JP2000281972A - 水系コーティング組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温での焼付けでも、耐水性、耐候性及び耐
汚染性に優れる水系コーティング組成物を提供する。 【解決手段】 水系エマルションと表面処理されたコロ
イダルシリカを９：１〜５．５：４．５（固形分重量
比）の範囲で含む水系コーティング組成物。コロイダル
シリカを、下記シラン化合物、例えばメチルトリメトキ
シシランによって表面処理して用いる。 ＳｉＲ^S1 _X+1 （ＯＲ^S2）_3-X （Ｓ） （式中、Ｒ^S1は水素原子又は炭素数１〜１０の炭化水素
基、Ｒ^S2は水素原子又はエーテル結合を含み得る炭素数
１〜１０の炭化水素基、ｘは０〜２の整数を示す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、木質材料、プラス
チック、紙類、金属類等の種々の材料のアンダーコー
ト、オーバーコート、クリアーコート、ライニング等に
適用される水系コーティング組成物に関し、より詳しく
は、低温での焼付けでも高い塗膜性能が得られる水系コ
ーティング組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コーティング剤の分野において、
環境問題の観点から、有機溶剤系から水系への変換が行
われつつある。しかしながら、従来の水系コーティング
剤は、架橋性官能基を有しないため、塗膜の耐水性、耐
溶剤性、密着性、耐候性が有機溶剤系コーティング剤に
比べて劣るという欠点を有していた。また、水系コーテ
ィング剤においても、メンテナンスフリーの観点から耐
汚染性が要求されるようになってきている。

【０００３】そこで、架橋性官能基を有する水系コーテ
ィング剤として、加水分解性シリル基の一種であるアル
コキシシリル基を有する樹脂をエマルション化した樹脂
組成物を用いた水系コーティング剤が提案された（例え
ば、特開平３−２１６１０号公報等参照）。このような
水系樹脂組成物の採用により、耐水性、耐溶剤性及び密
着性が改善された水系コーティング剤が得られるように
なったが、耐候性及び耐汚染性についてはまだ充分では
なかった。

【０００４】塗膜の耐候性及び耐汚染性を向上させる方
法として、樹脂中にポリジメチルシロキサン構造を有す
る重合性不飽和単量体を共重合させる手段が知られてい
る。しかしながら、通常の乳化重合系で合成を行うと反
応性のポリジメチルシロキサンの重合性が他のモノマー
に比べて小さいため、乳化重合時に多量の凝集物を生
じ、また、安定に樹脂組成物を得ようとすると反応性の
ポリジメチルシロキサンの使用量を少なくせざるをえ
ず、期待した耐候性、耐汚染性が得られない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者は、
上記従来技術の問題点を解決し、アルコキシシリル基等
の加水分解性シリル基を有する樹脂を含む水系コーティ
ング剤の優れた耐溶剤性及び基材への密着性を維持しつ
つ、さらに耐水性、耐候性及び耐汚染性、特に耐汚染性
が向上された水系コーティング組成物を提供するため、
特願平１０−２７３９７８号（本件特許出願時において
未公開）に、特定モノマー組成から得られる特定の水系
エマルションと、コロイダルシリカとを特定配合比率で
含む水系コーティング組成物を提案している。

【０００６】本発明の目的は、特願平１０−２７３９７
８号に記載の水系コーティング組成物の優れた性能を具
備し、さらに低温での焼付けでも高い塗膜性能、特に高
い耐汚染性が得られる水系コーティング組成物を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意検討した
結果、特定シラン化合物で表面処理されたコロイダルシ
リカを用いることにより、コロイダルシリカ同士の縮合
反応、及びコロイダルシリカとエマルション中のシラノ
ールとの縮合反応が、例えば８０℃程度の比較的低い温
度でも進み、低温焼付けでも高い塗膜性能が得られるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明は、水系エマルションと
表面処理されたコロイダルシリカを含む水系コーティン
グ組成物であって、水系エマルションは、加水分解性シ
リル基を有する重合性不飽和単量体（Ａ）０．５〜５０
重量％と、少なくとも１種類のイオン形成性基を有する
重合性不飽和単量体（Ｂ）１〜２０重量％と、ポリジメ
チルシロキサン構造を有する重合性不飽和単量体（Ｃ）
１〜４０重量％と、その他の重合性不飽和単量体（Ｄ）
｛１００−（（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）の総和）｝重量％
とを溶液重合し、得られた樹脂溶液に水を添加すること
によりエマルション化することにより得られるものであ
り、前記表面処理されたコロイダルシリカは、下記一般
式（Ｓ）： ＳｉＲ^S1 _X+1 （ＯＲ^S2）_3-X （Ｓ） （式中、Ｒ^S1は水素原子又は炭素数１〜１０の炭化水素
基、Ｒ^S2は水素原子又はエーテル結合を含み得る炭素数
１〜１０の炭化水素基、ｘは０〜２の整数を示す。）で
表されるシラン化合物によって表面処理されたものであ
り、前記水系エマルションと前記表面処理されたコロイ
ダルシリカを、固形分重量比で、水系エマルション：表
面処理されたコロイダルシリカ＝９：１〜５．５：４．
５の範囲で含むことを特徴とする水系コーティング組成
物である。前記水系エマルションと前記表面処理された
コロイダルシリカの配合比は、水系エマルション：表面
処理されたコロイダルシリカ＝８．５：１．５〜７：３
の範囲であることが好ましい。以下、本発明について詳
しく説明する。

【０００９】まず、本発明における水系エマルション樹
脂の共重合用各成分について説明する。本発明において
は、加水分解性シリル基を有する重合性不飽和単量体
（Ａ）を共重合用成分の１つとして用いる。この単量体
（Ａ）を重合用成分として用いることにより、加水分解
性シリル基が塗膜形成時に架橋性官能基として作用し、
塗膜の耐水性、耐溶剤性及び密着性を向上させることが
可能となる。

【００１０】加水分解性シリル基を有する重合性不飽和
単量体（Ａ）としては、例えば下記一般式（３）で表さ
れるシリル基を含む重合性不飽和単量体が挙げられる。

【００１１】

【化３】

【００１２】（式中、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ は同一又は異な
って、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アラル
キル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキ
シ基、ヒドロキシル基、アミノ基、アミノオキシ基、ア
ルキルチオ基を示す。但し、Ｒ¹ 〜Ｒ³ のうち少なくと
も１つがハロゲン原子、アルコキシ基又はヒドロキシル
基である。） 加水分解性シリル基は、通常、Ｒ¹ 〜Ｒ³ のうち少なく
とも１つがハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシル
基を有している。

【００１３】式（３）で表されるシリル基のハロゲン原
子には、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などが含
まれ、通常、塩素原子である。アルキル基には、例え
ば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘ
キシル基などのＣ_1-10アルキル基などが含まれる。な
お、ここでＣ_1-10とは、「炭素原子数１〜１０の」とい
う意味であり、以下において同様である。アリール基に
は、例えば、フェニル基などのＣ_6-10アリール基などが
含まれ、アラルキル基には、例えば、ベンジル基などの
Ｃ_7-10アラルキル基などが含まれる。

