−(2−ヒドロキシエチル)−プロピオンアミ
ド〕、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アン
モニウム、4,4’−アゾビス−4−シアノバレリック
アシッドのアンモニウム(アミン)塩が好ましい。
The polymerization initiator (D) used in the present invention
Is not particularly limited, and any of water-soluble and oil-soluble can be used. Specifically, alkyl peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, p-methane hydroperoxide , Isobutyl peroxide, lauryl peroxide,
3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide,
Octanoyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, benzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-t
-Butyl peroxide, 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane,
Organic peroxides such as 3,3,5-trimethylcyclohexanone peroxide, methylcyclohexanone peroxide, di-isobutylperoxydicarbonate, di-2-ethylhexylperoxydicarbonate, t-butylperoxyisobutyrate, and azo Bisisobutyronitrile, dimethylazodiisobutyrate, 2,2-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2-
Azobis (2-methylbutyronitrile), potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, ammonium (amine) salt of 4,4'-azobis-4-cyanovaleric acid, 2,2'- Azobis (2-methylamidoxime) dihydrochloride,
2,2′-azobis (2-methylbutanamide oxime) dihydrochloride tetrahydrate, 2,2′-
Azobis {2-methyl-N- [1,1-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl] -propionamide}, 2,2′-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) -propion Amides), various redox catalysts (in this case, oxidizing agents include ammonium persulfate, potassium persulfate, hydrogen peroxide, t-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, etc. , Sodium sulphite, sodium acid sulphite, Rongalit, ascorbic acid, etc. are used as the reducing agent.) Among them, azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) -propionamide], potassium persulfate, Sodium sulfate, ammonium persulfate, 4,4'-azobis-4-cyanovaleric acid ammonium (amine) salts are preferred.

【0011】本発明では、更に重合を安定に行うために
重合の際に長鎖不飽和脂肪酸共重合体系高分子分散剤
(E)を使用することが最大の特徴で、該長鎖不飽和脂
肪酸としては、オレイン酸、エライジン酸、エルカ酸、
リノール酸、リシノール酸、ドコサヘキサエン酸、リノ
レン酸、アラキドン酸等が挙げられるが、好ましくは、
リシノール酸が用いられる。
The most important feature of the present invention is to use a long-chain unsaturated fatty acid copolymer-based polymer dispersant (E) during polymerization in order to further stabilize the polymerization. Oleic acid, elaidic acid, erucic acid,
Linoleic acid, ricinoleic acid, docosahexaenoic acid, linolenic acid, arachidonic acid and the like, preferably,
Ricinoleic acid is used.

【0012】 長鎖不飽和脂肪酸共重合体系高分子分散剤
(E)を得るには、(イ)水溶性溶剤中で、上記重合開
始剤、長鎖不飽和脂肪酸と不飽和単量体を一括あるいは
分割仕込みして共重合した後、溶剤を常圧、または減圧
下で除去して、必要であればアンモニア水などの塩基性
化合物で中和して任意の濃度の水溶液とする方法、
(ロ)予め水と重合開始剤、乳化剤の存在下で、上記長
鎖不飽和脂肪酸と不飽和単量体をプレ乳化しておき、該
乳化液を水媒体中に滴下し、40〜100℃で乳化重合
し、必要であれば、アンモニア水などのアルカリ水溶液
で中和して任意の濃度の水溶液とする方法等が挙げられ
る。(ロ)の方法では溶剤を一切使用しない高分子分散
剤が得られるが、該分散剤を用いるとやや重合安定性が
低下するので、(イ)の方法が実用的で好ましく、以下
(イ)の方法について説明する。
[0012] Long chain unsaturated fatty acid copolymer polymer dispersant
In order to obtain (E), (a) the polymerization
Initiator, long chain unsaturated fatty acid and unsaturated monomer
After dividing and charging, the solvent is reduced to normal pressure or reduced pressure.
Removed below, if necessary, basic such as aqueous ammonia
A method of neutralizing with a compound to obtain an aqueous solution of any concentration,
(B) In the presence of water, a polymerization initiator and an emulsifier,
The chain unsaturated fatty acid and the unsaturated monomer are pre-emulsified,
The emulsion is dropped into an aqueous medium, and emulsion polymerization is performed at 40 to 100 ° C.
If necessary, an alkaline aqueous solution such as aqueous ammonia
Neutralization with an aqueous solution of any concentration, etc.
You. Polymer dispersion without using any solvent in method (b)
However, the use of the dispersant slightly increases the polymerization stability.
Therefore, the method (a) is practical and preferable.
The method (a) will be described.

