JP2001123106A - 水性コーテイング剤用共重合体分散液および水性コーテイング剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】中性化防止能、耐久性および光沢性に優れ、セ
メント系成型体をはじめプラスチック、セラミック、木
材などを被覆する水性コーテイング剤に適した分散液お
よび上記特性に優れた水性コーテイング剤を提供する。 【解決手段】（Ａ）（メタ）アクリル酸アルキルエステ
ル単量体２０〜９９．８９重量部、（Ｂ）エチレン性不
飽和カルボン酸単量体０．１〜３０重量部、（Ｃ）カチ
オン性基を有する単量体０．０１〜１０重量部、および
（Ｄ）上記単量体（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）と共重合
可能な単量体０〜７９．８９重量部（ここで、単量体
（Ａ）〜（Ｄ）の合計量は１００重量部である）を乳化
重合して得られた共重合体を含有する水性コーテイング
剤用共重合体分散液であって、上記共重合体の、（イ）
ガラス転移温度が−３０〜＋７０℃の範囲にあり、
（ロ）ジエチレングリコールモノエチルエーテル不溶分
量が０〜９０重量％の範囲にあり、そして（ハ）分散液
中での平均粒子径が１０〜５００ｎｍの範囲にある水性
コーテイング剤用分散液。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中性化防止能、光
沢性および耐久性に優れた水性コーテイング剤に用いら
れる共重合体分散液および該分散液を用いた水性コーテ
イング剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】土木建築分野に使用されるセメントコン
クリート、セメントモルタル、ＡＬＣ板、ＰＣ板等のセ
メント製品は、環境の変化、例えば炭酸ガス、亜硫酸ガ
ス濃度の上昇や酸性雨等その影響による、中性化が原因
で劣化が著しく促進され、このことが社会的に大きな問
題となっている。

【０００３】従来これらセメント製品には、合成ゴム系
ラテックス、天然ラテックスをセメントに混和して硬化
成型させることが検討され、実施されているが、土木構
造物全体のセメント製品にラテックスを合有させること
は、経済的に困難であり、またセメント製品の中性化を
防止することに関して、あまり効果的でなかった。

【０００４】また、セメントコンクリートの表面にシリ
コーンのような撥水性を有する物質を塗布してセメント
コンクリートの劣化を防止する方法も試みられている
が、この方法では多孔質であるセメントコンクリートの
極く表層しか浸透させることができないため、中性化防
止等の性能が持続しない欠点がある。

【０００５】さらに、セメントコンクリートの劣化防止
と表面の美装をかねて表面に塗料を塗布することが知ら
れているが、この塗料ではセメントコンクリートの中性
化が防止できない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、中性
化防止能、耐久性および光沢性に優れ、セメント系成型
体をはじめプラスチック、セラミック、木材などを被覆
する水性コーテイング剤に適した分散液（ラテックス）
を提供することにある。本発明の他の目的は、上記特性
に優れた水性コーテイング剤を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記構
成の水性コーテイング剤用分散液および水性コーテイン
グ剤が提供されて、上記目的が達成される。 １．（Ａ）（メタ）アクリル酸アルキルエステル単量体
２０〜９９．８９重量部、（Ｂ）エチレン性不飽和カル
ボン酸単量体０．１〜３０重量部、（Ｃ）カチオン性基
を有する単量体０．０１〜１０重量部、および（Ｄ）上
記単量体（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）と共重合可能な単
量体０〜７９．８９重量部（ここで、単量体（Ａ）〜
（Ｄ）の合計量は１００重量部である）を乳化重合して
得られた共重合体を含有する水性コーテイング剤用共重
合体分散液であって、上記共重合体の、（イ）ガラス転
移温度が−３０〜＋７０℃の範囲にあり、（ロ）ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル不溶分量が０〜９０
重量％の範囲にあり、そして（ハ）分散液中での平均粒
子径が１０〜５００ｎｍの範囲にあることを特徴とする
水性コーテイング剤用分散液。 ２．上記１に記載の水性コーテイング剤用分散液を含有
することを特徴とする水性コーテイング剤。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の水性コーテイング剤用共重合体分散液
（以下「共重合体分散液」ともいう）は、上記単量体
（Ａ）〜（Ｄ）を乳化重合して得られる共重合体を含有
する。

