JP2001098003A - Method for preparation of aqueous emulsion - Google Patents

Method for preparation of aqueous emulsion

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JP2001098003A
JP2001098003A JP27375999A JP27375999A JP2001098003A JP 2001098003 A JP2001098003 A JP 2001098003A JP 27375999 A JP27375999 A JP 27375999A JP 27375999 A JP27375999 A JP 27375999A JP 2001098003 A JP2001098003 A JP 2001098003A
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aqueous
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emulsion
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aqueous emulsion
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Mitsutaka Hasegawa
三高 長谷川
Hisao Kato
久雄 加藤
Hiroshi Inukai
宏 犬飼
Takenao Yamamura
武尚 山村
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Toagosei Co Ltd
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Toagosei Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for preparing an aqueous emulsion so that a coating film formed from the emulsion has excellent stain resistance and water resistance. SOLUTION: A mixed soln. of (a) a hydrolyzable silane compd. and (b) a radically-polymerizable monomer is emulsified into a aqueous medium in the presence of a surfactant to form a aqueous monomeric emulsion with a dispersoid having an average particle size of <=1 μm. The an aqueous emulsion can be prepd. by adding the above-described aqueous monomeric emulsion to a heated aqueous medium dropwise in the presence of a water-soluble radical polymerization initiator to polymerize the monomer.

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、加水分解性シラン
化合物を含有する水性エマルションの製造方法に関する
ものであり、本発明により得られる水性エマルションか
ら形成される塗膜は、耐水性及び耐汚染性に優れるもの
であり、接着性、シーリング材、塗料及びコーティング
剤等の技術分野において賞用され得るものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing an aqueous emulsion containing a hydrolyzable silane compound, and a coating film formed from the aqueous emulsion obtained by the present invention is provided with water resistance and stain resistance. And can be awarded in technical fields such as adhesion, sealing materials, paints and coating agents.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、屋外塗装用塗料には、自動車排ガ
ス、砂塵及び鉄粉等に起因する汚染物質が塗膜表面に堆
積したり、雨筋状の汚れが付着したりすることで美観が
損なわれるという問題、即ち耐汚染性の問題が顕在化し
ており、耐汚染性に優れる材料が要求されている。一
方、アクリル系重合体をベースにしたアクリルエマルシ
ョン系塗料は、種々の用途に使用されており、屋外塗装
用塗料としても使用されている。しかしながら、アクリ
ルエマルション系塗料は、エマルション型塗料の塗料で
あるため有機溶剤型塗料と比較し塗膜硬度が低いこと等
を原因として、耐汚染性に乏しいという問題を有してい
るものであった。
2. Description of the Related Art Conventionally, paints for outdoor painting have an aesthetic appearance due to contaminants caused by automobile exhaust gas, sand dust, iron powder, etc., being deposited on the surface of the coating film and rain streak-like stains. The problem of spoilage, that is, the problem of stain resistance, has become apparent, and a material having excellent stain resistance has been required. On the other hand, acrylic emulsion-based paints based on acrylic polymers have been used for various applications, and are also used as paints for outdoor painting. However, acrylic emulsion-based paints have a problem that they are poor in stain resistance due to lower coating film hardness as compared with organic solvent-based paints because they are emulsion-type paints. .

【0003】有機溶剤型塗料における耐汚染性の改善策
としては、塗料にアルキルシリケート又はその部分加水
分解物等を配合する方法等が提案されている(特開平6
−248237号)。これは、塗膜表面に親水性と水中
撥油性を付与し、塗膜表面が雨水等により濡れた場合、
塗膜表面の汚染物質が雨水等と共に流れ落ちる、いわゆ
るローリングアップ機構によって汚れを除去するもので
ある。しかしながら、エマルション系塗料では、アルキ
ルシリケートのような加水分解性の物質を水中で安定に
保持することが困難なことから、上記の方法で耐汚染性
を改善することは困難であるとされていた。
As a measure for improving the stain resistance of an organic solvent type paint, a method of blending an alkyl silicate or a partial hydrolyzate thereof with the paint has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6 (1994)).
-248237). This imparts hydrophilicity and oil repellency in water to the coating film surface, and when the coating film surface is wet by rainwater,
The dirt is removed by a so-called rolling-up mechanism in which contaminants on the surface of the coating film flow down together with rainwater or the like. However, in emulsion-based paints, it is difficult to stably maintain hydrolyzable substances such as alkyl silicates in water, and it has been said that it is difficult to improve the stain resistance by the above method. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、ラジカ
ル重合性二重結合を有するイオン性界面活性剤を使用し
て、ラジカル重合性アルコキシシランと他のビニル単量
体を共重合することにより、保存安定性と耐汚染性等の
塗膜物性の両方に優れる硬化性エマルションが得られる
ことを見出している(特開平8−217807号公
報)。さらに、本発明者らは、得られる塗膜の耐汚染性
をさらに改良する検討を行い、加水分解性シラン化合物
を単量体と混合して水性分散体とした後、重合すること
で、得られる塗膜が耐汚染性に優れることを見い出して
いる(特願平10−216510号)。しかしながら、
これら水性エマルションは、保存安定性及び塗膜の耐汚
染性に優れているものの、得られるエマルションの粒子
径が若干大きいためか、その塗膜物性は、厳しい条件
下、特に耐温水性の点で不十分なものであった。本発明
者らは、得られるエマルションの塗膜が耐汚染性に優
れ、さらに耐水性に優れる水性エマルションの製造方法
を見い出すため鋭意検討を行ったのである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have attempted to copolymerize a radically polymerizable alkoxysilane with another vinyl monomer using an ionic surfactant having a radically polymerizable double bond. Thus, it has been found that a curable emulsion excellent in both storage stability and coating film properties such as stain resistance can be obtained (JP-A-8-217807). Furthermore, the present inventors have studied to further improve the stain resistance of the obtained coating film, and after mixing a hydrolyzable silane compound with a monomer to form an aqueous dispersion, polymerization is carried out. It has been found that the resulting coating film has excellent stain resistance (Japanese Patent Application No. 10-216510). However,
Although these aqueous emulsions are excellent in storage stability and stain resistance of the coating film, the physical properties of the coating film are under severe conditions, especially in terms of warm water resistance, probably because the particle size of the obtained emulsion is slightly large. It was not enough. The present inventors have conducted intensive studies to find a method for producing a water-based emulsion in which a coating film of the obtained emulsion is excellent in stain resistance and further excellent in water resistance.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するため種々の研究を重ねた結果、水性乳化分散
体の粒子径を1μm以下に微細化し、水溶性の重合開始
剤を使用することで、最終的に得られるエマルションの
粒子がより微細なものとなり、耐汚染性のみならず、耐
水性にも優れた塗膜が得られることを見い出し本発明を
完成した。以下、本発明を詳細に説明する。尚、本明細
書においては、アクリロイル基又はメタクリロイル基を
(メタ)アクリロイル基といい、アクリル酸又はメタク
リル酸を(メタ)アクリル酸といい、アクリレート又は
メタクリレートを(メタ)アクリレートという。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted various studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have reduced the particle size of the aqueous emulsion dispersion to 1 μm or less, and obtained a water-soluble polymerization initiator. It has been found that by using this, the particles of the emulsion finally obtained become finer and a coating film excellent not only in stain resistance but also in water resistance can be obtained, and the present invention has been completed. Hereinafter, the present invention will be described in detail. In this specification, an acryloyl group or a methacryloyl group is referred to as a (meth) acryloyl group, acrylic acid or methacrylic acid is referred to as (meth) acrylic acid, and acrylate or methacrylate is referred to as (meth) acrylate.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】1.(a)加水分解性シラン化合物 本発明における加水分解性シラン化合物としては、ラジ
カル重合性基を有するもの〔以下重合性シラン化合物と
いう〕と、ラジカル重合性を有しないもの〔以下非重合
性シラン化合物という〕がある。以下に各シラン化合物
について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION 1. (a) Hydrolyzable silane compound The hydrolyzable silane compound in the present invention has a radical polymerizable group (hereinafter referred to as a polymerizable silane compound) and a radically polymerizable silane compound. There are some which do not (hereinafter referred to as non-polymerizable silane compounds). Hereinafter, each silane compound will be described.