【0013】上記で用いる水溶性溶剤としては、メタノ
ール、エタノール、イソプロパノール等のアルコールや
アセトン等のケトン等が挙げられる。また、上記で用い
る不飽和単量体としては、特に制限されないが、具体的
には、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソ
プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、2−
エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、
エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、
n−ブチルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレー
ト、ラウリルメタクリレート等の(メタ)アクリル酸エ
ステル、酢酸ビニル、スチレン、バーサチック酸ビニル
エステル等の脂肪酸エステル、アクリル酸、メタクリル
酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル
酸、イタコン酸、シトラコン酸等のカルボキシル基含有
モノマー、1,1,1−トリメチルアミンメタクリルイ
ミド、1,1−ジメチル−1−エチルアミンメタクリル
イミド、1,1−ジメチル−1−(2−ヒドロキシプロ
ピル)アミンメタクリルイミド、1,1−ジメチル−1
−(2’−フェニル−2’−ヒドロキシエチル)アミン
メタクリルイミド、1,1−ジメチル−1−(2’−ヒ
ドロキシ−3’−フェノキシプロピル)アミンメタクリ
ルイミド、1,1,1−トリメチルアミンアクリルイミ
ド、あるいは下記式(1)、(2)で示される単量体や
前述した加水分解性シリル基を含有する不飽和単量体等
が挙げられる。
Examples of the water-soluble solvent used above include alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, and ketones such as acetone. The unsaturated monomer used above is not particularly limited, but specifically, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate,
Ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate,
Ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate,
(Meth) acrylic acid esters such as n-butyl methacrylate, n-hexyl methacrylate and lauryl methacrylate; fatty acid esters such as vinyl acetate, styrene and vinyl versatate; acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, and maleic anhydride , Fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid and other carboxyl group-containing monomers, 1,1,1-trimethylamine methacrylimide, 1,1-dimethyl-1-ethylamine methacrylimide, 1,1-dimethyl-1- (2-hydroxy Propyl) amine methacrylimide, 1,1-dimethyl-1
-(2'-phenyl-2'-hydroxyethyl) amine methacrylimide, 1,1-dimethyl-1- (2'-hydroxy-3'-phenoxypropyl) amine methacrylimide, 1,1,1-trimethylamine acrylimide Or a monomer represented by the following formula (1) or (2), or an unsaturated monomer containing a hydrolyzable silyl group described above.

【0014】[0014]

【化1】 Embedded image

【0015】[0015]

【化2】 Embedded image

【0016】上記の共重合時には、アゾビスイソブチロ
ニトリル、アルキルパーオキサイド、クメンヒドロパー
オキサイド、p−メタンヒドロパーオキサイド、イソブ
チルパーオキサイド、ラウロリルパーオキサイド、3,
5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オク
タノイルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサ
イド、ベンゾイルパーオキサイド、ジクロルベンゾイル
パーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブ
チルパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオ
キシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、3,
3,5−トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、
メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、ジ−イソブチ
ルパーオキサシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシ
ルパーオキサシジカーボネート等の有機過酸化物等の触
媒が用いられ、必要に応じて、連鎖移動剤の存在下に反
応が行われる。
In the above copolymerization, azobisisobutyronitrile, alkyl peroxide, cumene hydroperoxide, p-methane hydroperoxide, isobutyl peroxide, lauryl peroxide, 3,3
5,5-trimethylhexanoyl peroxide, octanoyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, benzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, 1,1-bis (T-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 3,
3,5-trimethylcyclohexanone peroxide,
A catalyst such as an organic peroxide such as methylcyclohexanone peroxide, di-isobutylperoxacidic carbonate, di-2-ethylhexylperoxacidic carbonate is used, and the reaction is carried out in the presence of a chain transfer agent, if necessary. Will be

【0017】両者の共重合比は特に制限されないが、長
鎖不飽和脂肪酸と不飽和単量体の仕込時の配合割合は、
長鎖不飽和脂肪酸/不飽和単量体(重量比)=1〜10
/90〜99が好ましい。上記範囲外の長鎖不飽和脂肪
酸共重合体系高分子分散剤(E)では、コーティング剤
組成物の放置安定性が低下したり、コーティングした時
十分な耐候性、耐溶剤性が欠如する場合がある。
Although the copolymerization ratio of the two is not particularly limited, the mixing ratio of the long-chain unsaturated fatty acid and the unsaturated monomer at the time of charging is as follows:
Long-chain unsaturated fatty acid / unsaturated monomer (weight ratio) = 1-10
/ 90 to 99 are preferred. When the long-chain unsaturated fatty acid copolymer-based polymer dispersant (E) is out of the above range, the storage stability of the coating composition may be reduced, or sufficient weather resistance and solvent resistance may be lacked when coated. is there.

【0018】また、水溶性溶剤は、長鎖不飽和脂肪酸と
不飽和単量体の合計量100重量部に対して150〜5
00重量部とすることが好ましい。
The water-soluble solvent is used in an amount of 150 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the long-chain unsaturated fatty acid and the unsaturated monomer.
Preferably it is 00 parts by weight.

【0019】 重合開始
剤は長鎖不飽和脂肪酸と不飽和単量体の合計量100重
量部に対して0.03〜5重量部が好ましく、更には
0.05〜1重量部である。
The polymerization initiator is preferably used in an amount of 0.03 to 5 parts by weight, more preferably 0.05 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the long-chain unsaturated fatty acid and the unsaturated monomer.