【０００９】〔単量体（Ａ）〜（Ｄ）〕まず、単量体
（Ａ）〜（Ｄ）について説明する。 （単量体（Ａ））単量体（Ａ）としての（メタ）アクリ
ル酸アルキルエステル単量体のアルキル基は、直鎖状、
分岐状、環状のいずれでもよい。アルキル基の炭素数
は、好ましくは１〜８である。単量体（Ａ）の具体例と
しては、（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−プロピル、（メタ）
アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｉ−プロピ
ル、（メタ）アクリル酸ｉ−ブチル、（メタ）アクリル
酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｉ−アミル、（メ
タ）アクリル酸ｔ−アミル、アクリル酸２−エチルヘキ
シルなどが挙げられる。なかでも、（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ｉ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチルが好
ましい。これら単量体（Ａ）は、１種単独でまたは２種
以上を組み合わせて使用することができる。単量体
（Ａ）は、本発明の共重合体分散液に耐久性を与える。

【００１０】単量体（Ａ）の使用割合は、単量体（Ａ）
〜（Ｄ）の合計量（以下、「全単量体量」という）を１
００重量部として、２０〜９９．８９重量部、好ましく
は３０〜９５重量部、さらに好ましくは６０〜８５重量
部である。２０重量部未満では耐久性に劣り好ましくな
い。また、９９．８９重量部を超えると耐久性に劣る。

【００１１】（単量体（Ｂ））単量体（Ｂ）はエチレン
牲不飽和カルボン酸であり、単量体（Ｂ）が共重合する
ことにより、共重合体にカルボキシル基が導入される。
その結果、本発明の分散液に、例えば金属イオンなどの
カチオンを添加することにより高分子鎖間に架橋構造が
形成されて、本発明の共重合体分散液を用いた水性コー
テイング剤から耐久性に優れた高強度の被膜が得られ
る。さらに本発明の共重合体分散液にアルカリ除去性能
を与える。単量体（Ｂ）であるエチレン牲不飽和カルボ
ン酸としては、炭素数３〜１２のものが好ましく、具体
例としてイタコン酸、（メタ〉アクリル酸、フマル酸、
マレイン酸、クロトン酸、２−メタクリロイルオキシエ
チルヘキサヒドロフタル酸などが挙げられ、なかでも
（メタ）アクリル酸が好ましい。これらの単量体（Ｂ）
は、単独であるいは２種以上を組み合せて使用すること
ができる。

【００１２】単量体（Ｂ）の使用割合は、全単量体量を
１００重量部として、０．１〜３０重量部、好ましくは
１〜２５重量部、さらに好ましくは６〜１８重量部であ
る。０．１重量部未満では耐久性が低下し、３０重量部
を超えるとレベリング性が劣る。

【００１３】（単量体（Ｃ））単量体（Ｃ）はカチオン
性基を含有する単量体である。本発明で、カチオン性基
とは、基そのものがカチオンであるもののみならず、ア
ミノ基のように酸と反応してカチオンになる基をも包含
する概念である。カチオン性基を有する単量体（Ｃ）が
共重合することにより共重合体にカチオン性基が導入さ
れ、該カチオン性基と上記単量体（Ｂ）に由来する構造
単位が有するカルボキシル基が相互作用して高分子鎖内
に架橋構造を形成し、その結果、本発明の共重合体分散
液を用いた水性コーテイング剤から得られる被膜は、そ
の強度と耐久性がさらに向上する。カチオン性基として
は、アミノ基、その４級塩、ピリジン骨格を有する基、
アミド基、イミド基等が挙げられ、好ましくはアミノ基
またはその４級塩である。

【００１４】カチオン性基を含有する単量体（Ｃ）の具
体例として下記のものを挙げることができる。 （１）Ｎ−（ジ（モノ）アルキルアミノアルキル）（メ
タ）アクリルアミドおよびこれと硫酸ジメチル、硫酸ジ
エチル、塩化メチルなどの４級化剤との４級塩類： （ｉ）Ｎ−（２−ジ（モノ）メチルアミノエチル）（メ
タ）アクリルアミド、Ｎ−（２−ジ（モノ）メチルアミ
ノプロピル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（３−ジ
（モノ）メチルアミノプロピル）（メタ）アクリルアミ
ド、Ｎ−（２−ジ（モノ）メチルアミノブチル）（メ
タ）アクリルアミド、Ｎ−（３−ジ（モノ）メチルアミ
ノブチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（４−ジ（モ
ノ）メチルアミノブチル）（メタ）アクリルアミドなど
のＮ−（ジ（モノ）メチルアミノアルキル）（メタ）ア
クリルアミドなど。 （ii）Ｎ−（２−ジ（モノ）エチルアミノエチル）（メ
タ）アクリルアミド、Ｎ−（２−ジ（モノ）エチルアミ
ノプロピル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（３−ジ
（モノ）エチルアミノプロピル）（メタ）アクリルアミ
ド、Ｎ−（２−ジ（モノ）エチルアミノブチル）（メ
タ）アクリルアミド、Ｎ−（３−ジ（モノ）エチルアミ
ノブチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（４−ジ（モ
ノ）エチルアミノブチル）（メタ）アクリルアミドな
ど。 （iii）上記（ｉ）、（ii）の単量体と硫酸ジメチル、
硫酸ジエチル、塩化メチルなどの４級化剤との４級塩類