【0007】1-1.重合性シラン化合物 重合性シラン化合物としては、下記一般式(1)で示され
る化合物等が挙げられる。
1-1. Polymerizable silane compound Examples of the polymerizable silane compound include compounds represented by the following general formula (1).

【0008】[0008]

【化1】 Embedded image

【0009】〔式(1)において、R1は炭素数1〜10の
アルキル基、アリール基及びアラルキル基から選ばれる
一価の炭化水素基、R2はラジカル重合性基、Xはアル
コキシ基又はハロゲン原子、aは0〜2までの整数であ
る。Siに結合するX及びR1がそれぞれ二個以上の場
合、それらは同一の基であっても異なる基であっても良
い。〕
[In the formula (1), R 1 is a monovalent hydrocarbon group selected from an alkyl group, an aryl group and an aralkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 2 is a radical polymerizable group, X is an alkoxy group or A halogen atom, a is an integer from 0 to 2. When each of X and R 1 bonded to Si is two or more, they may be the same group or different groups. ]

【0010】R2のラジカル重合性基としては、エチレ
ン性不飽和基が好ましく、(メタ)アクリロイル基、ス
チリル基、ビニルエステル基及びビニルエーテル基等の
ラジカル重合性の高い官能基がより好ましい。Xにおい
て、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、
プロポキシ基、ブトキシ基、ペンタノキシ基及びヘキサ
ノキシ基等が挙げられ、ハロゲン原子としてはF、C
l、Br及びIが挙げられる。反応性と安定性のバラン
スから、Xとしては炭素数4以下のアルコキシ基が好ま
しい。
As the radical polymerizable group for R 2 , an ethylenically unsaturated group is preferable, and a functional group having high radical polymerizability such as a (meth) acryloyl group, a styryl group, a vinyl ester group and a vinyl ether group is more preferable. In X, the alkoxy group includes a methoxy group, an ethoxy group,
A propoxy group, a butoxy group, a pentanoxy group and a hexanoxy group;
1, Br and I. From the balance between reactivity and stability, X is preferably an alkoxy group having 4 or less carbon atoms.

【0011】本発明において、重合性シラン化合物とし
ては、アルコキシシリル基を有するラジカル重合性単量
体が好ましく、その具体例としては、ビニルトリメトキ
シシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、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
キシプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエト
キシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、γ−メタ
クリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリ
ロキシプロピルメチルジエトキシシラン、ビニルトリプ
ロポキシシラン、ビニルメチルジプロポキシシラン、γ
−メタクリロキシプロピルトリプロポキシシラン及びγ
−メタクリロキシプロピルメチルジプロポキシシラン等
が挙げられる。重合性シラン化合物は、二種以上を併用
してもよい。
In the present invention, the polymerizable silane compound is preferably a radical polymerizable monomer having an alkoxysilyl group, and specific examples thereof include vinyltrimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, and γ-methacryloxypropyltrimethylsilane. Methoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, vinyltripropoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane Propoxysilane, γ
Methacryloxypropyltripropoxysilane and γ
-Methacryloxypropylmethyldipropoxysilane and the like. Two or more polymerizable silane compounds may be used in combination.

【0012】1-2.非重合性シラン化合物 非重合性シラン化合物としては、下記一般式(2)で示さ
れる化合物の単量体、二量体、三量体又はそのオリゴマ
ーが好ましい。
1-2. Non-polymerizable silane compound As the non-polymerizable silane compound, a monomer, dimer, trimer or oligomer of the compound represented by the following general formula (2) is preferable.

【0013】[0013]

【化2】R3 n−Si−(R44-n ・・・・(2)Embedded image R 3 n —Si— (R 4 ) 4-n ... (2)

【0014】〔式(2)において、R3は安定な疎水性基で
あり、R4は加水分解性基である。nは0,1又は2の
整数である。〕
[In the formula (2), R 3 is a stable hydrophobic group, and R 4 is a hydrolyzable group. n is an integer of 0, 1 or 2. ]

【0015】nとしては、好ましくは0又は1である。
3の安定な疎水性基としては、例えば、アルキル基、
フェニル基等の炭化水素系の置換基が挙げられる。R4
の加水分解性基としては、メトキシ基及びエトキシ基等
のアルコキシ基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、アセ
トキシ基、カルボキシル基、並びにイソシアネート基等
が挙げられる。本発明においては、貯蔵安定性、取扱い
の容易さからアルコキシ基が好ましい。尚、R3及びR4
は、複数個ある場合には、それぞれ同一でも異なってい
てもよい。
[0015] n is preferably 0 or 1.
Examples of the stable hydrophobic group for R 3 include an alkyl group,
And hydrocarbon-based substituents such as a phenyl group. R 4
Examples of the hydrolyzable group include an alkoxy group such as a methoxy group and an ethoxy group, a hydroxyl group, a halogen atom, an acetoxy group, a carboxyl group, and an isocyanate group. In the present invention, an alkoxy group is preferable from the viewpoint of storage stability and ease of handling. Note that R 3 and R 4
May be the same or different when there are a plurality.

【0016】非重合性シラン化合物の好ましい具体例と
しては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラ
ン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシ
ラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシ
シラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエ
トキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、ベ
ンジ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、ジフェニルジメトキ
シシラン、ジフェニルジエトキシシラン、オクチルトリ
メトキシシラン及びオクチルトリイソプロポキシシラン
等が挙げられる。又は、これら化合物の二量体、三量体
及びその他のオリゴマーの単体、並びにこれらの混合物
等がある。本発明においては、これらの化合物の中で
は、テトラアルコキシシラン及びトリアルコキシシラン
が好ましい。非重合性シラン化合物は、2種以上を併用
することもできる。
Preferred specific examples of the non-polymerizable silane compound include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane,
Methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, benzyltrimethoxysilane, phenyl Examples include trimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, octyltrimethoxysilane, and octyltriisopropoxysilane. Alternatively, there are dimers, trimers and other oligomers of these compounds, and mixtures thereof. In the present invention, among these compounds, tetraalkoxysilane and trialkoxysilane are preferable. Two or more non-polymerizable silane compounds can be used in combination.

【0017】(a)成分としては、重合性シラン化合物と
非重合性シラン化合物を任意の割合で混合したものを使
用できるが、より耐候性に優れる塗膜を得るためには、
重合性シラン化合物を10〜100重量%含む(a)成分
を使用することが好ましい。
As the component (a), a mixture of a polymerizable silane compound and a non-polymerizable silane compound at an arbitrary ratio can be used. In order to obtain a coating film having more excellent weather resistance,
It is preferable to use the component (a) containing 10 to 100% by weight of the polymerizable silane compound.