【0020】共重合体の酸価としては50〜500mg
KOH/gが好ましく、更には70〜300mgKOH
/gである。酸価が50mgKOH/g未満では、アル
カリ水溶液で中和したとしても水溶性を示さず、また、
乳化作用が低下するため安定なコーテイング剤組成物が
得難く、500mgKOH/gを越えるとコーテイング
した時耐水性の低下を招き好ましくない。
The acid value of the copolymer is 50 to 500 mg.
KOH / g is preferred, and 70-300 mg KOH
/ G. When the acid value is less than 50 mgKOH / g, it does not show water solubility even when neutralized with an aqueous alkali solution.
It is difficult to obtain a stable coating agent composition because the emulsifying action is reduced, and if it exceeds 500 mgKOH / g, water resistance is lowered when coated, which is not preferable.

【0021】また、上記の共重合体の分子量について
は、特には限定されないが、数平均分子量が、500〜
500000が好ましく、更に好ましくは700〜30
000で、該分子量が500未満の時は得られるコーテ
ィング剤組成物の重合時の安定性が低下し、50000
0を越える時は高粘度化し重合時の希釈剤が多くなり不
経済であり好ましくない。
The molecular weight of the above copolymer is not particularly limited, but the number average molecular weight is 500 to 500.
500,000 is preferable, and 700-30 is more preferable.
When the molecular weight is less than 500, the stability of the obtained coating agent composition during polymerization decreases, and
If it exceeds 0, the viscosity increases and the amount of diluent during polymerization increases, which is uneconomical and is not preferred.

【0022】次に、上記の共重合体の水溶性溶剤溶液か
ら、水溶性溶剤を除去するのであるが、該溶剤は常圧、
あるいは減圧で除去され、通常残存量が系全体の1.0
重量%、好ましくは0.1重量%以下になるまで除去さ
れ、共重合体を得る。更に該共重合体は、塩基性化合物
で中和するのが好ましく、該塩基性化合物としては、ア
ンモニア、N,N−ジメチルエタノールアミン、ジエチ
ルアミン、トリエチルアミン、モルフォリン、2−ジメ
チルアミノ−2−メチル−1−プロパノール、モノイソ
プロパノールアミン、モノエタノールアミン、N,N−
ジエチルエタノールアミン、2−アミノ−2−メチル−
1−プロパノール、N−メチルジエタノール、ジイソプ
ロパノールアミン、N−エチル−ジエタノールアミン、
トリイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン等
が挙げられ、好ましくはアンモニア、ジエチルアミン、
トリエチルアミンが用いられる。
Next, the water-soluble solvent is removed from the solution of the copolymer in a water-soluble solvent.
Alternatively, it is removed under reduced pressure, and usually the remaining amount is 1.0% of the entire system.
% By weight, preferably 0.1% by weight or less, to obtain a copolymer. Further, the copolymer is preferably neutralized with a basic compound. Examples of the basic compound include ammonia, N, N-dimethylethanolamine, diethylamine, triethylamine, morpholine, and 2-dimethylamino-2-methyl. -1-propanol, monoisopropanolamine, monoethanolamine, N, N-
Diethylethanolamine, 2-amino-2-methyl-
1-propanol, N-methyldiethanol, diisopropanolamine, N-ethyl-diethanolamine,
Triisopropanolamine, triethanolamine and the like, preferably ammonia, diethylamine,
Triethylamine is used.

【0023】該塩基性化合物は1〜50重量%の水溶液
(あるいはアルコール溶液)として用いることが好まし
く、またその際の添加量としては、(長鎖不飽和脂肪酸
の)カルボキシル基の当量あたり、50〜110%を添
加して攪拌しながら中和する。該中和はpHが4〜1
0、更には、5〜9になるまで行うことが好ましく、p
Hが4未満あるいは10を越えると溶液粘度が高くな
り、後述するコーティング剤組成物の重合時の安定性が
低下するので好ましくない。
The basic compound is preferably used as an aqueous solution (or alcohol solution) of 1 to 50% by weight, and the amount of the basic compound added is 50 equivalents per carboxyl group (of a long-chain unsaturated fatty acid). Add ~ 110% and neutralize with stirring. The neutralization has a pH of 4-1.
0, more preferably from 5 to 9, p
If H is less than 4 or more than 10, the solution viscosity increases, and the stability during polymerization of the coating agent composition described later decreases, which is not preferable.

【0024】次に本発明の組成物を得るための乳化重合
方法ついて説明する。(A)、(B)の共重合割合は特
に制限されないが、(A)/(B)(重量比)=1〜7
0/99〜30が好ましく、更には3〜50/97〜5
0である。上記範囲外ではコーティング剤組成物の放置
安定性が低下したり、コーティングした時十分な耐候
性、耐溶剤性が得られないので好ましくない。
Next, an emulsion polymerization method for obtaining the composition of the present invention will be described. The copolymerization ratio of (A) and (B) is not particularly limited, but (A) / (B) (weight ratio) = 1 to 7
0/99 to 30 is preferable, and 3 to 50/97 to 5 is more preferable.
0. Outside the above range, the storage stability of the coating agent composition is lowered, and when coated, sufficient weather resistance and solvent resistance cannot be obtained.

【0025】また、乳化剤(C)の配合量は(A)、
(B)の合計量100重量部に対して0.1〜10重量
部とすることが好ましく、更には0.3〜5重量部であ
る。0.1重量部未満では、安定な重合が行えず、10
重量部を越えるとコーティングした時、耐水性が悪くな
り好ましくない。
The amount of the emulsifier (C) is (A)
It is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.3 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of (B). If the amount is less than 0.1 part by weight, stable polymerization cannot be performed, and
Exceeding the weight part is undesirable because the water resistance is poor when coated.