【００１５】（２）Ｎ−（ジ（モノ）アルキルアミノア
ルキル）（メタ）アクリレートおよびこれと硫酸ジメチ
ル、硫酸ジエチル、塩化メチルなどの４級化剤との４級
塩類； （ｉ）Ｎ−（２−ジ（モノ）メチルアミノエチル）（メ
タ）アクリレート、Ｎ−（２−ジ（モノ）メチルアミノ
プロピル）（メタ）アクリレート、Ｎ−（３−ジ（モ
ノ）メチルアミノプロピル）（メタ）アクリレート、Ｎ
−（２−ジ（モノ）エチルアミノブチル）（メタ）アク
リレート、Ｎ−（３−ジ（モノ）メチルアミノブチル）
（メタ）アクリレート、Ｎ−（４−ジ（モノ）メチルア
ミノブチル）（メタ）アクリレートなど。 （ii）Ｎ−（２−ジ（モノ）エチルアミノエチル）（メ
タ）アクリレート、Ｎ−（２−ジ（モノ）エチルアミノ
プロピル）（メタ）アクリレート、Ｎ−（３−ジ（モ
ノ）エチルアミノプロピル）（メタ）アクリレート、Ｎ
−（２−ジ（モノ）エチルアミノブチル）（メタ）アク
リレート、Ｎ−（３−ジ（モノ）エチルアミノブチル）
（メタ）アクリレート、Ｎ−（４−ジ（モノ）エチルア
ミノブチル）（メタ）アクリレートなど。 （iii）上記（ｉ）、（ii）の単量体と硫酸ジメチル、
硫酸ジエチル、塩化メチルなどの４級化剤との４級塩
類。

【００１６】さらに、２−ビニルピリジン、４−ビニル
ピリジンなども使用することができる。好ましくは、下
記の〜から選ばれる化合物である。 ：Ｎ−(２−ジエチルアミノエチル)(メタ)アクリレー
ト ：Ｎ−(２−ジメチルアミノエチル)(メタ)アクリレー
ト ：ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドと塩
化メチルとの４級塩これら単量体（Ｃ）は、１種単独で
あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。

【００１７】単量体（Ｃ）の使用割合は、全単量体量を
１００重量部として、０．０１〜１０重量部、好ましく
は０．０５〜５重量部、さらに好ましくは０．１〜３重
量部である。０．０１重量部未満では耐久性が低下し、
１０重量部を超えるとレベリング性が劣る。

【００１８】（単量体（Ｄ））単量体（Ｄ）は、上記単
量体（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）と共重合可能な単量体
であり、その例としては下記の単量体を挙げることがで
きる。 （１）（メタ）アクリル酸の置換アルキルエステル類；
２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒド
ロキシプロピル（メタ）アクリレート、ベンジル（メ
タ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレ
ート、アルキルフェノキシエチル（メタ）アクリレート
など。 （２）脂肪族共役ジエン化合物；ブタジエン、イソプレ
ン、２−クロル−１，３−ブタジエン、１−クロル−
１，３−ブタジエンなど。 （３）ビニルシアン化合物；アクリロニトリル、メタア
クリロニトリル、α−クロルアクリロニトリルなど。 （４）エポキシ化合物；アリルグリシジルエーテル、グ
リシジル（メタ）アクリレート、メチルグリシジル（メ
タ）アクリレートなど。

【００１９】（５）多官能性単量体；ジビニルベンゼ
ン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエ
チレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレ
ングリコールジ（メタ〉アクリレート、テトラエチレン
グリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコール
ジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ
（メタ）アクリレート、テトラプロピレングリコールジ
（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アク
リレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、
トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペ
ンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレートなど。 （６）酸アミド化合物；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−
メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メトキシメチ
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、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリル
アミド、ダイアセトンアクリルアミド、マレイン酸アミ
ド、マレイミドなど。 （７）ビニル化合物；塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビ
ニルメチルエチルケトン、ビニルメチルエーテル、ギ酸
ビニル、酢酸ビニル、その他の脂肪酸ビニルエステルな
ど。