【００１４】アルコキシ基には、例えば、メトキシ、エ
トキシ、プロボキシ、イソプロボキシ、ブトキシ、イソ
ブトキシ、ｔ−ブトキシ、ベンチルオキシ、ヘキシルオ
キシ、オクチルオキシ、デシルオキシ、ドデシルオキシ
基などのＣ_1-16アルコキシ基などが含まれる。好ましい
アルコキシ基は、Ｃ_1-4 アルコキシ基、特にメトキシ
基、エトキシ基である。アルコキシ基には、例えばメト
キシエトキシ基などのアルコキシ置換アルコキシ基も含
まれる。

【００１５】アリールオキシ基には、例えば、フェノキ
シ基などのＣ_6-10アリールオキシ基などが含まれる。ア
シルオキシ基には、例えば、アセチルオキシ、プロピオ
ニルオキシ、ブチリルオキシ基などのＣ_2-6 アシルオキ
シ基などが含まれる。

【００１６】アミノ基には、例えば、ジメチルアミノ基
などの置換基を有していてもよいアミノ基などが含ま
れ、アミノオキシ基には、例えば、ジメチルアミノオキ
シ基などの置換基を有していてもよいアミノオキシ基な
どが含まれる。アルキルチオ基には、例えば、メチルチ
オ、エチルチオ基などのＣ_1-6 アルキルチオ基などが含
まれる。

【００１７】加水分解性シリル基を有する重合性不飽和
単量体（Ａ）としては、例えば下記一般式（４）から
（１５）で表される化合物が含まれる。

【００１８】

【化４】

【００１９】（式中、Ｒ⁴ はＣ_1-10アルキル基、Ｃ_6-10
アリール基又はＣ_7-10アラルキル基を示し、Ｒ⁵ は水素
原子又はメチル基を示す。Ｘはフッ素、塩素、臭素又は
ヨウ素原子を示す。ａは０〜２の整数を示す。）

【００２０】このような化合物としては、例えば、ビニ
ルトリクロロシラン、ビニルメチルジクロロシラン、ビ
ニルジメチルクロロシラン、ビニルメチルフェニルクロ
ロシラン、イソプロペニルトリクロロシラン、イソプロ
ペニルメチルジクロロシラン、イソプロペニルジメチル
クロロシラン、イソプロペニルメチルフェニルクロロシ
ランなどが挙げられる。

【００２１】

【化５】

【００２２】（式中、Ｒ⁴ はＣ_1-10アルキル基、Ｃ_6-10
アリール基又はＣ_7-10アラルキル基を示し、Ｒ⁵ は水素
原子又はメチル基を示す。Ｘはフッ素、塩素、臭素又は
ヨウ素原子を示す。ａは０〜２の整数を示し、ｎは１〜
１２の整数を示す。） このような化合物としては、例えば、アリルトリクロロ
シラン、アリルメチルジクロロシラン、アリルジメチル
クロロシランなどが挙げられる。

【００２３】

【化６】

【００２４】（式中、Ｒ⁴ はＣ_1-10アルキル基、Ｃ_6-10
アリール基又はＣ_7-10アラルキル基を示し、Ｒ⁵ は水素
原子又はメチル基を示す。Ｘはフッ素、塩素、臭素又は
ヨウ素原子を示す。ａは０〜２の整数を示し、ｎは１〜
１２の整数を示す。） このような化合物としては、例えば、２−（メタ）アク
リロキシエチルトリクロロシラン、２−（メタ）アクリ
ロキシプロピルトリクロロシラン、２−（メタ）アクリ
ロキシエチルメチルジロロシラン、３−（メタ）アクリ
ロキシプロピルメチルジクロロシラン、２−（メタ）ア
クリロキシエチルジメチルクロロシラン、３−（メタ）
アクリロキシプロピルジメチルクロロシランなどが挙げ
られる。

【００２５】

【化７】

【００２６】（式中、Ｒ⁴ はＣ_1-10アルキル基、Ｃ_6-10
アリール基又はＣ_7-10アラルキル基を示し、Ｒ⁵ は水素
原子又はメチル基を示し、Ｒ⁶ はＣ_1-16アルコキシ基を
示す。ａは０〜２の整数を示す。）

【００２７】このような化合物としては、例えば、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
ニルトリブトキシシラン、ビニルトリ（ヘキシルオキ
シ）シラン、ビニルトリ（オクチルオキシ）シラン、ビ
ニルトリ（デシルオキシ）シラン、ビニルトリ（ドデシ
ルオキシ）シラン、ビニルジメトキシメチルシラン、ビ
ニルジエトキシメチルシラン、ビニルメトキシジメチル
シラン、ビニルエトキシジメチルシラン、ビニルブトキ
シジメチルシラン、ビニルジフェニルエトキシシラン、
イソプロペニルトリメトキシシラン、イソプロペニルト
リエトキシシランイソプロペニルトリブトキシシラン、
イソプロペニルトリ（ヘキシルオキシ）シラン、イソプ
ロペニルトリ（オクチルオキシ）シラン、イソプロペニ
ルトリ（デシルオキシ）シラン、イソプロペニルトリ
（ドデシルオキシ）シラン、イソプロペニルジメトキシ
メチルシラン、イソプロペニルジエトキシメチルシラ
ン、イソプロペニルメトキシジメチルシラン、イソプロ
ペニルエトキシジメチルシラン、イソプロペニルブトキ
シジメチルシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキ
シ）シランなどが挙げられる。

【００２８】

【化８】

【００２９】（式中、Ｒ⁴ はＣ_1-10アルキル基、Ｃ_6-10
アリール基又はＣ_7-10アラルキル基を示し、Ｒ⁵ は水素
原子又はメチル基を示し、Ｒ⁶ はＣ_1-16アルコキシ基を
示し、Ｒ⁷ はＣ_1-12アルキレン基又はフェニレン基を示
す。ａは０〜２の整数を示す。）

【００３０】このような化合物としては、例えば、アリ
ルトリメトキシシラン、ビニルデシルトリメトキシシラ
ン、ビニルオクチルトリメトキシシラン、ビニルフェニ
ルトリメトキシシラン、ビニルフェニルジメトキシメチ
ルシラン、ビニルフェニルジメトキシジメチルシラン、
イソプロペニルフェニルトリメトキシシラン、イソプロ
ペニルフェニルジメトキシメチルシラン、イソプロペニ
ルフェニルメトキシジメチルシランなどが挙げられる。

【００３１】

【化９】

【００３２】（式中、Ｒ⁴ はＣ_1-10アルキル基、Ｃ_6-10
アリール基又はＣ_7-10アラルキル基を示し、Ｒ⁵ は水素
原子又はメチル基を示し、Ｒ⁶ はＣ_1-16アルコキシ基を
示し、ａは０〜２の整数を示し、ｎは１〜１２の整数を
示す。）

【００３３】このような化合物としては、例えば、２−
（メタ）アクリロキシエチルトリメトキシシラン、２−
（メタ）アクリロキシエチルトリエトキシシラン、３−
（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３
−（メタ）アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、
３−（メタ）アクリロキシプロピルメチルジメトキシシ
ラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルジエトキシメ
チルシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリス
（２−メトキシエトキシ）シランなどが挙げられる。