【0026】 重合開始
剤(D)は(A)と(B)の合計量100重量部に対し
て0.03〜5重量部が好ましく、更には0.05〜1
重量部である。(D)が上記範囲より少ない場合は重合
速度が遅くなり、上記範囲を越えるとコーティングした
時、耐溶剤性、耐候性が低下する場合があり好ましくな
い。
The polymerization initiator (D) is preferably used in an amount of 0.03 to 5 parts by weight, more preferably 0.05 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of the total of (A) and (B).
Parts by weight. If (D) is less than the above range, the polymerization rate will be slow, and if it exceeds the above range, solvent resistance and weather resistance may decrease when coated, which is not preferred.

【0027】長鎖不飽和脂肪酸共重合系高分子分散剤
(E)は(A)と(B)の合計量100重量部に対して
0.03〜40重量部が好ましく、更には0.05〜2
0重量部である。(E)が上記範囲より少ない場合は安
定した重合が行えず、得られるコーティング剤組成物の
放置安定性及び凍結融解安定性の低下を招き、上記範囲
を越えるとコーティングした時、耐溶剤性、耐水性、耐
候性が低下する場合があり好ましくない。
The long-chain unsaturated fatty acid copolymer-based polymer dispersant (E) is preferably 0.03 to 40 parts by weight, more preferably 0.05 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of (A) and (B). ~ 2
0 parts by weight. If (E) is less than the above range, stable polymerization cannot be performed, and the resulting coating composition will have reduced storage stability and freeze-thaw stability. Water resistance and weather resistance may decrease, which is not preferable.

【0028】重合方法としては、上記の(A)〜
(E)を水と混合攪拌して乳化状態にし、昇温して重合
する方法、上記の(A)〜(E)を水と混合攪拌して
乳化状態にし、その一部を昇温して重合を開始し、残り
を滴下して重合を継続する方法、反応缶に水と乳化剤
(C)及び、重合開始剤(D)を仕込んでおいて昇温し
た後、(A)、(B)、(E)の乳化混合液の全量を一
括滴下又は、分割、連続滴下して重合する方法等が挙げ
られるが、重合温度の制御が容易であり、重合安定性も
良い点でが好ましい。
As the polymerization method, the above (A) to
(E) is mixed with water to form an emulsified state by mixing and stirring, and then heated to polymerize. The above (A) to (E) is mixed and stirred with water to form an emulsified state, and a part of the mixture is heated to form an emulsified state. A method in which the polymerization is started, the remainder is added dropwise, and the polymerization is continued. After water and an emulsifier (C) and a polymerization initiator (D) are charged into a reaction vessel and the temperature is raised, (A) and (B) , (E), and the like, and a method in which the whole amount of the emulsified mixed solution is dropped at once, divided, or continuously dropped to carry out polymerization. However, it is preferable because the polymerization temperature is easily controlled and the polymerization stability is good.

【0029】の重合条件としては、通常40〜90℃
程度の範囲が適当であり、昇温開始後1〜8時間程度で
重合が終了する。の重合条件としては、水と(A)〜
(E)の乳化混合液の5〜50重量%を40〜90℃で
0.1〜4時間重合した後、残りの乳化混合液を1〜5
時間程度かけて滴下して、その後同温度で1〜3時間程
度熟成する。の重合条件としては、反応缶に水を全使
用量の50〜80重量%程度、乳化剤(C)及び、重合
開始剤(D)を仕込んでおいて、40〜90℃に昇温
し、(A)、(B)、(E)の残りの水を含有する乳化
混合液を1〜5時間程度かけて滴下しながら重合し、そ
の後同温度で1〜3時間程度熟成する。
The polymerization conditions are usually 40 to 90 ° C.
The polymerization is completed within about 1 to 8 hours after the start of the temperature rise. The polymerization conditions for (A)
After polymerizing 5 to 50% by weight of the emulsified mixture of (E) at 40 to 90 ° C. for 0.1 to 4 hours, the remaining emulsified mixture is mixed with 1 to 5%.
The solution is added dropwise over about an hour, and then aged at the same temperature for about 1 to 3 hours. The polymerization conditions are as follows: water is charged to a reaction vessel in an amount of about 50 to 80% by weight of the total amount, an emulsifier (C) and a polymerization initiator (D) are charged, and the temperature is raised to 40 to 90 ° C. The emulsified mixed solution containing the remaining water of A), (B) and (E) is polymerized while being dripped over about 1 to 5 hours, and then aged at the same temperature for about 1 to 3 hours.

【0030】得られるエマルジョンの粒子径は50〜1
000nm程度で、水媒体中に分散しており、生成乳化
液は放置安定性、凍結融解安定性に優れ、各種性能、例
えば、耐候性、耐水性、耐溶剤性に優れ建材塗料、接着
剤、紙コーティング剤等に有用である。
The particle size of the obtained emulsion is 50-1.
Approximately 000 nm, dispersed in an aqueous medium, the resulting emulsion is excellent in storage stability, freeze-thaw stability, various performances, for example, weather resistance, water resistance, excellent solvent resistance, building material coatings, adhesives, Useful for paper coating agents and the like.

