JP2001002936A

JP2001002936A - 水性樹脂組成物

Info

Publication number: JP2001002936A
Application number: JP11173500A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Sakai; 禎之酒井; Takeshi Kitamoto; 剛北本; Tomio Hashimoto; 富雄橋本
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority date: 1999-06-21
Filing date: 1999-06-21
Publication date: 2001-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は水性樹脂組成物に関し、紙、プラスチ
ック、金属、ガラス、セラミックス、木材等の基材に使
用することのできる水性塗料用の水性樹脂組成物であ
り、極めて優れた速乾性を持ち、塗膜物性、保存安定性
にも優れた水性樹脂組成物を提供すること。【解決手段】水性樹脂分散体中の水溶性成分量が全不揮
発分に対して１．０〜１０．０％であり、水溶性成分中
のカルボニル基の濃度が水溶性成分不揮発分に対して
１．０〜１０．０％、水溶性成分の酸価が不揮発分換算
で５０〜５００である水性樹脂組成物。一般式（Ｉ）【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は水性樹脂組成物に関
し、さらに詳しくは、塗料、合成樹脂、金属、ガラス、
陶磁器、石膏、紙、木材、皮革、さらには軽量コンクリ
−ト、モルタル、硅酸カルシウム板、スレ−ト、または
石膏ボ−ドなどの各種基材に使用することのできる安定
性良好な速乾性水性樹脂組成物であり、光沢、耐水性、
耐アルカリ性、耐溶剤性、耐候性、耐汚染性、密着性、
耐薬品性等の良好でかつ強靭な塗膜を形成する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、有機溶剤型塗料は省資源、省
エネルギー等の面から水性型塗料への移行が望まれてい
る。水性型塗料に使用される水性樹脂の中でも界面活性
剤を用いた水性エマルジョン型樹脂は、高分子量であ
り、ある程度低温でも優れた塗膜を形成するためあらゆ
る分野で利用されている。

【０００３】しかし、通常の水性型塗料は溶媒が水であ
るため溶剤型塗料に比べ乾燥性が著しく遅い。建築外壁
用塗料分野では水性化とともに省力化、工期短縮化が強
く要望されている。さらに、塗装後の乾燥性の悪さから
くる汚染性や降雨などによる塗料の流出が問題視されて
いる。

【０００４】これらの問題を解決するために、乾燥性を
早める方法として低沸点の有機溶剤を添加する方法、ア
ニオン性官能基を含む樹脂に揮発性塩基でブロックした
カチオン性化合物や金属を添加し揮発性塩基の揮発によ
るイオン結合により乾燥性を早める方法、さらに、樹脂
を乾性油で変性し金属ドライヤー等を添加することによ
る酸化架橋で乾燥性を早める方法も知られている。

【０００５】しかし、これらの方法には次のような問題
がある。低沸点有機溶剤の添加は塗料中の有機溶剤の量
が増えて好ましくない。また、イオン結合の導入につい
ては建材等に使用されるアルカリ基材に塗装した際の耐
アルカリ性に問題がある。さらに、酸化架橋の導入につ
いては速乾性という程の性能に至っていないのが現状で
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は低沸点の有機
溶剤を添加することなく、建材等に使用されるアルカリ
基材に塗装した際についても優れた塗膜物性を保持しつ
つ、極めて速い乾燥性を持つ水性塗料用樹脂組成物を提
供することである。なお、ここでいう極めて速い乾燥性
とは、塗装してから気温５℃、湿度６５％の条件下で３
０分間乾燥後、水の接触に対して塗料が流れ出さない程
度をいう。さらに耐溶剤性、耐汚染性、基材密着性、温
感特性、強度等の塗膜物性の優れた水性樹脂組成物を提
供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、水性樹脂
組成物中の水溶性成分が、全不揮発分に対して１．０〜
１０．０重量％であり、水溶性成分中のカルボニル基が
水溶性成分不揮発分に対して１．０〜１０．０重量％、
水溶性成分の酸価が不揮発分換算で５０〜５００である
水性樹脂組成物である。