【００３４】

【化１０】

【００３５】（式中、Ｒ⁴ はＣ_1-10アルキル基、Ｃ_6-10
アリール基又はＣ_7-10アラルキル基を示し、Ｒ⁵ は水素
原子又はメチル基を示し、Ｒ⁶ はＣ_1-16アルコキシ基を
示す。ａは０〜２の整数を示し、ｎは１〜１２の整数を
示す。）

【００３６】このような化合物としては、例えば、３−
（アリルオキシカルボニル−ｏ−フェニレン−カルボキ
シ）プロピルトリメトキシシラン、３−（アリルオキシ
カルボニル−ｏ−フェニレン−カルボキシ）プロピルジ
メトキシメチルシラン、３−（アリルオキシカルボニル
−ｏ−フェニレン−カルボキシ）プロピルメトキシジメ
チルシラン、３−（イソプロペニルメチレンオキシカル
ボニル−ｏ−フェニレン−カルボキシ）プロピルトリメ
トキシシラン、３−（イソプロペニルメチレンオキシカ
ルボニル−ｏ−フェニレン−カルボキシ）プロピルジメ
トキシメチルシラン、３−（イソプロペニルメチレンオ
キシカルボニル−ｏ−フェニレン−カルボキシ）プロピ
ルメトキシジメチルシランなどが挙げられる。

【００３７】

【化１１】

【００３８】このような化合物としては、例えば、３−
（ビニルフェニルアミノ）プロピルトリメトキシシラ
ン、３−（ビニルフェニルアミノ）プロピルトリエトキ
シシラン、３−（ビニルベンジルアミノ）プロピルトリ
メトキシシラン、３−（ビニルベンジルアミノ）プロピ
ルトリエトキシシランなどが挙げられる。

【００３９】

【化１２】

【００４０】（式中、Ｒ⁴ はＣ_1-10アルキル基、Ｃ_6-10
アリール基又はＣ_7-10アラルキル基を示し、Ｒ⁵ は水素
原子又はメチル基を示し、Ｒ⁶ はＣ_1-16アルコキシ基を
示す。ａは０〜２の整数を示す。）

【００４１】このような化合物としては、例えば、３−
［ビニルフェニレンメチレン（エチレンジアミノ）］プ
ロピルトリメトキシシラン、３−［イソプロペニルフェ
ニレンメチレン（エチレンジアミノ）］プロピルトリメ
トキシシランなどが挙げられる。

【００４２】

【化１３】

【００４３】（式中、Ｒ⁴ はＣ_1-10アルキル基、Ｃ_6-10
アリール基又はＣ_7-10アラルキル基を示し、Ｒ⁵ は水素
原子又はメチル基を示し、Ｒ⁶ はＣ_1-16アルコキシ基を
示す。ａは０〜２の整数を示し、、ｎは１〜１２の整数
を示す。）

【００４４】このような化合物としては、例えば、２−
（ビニルオキシ）エチルトリメトキシシラン、３−（ビ
ニルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、４−（ビニ
ルオキシ）ブチルトリエトキシシラン、２−（イソプロ
ペニルオキシ）エチルトリメトキシシランなどが挙げら
れる。

【００４５】

【化１４】

【００４６】（式中、Ｒ⁴ はＣ_1-10アルキル基、Ｃ_6-10
アリール基又はＣ_7-10アラルキル基を示し、Ｒ⁵ は水素
原子又はメチル基を示し、Ｒ⁶ はＣ_1-16アルコキシ基を
示し、Ｒ⁹ は−ＣＨ₂ Ｏ−又は−ＣＨ₂ ＯＣＯ−を示
す。ａは０〜２の整数を示し、、ｎは１〜１２の整数を
示す。）

【００４７】このような化合物としては、例えば、３−
（アリルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、１０−
（アリルオキシカルボニル）デシルトリメトキシシラ
ン、３−（イソプロペニルメチレンオキシ）プロピルト
リメトキシシラン、１０−（イソプロペニルメチレンオ
キシカルボニル）デシルトリメトキシシランなどが挙げ
られる。

【００４８】

【化１５】

【００４９】（式中、Ｒ⁴ はＣ_1-10アルキル基、Ｃ_6-10
アリール基又はＣ_7-10アラルキル基を示し、Ｒ⁵ は水素
原子又はメチル基を示し、Ｒ⁶ はＣ_1-16アルコキシ基を
示す。ａは０〜２の整数を示し、ｎは１〜１２の整数を
示し、ｍは１〜１２の整数を示す。）

【００５０】このような化合物としては、例えば、３−
［（メタ）アクリロキシエチレンオキシ］プロピルトリ
メトキシシラン、３−［（メタ）アクリロキシエチレン
オキシ］プロピルジメトキシメチルシランなどが挙げら
れる。

【００５１】また、加水分解性シリル基を有する重合性
不飽和単量体（Ａ）は、例えば、ジビニルジメトキシシ
ラン、ジビニルジエトキシシラン、ジビニルジ（β−メ
トキシエトキシ）シランなどのジビニル基含有化合物で
あってもよい。

【００５２】加水分解性シリル基を有する重合性不飽和
単量体（Ａ）は単独で又は２種以上組み合わせて用いる
ことができる。好ましいシリル基含有単量体としては、
取り扱い性、経済性および副反応の抑制などの点から、
例えば、アルコキシシリル基を含有するビニル系単量体
が挙げられる。

【００５３】本発明においては、少なくとも１種類のイ
オン形成性基を有する重合性不飽和単量体（Ｂ）を樹脂
の共重合用成分の１つとして用いる。この単量体（Ｂ）
を重合用成分として用いることにより、得られる重合体
がイオン形成性基を有することとなり、重合体を容易に
乳化することができる。イオン形成性基としては、アミ
ノ基、イミド基などのカチオン形成性基、カルボキシル
基などのアニオン形成性基が挙げられる。

【００５４】従って、カチオン形成性基を有する単量体
（Ｂ）としては、例えば、ジメチルアミノエチル（メ
タ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アク
リレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレー
ト、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、ジ
メチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、（メタ）
アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロ
ライド、（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチル
アンモニウムメトサルフェートなどが挙げられる。この
ようなカチオン形成性基を有する単量体（Ｂ）は単独で
又は２種以上組み合わせて用いることができる。

【００５５】アニオン形成性基を有する単量体（Ｂ）と
しては、例えば、カルボキシエチル（メタ）アクリレー
ト、カルボキシプロピル（メタ）アクリレート、ビニル
カルボン酸［（メタ）アクリル酸、エタアクリル酸、ク
ロトン酸、ソルビン酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ
皮酸など］、ビニルスルホン酸［ビニルスルホン酸、ア
リルスルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸、スチレン
スルホン酸など］、（メタ）アクリルスルホン酸［（メ
タ）アクリル酸スルホエチル、（メタ）アクリル酸スル
ホプロピルなど］、（メタ）アクリルアミドスルホン酸
［２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸
など］などが挙げられる。このようなアニオン形成性基
を有する単量体（Ｂ）は単独で又は２種以上組み合わせ
て用いることができる。