【００２０】（８）フッ素原子合有単量体；トリフルオ
ロエチル（メタ）アクリレート、ペンタデカフルオロオ
クチル（メタ）アクリレートなど。 （９）シリコーン化合物；γ−メタクリロイルプロパン
トリメトキシシラン、チッソ（株）製のサイラプレーン
ＦＭ０７１１などの反応性シリコーンなど。 （１０）芳香族ビニル単量体；スチレン、α−メチルス
チレン、４−メチルスチレン、２−メチルスチレン、３
−メチルスチレン、４−メトキシスチレン、２−ヒドロ
キシメチルスチレン、４−エチルスチレン、４−エトキ
シスチレン、３，４−ジメチルスチレン、２−クロロス
チレン、３−クロロスチレン、４−クロロ−３−メチル
スチレン、４−ｔ−ブチルスチレン、２，４−ジクロロ
スチレン、２，６−ジクロロスチレン、１−ビニルナフ
タレン、ジビニルベンゼンなど。 （１１）その他；アリルアセテート、メタアリルアセテ
ート、フェノキシジエチレングリコール（メタ）アクリ
レート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）ア
クリレート、アルキルフェノールエチレンオキシド（メ
タ）アクリレート、アルキルフェノールプロピレンオキ
シド（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェ
ノキシプロピル（メタ）アクリレート、エチレングリコ
ール（メタ）アクリレートモノフタレート、エチレング
リコール（メタ）アクリレートヒドロキジエチルフタレ
ートなど。

【００２１】これらの単量体（Ｄ）のなかでもフェノキ
シエチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アク
リレート、スチレンが好ましい。単量体（Ｄ）の使用割
合は、全単量体量を１００重量部として、０〜７９．８
９重量部、好ましくは全単量体量１００重量部から単量
体（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の合計量を差し引いた量
である。７９．８９重量部を超えると耐久性が劣る。ま
た、これらの単量体（Ｄ）は、単独であるいは２種以上
組み合せて使用することができる。

【００２２】〔共重合体の物性〕上記単量体（Ａ）〜
（Ｄ）を乳化重合して得られる共重合体のガラス転移温
度（Ｔｇ）は、−３０〜７０℃、好ましくは−１０〜６
０℃、より好ましくは０〜５０℃である。ガラス転移温
度が−３０℃よりも低いと耐久性に劣り、７０℃を超え
ると造膜性に劣る。共重合体のガラス転移温度は、使用
する単量体の種類、使用量を適宜選択することにより上
記範囲に調整することができる。ガラス転移温度は、Ｄ
ＳＣ法によって測定される。

【００２３】また、共重合体の２５℃におけるジエチレ
ングリコールモノエチルエーテル不溶分量は、０〜９０
重量％、好ましくは５〜８０重量％、より好ましくは１
０〜７０重量％である。ジエチレングリコールモノエチ
ルエーテル不溶分量が上記範囲にあることにより、優れ
たレベリング性および成膜性が得られ、かつ高分子鎖架
橋構造形成により得られる被膜が強度および耐久性に優
れたものとなり、好ましい結果をもたらす。ジエチレン
グリコールモノエチルエーテル不溶分量は、上記単量体
（Ｃ）または上記単量体（Ｄ）中のジビニルベンゼンな
どの多官能性単量体の種類と量を適宜選択することによ
り上記範囲とすることができる。２５℃におけるジエチ
レングリコールモノエチルエーテル不溶分量は、０．２
〜０．３ｇの乾燥共重合体を１００ｍｌのジエチレング
リコールモノエチルエーテルに溶解させたときの不溶解
分量を求めることによって測定される。

【００２４】また、共重合体分散液中における共重合体
の平均粒子径は、１０〜５００ｎｍ、好ましくは３０〜
４００ｎｍ、より好ましくは５０〜３００ｎｍである。
平均粒子径が１０ｎｍ未満ではレベリング性に劣り、５
００ｎｍを超えると耐久性および中性化防止能に劣る。
平均粒子径は、使用する乳化剤の種類、量、撹拌条件な
どを適宜選択することにより上記範囲とすることができ
る。共重合体の平均粒子径は、光散乱法などで測定され
る。

【００２５】共重合体の重量平均分子量は、好ましくは
１００,０００〜１,０００,０００、さらに好ましくは
１００,０００〜５００,０００である。１００,０００
未満では耐久性が劣り、１,０００,０００を超えるとレ
ベリング性が劣る。上記重量平均分子量は、ＧＰＣ法に
より測定されたポリスチレン換算値である。