【0031】(A)〜(E)成分の他に、本発明の効果
を損わない範囲で公知の連鎖移動剤、消泡剤、防腐剤、
防錆剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等を添加してもよ
い。又、塗膜の硬化を促進するため、有機スズ化合物、
有機アルミニウム化合物等の有機金属化合物等の硬化剤
を添加してもよく、該硬化剤はエマルジョンの形で添加
してもよい。
In addition to the components (A) to (E), known chain transfer agents, defoamers, preservatives, and the like, as long as the effects of the present invention are not impaired.
Rust inhibitors, ultraviolet absorbers, antioxidants and the like may be added. In addition, to promote the curing of the coating film, an organic tin compound,
A curing agent such as an organometallic compound such as an organoaluminum compound may be added, and the curing agent may be added in the form of an emulsion.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明について具体的に説明する。
尚、以下記述で「%」、「部」とあるのは「重量%」、
「重量部」である。 実施例1 (長鎖不飽和脂肪酸共重合体系高分子分散剤(E)の製
造)コンデンサー、温度計、撹拌翼を備えたフラスコに
メチルメタクリレート43部、2−エチルヘキシルアク
リレート38部、アクリル酸14部、リシノール酸5
部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.64部
をiso−プロパノール240部に混合し、80℃で2
時間反応させた。次に、メチルメタクリレート43部、
2−エチルヘキシルアクリレート38部、アクリル酸1
4部、リシノール酸5部、2,2’−アゾビスイソブチ
ロニトリル0.64部、iso−プロパノール40部の
混合物を2時間ごとに3回仕込み、更に、iso−プロ
パノール40部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリ
ル1.28部の混合物を加えて80℃で2時間撹拌し樹
脂分50%の樹脂溶液を得た。該樹脂の分子量は300
00、酸価110mgKOH/gであった。該樹脂溶液
から、iso−プロパノールを、系中含量が0.05重
量%になるまで留出させた後、アンモニア水で中和して
長鎖不飽和脂肪酸共重合体系高分子分散剤(E)水溶液
を得た。該高分子分散剤の組成は、メチルメタクリレー
ト/2−エチルヘキシルアクリレート/アクリル酸/リ
シノール酸=172/152/56/20(重量比)
〔モル比にすると25/12/11/1〕であった。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below.
In the following description, “%” and “part” are “weight%”,
"Parts by weight". Example 1 (Production of long-chain unsaturated fatty acid copolymer polymer dispersant (E)) In a flask equipped with a condenser, a thermometer, and a stirring blade, 43 parts of methyl methacrylate, 38 parts of 2-ethylhexyl acrylate, and 14 parts of acrylic acid , Ricinoleic acid 5
Part, 2,2'-azobisisobutyronitrile 0.64 part was mixed with iso-propanol 240 part,
Allowed to react for hours. Next, 43 parts of methyl methacrylate,
38 parts of 2-ethylhexyl acrylate, acrylic acid 1
4 parts, ricinoleic acid 5 parts, 2,2'-azobisisobutyronitrile 0.64 parts, iso-propanol 40 parts mixture was charged 3 times every 2 hours, and further iso-propanol 40 parts, 2, A mixture of 1.28 parts of 2′-azobisisobutyronitrile was added and stirred at 80 ° C. for 2 hours to obtain a resin solution having a resin content of 50%. The molecular weight of the resin is 300
00, the acid value was 110 mgKOH / g. After iso-propanol is distilled from the resin solution until the content in the system becomes 0.05% by weight, it is neutralized with aqueous ammonia to disperse a long-chain unsaturated fatty acid copolymer polymer dispersant (E). An aqueous solution was obtained. The composition of the polymer dispersant is methyl methacrylate / 2-ethylhexyl acrylate / acrylic acid / ricinoleic acid = 172/152/56/20 (weight ratio).
[The molar ratio was 25/12/11/1].

【0033】(シリコン含有水性コーティング剤組成物
の製造)γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン(A)10部、その他の不飽和単量体(B)90部
〔メチルメタクリレート45部、2−エチルヘキシルア
クリレート45部〕、上記で得られた高分子分散剤
(E)水溶液40部(固形分25%)をイオン交換水3
6部に混合して攪拌して乳化混合液を得た。コンデンサ
ー、温度計、撹拌翼を備えたフラスコにイオン交換水7
1部、乳化剤(C)〔旭電化製、アルキルフェノールエ
ーテル系反応性乳化剤SE−10N〕3部、過硫酸カリ
ウム(D)0.9部を仕込み、65℃に昇温した後、3
時間かけて上記乳化混合液を滴下した。滴下後、75℃
に昇温して2時間反応を行い、重合を実施し、固形分4
5%、粘度8mPa・s(25℃)、粒子径80nmの
エマルジョンよりなるコーティング剤組成物を得た。重
合時の重合安定性及びエマルジョンの物性を以下の基準
で評価した。結果を表1、表2に示す。
(Preparation of Silicon-Containing Aqueous Coating Composition) 10 parts of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (A) and 90 parts of another unsaturated monomer (B) [45 parts of methyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate] 45 parts], and 40 parts (solid content: 25%) of the aqueous solution of the polymer dispersant (E) obtained above was added to ion-exchanged water 3
The mixture was mixed with 6 parts and stirred to obtain an emulsified mixture. Place ion-exchanged water 7 in a flask equipped with a condenser, thermometer, and stirring blade.
1 part, 3 parts of emulsifier (C) [made by Asahi Denka, alkylphenol ether-based reactive emulsifier SE-10N], and 0.9 part of potassium persulfate (D) were charged.
The emulsified mixture was added dropwise over time. After dropping, 75 ° C
The reaction was carried out for 2 hours, and polymerization was carried out.
A coating composition comprising an emulsion having 5%, a viscosity of 8 mPa · s (25 ° C.) and a particle diameter of 80 nm was obtained. The polymerization stability during the polymerization and the physical properties of the emulsion were evaluated according to the following criteria. The results are shown in Tables 1 and 2.