【0018】2.(b)ラジカル重合性単量体 本発明における(b)成分としては、ラジカル重合性を有
するものであれば種々の化合物が使用でき、(メタ)ア
クリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)
アクリル酸nブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシ
ル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)
アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル等
の(メタ)アクリル酸アルキル、(メタ)アクリル酸2
−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2ーヒドロキ
シプロピル、(メタ)アクリル酸パーフルオロアルキ
ル、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリ
ル酸N,N−ジエチルアミノエチル等の(メタ)アクリ
ル酸エステル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ス
チレン並びにα−メチルスチレン等が挙げられる。
2. (b) Radical polymerizable monomer As the component (b) in the present invention, various compounds having radical polymerizability can be used, and methyl (meth) acrylate, (meth) methyl Ethyl acrylate, (meth)
N-butyl acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (meth)
Alkyl (meth) acrylates such as lauryl acrylate, stearyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 2
(Meth) acrylates such as -hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, perfluoroalkyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate; Examples include vinyl acetate, vinyl propionate, styrene and α-methylstyrene.

【0019】本発明では(b)成分として、同一構成単位
を2つ以上有する分子の片末端にラジカル重合性の官能
基を有する単量体、いわゆるマクロモノマーを併用する
ことが好ましい。マクロモノマーとしては、例えばポリ
エステルのマクロモノマー、ポリアルキレンオキシドの
マクロモノマー、ポリ(メタ)アクリル酸エステルのマ
クロモノマー及びポリシロキサンのマクロモノマー等が
挙げられる。マクロモノマーを併用することにより、1
μm以下の微細な水性乳化分散体を、長時間安定なもの
とすることができる。マクロモノマーの使用量として
は、(b)成分中に5〜50重量%が好ましい。
In the present invention, as the component (b), a monomer having a radically polymerizable functional group at one end of a molecule having two or more identical structural units, a so-called macromonomer, is preferably used in combination. Examples of the macromonomer include a polyester macromonomer, a polyalkylene oxide macromonomer, a poly (meth) acrylate macromonomer, and a polysiloxane macromonomer. By using macromonomer together, 1
A fine aqueous emulsified dispersion of μm or less can be made stable for a long time. The amount of the macromonomer used is preferably 5 to 50% by weight in the component (b).

【0020】ポリエステルのマクロモノマーの具体例と
しては、以下のものが挙げられる。 ダイセル化学工業(株)製のポリエステルマクロモノマ
ー: ・プラクセルFM3(メタクリロイル基含有、縮合度3
のもの) ・プラクセルFA3(アクリロイル基含有、縮合度3の
もの) ・プラクセルFM6(メタクリロイル基含有、縮合度6
のもの) ・プラクセルFA6(アクリロイル基含有、縮合度6の
もの) ・プラクセルFM8(メタクリロイル基含有、縮合度8
のもの) ・プラクセルFA8(アクリロイル基含有、縮合度8の
もの) 等が挙げられる。
The following are specific examples of the polyester macromonomer. Polyester macromonomer manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd .: • Plaxel FM3 (containing a methacryloyl group and a degree of condensation of 3)
・ Placcel FA3 (containing acryloyl group, condensation degree 3) ・ Placcel FM6 (containing methacryloyl group, condensation degree 6)
・ Praccel FA6 (containing acryloyl group, condensation degree 6) ・ Placcel FM8 (containing methacryloyl group, condensation degree 8)
) Placcel FA8 (containing an acryloyl group and having a degree of condensation of 8).

【0021】ポリアルキレンオキシドのマクロモノマー
の具体例としては、以下のものが挙げられる。 日本油脂(株)製のポリアルキレンオキシドマクロモノ
マー: ・ブレンマーPP−1000(片末端にメタクリロイル
基が結合した縮合度5〜6のポリプロピレンオキシド) ・ブレンマーPP−500(片末端にメタクリロイル基
が結合した縮合度9のポリプロピレンオキシド) ・ブレンマーPP−800(片末端にメタクリロイル基
が結合した縮合度12のポリプロピレンオキシド) ・ブレンマーPE−200(片末端にメタクリロイル基
が結合した縮合度4〜5のポリエチレンオキシド) ・ブレンマーPE−350(片末端にメタクリロイル基
が結合した縮合度7〜9のポリエチレンオキシド) 等が挙げられる。
Specific examples of the polyalkylene oxide macromonomer include the following. Polyalkylene oxide macromonomer manufactured by NOF Corporation: Blenmer PP-1000 (polypropylene oxide having a degree of condensation of 5 to 6 with a methacryloyl group bonded to one end) Blenmer PP-500 (a methacryloyl group bonded to one end Blenmer PP-800 (polypropylene oxide having a degree of condensation of 12 at one end with a methacryloyl group bonded) Blenmer PE-200 (polyethylene oxide having a degree of condensation of 4 to 5 with a methacryloyl group bonded at one end) Blenmer PE-350 (polyethylene oxide having a degree of condensation of 7 to 9 and a methacryloyl group bonded to one end).

【0022】ポリ(メタ)アクリル酸エステルのマクロ
モノマーの構成単位となる好ましいビニル重合体は、
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチ
ル、(メタ)アクリル酸nブチル等の(メタ)アクリル
酸アルキル;(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチ
ル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、アク
リロニトリル、酢酸ビニル又はスチレン等の単独重合体
又は共重合体である。ポリ(メタ)アクリル酸エステル
のマクロモノマーの具体例として以下のものが挙げられ
る。尚、これらはいずれもラジカル重合性基としてメタ
クリロイル基を有している。 東亞合成(株)製のマクロモノマー: ・AS−6(ポリスチレン、数平均分子量;6000) ・AN−6〔コポリ(スチレン/アクリロニトリル)、
数平均分子量;6000〕 ・AA−6(ポリメチルメタクリレート、数平均分子
量;6000) ・AA714S〔コポリ(メチルメタクリレート/2−
ヒドロキシエチルメタクリレート)、数平均分子量;7
000〕 ・AX707S〔コポリ(ブチルメタクリレート/2−
ヒドロキシエチルメタクリレート)、数平均分子量;7
000〕
A preferred vinyl polymer which is a structural unit of a macromonomer of poly (meth) acrylate is
Alkyl (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate and n-butyl (meth) acrylate; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, It is a homopolymer or a copolymer of acrylonitrile, vinyl acetate or styrene. The following are specific examples of the macromonomer of poly (meth) acrylate. These all have a methacryloyl group as a radical polymerizable group. Toagosei Co., Ltd. macromonomer: AS-6 (polystyrene, number average molecular weight; 6000) AN-6 [copoly (styrene / acrylonitrile),
AA-6 (polymethyl methacrylate, number average molecular weight; 6000) AA714S [copoly (methyl methacrylate / 2-
Hydroxyethyl methacrylate), number average molecular weight; 7
000] AX707S [copoly (butyl methacrylate / 2-
Hydroxyethyl methacrylate), number average molecular weight; 7
000]