【０００８】第２の発明は、ラジカル重合可能な不飽和
単量体中に０．５〜２０％のカルボニル基含有不飽和単
量体、および０．５〜５％のカルボキシル基含有不飽和
単量体を使用して乳化重合を行うことを特徴とする第１
発明記載の水性樹脂組成物である。

【０００９】第３の発明は、ラジカル重合可能な不飽和
単量体中に０．５〜２０％のカルボニル基含有不飽和単
量体および０．５〜５％のカルボキシル基含有不飽和単
量体および０．１〜１０％の分子内にラジカル重合可能
な不飽和二重結合を持つ一般式（１）で表される化合物
を使用して乳化重合を行うことを特徴とする第１発明記
載の水性樹脂組成物である。

【００１０】一般式（１）

【００１１】

【化２】

【００１２】第４の発明は、得られた乳化共重合体に含
有されるカルボニル基に対して当量比で０．１〜１．０
であるヒドラジド化合物を添加してさらに、得られた乳
化共重合体に含有されるカルボニル基、およびカルボキ
シル基に対して０．０１〜０．５モルの多価金属を添加
してなることを特徴とする第１発明〜第３発明いずれか
記載の水性樹脂組成物である。

【００１３】第５の発明は、ラジカル重合可能な不飽和
単量体を乳化重合する際に使用する乳化剤が分子内にラ
ジカル重合可能な不飽和二重結合を持つ反応性乳化剤で
あり、不飽和単量体１００重量部に対して反応性乳化剤
が０．１〜１０重量部であることを特徴とする第１発明
〜第４発明いずれか記載の水性樹脂組成物である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明は、水性樹脂組成物中の水
溶性成分が全不揮発分に対して１．０〜１０．０％であ
り、水溶性成分中のカルボニル基の濃度が水溶性成分不
揮発分に対して１．０〜１０．０％、水溶性成分の酸価
が不揮発分換算で５０〜５００であることを特徴として
いる。このように水溶性成分中に架橋性の官能基である
カルボニル基、カルボキシル基を存在させることで塗膜
を形成させる際に水が蒸発し、水中に溶解しているヒド
ラジド化合物あるいは多価金属と塗膜表面で容易に架橋
することができ、水の接触に対して塗料が流れ出すこと
を防ぐことができる。

【００１５】本発明では、まず水性樹脂組成物にはカル
ボニル基とカルボキシル基の２つの官能基を導入してい
る。これらの官能基と架橋剤とを反応させて極めて速い
乾燥性を得ることができる。第一の架橋剤としてはカル
ボニル基と反応するヒドラジド化合物を使用する。この
反応は水が蒸発することにより速やかに起こり、このこ
とは公知である。第二の架橋剤として多価金属を使用す
る。従来のようにカルボキシル基だけによる金属架橋だ
とイオン結合であるため耐アルカリ性に問題があった
が、カルボニル基を用いることで耐アルカリ性を克服す
るとともに、極めて速い乾燥性を持つ塗料組成物を見い
だすことができた。これは、カルボニル基と多価金属が
配位結合によりキレートを形成しているためだと推測す
る。さらに、カルボキシル基だけの場合、乾燥性を高め
るためにカルボキシル基を多く導入すると中和した際に
粘度が著しく高くなると言う問題がおきる。このような
場合でも、カルボニル基では問題なく乾燥性を高めるこ
とができる。さらに望ましくは、一般式（１）で表され
る化合物を使用することが好ましい。このことにより粒
子内部にも架橋構造を導入することができ塗膜の物性、
たとえば耐汚染性、基材密着性、温感特性、強度等が向
上するとともに、乾燥性に関してもシロキサン構造、粒
子の硬化による水離れの良さに起因すると考えられる性
能の向上が見られる。このように三つの架橋系を併用す
ることにより優れた乾燥性を持ちかつ優れた塗膜物性を
合わせ持った水性樹脂組成物を得ることができる。