【0034】(重合安定性)重合中にフラスコ、温度
計、攪拌翼に不溶性の付着物及び粗粒子の発生を以下の
様に目視で観察した。 ○・・・付着物あるいは粗粒子を認めず △・・・付着物あるいは粗粒子が少量発生 ×・・・付着物あるいは粗粒子が多量に発生
(Polymerization Stability) During polymerization, the formation of insoluble deposits and coarse particles on the flask, thermometer, and stirring blade was visually observed as follows. ○ ・ ・ ・ No deposits or coarse particles are observed △ ・ ・ ・ Small amount of deposits or coarse particles are generated × ・ ・ ・ A large amount of deposits or coarse particles are generated

【0035】(放置安定性)得られたエマルジョンを室
温で3ケ月放置して、状態を目視で観察した。 ○・・・変化無し △・・・やや粘度上昇するか、少量の沈降物が発生し
た。 ×・・・粘度上昇するか、多量の沈降物が発生した。あ
るいはゲル化した。 (凍結融解安定性)得られたエマルジョンを−10℃で
18時間凍結させた後、6時間室温で放置して融解させ
た。該工程を5サイクル行った後、該乳化液の状態を目
視で観察し、以下の様に評価した。 ○・・・変化無し △・・・やや粘度上昇するか、少量の沈降物が発生し
た。 ×・・・粘度上昇するか、多量の沈降物が発生した。あ
るいはゲル化した。
(Stability during Storage) The obtained emulsion was left at room temperature for 3 months, and the state was visually observed.・ ・ ・: No change Δ: The viscosity increased slightly or a small amount of sediment was generated. X: The viscosity increased or a large amount of sediment was generated. Or it gelled. (Freeze-thaw stability) The obtained emulsion was frozen at -10 ° C for 18 hours and then left at room temperature for 6 hours to be thawed. After performing this step for 5 cycles, the state of the emulsion was visually observed and evaluated as follows.・ ・ ・: No change Δ: The viscosity increased slightly or a small amount of sediment was generated. X: The viscosity increased or a large amount of sediment was generated. Or it gelled.

【0036】(耐水性)得られたエマルジョンをガラス
板にキャスティングし、25℃で2時間乾燥した塗膜
(厚み100μm)をラビングテスト(イオン交換水1
mlを滴下して、指で5回ラビングした)を行い、状態
を目視で観察した。 ◎・・・全く白化、膨れは認められなかった。 ○・・・わずかに白化が認められたが、膨れは認められ
なかった。 △・・・白化、膨れが認められた。 ×・・・白化、膨れが進行し、ところどころで溶出して
いた。 (耐溶剤性)得られた生成エマルジョンをガラス板にキ
ャスティングし、25℃で7日間乾燥後した塗膜(10
0μm)を酢酸エチルに24時間浸漬後の表面状態を目
視で観察した。 ◎・・・変化なし ○・・・表面にやや膨れ、白化が認められた。 △・・・膨れ、白化が全面に広がった。 ×・・・全体に膨れ、白化が進行し、ガラス板より塗膜
が脱落した。
(Water resistance) The obtained emulsion was cast on a glass plate and dried at 25 ° C. for 2 hours. A coating film (thickness: 100 μm) was subjected to a rubbing test (ion-exchanged water 1).
ml was dropped and rubbed five times with a finger), and the state was visually observed. A: No whitening or swelling was observed.・ ・ ・: Slight whitening was observed, but no swelling was observed. Δ: Whitening and blistering were observed. X: Whitening and swelling progressed and eluted in some places. (Solvent resistance) The resulting emulsion was cast on a glass plate and dried at 25 ° C. for 7 days.
0 μm) was immersed in ethyl acetate for 24 hours, and the surface condition was visually observed. A: No change B: Slight swelling and whitening were observed on the surface. Δ: Swelling and whitening spread over the entire surface. ×: The whole was swollen, whitening progressed, and the coating film dropped off from the glass plate.