【００５６】本発明においては、樹脂の共重合用成分の
１つとしてポリジメチルシロキサン構造を有する重合性
不飽和単量体（Ｃ）を用いる。ポリジメチルシロキサン
構造を有する重合性不飽和単量体（Ｃ）を用いることに
より、得られる組成物の耐候性、耐汚染性を向上させる
ことが可能となる。

【００５７】このような重合性不飽和単量体（Ｃ）とし
ては、例えば、下記一般式（１）又は（２）で表わされ
るビニル末端又は（メタ）アクリロキシ末端のポリジメ
チルシロキサンが挙げられる。

【００５８】

【化１６】

【００５９】

【化１７】

【００６０】（一般式（１）、一般式（２）において、
ｋは１〜１５の整数を表す。） これらのうち、ｋが２〜６のものが好ましい。また、ポ
リジメチルシロキサン構造を有する単量体（Ｃ）は単独
で又は２種以上組み合わせて用いることができる。

【００６１】本発明においては、前記加水分解性シリル
基を有する重合性不飽和単量体（Ａ）、イオン形成性基
を有する重合性不飽和単量体（Ｂ）、ポリジメチルシロ
キサン構造を有する重合性不飽和単量体（Ｃ）の他に、
その他の重合性不飽和単量体（Ｄ）を共重合させる。こ
の重合性不飽和単量体（Ｄ）の種類は、既知の種々の重
合性不飽和単量体のうちから、水系コーティング組成物
が適用される用途に応じて適宜選択される。

【００６２】このような重合性不飽和単量体（Ｄ）とし
ては、例えば、（メタ）アクリル系単量体、芳香族ビニ
ル類、ビニルエステル類、ハロゲン含有ビニル類、ビニ
ルエーテル類（例えば、ビニルエチルエーテルなど）、
ビニルケトン類（例えば、メチルビニルケトンなど）、
ビニル異節環化合物（例えば、Ｎ−ビニルピロリドン、
Ｎ−ビニルイミダゾールなどのＮ−ビニル化合物、ビニ
ルピリジンなど）、オレフィン系単量体（例えば、エレ
チン、プロピレンなど）、アリル化合物（例えば、酢酸
アリルなどのアリルエステルなど）などが挙げられる。
この重合性不飽和単量体（Ｄ）は、単独で又は２種以上
組み合わせて使用することができる。

【００６３】重合性不飽和単量体（Ｄ）の（メタ）アク
リル系単量体には、例えば、（メタ）アクリレート、
（メタ）アクリルアミド類、（メタ）アクリロニトリル
などが含まれる。

【００６４】（メタ）アクリレートには、例えば、アル
キル（メタ）アクリレート［例えば、メチル（メタ）ア
クリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル
（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレ
ート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メ
タ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、
ヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アク
リレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、
ラウリル（メタ）アクリレートなどのＣ_1-18アルキル
（メタ）アクリレートなど］、シクロアルキル（メタ）
アクリレート［例えば、シクロヘキシル（メタ）アクリ
レートなど］、アリール（メタ）アクリレート［例え
ば、フェニル（メタ）アクリレートなど］、アラルキル
（メタ）アクリレート［例えば、ベンジル（メタ）アク
リレートなど］、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレ
ート［例えば、２−ヒドロキシエチル、２−ヒドロキシ
プロピル（（メタ）アクリレートなどのヒドロキシ−Ｃ
_2-4 アルキル（メタ）アクリレートなど］、グリシジル
（メタ）アクリレート、ジアルキルアミノ−アルキル
（メタ）アクリレート［例えば、２−（ジメチルアミ
ノ）エチル（メタ）アクリレート、２−（ジエチルアミ
ノ）エチル（メタ）アクリレートなどのジＣ_1-4 アルキ
ルアミノ−Ｃ_2-4 アルキル（メタ）アクリレートなど］
などが含まれる。

【００６５】（メタ）アクリルアミド類には、例えば、
（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシアルキル（メタ）
アクリルアミド［例えば、Ｎ−メチロール（メタ）アク
リルアミドなどのＮ−ヒドロキシ−Ｃ_1-4 アルキル（メ
タ）アクリルアミドなど］、アルコキシアルキル（メ
タ）アクリルアミド［例えば、Ｎ−メトキシメチル（メ
タ）アクリルアミドなどのＮ−Ｃ_1-4 アルコキシ−Ｃ
_1-4 アルキル（メタ）アクリルアミドなど］、ジアセト
ン（メタ）アクリルアミドなどが含まれる。

【００６６】好ましい（メタ）アクリル系単量体として
は、例えば、（メタ）アクリレート［例えば、Ｃ_1-18ア
ルキル（メタ）アクリレート、ヒドロキシ−Ｃ_2-4 アル
キル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリ
レート、ジＣ_1-4 アルキルアミノ−Ｃ_2-4 アルキル（メ
タ）アクリレート］など、（メタ）アクリルアミド類な
どが挙げられる。

【００６７】さらに好ましい（メタ）アクリル系単量体
としては、Ｃ_2-10アルキルアクリレート、Ｃ_1-6 アルキ
ルメタクリレート、ヒドロキシ−Ｃ_2-3 アルキル（メ
タ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、
ジＣ_1-3 アルキルアミノ−Ｃ_{2- 3} アルキル（メタ）アク
リレートなどが挙げられる。

【００６８】芳香族ビニル類には、例えば、スチレン、
α−メチルスチレン、ビニルトルエンれなどが含まれ、
スチレンを用いる場合が多い。ビニルエステル類には、
例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バーサチッ
ク酸ビニル（ＶｅｏＶａなど）などが含まれる。ハロゲ
ン含有ビニル類には、例えば、塩化ビニル、塩化ビニリ
デンなどが含まれる。また、その他の重合性不飽和単量
体（Ｄ）として、以下の一般式（１６）から（１８）で
表されるシリル基を含有する化合物を使用してもよい。

【００６９】

【化１８】

【００７０】（式中、Ｒ⁴ はＣ_1-10アルキル基、Ｃ_6-10
アリール基又はＣ_7-10アラルキル基を示し、Ｒ⁵ は水素
原子又はメチル基を示し、Ｒ¹⁰及びＲ¹¹は同一又は異な
ってＣ _1-10アルキル基を示す。ａは０〜２の整数を示
す。） このような化合物としては、例えば、ビニルビス（ジメ
チルアミノ）メチルシランなどが挙げられる。

【００７１】

【化１９】

【００７２】（式中、Ｒ⁴ はＣ_1-10アルキル基、Ｃ_6-10
アリール基又はＣ_7-10アラルキル基を示し、Ｒ⁵ は水素
原子又はメチル基を示し、Ｒ¹²はＣ_2-6 アシル基を示
す。ａは０〜２の整数を示す。） このような化合物としては、例えば、ビニルトリ（アセ
チルオキシ）シラン、ビニルジ（アセチルオキシ）メチ
ルシランなどが挙げられる。