【００２６】〔共重合体分散液の製法および用途など〕
本発明の共重合体分散液は、上記単量体（Ａ）〜（Ｄ）
を通常の乳化重合法により重合することにより得た共重
合体を含有するものであるが、該乳化重合により得られ
る分散液をそのまま本発明の水性コーテイング剤用共重
合体分散液とすることができる。乳化重合は、例えば水
性媒体中に単量体（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）
の合計量１００重量部、乳化剤、重合開始剤、連鎖移動
剤、キレート化剤、ｐＨ調整剤などを添加し、温度３０
〜１００℃で１〜３０時間程度重合反応を行うことによ
り得ることができる。

【００２７】ここで、使用される乳化剤は、陰イオン
性、非イオン性または陰イオン−非イオン性の乳化剤で
あり、場合によっては両性乳化剤、陽イオン性乳化剤を
用いることもできる。

【００２８】陰イオン性乳化剤としては、例えば高級ア
ルコール硫酸エステルナトリウム塩、アルキルベンゼン
スルホン酸ナトリウム塩、コハク酸ジアルキルエステル
スルホン酸ナトリウム塩、アルキルジフェニルエーテル
ジスルホン酸ナトリウム塩などが挙げられる。これらの
中で、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリ
ルサルフェートナトリウム塩、ポリオキシエチレンアル
キル（またはアルキルフェニル）エーテルの硫酸塩など
が好ましく使用される。非イオン性乳化剤としては、例
えばポリオキシエチレンアルキルアリルエーテルなどを
挙げることができる。具体的には、ポリオキシエチレン
ノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチル
フェニルエーテルなどが使用される。両性乳化剤として
は、ラウリルベタインが適当である。陽イオン乳化剤と
しては、アルキルピリジニルクロライド、アルキルアン
モニウムクロライドなどが使用される。

【００２９】さらに、上記単量体（Ａ）〜（Ｄ）と共重
合可能な、いわゆる反応性乳化剤、例えばスチレンスル
ホン酸ナトリウム、アリルアルキルスルホン酸ナトリウ
ム、アルキルアリルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチ
レンアルキルアリルグリセリンエーテルサルフェート、
ポリオキシエチレンアルキルフェノールアリルグリセリ
ンエーテルサルフエートなども、乳化剤として使用する
ことができる。

【００３０】また、乳化剤として、水溶性高分子を使用
することもできる。例えばポリビニルアルコール、ポリ
アクリル酸塩、水溶性（メタ）アクリル酸エステル共重
合体、スチレン−マレイン酸共重合体塩、スチレン−
（メタ）アクリル酸共重合体塩、ポリ（メタ）アクリル
アミド、ポリ（メタ）アクリルアミドの共重合体などが
挙げられ、これらのうち好ましいものは、部分ケン化ポ
リビニルアルコール、水溶性（メタ）アクリル酸エステ
ル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体塩、スチレ
ン−（メタ）アクリル酸共重合体塩などのカルボキシル
化芳香族ビニル共重合体の塩である。

【００３１】上記重合開始剤としては、例えば水溶性の
過硫酸塩、過酸化水素などを使用することができ、場合
によっては還元剤と組み合わせて使用することができ
る。還元剤としては、例えばピロ重亜硫酸ナトリウム、
亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、Ｌ−アス
コルビン酸およびその塩、ナトリウムホルムアルデヒド
スルホキシレートなどを挙げることができる。

【００３２】また、油溶性の重合開始剤としては、２,
２'−アゾビスイソブチロニトリル、２,２'−アゾビス
（４−メトキシ−２,４−ジメチルバレロニトリル）、
２,２'−アゾヒス−２，４−ジメチルバレロニトリル、
１,１'−アゾビス−シクロヘキサン−１−カルボニトリ
ル、過酸化ベンゾイル、過酸化ジブチル、クメンハイド
ロパーオキサイド、イソプロピルベンゼンハイドロパー
オキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ア
ゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイ
ド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、３,５,５−ト
リメチルヘキサノールパーオキサイド、ｔ−ブチルパー
オキシ（２−エチルヘキサノエート）などを挙げること
ができる。油溶性の重合開始剤は、単量体あるいは溶媒
に溶解して使用することができる。これらの重合開始剤
の使用量は、全単量体１００重量部あたり、０．１〜３
重量部程度である。