【0023】ポリシロキサンのマクロモノマーの具体例
としては、以下のものが挙げられる。尚、これらはいず
れもラジカル重合性基としてメタクリロイル基を有して
いる。 東亞合成(株)製のマクロモノマー: ・AK5(ポリシロキサン、数平均分子量;5000) ・AK30(ポリシロキサン、数平均分子量;30,00
0) チッソ(株)製のマクロモノマー: ・FM0725(ポリシロキサン、数平均分子量;1
0,000)
The following are specific examples of the polysiloxane macromonomer. These all have a methacryloyl group as a radical polymerizable group. Macro monomers manufactured by Toagosei Co., Ltd .: AK5 (polysiloxane, number average molecular weight; 5000) AK30 (polysiloxane, number average molecular weight; 30,000)
0) Macro monomer manufactured by Chisso Corporation: FM0725 (polysiloxane, number average molecular weight; 1)
0000)

【0024】(a)成分と(b)成分の好ましい使用割合は、
(a)成分0.5〜50重量%及び(b)成分99.5〜50
重量%であり、より好ましくは(a)成分3〜30重量%
及び(b)成分97〜70重量%である。(a)成分の割合
が、0.5重量%未満であると得られる水性エマルショ
ンから形成される塗膜の耐汚染性が不充分となる場合が
あり、一方50重量%を越えるとエマルションの安定性
が低下する場合がある。
The preferred proportions of the components (a) and (b) are as follows:
0.5-50% by weight of component (a) and 99.5-50 of component (b)
%, More preferably 3 to 30% by weight of the component (a).
And 97 to 70% by weight of the component (b). If the proportion of the component (a) is less than 0.5% by weight, the coating formed from the resulting aqueous emulsion may have insufficient stain resistance, whereas if it exceeds 50% by weight, the emulsion may not be stable. Performance may be reduced.

【0025】3.界面活性剤 本発明では、種々の界面活性剤が使用可能であり、好ま
しい界面活性剤は、前記重合性シラン化合物又は/及び
(b)成分と共重合し得る、ラジカル重合性基を有するイ
オン性化合物であり、さらに好ましくは、下記一般式
(3)で表されるラジカル重合性界面活性剤である。
3. Surfactant In the present invention, various surfactants can be used, and preferred surfactants are the above-mentioned polymerizable silane compounds and / or
(b) Copolymerizable with the component, is an ionic compound having a radical polymerizable group, more preferably, the following general formula
It is a radically polymerizable surfactant represented by (3).

【0026】[0026]

【化3】Z−(AO)n−Y ・・・・(3)Embedded image Z- (AO) n-Y (3)

【0027】〔式(3)において、Zはラジカル重合性二
重結合を有する構造単位、AOはオキシアルキレン基、
nは2以上の整数、Yはイオン解離性基を示す。〕 式(3)における好ましいZは、芳香族炭化水素基、アル
キル置換芳香族炭化水素基、高級アルキル基又は脂環式
炭化水素基等の疎水性基とラジカル重合性二重結合から
なる構造単位であり、Zにおけるラジカル重合性二重結
合としては、(メタ)アリル基、プロペニル基又はブテ
ニル基等が好ましい。基(AO)nにおける単位A、す
なわちアルキレン基としては、エチレン基又はプロピレ
ン基が好ましい。又、Yの具体例としては、−SO3
a、−SO3NH4、−COONa、−COONH4、−
PO3Na2及びPO3(NH4)2等が挙げられる。
[In the formula (3), Z is a structural unit having a radical polymerizable double bond, AO is an oxyalkylene group,
n represents an integer of 2 or more, and Y represents an ion dissociable group. Preferred Z in the formula (3) is a structural unit comprising a radical group and a hydrophobic group such as an aromatic hydrocarbon group, an alkyl-substituted aromatic hydrocarbon group, a higher alkyl group or an alicyclic hydrocarbon group. The radical polymerizable double bond in Z is preferably a (meth) allyl group, a propenyl group, a butenyl group, or the like. The unit A in the group (AO) n, that is, the alkylene group, is preferably an ethylene group or a propylene group. Further, as a specific example of Y, -SO 3 N
a, -SO 3 NH 4, -COONa , -COONH 4, -
PO 3 Na 2 and PO 3 (NH 4 ) 2 .

【0028】好ましい界面活性剤の具体例としては、例
えば下記式(4)、(5)及び(6)等で表される化合物が挙げ
られる。式(4)及び(5)中のR5及びR6としては、炭素数
6〜18の直鎖状又は分岐状アルキル基が好ましい。式
(6)中のR7は水素原子又はメチル基が好ましく、R8
しては、炭素数8〜24のアルキル基が好ましい。式
(4)〜(6)のA1、A2及びA 3はアルキレン基を示し、又
いずれの化合物においてもnは2以上の整数である。式
(4)〜(6)中のY1、Y2及びY3は、既述のとおりであ
る。界面活性剤の好ましい使用量は、(a)成分及び(b)成
分の合計量100重量部当たり、0.5〜20重量部で
あり、さらに好ましくは1〜5重量部である。
Specific examples of preferred surfactants include
For example, compounds represented by the following formulas (4), (5) and (6)
Can be R in formulas (4) and (5)FiveAnd R6As the carbon number
6-18 linear or branched alkyl groups are preferred. formula
R in (6)7Is preferably a hydrogen atom or a methyl group;8When
Thus, an alkyl group having 8 to 24 carbon atoms is preferable. formula
A of (4)-(6)1, ATwoAnd A ThreeRepresents an alkylene group;
In any of the compounds, n is an integer of 2 or more. formula
Y in (4) to (6)1, YTwoAnd YThreeIs as described above.
You. The preferred amounts of the surfactant used are (a) component and (b) component.
0.5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of total
And more preferably 1 to 5 parts by weight.

【0029】[0029]

【化4】 Embedded image

【0030】[0030]

【化5】 Embedded image

【0031】[0031]

【化6】 Embedded image

【0032】4.水溶性ラジカル重合開始剤 本発明においては、水溶性ラジカル重合開始剤(以下水
溶性開始剤という)を使用して重合性シラン化合物又は
/及び(b)成分を重合する。水溶性開始剤としては、過
酸化水素、ジイソプロピルパーオキシジカーボネイト、
ターシャリーブチルパーオキシピバレート及びt−ブチ
ルハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物;過硫酸ア
ンモニウム及び過硫酸カリウム等の無機過酸化物;並び
にアゾビスアミジノプロパン塩酸塩、2,2’−アソビ
ス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)
プロパン]ジハイドロクロライド及び2’2−アゾビス
(2−メチルプロピオンアミド)ジハイドロクロライド
等のアゾ化合物等が挙げられる。又、レドックス系開始
剤を使用してもよく、その場合には前記過酸化物と共
に、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸ナトリウム及びアス
コルビン酸等の還元剤を併用する。
4. Water-Soluble Radical Polymerization Initiator In the present invention, a polymerizable silane compound and / or component (b) are polymerized using a water-soluble radical polymerization initiator (hereinafter, referred to as a water-soluble initiator). Examples of the water-soluble initiator include hydrogen peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate,
Organic peroxides such as tert-butyl peroxypivalate and t-butyl hydroperoxide; inorganic peroxides such as ammonium persulfate and potassium persulfate; and azobisamidinopropane hydrochloride, 2,2′-azobis [2 -(5-methyl-2-imidazolin-2-yl)
Azo compounds such as [propane] dihydrochloride and 2′2-azobis (2-methylpropionamide) dihydrochloride. A redox initiator may be used. In this case, a reducing agent such as sodium bisulfite, sodium sulfite, and ascorbic acid is used together with the peroxide.