【００１６】一般に極めて速い乾燥性を得るためには、
架橋性の官能基をエマルジョン粒子に存在させる場合、
多量の架橋性官能基を導入させなくてはならない。しか
し、この場合さまざまな問題点が発生する。具体例を挙
げると保存安定性が悪くなる、塗膜の架橋密度が高くな
りすぎて脆くなる、成膜時の粒子同士の融着が阻害され
て光沢の低下や塗膜の割れが発生しやすくなる、不経済
であるなどである。本発明はこれらの問題点を解決した
うえで極めて速い乾燥性をもつ水性樹脂組成物を得るこ
とができる。

【００１７】本発明の水性樹脂組成物は全不揮発分に対
して１．０〜１０．０％の水溶性成分を含んでいる。水
溶性成分が１．０％より少ないと極めて速い乾燥性をも
つ水性樹脂組成物を得ることができない。一方、１０．
０％より多いと低分子量の樹脂が増えすぎて高分子量で
ある乳化重合体本来の物性を得ることができない。ちな
みに水溶性成分量は以下のようにして定量する。水性樹
脂組成物を不揮発分２０％に希釈したものを遠心分離器
にかけて２万回転、２時間で水溶性成分を分離する。分
離された上澄み液の不揮発分を分離前の水性樹脂組成物
希釈物の不揮発分で割って１００を掛けてもとめる。

【００１８】さらに上記水溶性成分中には水溶性成分不
揮発分に対して１．０〜１０．０％のカルボニル基を含
有している。水溶性成分中のカルボニル基が１．０％よ
り少ないと極めて速い乾燥性をもつ水性樹脂組成物を得
ることができない。一方、１０．０％より多いと架橋剤
を添加した場合、経時安定性が悪くなる。なお、カルボ
ニル基の定量は上記の遠心分離した上澄み液を試料とし
て、カルボニル基の定量としては一般的なオキシム化法
（カルボニル基に塩酸ヒドロキシルアミンを反応させ生
成した塩酸を滴定により定量する。）により定量した。

【００１９】さらに上記水溶性成分は不揮発分換算で５
０〜５００の酸価をもっている。水溶性成分の酸価が５
０より低いとカルボキシル基による架橋が少なくなり極
めて速い乾燥性をもつ水性樹脂組成物を得ることができ
なくなるとともに、水溶性成分量自体も少なくなる。一
方、酸価が５００より多いとある程度の架橋を行っても
耐水性の悪化を免れることができない。

【００２０】本発明の水性樹脂組成物を得るには、あら
かじめカルボニル基とカルボキシル基を含む水性樹脂を
作成しておき乳化重合体に添加しても良いが、経済性を
考えると１回の重合で作成することがより好ましい。方
法としては、緩衝剤または塩基性物質を用いて重合を行
う方法やカルボニル基含有不飽和単量体、カルボキシル
基含有不飽和単量体を重合初期に反応させる方法や逆に
重合後期、さらには通常の乳化重合終了後に反応させる
方法がある。

【００２１】本発明に使用するカルボニル基含有不飽和
単量体としては、ダイアセトンアクリルアミド、ダイア
セトンメタクリルアミド、アクロレイン、Ｎ−ビニルホ
ルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、ビニルメチルケ
トン、ビニルエチルケトン、アセトアセトキシエチルア
クリレート、アセトアセトキシプロピルアクリレート、
アセトアセトキシブチルアクリレート、アセトアセトキ
シエチルメタクリレート、アセトアセトキシプロピルメ
タクリレート、アセトアセトキシブチルメタクリレート
などの１種または２種以上から選択することができる。

【００２２】カルボニル基含有不飽和単量体は水性樹脂
組成物に使用するラジカル重合可能な不飽和単量体１０
０部中に０．５〜２０重量％であることが望ましい。カ
ルボニル基含有不飽和単量体が０．５％より少ないと、
得られる水性樹脂組成物の乾燥性の効果がほとんどみら
れなくなる。一方、２０％より多いと、重合安定性、保
存安定性が悪くなる傾向にある。