【００７３】

【化２０】

【００７４】（式中、Ｒ⁴ はＣ_1-10アルキル基、Ｃ_6-10
アリール基又はＣ_7-10アラルキル基を示し、Ｒ⁵ は水素
原子又はメチル基を示し、Ｒ¹³はＣ_6-10アリール基を示
す。ａは０〜２の整数を示す。） このような化合物としては、例えば、ビニルトリフェノ
キシシランなどが挙げられる。

【００７５】このような重合性不飽和単量体（Ｄ）とし
て、通常、ハードモノマー［例えば、（メタ）アクリル
酸メチル、スチレンなどのガラス転移温度８０〜１２０
℃（特に９０〜１０５℃）程度の単独重合体を形成する
単量体成分］と、ソフトモノマー［例えば、アクリル酸
Ｃ_2-10アルキルエステルなどのガラス転移温度−８５℃
〜１０℃（特に−８５〜−２０℃）程度の単独重合体を
形成する単量体成分］と組み合わせて用いる場合が多
い。

【００７６】このように重合性不飽和単量体（Ｄ）とし
て、通常、ハードモノマー及びソフトモノマーを用いる
場合、その配合比は特には限定されないが、例えば、ハ
ードモノマー１０〜９０重量％（例えば、１５〜８５重
量％、好ましくは２０〜８０重量％、さらに好ましくは
２５〜７５重量％、特に３０〜７０重量％）、ソフトモ
ノマー１０〜９０重量％（例えば、１５〜８５重量％、
好ましくは２０〜８０重量％、さらに好ましくは２５〜
７５重量％、特に３０〜７０重量％）とすることができ
る。

【００７７】本発明において、上記各共重合成分は、加
水分解性シリル基含有重合性不飽和単量体（Ａ）０．５
〜５０重量％、イオン形成性基含有重合性不飽和単量体
（Ｂ）１〜２０重量％、ポリジメチルシロキサン構造の
重合性不飽和単量体（Ｃ）１〜４０重量％、その他の重
合性不飽和単量体（Ｄ）｛１００−（（Ａ）＋（Ｂ）＋
（Ｃ）の総和）｝重量％の割合で用いて溶液重合する。
すなわち、単量体（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）の総和は、１
００重量％未満である。

【００７８】加水分解性シリル基含有重合性不飽和単量
体（Ａ）は、全重合性不飽和単量体のうち、０．５〜５
０重量％用いるが、特に０．５〜２０重量％が好まし
い。単量体（Ａ）の割合が０．５重量％未満であると、
硬化塗膜の耐水性、耐溶剤性及び密着性が劣化してしま
うという問題が生ずる場合がある。一方、５０重量％を
越えると、水系エマルションの重合安定性及び保存安定
性が低下してしまうという問題が生ずる場合がある。

【００７９】イオン形成性基含有重合性不飽和単量体
（Ｂ）は、全重合性不飽和単量体のうち、１〜２０重量
％用いるが、２〜１０重量％が好ましい。単量体（Ｂ）
の割合が１重量％未満であると、エマルション化する時
に凝集物が生じ、一方、２０重量％を越えると、形成塗
膜の耐水性が悪化する。

【００８０】ポリジメチルシロキサン構造の重合性不飽
和単量体（Ｃ）は、全重合性不飽和単量体のうち、１〜
４０重量％用いるが、２〜３０重量％が好ましい。単量
体（Ｃ）の割合が１重量％未満であると、ポリジメチル
シロキサン変性の効果が得られず、形成塗膜の耐水性、
耐汚染性が悪化し、一方、４０重量％を越えると、エマ
ルション化する時に凝集物が生じ、安定なエマルション
が得られない。その他の重合性不飽和単量体（Ｄ）は、
上記単量体（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の残部を占める。

【００８１】本発明で用いられる水系エマルションは、
上記各共重合成分を溶液重合し、得られた樹脂溶液に水
を添加することによりエマルション化することにより得
られる。すなわち、上記各共重合成分を混合し、適当な
有機溶剤の存在下、共重合させ、この重合体を、アルカ
リ（例えば、トリエチルアミンなどのアルキルアミン、
モルホリンなどの環状アミン、トリエタノールアミンな
どのアルカノールアミン、ピリジン、アンモニアなど）
や酸［例えば、無機酸（例えば、塩酸、硫酸など）、有
機酸（例えば、酢酸、プロピオン酸などのカルボン酸、
スルホン酸など）など］を用いて溶解又は分散させる。
なお、重合操作は、バッチ式、連続式であってもよい。

【００８２】溶液重合で用いる有機溶剤としては、例え
ば、アルコール（例えば、エタノール、イソプロパノー
ル、ｎ−ブタノールなど）、芳香族炭化水素（例えば、
ベンゼン、トルエン、キシレンなど）、脂肪族炭化水素
（例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなど）、脂環
族炭化水素（例えば、シクロヘキサンなど）、エステル
（例えば、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチルなど）、ケトン
（例えば、アセトン、メチルエチルケトンなど）、エー
テル（例えば、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラ
ヒドロフランなど）などを用いることができる。これら
有機溶剤は、単独で又は２種以上組み合わせて使用して
もよい。有機溶剤としては、通常、イソプロパノールな
どのアルコール、トルエンなどの芳香族炭化水素、メチ
ルエチルケトンなどのケトンなどが使用される。

【００８３】有機溶剤の使用量は、特に制限されず、例
えば、重合性不飽和単量体の総量に対する有機溶剤量が
重量比で（０．１／１〜５／１）、好ましくは（０．５
／１〜２／１）程度の範囲から選択できる。

【００８４】溶液重合では、電子線または紫外線の照射
加熱により重合を開始してもよいが、重合開始剤を用い
て重合を開始する場合が多い。重合開始剤としては、例
えば、アゾ化合物［例えば、アゾビスイソブチロニトリ
ル、２，２−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリ
ル）、アゾビスシアノ吉草酸、２，２−アゾビス（２−
アミジノプロパン）ハイドロクロライド、２，２−アゾ
ビス（２−アミジノプロパン）アセテートなど］、無機
過酸化物（例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウ
ム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、過酸化水
素）、有機過酸化物［例えば、過酸化ベンゾイル、ジ−
ｔ−ブチルパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイ
ド、ジ（２−エトキシエチル）パーオキシジカーボネー
ト］及びレドックス触媒［例えば、亜硫酸塩もしくは重
亜硫酸（例えば、アルカリ金属塩、アンモニウム塩な
ど）、Ｌ−アスコルビン酸、エリソルビン酸などの還元
剤と、過硫酸塩（例えば、アルカリ金属塩、アンモニウ
ム塩など）、過酸化物などの酸化剤との組合わせからな
る触媒系］などが例示できる。重合開始剤は単独で又は
２種以上組合わせて使用できる。

【００８５】重合開始剤の使用量は、例えば、重合性不
飽和単量体の総重量に対して０．００１〜２０重量％、
好ましくは０．０１〜１０重量％（例えば、０．１〜１
０重量％）程度の範囲から選択できる。