【0033】水溶性開始剤の使用量は、使用する原料及
び目的に応じて適宜設定すれば良いが、(b)成分又は重
合性シラン化合物及び(b)成分の合計量100重量部に
対して0.1〜10重量部が好ましく、より好ましくは
0.5〜5重量部である。
The amount of the water-soluble initiator to be used may be appropriately set according to the raw materials used and the purpose, but is preferably based on 100 parts by weight of the total amount of the component (b) or the polymerizable silane compound and the component (b). It is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight.

【0034】5.水性エマルションの製造方法 本発明は、(a)成分と(b)成分からなる混合溶液を、界面
活性剤の存在下に水性媒体中に乳化分散させ、混合溶液
の平均粒子径が1μm以下である水性乳化分散体を製造
した後、水溶性開始剤存在下に前記水性乳化分散体を加
熱された水性媒体中に滴下して、前記ラジカル重合性単
量体を重合させる水性エマルションの製造方法である。
5. Method for Producing Aqueous Emulsion In the present invention, a mixed solution comprising the components (a) and (b) is emulsified and dispersed in an aqueous medium in the presence of a surfactant, and the average particle size of the mixed solution is determined. Aqueous emulsion for producing an aqueous emulsified dispersion having a particle size of 1 μm or less, then dropping the aqueous emulsified dispersion in a heated aqueous medium in the presence of a water-soluble initiator to polymerize the radical polymerizable monomer It is a manufacturing method of.

【0035】(a)成分と(b)成分からなる混合溶液を水性
媒体中に乳化分散させる方法としては、(a)成分、(b)成
分及び界面活性剤からなる混合液とし、これを水性媒体
に攪拌下に添加する方法等が挙げられる。この場合の攪
拌方法としては、一般的に使用されているミキサー、即
ち回転式ホモミキサーにより攪拌する方法等が挙げられ
るが、本発明の目的とする微細な水性乳化分散体が得ら
れる点で、一般にホモジナイザーと称される高圧式乳化
分散機又はタービン型ミキサーなど高剪断エネルギーを
有する分散装置を用いることが好ましい。本発明では、
水性乳化分散体における分散質の平均粒子径を1μm以
下にする必要があり、好ましくは0.5μm以下であ
り、より好ましくは0.2μm以下である。分散質の平
均粒子径が1μmを超えると、(a)成分が重合中に分解
しやすく、重合中に不溶の浮遊物(グリッド)が発生し
やすい。尚、本発明における平均粒子径とは、レーザー
回折/散乱法にて測定された体積平均粒子径を意味す
る。
As a method of emulsifying and dispersing a mixed solution comprising the components (a) and (b) in an aqueous medium, a mixed solution comprising the components (a), (b) and a surfactant is used. A method of adding the mixture to the medium with stirring may be used. Examples of the stirring method in this case include a commonly used mixer, that is, a method of stirring with a rotary homomixer, and the like, in that a fine aqueous emulsified dispersion intended for the present invention is obtained. It is preferable to use a dispersing device having high shear energy, such as a high-pressure emulsifying disperser or a turbine type mixer generally called a homogenizer. In the present invention,
The average particle size of the dispersoid in the aqueous emulsified dispersion must be 1 μm or less, preferably 0.5 μm or less, and more preferably 0.2 μm or less. When the average particle size of the dispersoid exceeds 1 μm, the component (a) is easily decomposed during polymerization, and an insoluble suspended matter (grid) is easily generated during polymerization. In addition, the average particle diameter in the present invention means a volume average particle diameter measured by a laser diffraction / scattering method.

【0036】混合溶液と水性媒体の好ましい比率は、該
混合溶液100重量部当たり、水性媒体20〜150重
量部である。
The preferred ratio of the mixed solution to the aqueous medium is 20 to 150 parts by weight of the aqueous medium per 100 parts by weight of the mixed solution.

【0037】本発明においては、前記水性媒体中にpH
緩衝剤を適量添加することが好ましい。pH緩衝剤の添
加により、pHを中性領域に維持することにより、水性
媒体中の(a)成分の加水分解が抑制される。pH緩衝剤
の好適な使用量は、水性媒体に対して0.01〜5重量
%の範囲である。pH緩衝剤としては、炭酸水素ナトリ
ウム、炭酸水素カリウム、りん酸一ナトリウム、りん酸
一カリウム、りん酸二ナトリウム、りん酸三ナトリウ
ム、酢酸ナトリウム、酢酸アンモニウム及び蟻酸ナトリ
ウム等が挙げられ、好ましくは、炭酸水素ナトリウムで
ある。2種以上組み合わせて使用することもでき、例え
ば炭酸水素ナトリウムとリン酸一ナトリウムの併用によ
り、水性媒体のpHを7.5の近傍に維持できる。前記
pH緩衝剤と共に、必要に応じてアンモニア、モノエチ
ルアミン、トリエチルアミン及びエタノールアミン等の
弱アルカリ化合物をpH調整剤に使用してもよい。
In the present invention, the pH of the aqueous medium is
It is preferable to add an appropriate amount of a buffer. By adding a pH buffer to maintain the pH in the neutral region, hydrolysis of the component (a) in the aqueous medium is suppressed. Suitable amounts of pH buffer are in the range from 0.01 to 5% by weight, based on the aqueous medium. Examples of the pH buffer include sodium hydrogencarbonate, potassium hydrogencarbonate, monosodium phosphate, monopotassium phosphate, disodium phosphate, trisodium phosphate, sodium acetate, ammonium acetate, sodium formate, and the like. Sodium bicarbonate. Two or more kinds can be used in combination. For example, by using sodium hydrogen carbonate and monosodium phosphate in combination, the pH of the aqueous medium can be maintained at around 7.5. A weak alkali compound such as ammonia, monoethylamine, triethylamine and ethanolamine may be used as a pH adjuster together with the pH buffer as required.

【0038】次に、前記で得られた水性乳化分散体を、
水溶性開始剤の存在下に加熱された水性媒体中に滴下し
て、重合性シラン化合物又は/及び(b)成分を重合させ
る。具体的には、水性媒体が仕込まれ、かつ水溶性開始
剤の分解温度以上に加熱された撹拌下の反応器内に、前
記で得られた水性乳化分散体及び水溶性開始剤を滴下す
る。反応器への水性媒体の好ましい初期仕込み量は、反
応器に滴下する水性乳化分散体100重量部当たり、1
0〜50重量部程度である。水性乳化分散体は、滴下ロ
ートから反応器内に徐々に滴下することが好ましい。水
溶性開始剤の仕込み方法としては、水性乳化分散体に混
合して溶解しておく方法、あらかじめ初期に仕込んだ水
性媒体に溶解しておく方法、水性乳化分散体を連続滴下
するのと同時に、ラジカル重合開始剤を連続供給する方
法等が挙げられ、水性乳化分散体に混合して溶解してお
く方法が好ましい。又重合温度は、使用する水溶性開始
剤等により適宜選択すれば良いが、通常40〜100℃
程度が好ましい。
Next, the aqueous emulsified dispersion obtained above is
The polymerizable silane compound and / or component (b) are polymerized by dropping into a heated aqueous medium in the presence of a water-soluble initiator. Specifically, the aqueous emulsified dispersion and the water-soluble initiator obtained as described above are dropped into a stirred reactor, which is charged with an aqueous medium and heated to a decomposition temperature of the water-soluble initiator or higher. The preferred initial charge of the aqueous medium to the reactor is 1 to 100 parts by weight of the aqueous emulsified dispersion dropped into the reactor.
It is about 0 to 50 parts by weight. It is preferable that the aqueous emulsified dispersion is gradually dropped into the reactor from a dropping funnel. As a method of charging the water-soluble initiator, a method of mixing and dissolving in an aqueous emulsified dispersion, a method of dissolving in an aqueous medium previously charged in advance, and simultaneously with continuously dropping the aqueous emulsified dispersion, A method of continuously supplying a radical polymerization initiator, and the like, and a method of mixing and dissolving in a water-based emulsified dispersion are preferable. The polymerization temperature may be appropriately selected depending on the water-soluble initiator to be used, but is usually 40 to 100 ° C.
The degree is preferred.