【００２３】本発明に使用するカルボキシル基含有不飽
和単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコ
ン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸などの重合
性不飽和カルボン酸およびそれらの無水物などの１種ま
たは２種以上から選択することができる。

【００２４】カルボキシル基含有不飽和単量体は水性樹
脂組成物に使用するラジカル重合可能な不飽和単量体１
００部中に０．５〜５重量％であることが望ましい。カ
ルボキシル基含有不飽和単量体が０．５％より少ない
と、得られる水性樹脂組成物の機械安定性、経時安定性
が低下するとともに乾燥性の効果も少ない。一方、５％
より多いと、中和時の粘度が高くなるとともに、塗膜の
耐水性が悪くなる。

【００２５】本発明で使用する分子内にラジカル重合可
能な不飽和二重結合を持つ一般式（１）で表される化合
物は加水分解性の反応基を有している。用いることので
きる例としては、γ−メタクリロキシプロピルメチルジ
メトキシシラン，γ−メタクリロキシプロピルメチルジ
エトキシシラン，γ−メタクリロキシプロピルトリメト
キシシラン，γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシ
シラン等があり、これらの１種または２種以上を混合し
て使用することができる。

【００２６】一般式（１）で表される化合物は水性樹脂
組成物に使用するラジカル重合可能な不飽和単量体１０
０部中に０．１〜１０重量％使用することが望ましい。
好ましくは、０．５〜５重量％使用することが望まし
い。０．１重量％以下では塗膜の物性向上はみられず、
また乾燥性の向上もみられない。一方、１０重量％以上
では重合時の安定性が悪く、また重合できたとしても塗
膜にワレ等が発生する。

【００２７】本発明に使用する他のラジカル重合可能な
不飽和単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチ
ル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−アミル、ア
クリル酸イソアミル、アクリル酸ｎ−ヘキシル、アクリ
ル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ｎ−オクチル、ア
クリル酸デシル、アクリル酸ドデシルなどのアクリル酸
エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸プロピ
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ｎ−アミル、メタクリル酸ｎ−ヘキシ
ル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ｎ
−オクチル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ドデシ
ルなどのメタクリル酸エステル類、スチレン、ビニルト
ルエン、２−メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、ク
ロルスチレンなどのスチレン系モノマー、アクリル酸ヒ
ドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタ
クリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプ
ロピルなどのヒドロキシ基含有モノマー、Ｎ−メチロー
ルアクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミ
ド、Ｎ−メチロールメタアクリルアミド、Ｎ−ブトキシ
メチルメタアクリルアミドなどのＮ−置換アクリル、メ
タクリル系モノマー、アクリル酸グリシジル、メタクリ
ル酸グリシジルなどのエポキシ基含有モノマー、並びに
アクリロニトリルなどの１種または２種以上から選択す
ることができる。

【００２８】本発明の水性樹脂組成物には、第一の架橋
剤として分子中に２個以上のヒドラジド基を含有すヒド
ラジド化合物を配合する。添加方法としては、水溶性の
ものはそのまま、あるいは水で希釈して添加する。油溶
性のものは本発明の形態からするとあまり好ましくない
が、使用する場合は必要に応じて界面活性剤で乳化して
添加する方がよい。

【００２９】ヒドラジド化合物としては、シュウ酸ジヒ
ドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジ
ド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジ
ド、セバシン酸ジヒドラジドなどの脂肪族ジヒドラジド
の他、炭酸ポリヒドラジド、脂肪族、脂環族、芳香族ビ
スセミカルバジド、芳香族ジカルボン酸ジヒドラジド、
ポリアクリル酸のポリヒドラジド、芳香族炭化水素のジ
ヒドラジド、ヒドラジン−ピリジン誘導体およびマレイ
ン酸ジヒドラジドなどの不飽和ジカルボン酸のジヒドラ
ジドなどが挙げられる。