【００８６】溶液重合における反応温度は、例えば、５
０〜１５０℃、好ましくは７０〜１３０℃程度である。
また、反応時間は、例えば、１〜１０時間、好ましくは
２〜７時間程度である。なお、重合の終点は、赤外吸収
スペクトルにおける二重結合の吸収（１６４８ｃｍ^-1）
の消滅、またはガスクロマトグラフィーを用いて、未反
応の単量体の減少などにより確認することができる。

【００８７】なお、重合体にアミノ基、イミド基やカチ
オン形成性基などのカチオン性基が含まれている場合、
酸を用いると親水性が向上し、重合体を容易に溶解又は
乳化することができる。このような酸としては、例え
ば、無機酸（例えば、塩酸、リン酸、硫酸、硝酸な
ど）、有機酸［例えば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸など
の飽和脂肪族モノカルボン酸；シュウ酸、アジピン酸な
どの飽和脂肪族ポリカルボン酸；（メタ）アクリル酸な
どの不飽和脂肪族モノカルボン酸；マレイン酸、イタコ
ン酸などの不飽和脂肪族ポリカルボン酸；乳酸、クエン
酸などの脂肪族オキシカルボン酸など］などが例示でき
る。

【００８８】重合体がカルボキシル基などの酸性基を有
する場合、塩基を用いると重合体を容易に溶解又は乳化
することができる。このような塩基には、例えば、有機
塩基（例えば、トリエチルアミンなどのアルキルアミ
ン、モルホリンなどの環状アミン、トリエタノールアミ
ンなどのアルカノールアミン、ピリジンなど）、無機塩
基（例えば、アンモニア、アルカリ金属水酸化物など）
などが含まれる。酸の使用量は、例えば、酸性基の合計
モルに対して塩基／酸性基＝０．３／１〜１．５／１
（モル比）程度の範囲から選択できる。

【００８９】溶液重合により得られた重合体の乳化は、
有機溶剤の存在下又は非存在下で行うことができる。有
機溶剤の存在下、重合体を溶解又は乳化分散する場合、
有機溶剤としては、水溶性の有機溶剤（例えば、イソプ
ロパノールなどのアルコールなど）を用いる場合が多
い。有機溶剤の存在下、重合体を乳化した場合、乳化
後、有機溶剤を蒸発などにより除去してもよく、エマル
ションは有機溶剤を含有してもよい。なお、重合体を乳
化する前に有機溶剤を除去する場合、低沸点の有機溶剤
（例えば、メチルエチルケトンなどのケトン）を用いる
場合が多い。

【００９０】溶液重合により得られた重合体を、有機溶
剤の存在下、乳化する場合、重合体を含む有機溶液に添
加剤（例えば、乳化剤、ｐＨ調整剤、酸など）を添加し
た後、水を添加して乳化できる。この場合、水は、滴下
などにより徐々に添加するのが好ましい。乳化するとき
の温度は、低温の方が好ましく、例えば、７０℃以下
（例えば、５〜７０℃）、好ましくは５０℃以下（例え
ば、１０〜５０℃）程度の範囲から選択できる。

【００９１】水を添加して乳化した後の有機溶剤の除去
は、例えば、８０℃以下（例えば、５〜８０℃程度）の
温度で、常圧又は減圧下（例えば、０．０００１〜１気
圧程度）で行う場合が多い。

【００９２】なお、溶液重合では、重合体の分子量を調
整するために、連鎖移動剤、例えば、カテコールなどの
アルコール類、チオール類、メルカプタン類（例えば、
ｎ−ラウリルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタ
ン、ｔ−ドデシルメルカプタン、３−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチル
ジメトキシシランなど）などを用いてもよい。

【００９３】このようにして得られる水系エマルション
における重合体粒子の平均粒子径は、分散安定性、密着
性などを損なわない範囲、例えば、０．０１〜２μｍ、
好ましくは０．０１〜１μｍ、より好ましくは０．０１
〜０．５μｍ、さらにより好ましくは０．０１〜０．３
μｍ程度の範囲から選択できる。

【００９４】この水系エマルション（水性重合体エマル
ション）樹脂は、加水分解性アルコキシシリル基を含有
するアクリルシリコーンオリゴマーの架橋生成物のよう
な特殊な架橋樹脂を用いることなく構成された水系の樹
脂組成物であるため、取り扱いが容易である。

【００９５】本発明の水系コーティング組成物は、上記
水系エマルションと表面処理されたコロイダルシリカを
含む。コロイダルシリカとは、二酸化ケイ素またはその
水和物のコロイド懸濁液であり、本発明において、いか
なる性状のコロイダルシリカをも表面処理して用いるこ
とができる。コロイダルシリカは、通常、ケイ酸塩の水
溶液に希塩酸を作用させて得られるが、他のいかなる製
法によるコロイダルシリカでも表面処理して用いること
ができる。

【００９６】すなわち、本発明においては、コロイダル
シリカを、下記一般式（Ｓ）で表されるシラン化合物に
よって表面処理する。 ＳｉＲ^S1 _X+1 （ＯＲ^S2）_3-X （Ｓ） 式（Ｓ）中、Ｒ^S1は水素原子又は炭素数１〜１０の炭化
水素基、Ｒ^S2は水素原子又はエーテル結合を含み得る炭
素数１〜１０の炭化水素基、ｘは０〜２の整数を示す。
Ｒ^S1が表す炭素数１〜１０の炭化水素基としては、メチ
ル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブ
チル、sec-ブチル、ヘキシル基等の炭素数１〜６程度の
低級アルキル基、フェニル基等が挙げられる。Ｒ^S2が表
す炭素数１〜１０の炭化水素基についても、前記と同様
の低級アルキル基や、２−メトキシエトキシ基等のエー
テル結合含有基、フェニル基等が挙げられる。

【００９７】式（Ｓ）で表されるシラン化合物の具体例
としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチ
ルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチ
ルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、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、メチルトリ（２−メトキシエトキシ）シラン等が挙
げられる。これらのうち、１種単独で用いても、２種以
上を併用してもよく、メチルトリメトキシシランが好ま
しい。

【００９８】前記シラン化合物によるコロイダルシリカ
の表面処理は、表面処理すべきコロイダルシリカと前記
シラン化合物とを、室温〜１００℃程度の温度、例えば
５０〜７０℃程度の温度で、任意の時間攪拌することに
よって行うことができる。このような操作により、コロ
イダルシリカ表面のＳｉＯＨと前記シラン化合物のＳｉ
ＯＲとの結合が形成される。

【００９９】また、未処理のコロイダルシリカと前記シ
ラン化合物とを、前記水系エマルションに添加し、その
後、室温〜１００℃程度の温度、例えば５０〜７０℃程
度の温度で、任意の時間攪拌することによって、コロイ
ダルシリカの表面処理を行うこともできる。