【0039】本発明においては、(a)成分及び(b)成分か
らなる混合溶液を、水性媒体中に微細な粒子径を有する
水性乳化分散体とした後、乳化重合を行う。当該重合法
は、一般にミニエマルション重合法と称されており、該
重合法によれば、一般的な乳化重合法と比較して、単量
体が水と混じり合う頻度が少なく、加水分解性シラン化
合物の加水分解が起こり難く、特願平10−21651
0号で記載されている様なミクロ懸濁重合法と比較し
て、最終的に得られるエマルションの粒子径が小さくな
るため、成膜性に優れ、より耐水性に優れた塗膜が得ら
れる。
In the present invention, after a mixed solution comprising the components (a) and (b) is converted into an aqueous emulsion having a fine particle diameter in an aqueous medium, emulsion polymerization is carried out. The polymerization method is generally called a mini-emulsion polymerization method, and according to the polymerization method, compared with a general emulsion polymerization method, the frequency with which the monomer is mixed with water is small, and the hydrolyzable silane is used. Hydrolysis of the compound is unlikely to occur.
Compared to the microsuspension polymerization method described in No. 0, the particle size of the finally obtained emulsion is reduced, so that a coating film having excellent film formability and more excellent water resistance can be obtained. .

【0040】6.用途 本発明により得られる水性エマルションは、被覆剤とし
て好適であり、ガラス、ケイ酸カルシウム、スレート、
金属、木材及びプラスチック等の基材に適用可能であ
る。より具体的には、建材用の塗料、耐酸性雨用塗料、
防汚性塗料、無機建材用溌水剤、電気電子部品の防湿コ
ーティング剤、磁気テープのバックコート剤及び繊維用
の硬化仕上げ剤、溌水剤及び各種シーリング剤等に用い
られる。塗膜を迅速に硬化させるために、イソプロピル
トリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ
(ジオクチルピロホスフェート)チタネート、ジオクチ
ル酸錫、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マレート
又はパラトルエンスルフォン酸等の触媒を、エマルショ
ンに配合しても良い。
6. Use The aqueous emulsion obtained according to the present invention is suitable as a coating agent, and may be glass, calcium silicate, slate,
It is applicable to substrates such as metal, wood and plastic. More specifically, paints for building materials, paints for acid rain resistance,
It is used as an antifouling paint, a water repellent for inorganic building materials, a moisture-proof coating agent for electric and electronic parts, a back coat agent for magnetic tapes and a hardening finish agent for fibers, a water repellent agent and various sealing agents. A catalyst such as isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tri (dioctyl pyrophosphate) titanate, tin dioctylate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin malate or paratoluenesulfonic acid is blended into the emulsion to quickly cure the coating. May be.

【0041】[0041]

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を
より具体的に説明する。尚、各例における成分量を表す
「部」は、全て「重量部」を意味する。又、以下におい
て、平均粒子径は、レーザー回折/散乱法で測定した値
である。又、実施例で使用した水溶性開始剤V50は、
和光純薬(株)の商品であって、2’2−アゾビス(2
−メチルプロピオンアミド)ジハイドロクロライドであ
る。ラジカル重合性界面活性剤アクアロンHS20は、
第一工業製薬(株)の商品であって、その化学式は下記
式(7)の化合物である(但しポリオキシエチレン基の縮
合度nは20である)。プラクセルFM8は、ダイセル
化学(株)の商品であって、下記式(8)で表される化合
物である。
The present invention will now be described more specifically with reference to examples and comparative examples. In addition, “parts” representing the component amounts in each example all mean “parts by weight”. In the following, the average particle diameter is a value measured by a laser diffraction / scattering method. Further, the water-soluble initiator V50 used in the examples is
A product of Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
-Methylpropionamide) dihydrochloride. Aqualon HS20, a radical polymerizable surfactant,
A product of Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., whose chemical formula is the compound of the following formula (7) (provided that the degree of condensation n of the polyoxyethylene group is 20). Praxel FM8 is a product of Daicel Chemical Industries, Ltd. and is a compound represented by the following formula (8).

【0042】[0042]

【化7】 Embedded image

【0043】[0043]

【化8】 Embedded image

【0044】○実施例1 1)水性乳化分散体の製造工程 表1に示す(a)成分、(b)成分、ラジカル重合性界面活性
剤、水溶性開始剤、pH緩衝剤及び水を、表1に示す配
合量で混合し、ホモミキサーにより攪拌して乳化分散さ
せた後、さらに高圧ホモジナイザー(APVゴーリン社
製)を用いて攪拌し、微細な粒子径を有する水性乳化分
散体を製造した。得られた水性乳化分散体の平均粒子径
は、およそ0.1μmであった。
Example 1 1) Production process of aqueous emulsion dispersion The components (a) and (b), the radically polymerizable surfactant, the water-soluble initiator, the pH buffer and the water shown in Table 1 After mixing by the mixing amount shown in 1 and stirring and emulsifying and dispersing with a homomixer, the mixture was further stirred with a high-pressure homogenizer (manufactured by APV Gaulin) to produce an aqueous emulsified dispersion having a fine particle diameter. The average particle size of the obtained aqueous emulsified dispersion was about 0.1 μm.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】2)重合工程 攪拌機、温度計及び冷却器を備えたフラスコに、水性媒
体として脱イオン水70部を仕込み、液温を85℃に昇
温した後、撹拌下に上記の水性乳化分散体を3時間かけ
て滴下した。滴下終了後内液を90℃に昇温し、更に1
時間保持して重合を完了した。重合中に液分離及びブロ
ッキングは起こらず、重合は安定に行われた。得られた
水性エマルションの平均粒子径は0.06μmであっ
た。
2) Polymerization Step A flask equipped with a stirrer, a thermometer, and a cooler was charged with 70 parts of deionized water as an aqueous medium, the liquid temperature was raised to 85 ° C., and then the above-mentioned aqueous emulsion dispersion was stirred. The body was dropped over 3 hours. After completion of the dropping, the temperature of the internal solution was raised to 90 ° C.
The time was maintained to complete the polymerization. No liquid separation and blocking occurred during the polymerization, and the polymerization was carried out stably. The average particle size of the obtained aqueous emulsion was 0.06 μm.