【００３０】分子中に２個以上のヒドラジド基を含有す
るヒドラジド化合物は、カルボニル基１当量に対して
０．１〜１．０当量になるような比率で配合するのが好
ましい。ヒドラジド基が０．１当量未満では、水性樹脂
組成物の乾燥性の効果に乏しい。一方、１．０当量より
多いと、得られる塗膜の耐水性が劣る傾向にある。

【００３１】さらに、第二の架橋剤として多価金属を配
合する。添加方法としては、水に多価金属塩を溶解して
から添加する。より好ましくは多価金属塩水溶液に塩基
性物質を加えて金属錯体として添加した方がよい。ま
た、多価金属添加前の樹脂溶液もあらかじめｐＨを高く
しておいた方が好ましい。

【００３２】多価金属としては、銅、銀、リチウム、ベ
リリウム、亜鉛、アルミニウム、コバルト、ニッケル、
鉛、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、チタン、
バナジウム、クロム、マンガン、鉄、スズ、ジルコニウ
ム、モリブデン、マグネシウム等が使用できる。また、
これらの金属は水もしくは塩基性水に溶解できる酸化
物、水酸化物、炭酸化物、塩化物等の形で用いることが
できる。

【００３３】多価金属の添加量は乳化共重合体に含有さ
れるカルボニル基、カルボキシル基に対して０．０１〜
０．５モルの金属を添加する。０．０１モル以下だと乾
燥性の効果が顕著に現れない。また、０．５モル以上だ
と塗料の安定性が悪くなるとともに、塗膜の耐水性も悪
くなる。

【００３４】水性樹脂組成物のｐＨは７〜１０であるこ
とが望ましい。ｐＨが７より低いと樹脂の保存安定性が
悪くなり、凝集物を発生する。また、ｐＨが１０を超え
ると中和に使用した塩基の量が増え揮発するのに時間が
かかり結果的に極めて速い乾燥性が得られない。

【００３５】中和する際、アンモニアもしくはトリメチ
ルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミン等のアルキ
ルアミン類、２−ジメチルアミノエタノール、ジエタノ
ールアミン、トリエタノールアミン、アミノメチルプロ
パノール等のアルコールアミン類、モルホリン等の塩基
で中和することができる。ただ、乾燥性に効果が高いの
は揮発性の高い塩基であり、最も好ましい塩基はアンモ
ニアである。

【００３６】本発明の反応性乳化剤は分子中にラジカル
重合性の不飽和基を１個以上有するものであり、例えば
スルフォコハク酸エステル系（市販品としては、例えば
花王株式会社製ラテムルＳ−１２０，Ｓ−１８０Ｐ，Ｓ
−１８０Ａ，三洋化成株式会社製エレミノールＪＳ−２
等）やアルキルフェノールエーテル系（市販品として
は、例えば第一工業製薬株式会社製アクアロンＨＳ−１
０，ＲＮ−２０等）がある。

【００３７】乳化重合に際しては、これらの１種または
２種以上を混合してもよい。また、反応性乳化剤の使用
量が少なく乳化が不十分である場合は必要に応じて反応
性のない乳化剤を併用することも可能である。反応性の
ない乳化剤としては通常の乳化重合に使用されるアニオ
ン系、ノニオン系の乳化剤を使用することができる。

【００３８】反応性乳化剤は、不飽和単量体１００重量
部に対して０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜７
重量部使用する。０．１重量部以下では重合時のエマル
ジョンの安定性が悪く凝集が起こりやすい。また１０重
量部以上では粒子径は小さくなるが、多量の乳化剤を使
用するため、その悪影響として塗膜の耐水性が悪くな
る。