【0037】(耐候性)得られたエマルジョンをガラス
板にキャスティングし、25℃で7日間乾燥した塗膜
(厚み100μm)を、屋外暴露を6カ月行い、塗膜の
様子を目視で観察した。 ◎・・・光沢のある透明皮膜であった。 ○・・・やや光沢の低下が認められる程度で、皮膜状態
は良好であった。 △・・・光沢の低下と皮膜の破壊(白化、クラック)が
認められた。 ×・・・光沢の著しい低下と著しい皮膜の破壊(白化、
クラック)が認められた。
(Weather resistance) The obtained emulsion was cast on a glass plate and dried at 25 ° C. for 7 days. The coating film (thickness: 100 μm) was exposed outdoors for 6 months, and the state of the coating film was visually observed. A: It was a glossy transparent film.・ ・ ・: The gloss was slightly reduced, and the film state was good. Δ: A decrease in gloss and destruction of the film (whitening, cracks) were observed. X: Significant decrease in gloss and significant film destruction (whitening,
Crack) was observed.

【0038】実施例2 実施例1において、γ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン(A)10部の替わりにビニルトリエトキ
シシラン10部を用いた以外は同様に実施して、固形分
43%、粘度8mPa・s(25℃)、粒子径90nm
のエマルジョンよりなるコーティング剤組成物を得、実
施例1と同様に評価を行った。結果を表1、表2に示
す。
Example 2 The procedure of Example 1 was repeated, except that 10 parts of vinyltriethoxysilane was used instead of 10 parts of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (A). 8 mPa · s (25 ° C.), particle size 90 nm
Was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.

【0039】実施例3 実施例1において、長鎖不飽和脂肪酸共重合体系高分子
分散剤(E)の製造を以下のように変更して固形分46
%、粘度15mPa・s(25℃)、粒子径75nmの
エマルジョンよりなるコーティング剤組成物を得、実施
例1と同様に評価を行った。結果を表1、表2に示す。 (長鎖不飽和脂肪酸共重合体系高分子分散剤(E)の製
造)コンデンサー、温度計、撹拌翼を備えたフラスコに
メチルメタクリレート41部、2−エチルヘキシルアク
リレート36部、アクリル酸13部、リシノール酸10
部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.64部
をiso−プロパノール240部に混合し、80℃で2
時間反応させた。次に、メチルメタクリレート41部、
2−エチルヘキシルアクリレート36部、アクリル酸1
3部、リシノール酸10部、2,2’−アゾビスイソブ
チロニトリル0.64部、iso−プロパノール40部
の混合物を2時間ごとに3回仕込み、更に、iso−プ
ロパノール40部、2,2’−アゾビスイソブチロニト
リル1.28部の混合物を加えて80℃で2時間撹拌し
樹脂分50%の樹脂溶液を得た。該樹脂の分子量は30
000、酸価110mgKOH/gであった。該樹脂溶
液から、iso−プロパノールを、系中含量が0.05
重量%になるまで留出させた後、アンモニア水で中和し
て長鎖不飽和脂肪酸共重合体系高分子分散剤(E)水溶
液を得た。該高分子分散剤の組成は、メチルメタクリレ
ート/2−エチルヘキシルアクリレート/アクリル酸/
リシノール酸=164/144/52/40(重量比)
〔モル比にすると25/12/11/2〕であった。
Example 3 The procedure of Example 1 was repeated except that the production of the long-chain unsaturated fatty acid copolymer-based polymer dispersant (E) was changed as follows to obtain a solid content of 46%.
%, A coating composition comprising an emulsion having a viscosity of 15 mPa · s (25 ° C.) and a particle diameter of 75 nm was obtained, and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2. (Production of long-chain unsaturated fatty acid copolymer polymer dispersant (E)) In a flask equipped with a condenser, a thermometer and a stirring blade, 41 parts of methyl methacrylate, 36 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 13 parts of acrylic acid, ricinoleic acid 10
Part, 2,2'-azobisisobutyronitrile 0.64 part was mixed with iso-propanol 240 part,
Allowed to react for hours. Next, 41 parts of methyl methacrylate,
36 parts of 2-ethylhexyl acrylate, acrylic acid 1
A mixture of 3 parts, 10 parts of ricinoleic acid, 0.64 part of 2,2′-azobisisobutyronitrile, and 40 parts of iso-propanol was charged three times every 2 hours. Further, 40 parts of iso-propanol, 2, A mixture of 1.28 parts of 2′-azobisisobutyronitrile was added and stirred at 80 ° C. for 2 hours to obtain a resin solution having a resin content of 50%. The molecular weight of the resin is 30
000, and the acid value was 110 mgKOH / g. From the resin solution, iso-propanol was added at a system content of 0.05%.
After distilling out to a weight percent, the mixture was neutralized with aqueous ammonia to obtain an aqueous solution of a long-chain unsaturated fatty acid copolymer-based polymer dispersant (E). The composition of the polymer dispersant is methyl methacrylate / 2-ethylhexyl acrylate / acrylic acid /
Ricinoleic acid = 164/144/52/40 (weight ratio)
[The molar ratio was 25/12/11/2].

【0040】比較例1 実施例1でγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ラン(A)を用いない以外は、同様に実施して、、固形
分42%、粘度8mPa・s(25℃)、粒子径75n
mのエマルジョンよりなるコーティング剤組成物を得、
実施例1と同様に評価を行った。
Comparative Example 1 The procedure of Example 1 was repeated except that γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (A) was not used. The solid content was 42%, the viscosity was 8 mPa · s (25 ° C.), and the particle size was 75n
m, a coating composition comprising an emulsion of
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1.