【0047】3)組成物の製造 得られた水性エマルションの固形分100部に対して、
トリプロピレングリコール−n−ブチルエーテル(以下
TPNBと略す)を10部配合し、水性組成物を製造し
た。
3) Preparation of Composition The solid content of the obtained aqueous emulsion was 100 parts
An aqueous composition was prepared by blending 10 parts of tripropylene glycol-n-butyl ether (hereinafter abbreviated as TPNB).

【0048】4)評価 (1)耐温水性の評価 得られた水性組成物をスレート板に塗布し、室温で2週
間乾燥した後、80℃温水に3日間浸漬し、塗膜の状態
を観察した。 ○;変化なし 、 △;僅かに白化 、 ×;完全に白
化、膨れ発生 (2)耐汚染性の評価 0.6mm厚のアルミ板に白色のフッ素系塗料〔フロン
コート900、川上塗料(株)製〕を塗装後、得られた
水性組成物をバーコーターを使用して塗装し(乾燥膜厚
は約30μm )、常温で1週間乾燥した。得られた塗膜
を名古屋市南部工業地帯において、6ケ月間、45゜の
角度で暴露試験を行い、試験前後のL値の変化であるΔ
Lを測定した。ΔL値の絶対値が小さい程、耐汚染性が
良好であることを示す。
4) Evaluation (1) Evaluation of hot water resistance The obtained aqueous composition was applied to a slate plate, dried at room temperature for 2 weeks, immersed in hot water of 80 ° C. for 3 days, and the state of the coating film was observed. did. ○: No change, △: Slight whitening, ×: Complete whitening and blistering (2) Evaluation of stain resistance White fluorine-based paint (Froncoat 900, Kawakami Paint Co., Ltd.) on a 0.6 mm thick aluminum plate The resulting aqueous composition was applied using a bar coater (dry film thickness: about 30 μm) and dried at room temperature for one week. The obtained coating film was subjected to an exposure test at an angle of 45 ° for 6 months in an industrial zone in the southern part of Nagoya City, and Δ, which is a change in L value before and after the test, was obtained.
L was measured. The smaller the absolute value of the ΔL value, the better the stain resistance.

【0049】○実施例2 実施例1の水性乳化分散体の製造工程において、テトラ
エトキシシラン10部を20部に、n−ブチルメタクリ
レート30部を10部に変更した以外は、実施例1と同
一の方法により水性乳化分散体の製造した。得られた分
散体の平均粒子径はおよそ0.1μmであった。得られ
た水性乳化分散体を使用し、実施例1と同様の方法によ
り水性エマルションを製造した。得られた水性エマルシ
ョンを使用し、実施例1と同様の方法により水性組成物
を製造し、実施例1と同様に評価した。それらの結果を
表2に示す。
Example 2 Same as Example 1 except that in the production process of the aqueous emulsion dispersion of Example 1, 10 parts of tetraethoxysilane was changed to 20 parts and 30 parts of n-butyl methacrylate was changed to 10 parts. A water-based emulsified dispersion was produced by the method described in The average particle size of the obtained dispersion was about 0.1 μm. Using the obtained aqueous emulsified dispersion, an aqueous emulsion was produced in the same manner as in Example 1. Using the obtained aqueous emulsion, an aqueous composition was produced in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.

【0050】○比較例1 実施例1の水性乳化分散体の製造工程において、テトラ
エトキシシラン10部及びn−ブチルメタクリレート3
0部とあったのを、テトラエトキシシランを使用せずに
n−ブチルメタクリレート40部に変更した以外は、実
施例1と同一条件により水性乳化分散体の製造した。得
られた分散体の平均粒子径はおよそ0.1μmであっ
た。得られた水性乳化分散体を使用し、実施例1と同様
の方法により水性エマルションを製造した。得られた水
性エマルションを使用し、実施例1と同様の方法により
水性組成物を製造し、実施例1と同様に評価した。それ
らの結果を表2に示す。
Comparative Example 1 In the production process of the aqueous emulsion dispersion of Example 1, 10 parts of tetraethoxysilane and n-butyl methacrylate 3
An aqueous emulsified dispersion was produced under the same conditions as in Example 1 except that the amount of 0 parts was changed to 40 parts of n-butyl methacrylate without using tetraethoxysilane. The average particle size of the obtained dispersion was about 0.1 μm. Using the obtained aqueous emulsified dispersion, an aqueous emulsion was produced in the same manner as in Example 1. Using the obtained aqueous emulsion, an aqueous composition was produced in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.

【0051】○比較例2 実施例1の水性乳化分散体の製造工程において、V50
を使用せず、代わりに非水溶性重合開始剤である2,
2’−アゾビスイソブチロニトリルを使用した以外は、
実施例1と同一条件により水性乳化分散体の製造した。
得られた分散体の平均粒子径はおよそ0.1μmであっ
た。得られた水性乳化分散体を使用し、実施例1と同様
の方法により水性エマルションを製造した。得られた水
性エマルションを使用し、実施例1と同様の方法により
水性組成物を製造し、実施例1と同様に評価した。それ
らの結果を表2に示す。
Comparative Example 2 In the production process of the aqueous emulsion dispersion of Example 1, V50
Is not used, and instead, a water-insoluble polymerization initiator 2,
Except for using 2'-azobisisobutyronitrile,
An aqueous emulsified dispersion was produced under the same conditions as in Example 1.
The average particle size of the obtained dispersion was about 0.1 μm. Using the obtained aqueous emulsified dispersion, an aqueous emulsion was produced in the same manner as in Example 1. Using the obtained aqueous emulsion, an aqueous composition was produced in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.

【0052】○比較例3 実施例1の水性乳化分散体の製造工程において、高圧ホ
モジナイザーによる水性乳化分散体の微細化を行わなか
ったこと以外は、実施例1と同一条件により水性乳化分
散体の製造した。得られた分散体の平均粒子径はおよそ
3μmであった。得られた水性乳化分散体を使用し、実
施例1と同様の方法により水性エマルションを製造し
た。得られた水性エマルションを使用し、実施例1と同
様の方法により水性組成物を製造し、実施例1と同様に
評価した。それらの結果を表2に示す。
Comparative Example 3 An aqueous emulsified dispersion was prepared under the same conditions as in Example 1 except that in the production process of the aqueous emulsified dispersion of Example 1, the aqueous emulsified dispersion was not miniaturized with a high-pressure homogenizer. Manufactured. The average particle size of the obtained dispersion was about 3 μm. Using the obtained aqueous emulsified dispersion, an aqueous emulsion was produced in the same manner as in Example 1. Using the obtained aqueous emulsion, an aqueous composition was produced in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.

【0053】[0053]

【表2】 [Table 2]

【0054】○実施例3 実施例1の水性乳化分散体の製造工程において、表3に
示す成分を使用した以外は、実施例1と同一条件により
水性乳化分散体の製造した。得られた分散体の平均粒子
径はおよそ0.1μmであった。
Example 3 An aqueous emulsion dispersion was produced under the same conditions as in Example 1 except that the components shown in Table 3 were used in the production process of the aqueous emulsion dispersion of Example 1. The average particle size of the obtained dispersion was about 0.1 μm.

【0055】[0055]

【表3】 [Table 3]

【0056】得られた水性乳化分散体を使用し、実施例
1と同様の方法により水性エマルションを製造した。得
られた水性エマルションを使用し、実施例1と同様の方
法により水性組成物を製造し、実施例1と同様に評価し
た。それらの結果を表4に示す。
Using the obtained aqueous emulsion dispersion, an aqueous emulsion was produced in the same manner as in Example 1. Using the obtained aqueous emulsion, an aqueous composition was produced in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 4 shows the results.