【００３９】乳化重合時に使用する開始剤としては、ア
ンモニウムパーオキサイド、ソディウムパーオキサイド
等の無機系過酸化物重合開始剤や水溶性アゾ系開始剤を
使用する。これら開始剤は単独で使用することもできる
が、エルソルビル酸ナトリウム等の還元剤との併用によ
るレドックス型で使用してもよい。

【００４０】また乳化重合中に、硫酸第二銅、塩化第二
銅等の銅イオンや、硫酸第二鉄、塩化第二鉄等の鉄イオ
ンなどの遷移金属イオンを重合系に１０^-7〜１０^-5モル
／リットルの範囲で添加することができる。

【００４１】さらに緩衝剤として酢酸ナトリウム、クエ
ン酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム等が、また保護コロ
イドとしてのポリビニルアルコール、水溶性セルロース
誘導体等が、連鎖移動剤としてのステアリルメルカプタ
ン、ｔ−ドデシルメルカプタン等のメルカプタン類が使
用できる。

【００４２】本発明の水性樹脂組成物は顔料、染料等の
着色剤やフィラー、微粉末シリカ等のチキソ性調整剤、
コロイダルシリカ、アルミナゾル、ポリビニルピロリド
ン、ポリビニルアルコール、水溶性ポリエステル樹脂、
水溶性または水分散性ポリウレタン樹脂、乳化剤、消泡
剤、レベリング剤、滑り剤、粘着性付与剤、防腐剤、防
黴剤、造膜助剤としての有機溶剤などを必要に応じて配
合してもよい。

【００４３】本発明の水性樹脂組成物は、建築外壁用塗
料として主に使用できるが、印刷インキ、被覆剤、塗
料、接着剤、紙加工材、繊維加工材等として使用するこ
とができ、紙、プラスチック、金属、ガラス、セラミッ
クス、木材、コンクリート、スレート、不織布、皮革、
合成皮革等の基材に塗装して、常温もしくは１２０℃以
下の低温で乾燥することができる。

【００４４】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。な
お、例中「部」、「％」はそれぞれ「重量部」、「重量
％」を示す。

【００４５】製造例１温度計、滴下ロート、還流冷却管を備え窒素ガスで置換
した反応容器に、表１に示す反応釜量のイオン交換水を
仕込む。表１の滴下分はあらかじめ混合してプレエマル
ジョンとしておく。内温を８０℃に昇温した後、滴下を
開始した。内温を８０℃に保ちながらプレエマルジョン
を３時間かけて滴下し、さらにその温度で２時間反応し
た。冷却後、固形分５１．５％、粘度３７００ｃｐｓ、
ｐＨ４．４の水性樹脂分散体を得た。

【００４６】

【表１】

【００４７】製造例２温度計、滴下ロート、還流冷却管を備え窒素ガスで置換
した反応容器に、表２に示す反応釜量のイオン交換水を
仕込む。表２の滴下分はあらかじめ混合してプレエマル
ジョンとしておく。内温を８０℃に昇温した後、滴下１
の滴下を開始した。内温を８０℃に保ちながらプレエマ
ルジョンを１時間かけて滴下し、次に滴下２の滴下を続
けて２時間行った。さらにその温度で２時間反応した。
冷却後、固形分５１．０％、粘度３５００ｃｐｓ、ｐＨ
２．４の水性樹脂分散体を得た。

【００４８】

【表２】

【００４９】製造例３温度計、滴下ロート、還流冷却管を備え窒素ガスで置換
した反応容器に、表３に示す反応釜量のイオン交換水を
仕込む。表３の滴下分はあらかじめ混合してプレエマル
ジョンとしておく。内温を８０℃に昇温した後、滴下１
の滴下を開始した。内温を８０℃に保ちながらプレエマ
ルジョンを２時間かけて滴下し１時間反応させた。次に
滴下２の滴下を続けて１時間行い、さらにその温度で２
時間反応した。冷却後、固形分５１．１％、粘度３１０
０ｃｐｓ、ｐＨ２．３の水性樹脂分散体を得た。