【０１００】本発明の水系コーティング組成物におい
て、表面処理されたコロイダルシリカの配合比は、固形
分重量比で、水系エマルション：表面処理されたコロイ
ダルシリカ＝９：１〜５．５：４．５の範囲である。こ
の範囲よりもコロイダルシリカの量が少ないと、耐汚染
性の改良効果があまり得られない。逆に、この範囲より
もコロイダルシリカの量が多すぎると、水系組成物は得
られても、造膜することが困難となってしまう。水系エ
マルションと表面処理されたコロイダルシリカの配合比
は、水系エマルション：表面処理されたコロイダルシリ
カ＝８．５：１．５〜６：４の範囲が好ましく、８：２
〜６：４の範囲がより好ましい。水系エマルションと表
面処理されたコロイダルシリカとの配合は、常法により
行えば良い。

【０１０１】本発明の水系コーティング組成物におい
て、特定シラン化合物で表面処理されたコロイダルシリ
カを用いることにより、コロイダルシリカ同士の縮合反
応、及びコロイダルシリカとエマルション中のシラノー
ルとの縮合反応が、例えば８０℃程度の比較的低い温度
でも進行する。従って、表面未処理のコロイダルシリカ
に比べ、低温焼付けでも高い塗膜性能が得られる。

【０１０２】また、本発明の水系コーティング組成物に
は、必要に応じて例えば、フッ素樹脂、シリコン樹脂、
有機スルホン酸塩化合物、有機リン酸塩化合物、有機カ
ルボン酸塩化合物などの滑性物質、酸化防止剤、紫外線
吸収剤、熱安定剤などの安定剤、ラジカル捕捉剤、消光
剤、帯電防止剤、可塑剤、増粘剤、消泡剤などの各種公
知の添加剤を添加してもよい。このようにして、水系コ
ーティング組成物が調製される。この水系コーティング
組成物は、大気汚染、中毒、火災等のおそれが少なく、
しかも作業性も良い。

【０１０３】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 ［水系エマルションの製造例１］撹拌機、還流冷却器、
滴下ロート、窒素導入管及び温度計を備えた２リットル
の反応容器に、イソプロピルアルコール（以下「ＩＰ
Ａ」と略する）２１９重量部を入れ、撹拌しながらアゾ
ビスイソブチロニトリル（以下「ＡＩＢＮ」と略する）
０．６２重量部を加えて溶解し、８０℃に加温した。共
重合成分として、メチルメタクリレート １３５．７重
量部、ｎ−ブチルアクリレート ８６．３重量部、アク
リル酸 ７．３９重量部、３−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシラン（日本ユニカー（株）製、Ａ−１７
４）４．９４重量部、及びα−（３−メタクリロキシプ
ロピル）ポリジメチルシロキサン（チッソ（株）製、Ｆ
Ｍ−０７２５）１２．３重量部を混合し、滴下ロートを
用いて約４時間かけて反応容器に滴下した。滴下終了
後、追加触媒としてＡＩＢＮ ０．２５重量部をＩＰＡ
２５重量部に溶解して、反応容器に滴下し、さらに２時
間反応を保持した。

【０１０４】重合終了後、撹拌を続けながら、２５％ア
ンモニア水６．９５重量部を反応容器に加え、水７０５
重量部を約２時間かけて反応容器に滴下してエマルショ
ン化した。エマルション化後、ロータリーエバポレータ
ーを用いてＩＰＡを蒸発させ、目的の水系エマルション
を得た。この水系エマルションの固形分は４０重量％で
あった。

【０１０５】［水系エマルションの製造例２］共重合成
分として、ｎ−ブチルアクリレートの量を７４．０重量
部、α−（３−メタクリロキシプロピル) ポリジメチル
シロキサン（ＦＭ−０７２５）の量を２４．７重量部と
した以外は製造例１と同様に、重合反応及びエマルショ
ン化を行い、水系エマルションを得た。この水系エマル
ションの固形分は４０重量％であった。

【０１０６】［水系エマルションの製造例３］共重合成
分として、ｎ−ブチルアクリレートの量を４９．３重量
部、α−（３−メタクリロキシプロピル) ポリジメチル
シロキサン（ＦＭ−０７２５）の量を４９．３重量部と
した以外は製造例１と同様に、重合反応及びエマルショ
ン化を行い、水系エマルションを得た。この水系エマル
ションの固形分は４０重量％であった。

【０１０７】［水系エマルションの製造例４］共重合成
分として、α−（３−メタクリロキシプロピル) ポリジ
メチルシロキサン（ＦＭ−０７２５）を使用しなかった
以外は製造例１と同様に、重合反応及びエマルション化
を行い、水系エマルションを得た。この水系エマルショ
ンの固形分は４０重量％であった。

【０１０８】［表面処理されたコロイダルシリカの製造
例５］コロイダルシリカスノーテックスＯ（日産化学
（株）製、固形分濃度２０重量％）５００重量部に、メ
チルトリメトキシシラン５０重量部を添加し、６０℃で
１時間攪拌して、表面処理されたコロイダルシリカを得
た。（固形分：２７．３重量％）

【０１０９】［実施例１］製造例１のエマルション１１
２．５重量部に、製造例５の表面処理されたコロイダル
シリカ１８．３重量部を配合し、水系コーティング組成
物を得た。 ［実施例２］製造例１のエマルション１００重量部に、
製造例５の表面処理されたコロイダルシリカ３６．７重
量部を配合し、水系コーティング組成物を得た。 ［実施例３］製造例２のエマルション１００重量部に、
製造例５の表面処理されたコロイダルシリカ３６．７重
量部を配合し、水系コーティング組成物を得た。 ［実施例４］製造例３のエマルション１００重量部に、
製造例５の表面処理されたコロイダルシリカ３６．７重
量部を配合し、水系コーティング組成物を得た。 ［実施例５］製造例１のエマルション８７．５重量部
に、製造例５の表面処理されたコロイダルシリカ５５．
０重量部を配合し、水系コーティング組成物を得た。 ［実施例６］製造例１のエマルション７５重量部に、製
造例５の表面処理されたコロイダルシリカ７３．３重量
部を配合し、水系コーティング組成物を得た。

【０１１０】［比較例１］製造例１のエマルション１１
２．５重量部に、コロイダルシリカスノーテックス４０
（日産化学（株）製、固形分濃度４０重量％）１２．５
重量部を配合し、水系コーティング組成物を得た。 ［比較例２］製造例１のエマルション１００重量部に、
コロイダルシリカスノーテックス４０（上記に同じ）２
５重量部を配合し、水系コーティング組成物を得た。 ［比較例３］製造例２のエマルション１００重量部に、
コロイダルシリカスノーテックス４０（上記に同じ）２
５重量部を配合し、水系コーティング組成物を得た。 ［比較例４］製造例３のエマルション１００重量部に、
コロイダルシリカスノーテックス４０（上記に同じ）２
５重量部を配合し、水系コーティング組成物を得た。 ［比較例５］製造例１のエマルション８７．５重量部
に、コロイダルシリカスノーテックス４０（上記に同
じ）３７．５重量部を配合し、水系コーティング組成物
を得た。 ［比較例６］製造例１のエマルション７５重量部に、コ
ロイダルシリカスノーテックス４０（上記に同じ）５０
重量部を配合し、水系コーティング組成物を得た。