【００３３】上記連鎖移動剤としては、ハロゲン化炭化
水素（例えば、四塩化炭素、クロロホルム、ブロモホル
ム）、メルカプタン類（例えば、ｎ−ドデシルメルカプ
タン、ｔ−ドデシルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカ
プタン）、キサントゲン類（例えば、ジメチルキサント
ゲンジサルファイト、ジイソプロピルキサントゲンジサ
ルファイト）、テルペン類（例えば、ジペンテン、ター
ピノーレン）、α−メチルスチレンダイマー〔２,４−
ジフェニル−４−メチル−１−ペンテン（ａ１）、２,
４−ジフェニル−４−メチル−ペンテン（ａ２）および
１,１,３−トリメチル−３−フェニルインダン（ａ３）
の少なくとも１種からなり、好ましくは（ａ１）と（ａ
２）および／または（ａ３）との重量比が４０〜１００
／０〜６０のもの〕、不飽和環状炭化水素化合物（例え
ば、９,１０−ジヒドロアントラセン、１,４−ジヒドロ
ナフタレン、インデン、１,４−シクロヘキサジエ
ン）、不飽和ヘテロ環状化合物（例えば、キサンテン、
２,５−ジヒドロフラン）などを挙げることができる。
連鎖移動剤の使用量は、全単量体１００重量部あたり、
０〜５重量部程度である。

【００３４】上記キレート化剤としては、例えばグリシ
ン、アラニン、エチレンジアミン四酢酸などを、また上
記ｐＨ調整剤としては、例えば炭酸ナトリウム、炭酸カ
リウム、炭酸水素ナトリウム、アンモニアなどを挙げる
ことができる。キレート化剤およびｐＨ調整剤の使用量
は、それぞれ、全単量体１００重量部あたり、０〜０．
１重量部、および０〜３重量部程度である。

【００３５】なお、乳化重合の際に必要に応じて使用さ
れる溶剤としては、メチルエチルケトン、アセトン、ト
リクロロトリフルオロエタン、メチルイソブチルケト
ン、ヅメチルスルボキサイド、トルエン、ジブチルフタ
レート、メチルピロリドン、酢酸エチル、アルコール
類、セロソルブ類、カルピノール頚などを、作糞性、防
災安全性、環境安全性および製造安全性を損なわない範
囲内で、少量用いることができる。これらの溶剤の使用
量は、全単量体１００重量部あたり、０〜１０重量部程
度である。

【００３６】本発明における乳化重合は、公知の方法、
例えば単量体全量を反応系に一括して仕込む方法、単量
体の一部を仕込んで反応させたのち、残りの単量体を連
続または分割して仕込む方法、単量体を連続的に仕込む
方法などによって行うことができるが、反応途中の重合
率を８５％以上、好ましくは９０％以上に維持すること
が耐久性および光沢の点で好ましい。なお、共重合体の
最終的な重合転化率は９０〜１００重量％、特に９５〜
１００重量％であることが好ましい。

【００３７】また、シード重合を採用する場合には、あ
らかじめ単量体を乳化重合して得られた共重合体をシー
ド粒子とし、これに単量体（Ａ）〜（Ｄ）の混合物を加
えて乳化重合すればよい。

【００３８】さらに本発明の水性共重合体分散液には、
必要に応じてアルコキシシラン化合物を後添加すること
ができる。

【００３９】アルコキシシラン化合物の具体例として
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、ｎ
−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエト
キシシラン、ｉ−プロピルトリメトキシシラン、ｉ−プ
ロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメ
トキシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラ
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、３，３，３−トリフロロプロピルトリメトキシシ
ラン、３，３，３−トリフロロプロピルトリエトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メ
タクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタ
クリルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカ
プトプロビルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロ
ピ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、γ−アミノプロピル
トリメトキシシラン、３，４−エポキシシクロヘキシル
エチルトリメトキシシラン、３，４−エポキシシクロヘ
キシル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、ジエチルジメトキ
シシラン等を挙げることができる。好ましくは、テトラ
メトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメ
トキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジ
エトキシシランである。

【００４０】これらのアルコキシシラン化合物は、１種
単独または２種以上を併用することができ、好ましい添
加量としては、共重合体成分１００重量部当たり、０．
１〜１０重量部である。

【００４１】本発明の共重合体分散液は、水性コーテイ
ング剤としてそのまま用いることができるが、用途ある
いはコーテイング対象に応じて、本発明の共重合体分散
液にワックスエマルジョン、アルカリ可溶性樹脂、多価
金属塩、造膜助剤、滑溜剤、公敵剤、レベリング剤、濡
れ剤、防腐剤、消泡剤などを添加し、最適化された水性
コーテイング剤とすることができる。