【００５０】

【表３】

【００５１】製造例４〜９表４に示す組成を実施製造例２と同様の方法で重合し
て、それぞれの水性樹脂分散体を得た。なお滴下１と滴
下２の各原料の比率も同じとする。

【００５２】

【表４】

【００５３】実施例１〜１３さらに得られた製造例１〜９の水性樹脂分散体を用いて
表５、６に示す塗料を作成し、塗膜の物性を評価した。
塗料化は下記処方による。また、塗膜の物性の評価も下
記に示す。各試験で得られた試料の物性結果も同時に表
３、４に示した。

【００５４】塗料化処方１．水性樹脂分散体３７０部２．プライマルＡＳＥ６０（日本アクリル社製増粘剤）４部３．ブチルカルビトール３０部４．サンノプコＳＮ−３６４（消泡剤）５部５．イオン交換水１０部６．多価金属水溶液７．アジピン酸ジヒドラジド（架橋剤）８．２５％アンモニア水（ｐＨ調整用）

【００５５】

【表５】

【００５６】

【表６】

【００５７】水性樹脂分散体および塗膜の評価（１）重合安定性：反応終了後の反応容器への樹脂の付
着量および、濾布で濾過後の凝集物の量を目視で評価し
た。なお、評価基準は次のとおりである。

【００５８】◎：良好である。

【００５９】○：実用上問題のないレベルである。

【００６０】△：若干問題のあるレベルである。

【００６１】×：不良である。

【００６２】（２）保存安定性：密閉したガラス容器に
水性樹脂溶液をいれて４０℃で１カ月保存し、粘度の変
化率を測定した。さらに、ガラス容器の底の凝集物につ
いて目視で評価した。なお、評価基準は次のとおりであ
る。

【００６３】◎：粘度変化率 ≦±１０％、凝集物は認
められない。

【００６４】○：粘度変化率 ≦±１０％、凝集物がわ
ずかに認められる。

【００６５】△：粘度変化率 ±１０％〜±３０％、も
しくは凝集物が一部認められる。

【００６６】×：粘度変化率 ≧±３０％、もしくはか
なりの沈降が認められる。

【００６７】（３）耐溶剤性：得られた水性樹脂１００
部にブチルカルビトール５部と所定の多価金属水溶液、
アジピン酸ジヒドラジドを添加した。この樹脂溶液をガ
ラス板上にアプリケーターで塗布して室温で７日間乾燥
させて得られた塗膜をＭＥＫを用いてラビングテストを
行った。なお、評価基準は次のとおりである。

【００６８】◎：１００回のラビングでも塗膜に全く変
化がない。

【００６９】○：１００回のラビングで塗膜にわずかな
変化が見られる。

【００７０】△：１００回のラビングで塗膜にかなりの
変化が見られる。

【００７１】×：１００回のラビングを行わないうちに
塗膜がなくなってしまう。

【００７２】（４）耐水白化性：上記で作成した塗料を
ガラス板上にアプリケーターで塗布して室温で７日間乾
燥させて得られた塗膜を５０℃の温水に１時間浸して塗
膜の白化程度を目視で評価した。なお、評価は５点評価
で行った。

【００７３】５点：全く白化していない。

【００７４】１点：全面に著しい白化が認められる。

【００７５】（５）耐アルカリ性：上記で作成した塗料
をガラス板上にアプリケーターで塗布して室温で７日間
乾燥させて得られた塗膜を水酸化カルシウム飽和水溶液
に７日間浸して塗膜の変化を目視で評価した。

【００７６】５点：全く変化していない。

【００７７】１点：全面に著しい塗膜の剥離、白化、膨
れ等が認められる。

【００７８】（６）凍結融解試験：上記で作成した塗料
をスレート板上にハケで４００ｇ／ｍ²の量で塗布して
室温で７日間乾燥させる。この塗板を水中２０℃で１６
時間、水中−２０℃で４時間、水中５０℃で４時間を１
サイクルとしてこれを１０サイクル行い、塗膜の状況を
目視で評価した。なお、評価は５点評価で行った。