【０１１１】［比較例７］製造例１のエマルションをそ
のまま試験に用いた。 ［比較例８］製造例２のエマルションをそのまま試験に
用いた。 ［比較例９］製造例３のエマルションをそのまま試験に
用いた。 ［比較例１０］製造例５の表面処理されたコロイダルシ
リカをそのまま試験に用いた。 ［比較例１１］コロイダルシリカスノーテックス４０
（上記に同じ）をそのまま試験に用いた。

【０１１２】［比較例１２］製造例１のエマルション１
１８．７５重量部に、製造例５の表面処理されたコロイ
ダルシリカ９．２重量部を配合し、水系コーティング組
成物を得た。 ［比較例１３］製造例１のエマルション６２．５重量部
に、製造例５の表面処理されたコロイダルシリカ９１．
７重量部を配合し、水系コーティング組成物を得た。 ［比較例１４］製造例４のエマルションをそのまま試験
に用いた。 ［比較例１５］製造例４のエマルション１００重量部
に、製造例５の表面処理されたコロイダルシリカ３６．
７重量部を配合し、水系コーティング組成物を得た。

【０１１３】以上の実施例１〜６及び比較例１〜９、比
較例１２、１４、１５で得られた各水系コーティング組
成物について、以下の試験例に基づき性能評価を行っ
た。なお、比較例１０、１１、１３については、コロイ
ダルシリカ成分が多すぎて造膜しなかった。

【０１１４】（試験例） １．耐水性試験 アクリル板に固形分２０重量％に調整した水系コーティ
ング組成物をNo.12 のバーコーターで塗布し、１０５℃
で５分間硬化乾燥した。その後、アクリル板を２０℃の
水槽に７日間浸漬し、塗膜の変化を目視で評価した。 ◎：変化なし、○：一部白化、△：白化、×：塗膜なし 別途、硬化乾燥条件を８０℃、５分間に変更した以外は
全く同様にして、塗膜の変化を目視で評価した。

【０１１５】２．耐熱水性試験 アクリル板に固形分２０重量％に調整した水系コーティ
ング組成物をNo.12 のバーコーターで塗布し、１０５℃
で５分間硬化乾燥した。その後、アクリル板を８０℃の
水槽に２時間浸漬し、塗膜の変化を目視で評価した。 ◎：変化なし、○：一部白化、△：白化、×：塗膜なし 別途、硬化乾燥条件を８０℃、５分間に変更した以外は
全く同様にして、塗膜の変化を目視で評価した。

【０１１６】３．耐汚染性試験 アクリル板に固形分２０重量％に調整した水系コーティ
ング組成物をNo.12 のバーコーターで塗布し、８０℃で
５分間硬化乾燥した。次に、カーボンブラックを塗膜に
吹き付け、６０℃で３０分間加熱した後、水道水で洗浄
し、カーボンブラックの付着状態を目視で評価した。 ○：カーボンの付着なし、△：一部カーボンの付着あ
り、×：カーボンの付着あり 以上の試験結果を表１及び表２に示す。

【０１１７】

【表１】

【０１１８】

【表２】

【０１１９】表１及び表２より、実施例１〜６によるも
のは、表面処理されたコロイダルシリカの配合により、
８０℃という比較的低温の硬化乾燥でも、耐水性、耐熱
水性に優れると共に耐汚染性にも優れる。これに対し
て、比較例１〜６によるものは、コロイダルシリカが表
面処理されておらず、硬化乾燥温度が１０５℃の場合に
は、耐水性、耐熱水性に優れるが、硬化乾燥温度が８０
℃の場合には、耐水性、耐熱水性、耐汚染性にもやや劣
る。比較例７、８、９では、コロイダルシリカが配合さ
れていないので、耐汚染性に劣る。比較例１２では、表
面処理されたコロイダルシリカの配合量が少ないので、
耐汚染性の向上が得られていない。比較例１４、１５で
は、エマルション樹脂中にポリジメチルシロキサン構造
が含まれていないので、耐汚染性が良くない。

【０１２０】

【発明の効果】本発明の水系コーティング組成物は、特
定の水系エマルションと、特定シラン化合物で表面処理
されたコロイダルシリカとを特定配合比率で含むので、
低温焼付けでも、耐水性及び耐汚染性、特に耐汚染性に
非常に優れる。従って、水系コーティング組成物は、各
種材料のアンダーコート、オーバーコート、クリアーコ
ート、ライニング等に好適である。また、本発明の水系
コーティング組成物は、大気汚染、中毒、火災等のおそ
れが少なく、しかも作業性も良い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J027 AF02 AF04 AF05 BA02 BA04 BA06 BA07 BA13 BA14 CA18 CA36 CB02 CB03 CB05 CB07 CC02 CD08 4J038 CG021 CG061 CL001 CR071 GA06 GA15 HA446 KA20 MA08 MA10 PA07 PC02 PC06 PC08 PC10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水系エマルションと表面処理されたコロ
   イダルシリカを含む水系コーティング組成物であって、 水系エマルションは、加水分解性シリル基を有する重合
   性不飽和単量体（Ａ）０．５〜５０重量％と、 少なくとも１種類のイオン形成性基を有する重合性不飽
   和単量体（Ｂ）１〜２０重量％と、 ポリジメチルシロキサン構造を有する重合性不飽和単量
   体（Ｃ）１〜４０重量％と、 その他の重合性不飽和単量体（Ｄ）｛１００−（（Ａ）
   ＋（Ｂ）＋（Ｃ）の総和）｝重量％とを溶液重合し、得
   られた樹脂溶液に水を添加することによりエマルション
   化することにより得られるものであり、 前記表面処理されたコロイダルシリカは、下記一般式
   （Ｓ）： ＳｉＲ^S1 _X+1 （ＯＲ^S2）_3-X （Ｓ） （式中、Ｒ^S1は水素原子又は炭素数１〜１０の炭化水素
   基、Ｒ^S2は水素原子又はエーテル結合を含み得る炭素数
   １〜１０の炭化水素基、ｘは０〜２の整数を示す。）で
   表されるシラン化合物によって表面処理されたものであ
   り、 前記水系エマルションと前記表面処理されたコロイダル
   シリカを、固形分重量比で、水系エマルション：表面処
   理されたコロイダルシリカ＝９：１〜５．５：４．５の
   範囲で含むことを特徴とする、水系コーティング組成
   物。
2. 【請求項２】 水系エマルションが、エマルション化し
   た後、重合溶媒を除去することにより得られるものであ
   る、請求項１に記載の水系コーティング組成物。
3. 【請求項３】 ポリジメチルシロキサン構造を有する重
   合性不飽和単量体（Ｃ）が、一般式（１）又は一般式
   （２） 【化１】 【化２】 （一般式（１）、一般式（２）において、ｋは１〜１５
   の整数を表す。）で表される重合性不飽和単量体から選
   ばれる少なくとも１種である、請求項１又は２項に記載
   の水系コーティング組成物。
4. 【請求項４】 前記水系エマルションと前記表面処理さ
   れたコロイダルシリカを、水系エマルション：表面処理
   されたコロイダルシリカ＝８．５：１．５〜６：４の範
   囲で含む、請求項１〜３項のうちのいずれか１項に記載
   の水系コーティング組成物。