【００４２】水性コーテイング剤のコーテイング対象と
しては、プラスチック、セラミック、木材、コンクリー
トなどが挙げられ、好ましくはプラスチックである。

【００４３】

【実施例】以下、本発明の実施例について述べるが、本
発明はこれらに限定されるものではない。

【００４４】実施例１〜３、比較例１〜５ （１）共重合体分散液体Ａ〜Ｈの調製 撹拌機付きガラス製反応容器（容量３リットル）にコン
デンサー、温度計および滴下ロートを取り付け、脱イオ
ン水１００重量部、ラウリル硫酸ソーダ１重量部および
過硫酸アンモニウム０．５重量部を仕込み、内部の空気
を窒素で置換したのち撹拌しつつ内部温度を６５℃まで
上げて溶解させた。得られた溶液に、予め別容器で脱イ
オン水５０重量部、ラウリル硫酸ソーダ１重量部および
表１に示した単量体を混合撹拌して調製した乳化物を、
３時間かけて連続滴下した。滴下中は、窒素を導入しな
がら８０℃で反応を行った。滴下終了後、さらに８５℃
で２時間撹拌したのち、２５℃まで冷却し、反応を終了
した。得られた共重合体分散液Ａ〜Ｈの重合転化率は、
いずれも９８重量％以上であった。また、凝固物の発生
はほとんど見られなかった。

【００４５】得られた共重合体分散液中に含有される共
重合体の物性を下記の方法で測定した。結果を表２に示
す。 （イ）ガラス転移温度 共重合体分散液２ｇを電子レンジで十分に乾燥させる。
得られた乾燥物約１０ｍｇを示差走査熱量計（ＤＳＣ、
デユポン社製）を用いて、ＡＳＴＭ法に準じて、測定し
た。 （ロ）ジエチレングリコールモノエチルエーテル不溶分 上記の乾燥物０．３ｇ（ｗ１）を１００％純度のジエチ
レングリコールモノエチルエーテル１００ｍｌ中に投入
し、１２時間撹拌する。次いで，Ｎｏ２の濾紙で濾過
し、濾液中の固形分量（ｗ２）を求める。次に、式
〔（ｗ１−ｗ２）／ｗ１〕×１００によってジエチレン
グリコールモノエチルエーテル不溶分（％）を算出し
た。 （ハ）分散液中の平均粒子径 共重合体分散液をＮｏ２フィルターで濾過し、得られた
母液を大塚電子（株）のＬＰＡ−３１００を用いて、平
均粒子径を求めた。

【００４６】（２）水性コーテイング剤の調整 下記の処方で水性コーテイング剤を調製した。 （床用水性コーテイング剤処方） 共重合体分散液（＊１） ９５重量部 アルカリ可溶性樹脂（＊２） ４．５重量部 フッ素系界面活性剤（＊３） ０．５重量部

【００４７】＊１ 水性共重合体分散液Ａ〜Ｈに、それ
ぞれ造膜助剤（トリブトキシエチルフォスフェートとジ
エチレングリコールモノエチルエーテルを１対４（重量
比）の割合で混合したもの）を添加して、最低造膜温度
を５℃に調整し、さらに脱イオン水を加えて固形分を２
０重量％に調整したものである。 ＊２ アルカリ可溶性樹脂；ＡＲＣＯ Ｃｈｅｍｉｃａ
ｌ ＣｏｍｐａｎｙＳＭＡ−２６２５Ａ（酸価２２０、
分子量１９００のスチレン、マレイン酸樹脂）固形分を
１５重量％に調整した。 ＊３ フッ素系界面活性剤；Ｃ₈Ｆ₁₇ＳＯ₂Ｎ（Ｃ₂Ｈ₅）
ＣＨ₂ＣＯＯＫ固形分を１重量％に調整した。

【００４８】得られた水性コーテイング剤の物性を、次
の方法により評価した。 （１）中性化テスト 水性コーテイング剤をＪＩＳＡ１１７１に従って作製し
たセメントモルタル（寸法１０×１０×１０ｃｍの立法
体に成形し２０±２℃、湿度８０％以上で２日間養生し
たのち脱型する。その後２０±２℃の水中で５日間と温
度２０±２℃、湿度６０±１０％で２１日間養生したも
の）の対角面（２面だけ）に３００ｇ／ｃｍ²になるよ
うに刷毛で塗布し２４時間後中性化試験槽（二酸化炭素
環境槽）に入れ温度３０℃、湿度６０％、二酸化炭素濃
度２０％の条件で７日間放置した。その後、セメントモ
ルタルを割裂しその断面にフェノールフタレインの１％
アルコール溶液を噴霧して赤変しない部分を中性化域と
してその面積を測定した。面積が大きい方が中性化が大
きく悪い。