【００７９】５点：変化がみられない。

【００８０】３点：一部にクラック、ふくれがみられ
る。

【００８１】１点：全体にクラック、ふくれ、さらに塗
膜の剥離がみられる。

【００８２】（７）速乾性：上記で作成した塗料をガラ
ス板上にアプリケーターで塗布してから気温５℃、湿度
６５％の条件下で乾燥を行う。５分間隔で水を接触させ
塗料が流れ出さなくなった時間で評価した。

【００８３】

【発明の効果】本発明によれば、保存安定性が良好で、
塗装してから気温５℃、湿度６５％の条件下で３０分間
乾燥後、水の接触に対して塗料が流れ出さないという極
めて速い乾燥性をもつ水性樹脂組成物を得ることができ
る。さらにこの水性樹脂組成物はさらに優れた耐溶剤
性、耐水性、耐アルカリ性、基材密着性、耐汚染性、造
膜性などの塗膜物性を持つ塗膜が形成でき、建築外壁用
塗料として特に有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｃ０９Ｄ 5/00 Ａ 133/00 133/00 Ｆターム(参考） 4J002 BC071 BC081 BC111 BG021 BG041 BG051 BG061 BG071 BG101 BG121 BG131 DE026 EQ027 FD206 GH00 HA07 4J011 AA05 KA04 KA10 KA21 KB04 KB29 4J038 CC021 CG141 CG161 CG171 CH031 CH041 CH121 CH171 CJ131 GA02 GA06 GA09 GA15 HA106 HA166 HA216 HA266 JB17 KA03 KA09 MA08 MA10 NA03 NA04 NA05 NA12 PB05 PC02 PC03 PC04 PC06 PC08 PC10 4J100 AB02P AB04P AB08P AF06Q AF10Q AJ01S AJ02S AJ08S AJ09S AL03P AL04P AL05P AL08Q AL08R AL09P AL10P AM02P AM21P AM21Q AN04Q BA03P BA04P BA11Q BA77R CA06 FA20 JA01 JA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水性樹脂組成物中の水溶性成分が、全不
揮発分に対して１．０〜１０．０重量％であり、水溶性
成分中のカルボニル基が水溶性成分不揮発分に対して
１．０〜１０．０重量％、水溶性成分の酸価が不揮発分
換算で５０〜５００である水性樹脂組成物。
【請求項２】ラジカル重合可能な不飽和単量体中に
０．５〜２０％のカルボニル基含有不飽和単量体、およ
び０．５〜５％のカルボキシル基含有不飽和単量体を使
用して乳化重合を行うことを特徴とする請求項１記載の
水性樹脂組成物。
【請求項３】ラジカル重合可能な不飽和単量体中に
０．５〜２０％のカルボニル基含有不飽和単量体および
０．５〜５％のカルボキシル基含有不飽和単量体および
０．１〜１０％の分子内にラジカル重合可能な不飽和二
重結合を持つ一般式（１）で表される化合物を使用して
乳化重合を行うことを特徴とする請求項１記載の水性樹
脂組成物。一般式（１）【化１】
【請求項４】得られた乳化共重合体に含有されるカル
ボニル基に対して当量比で０．１〜１．０であるヒドラ
ジド化合物を添加してさらに、得られた乳化共重合体に
含有されるカルボニル基、およびカルボキシル基に対し
て０．０１〜０．５モルの多価金属を添加してなること
を特徴とする請求項１または２または３記載の水性樹脂
組成物。
【請求項５】ラジカル重合可能な不飽和単量体を乳化
重合する際に使用する乳化剤が分子内にラジカル重合可
能な不飽和二重結合を持つ反応性乳化剤であり、不飽和
単量体１００重量部に対して反応性乳化剤が０．１〜１
０重量部であることを特徴とする請求項１または２また
は３または４記載の水性樹脂組成物。