【0041】比較例2 実施例1で長鎖不飽和脂肪酸共重合体系高分子分散剤
(E)を用いない以外は、同様に処理し以下同様に実施
して、固形分45%、粘度15mPa・s(25℃)、
粒子径95nmのエマルジョンよりなるコーティング剤
組成物を得て、実施例1と同様に評価を行った。
Comparative Example 2 Example 1 was repeated except that the long-chain unsaturated fatty acid copolymer-based polymer dispersant (E) was not used, and the same treatment was carried out as follows. The solid content was 45% and the viscosity was 15 mPa · s. s (25 ° C),
A coating composition comprising an emulsion having a particle diameter of 95 nm was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1.

【0042】比較例3 実施例1で長鎖不飽和脂肪酸共重合体系高分子分散剤
(E)の替わりにSNディスパーサント5020(ポリ
カルボン酸型高分子分散剤、サンアプロ社製)を同量使
用した以外は、実施例1と同様に実施し、固形分44
%、粘度20mPa・s(25℃)、粒子径60nmの
エマルジョンよりなるコーティング剤組成物を得、実施
例1と同様に評価を行った。各比較例の評価結果も表
1、2に示した。
Comparative Example 3 In Example 1, SN Dispersant 5020 (a polycarboxylic acid type polymer dispersant, manufactured by San Apro Co.) was used in place of the long-chain unsaturated fatty acid copolymer polymer dispersant (E). A solid content of 44% was carried out in the same manner as in Example 1 except that
%, A coating composition comprising an emulsion having a viscosity of 20 mPa · s (25 ° C.) and a particle diameter of 60 nm was obtained, and evaluated in the same manner as in Example 1. Tables 1 and 2 also show the evaluation results of each comparative example.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】[0044]

【表2】 [Table 2]

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明では、加水分解性シリル基を含有
する不飽和単量体(A)とその他の不飽和単量体(B)
とを、乳化剤(C)、重合開始剤(D)、長鎖不飽和脂
肪酸共重合体系高分子分散剤(E)の存在下で、水媒体
中において乳化重合するので、得られるエマルジョンは
重合安定性、放置安定性、凍結融解安定性、耐候性、耐
水性、耐溶剤性に優れる。
According to the present invention, an unsaturated monomer (A) containing a hydrolyzable silyl group and another unsaturated monomer (B) are used.
Are emulsion-polymerized in an aqueous medium in the presence of an emulsifier (C), a polymerization initiator (D), and a long-chain unsaturated fatty acid copolymer-based polymer dispersant (E). Excellent stability, storage stability, freeze-thaw stability, weather resistance, water resistance, and solvent resistance.

フロントページの続き (72)発明者 京極 公之 大阪府茨木市室山2丁目13番1号 日本合 成化学工業株式会社中央研究所内 Fターム(参考) 4J011 KA02 KA04 KA08 KA12 KA15 KA19 KA20 KB14 KB28 PA28 PA56 PC06 4J038 CG141 CG142 CJ132 CJ181 CL001 CL002 GA06 KA09 MA10 NA03 NA04 NA26 Continuation of the front page (72) Inventor Kimiyuki Kyogoku 2-13-1, Muroyama, Ibaraki-shi, Osaka F-term in the Central Research Laboratory of Nippon Gosei Chemical Industry Co., Ltd. 4J011 KA02 KA04 KA08 KA12 KA15 KA19 KA20 KB14 KB28 PA28 PA56 PC06 4J038 CG141 CG142 CJ132 CJ181 CL001 CL002 GA06 KA09 MA10 NA03 NA04 NA26

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 加水分解性シリル基を含有する不飽和単
量体(A)とその他の不飽和単量体(B)を、乳化剤
(C)、重合開始剤(D)、長鎖不飽和脂肪酸共重合体
系高分子分散剤(E)の存在下で、水媒体中において乳
化重合することを特徴とするシリコン含有水性コーティ
ング剤組成物の製造法。
1. An unsaturated monomer (A) containing a hydrolyzable silyl group and another unsaturated monomer (B) are mixed with an emulsifier (C), a polymerization initiator (D), and a long-chain unsaturated monomer. A method for producing a silicon-containing aqueous coating composition, which is emulsion-polymerized in an aqueous medium in the presence of a fatty acid copolymer-based polymer dispersant (E).
【請求項2】 長鎖不飽和脂肪酸共重合体系高分子分散
剤(E)がリシノール酸共重合体系高分子分散剤である
ことを特徴とする請求項1記載のシリコン含有水性コー
ティング剤組成物の製造法。
2. The silicone-containing aqueous coating composition according to claim 1, wherein the long-chain unsaturated fatty acid copolymer-based polymer dispersant (E) is a ricinoleic acid copolymer-based polymer dispersant. Manufacturing method.
JP28466398A 1998-10-07 1998-10-07 Production of silicon-including aqueous coating agent composition Pending JP2000109747A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002316034A (en) * 2001-04-20 2002-10-29 Japan Pmc Corp Emulsion dispersant

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002316034A (en) * 2001-04-20 2002-10-29 Japan Pmc Corp Emulsion dispersant

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