【００４９】（２）耐久性 ポリ塩化ビニルよりなるタイルに水性コーテイング剤を
１ｍ²当り約１０ｇ塗布し、その後、乾燥させる。これ
を３回繰り返し、サンプルを作製する。サンプルを７日
間人通りの多い場所に設置し、キズ、汚れの程度を観察
し、下記の３段階評価をおこなった。 ○：キズ汚れが非常に少ないもの、またはないもの △：キズ汚れが軽微なもの ×：キズ汚れが多いもの

【００５０】（３）レベリング性 ポリ塩化ビニルよりなるタイル上に水性コーテイング剤
を１ｍ²当り１０ｇの割合で塗布し、直ちに×状に対角
線を引き、その後乾燥させる。この操作を３回繰り返し
てサンプルを作製した。乾燥したのち、対角線が消えた
度合により下記の３段階評価をおこなった。 ○：殆ど消えたもの △：やや残っているもの ×：殆ど残っているもの

【００５１】以上の実施例および比較例において得られ
た各共重合体分散液Ａ〜Ｈから得られた水性コーテイン
グ剤の評価結果を表２に示す。

【００５２】

【表１】

【００５３】水性共重合体分散液Ａ〜Ｃは本発明の範囲
に属する水性共重合体分散液であり、Ｄ〜Ｈは本発明の
範囲に属さない分散液である。

【００５４】

【表２】 ＤＧＥ：ジエチレングリコールモノエチルエーテル

【００５５】実施例１〜３は本発明の範囲の水性共重合
体分散液を用いた、水性被覆剤の例であり、中性化防止
能、耐久性およびレベリング性のすべてに優れる。

【００５６】比較例１はカチオン性基を有する単量体
（Ｃ）を用いない例であり、耐久性に劣る。比較例２は
単量体（Ｃ）を本発明で特定された範囲を超えて用いた
例であり、重合中に微細な凝固物が多量に発生してコー
テイング剤として使用できない水性共重合体分散液であ
った。比較例３は単量体（Ｂ）を本発明で特定された範
囲より少ない量を用いた例であり、耐久性に劣る。比較
例４は単量体（Ｂ）を本発明で特定された範囲を超えて
用いた例であり、水性コーテイング剤の粘度が上昇し、
コーテイング剤として使用できない状態であった。比較
例５はジエチレングリコールモノエチルエーテル不溶分
が本発明で特定された範囲を超えた例であり、耐久性、
中性化防止能に劣る。

【００５７】

【発明の効果】本発明の親水性コーテイング剤用共重合
体分散液から、中性化防止能、耐久性、レベリング性、
密着性、耐水性、撥水性および耐透水性に優れた各種の
水性コーテイング剤を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── 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 139/08 Ｃ０９Ｄ 139/08 Ｆターム(参考） 4J038 CA061 CA081 CC011 CC061 CD071 CD081 CE051 CF071 CG141 CG161 CG171 CH021 CH09 CH121 CH14 CH171 CH231 CJ131 CJ151 CJ201 CL001 CR071 GA06 GA08 GA09 MA10 MA13 MA14 NA01 NA03 NA25

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）（メタ）アクリル酸アルキルエス
   テル単量体２０〜９９．８９重量部、（Ｂ）エチレン性
   不飽和カルボン酸単量体０．１〜３０重量部、（Ｃ）カ
   チオン性基を有する単量体０．０１〜１０重量部、およ
   び（Ｄ）上記単量体（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）と共重
   合可能な単量体０〜７９．８９重量部（ここで、単量体
   （Ａ）〜（Ｄ）の合計量は１００重量部である）を乳化
   重合して得られた共重合体を含有する水性コーテイング
   剤用共重合体分散液であって、上記共重合体の、（イ）
   ガラス転移温度が−３０〜＋７０℃の範囲にあり、
   （ロ）ジエチレングリコールモノエチルエーテル不溶分
   量が０〜９０重量％の範囲にあり、そして（ハ）分散液
   中での平均粒子径が１０〜５００ｎｍの範囲にあること
   を特徴とする水性コーテイング剤用分散液。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の水性コーテイング剤用
   分散液を含有することを特徴とする水性コーテイング
   剤。