【0057】○実施例4 実施例3の水性乳化分散体の製造工程において、γ−メ
タクリロキシプロピルトリエトキシシラン20部を10
部に、n−ブチルメタクリレート20部を10部とし、
に変更した以外は、実施例3と同一条件により水性乳化
分散体の製造した。得られた分散体の平均粒子径はおよ
そ0.1μmであった。得られた水性乳化分散体を使用
し、実施例1と同様の方法により水性エマルションを製
造した。得られた水性エマルションを使用し、実施例1
と同様の方法により水性組成物を製造し、実施例1と同
様に評価した。それらの結果を表4に示す。
Example 4 In the production process of the aqueous emulsion dispersion of Example 3, 20 parts of γ-methacryloxypropyltriethoxysilane
Parts, 10 parts of n-butyl methacrylate 20 parts,
An aqueous emulsified dispersion was produced under the same conditions as in Example 3 except that the above was changed to The average particle size of the obtained dispersion was about 0.1 μm. Using the obtained aqueous emulsified dispersion, an aqueous emulsion was produced in the same manner as in Example 1. Example 1 was prepared using the obtained aqueous emulsion.
An aqueous composition was produced in the same manner as in Example 1 and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 4 shows the results.

【0058】○比較例4 実施例3の水性乳化分散体の製造工程において、V50
を使用せず、代わりに非水溶性重合開始剤である2,
2’−アゾビスイソブチロニトリルを使用した以外は、
実施例3と同一条件により水性乳化分散体の製造した。
得られた分散体の平均粒子径はおよそ0.1μmであっ
た。得られた水性乳化分散体を使用し、実施例1と同様
の方法により水性エマルションを製造した。得られた水
性エマルションを使用し、実施例1と同様の方法により
水性組成物を製造し、実施例1と同様に評価した。それ
らの結果を表4に示す。
Comparative Example 4 In the production process of the aqueous emulsion dispersion of Example 3, V50
Is not used, and instead, a water-insoluble polymerization initiator 2,
Except for using 2'-azobisisobutyronitrile,
An aqueous emulsified dispersion was produced under the same conditions as in Example 3.
The average particle size of the obtained dispersion was about 0.1 μm. Using the obtained aqueous emulsified dispersion, an aqueous emulsion was produced in the same manner as in Example 1. Using the obtained aqueous emulsion, an aqueous composition was produced in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 4 shows the results.

【0059】○比較例5 実施例3の水性乳化分散体の製造工程において、高圧ホ
モジナイザーによる水性乳化分散体の微細化を行わなか
ったこと以外は、実施例3と同一条件により水性乳化分
散体の製造した。得られた分散体の平均粒子径はおよそ
4μmであった。得られた水性乳化分散体を使用し、実
施例1と同様の方法により水性エマルションを製造し
た。得られた水性エマルションを使用し、実施例1と同
様の方法により水性組成物を製造し、実施例1と同様に
評価した。それらの結果を表4に示す。
Comparative Example 5 An aqueous emulsified dispersion was prepared under the same conditions as in Example 3 except that in the production process of the aqueous emulsified dispersion of Example 3, the aqueous emulsified dispersion was not miniaturized with a high-pressure homogenizer. Manufactured. The average particle diameter of the obtained dispersion was about 4 μm. Using the obtained aqueous emulsified dispersion, an aqueous emulsion was produced in the same manner as in Example 1. Using the obtained aqueous emulsion, an aqueous composition was produced in the same manner as in Example 1, and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 4 shows the results.

【0060】[0060]

【表4】 [Table 4]

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明により得られる水性エマルション
は、塗膜が耐汚染性に優れる上、さらに耐水性に優れる
ものであり、屋外用での使用を始めとして、塗料、シー
リング剤及びコーティング剤等の各種用途に極めて有用
である。
The water-based emulsion obtained according to the present invention has excellent water resistance as well as excellent stain resistance of the coating film, and is suitable for use in outdoor applications, such as paints, sealing agents and coating agents. It is extremely useful for various applications.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山村 武尚 愛知県名古屋市港区船見町1番地の1東亞 合成株式会社名古屋総合研究所内 Fターム(参考) 4J011 KA02 KA03 KA04 KA05 KA06 KA15 KB08 KB14 KB29 4J100 AB02P AG02P AG04P AL03P AL04P AL05P AL08P AL08Q AL09P AL10P AP16Q BA31P BA77Q BB18P CA04 EA06 FA03 JA01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Takehisa Yamamura 1 Toa Gosei Co., Ltd. Nagoya Research Laboratory, 1 Minami-ku, Nagoya-shi, Aichi F-term (reference) 4J011 KA02 KA03 KA04 KA05 KA06 KA15 KB08 KB14 KB29 4J100 AB02P AG02P AG04P AL03P AL04P AL05P AL08P AL08Q AL09P AL10P AP16Q BA31P BA77Q BB18P CA04 EA06 FA03 JA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(a)加水分解性シラン化合物と(b)ラジカル
重合性単量体からなる混合溶液を、界面活性剤の存在下
に水性媒体中に乳化分散させ、分散質の平均粒子径が1
μm以下である水性乳化分散体を製造した後、水溶性ラ
ジカル重合開始剤の存在下に前記水性乳化分散体を加熱
された水性媒体中に滴下して、前記ラジカル重合性単量
体を重合させることを特徴とする水性エマルションの製
造方法。
1. A mixed solution comprising (a) a hydrolyzable silane compound and (b) a radical polymerizable monomer is emulsified and dispersed in an aqueous medium in the presence of a surfactant, and the average particle size of the dispersoid is obtained. Is 1
After preparing an aqueous emulsified dispersion of not more than μm, the aqueous emulsified dispersion is dropped into a heated aqueous medium in the presence of a water-soluble radical polymerization initiator to polymerize the radically polymerizable monomer. A method for producing an aqueous emulsion.
【請求項2】前記混合溶液が(a)成分0.5〜50重量
%と(b)成分99.5〜50重量%からなることを特徴
とする請求項1記載の水性エマルションの製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein said mixed solution comprises 0.5 to 50% by weight of component (a) and 99.5 to 50% by weight of component (b).
【請求項3】(a)成分が、アルコキシシリル基を有する
ラジカル重合性単量体を含有することを特徴とする請求
項1又は請求項2記載の水性エマルションの製造方法
3. The method for producing an aqueous emulsion according to claim 1, wherein the component (a) contains a radical polymerizable monomer having an alkoxysilyl group.
【請求項4】界面活性剤が、一般式;Z−(AO)n−
Y(式中、Zはラジカル重合性二重結合を有する構成単
位、AOはオキシアルキレン基、n は2以上の整数、Y
はイオン解離性基を示す)で表されるラジカル重合性界
面活性剤であることを特徴とする請求項1〜請求項3の
いずれかに記載の水性エマルションの製造方法。
(4) a surfactant represented by the general formula: Z- (AO) n-
Y (wherein, Z is a structural unit having a radical polymerizable double bond, AO is an oxyalkylene group, n is an integer of 2 or more, Y
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the surfactant is a radically polymerizable surfactant represented by the following formula:
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