JP2002012816A

JP2002012816A - 水性塗料組成物

Info

Publication number: JP2002012816A
Application number: JP2000197838A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Nakao; 豊中尾; Hiroshi Ishida; 洋石田; Takako Wada; 孝子和田; Hiroshi Miwa; 宏三輪
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2002-01-15

Abstract

(57)【要約】【課題】耐候性、耐水性、耐変色性、耐クラック性、
重合安定性、貯蔵安定性等の基本性能のほか、耐温水
性、造膜性、耐ブロッキング性及び耐温度変化性に優
れ、しかも、充分な耐ブロッキング性を有する水性塗料
組成物を提供する。【解決手段】乳化重合型アクリル重合体水性分散体を
主成分とする水性塗料組成物であって、前記乳化重合型
アクリル重合体水性分散体は、Ｔｇが−７０〜３５℃で
あるアクリル重合体をコア部とし、Ｔｇが２５〜８０℃
であるアクリル重合体をシェル部とする多層構造粒子が
水中に分散されてなるものであり、前記コア部の重合体
のＴｇは、前記シェル部の重合体のＴｇよりも２０℃以
上低いものであり、前記コア部と前記シェル部との重量
比は、２／８〜８／２であり、前記多層構造粒子は、置
換又は無置換のシクロアルキル基含有重合性単量体
（ａ）５〜７０重量部、炭素数１〜１４のアルコキシシ
リル基含有重合性単量体（ｂ）０．１〜１０重量部、及
び、その他の重合性単量体（ｄ）１０〜９４．８重量部
から得られるものである水性塗料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、住宅やビル等の建
築物の外壁、内壁又は屋根、窯業用建材等の無機質建材
等に適用する水性塗料組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】住宅、ビル等の建築物の壁面には、風雨
にさらされ日光の直射を受けながら品質や外観を維持す
るために、種々の外装用塗料が適用されている。このよ
うな塗料は、風雨に対する耐候性、耐水性、耐変色性、
基材に対する密着性等の基本性能が要請されているが、
近年、環境汚染、塗装作業上の安全や衛生等の問題から
水性化が進んでいる。

【０００３】特開平６−１２２７３４号公報には、外装
用塗料用として、紫外線等による劣化に対する耐候性、
風雨に対する耐水性、冬季低温に対する耐凍結性、夏季
高温に対する耐高温性、酸性雨に対する耐酸性、基材コ
ンクリート構造物からのアルカリに対する耐アルカリ
性、これらが繰り返し起こる環境に耐える耐久性等を獲
得することを目的として、アルコキシシラン基含有重合
性単量体、シクロアルキル基含有重合性単量体よりなる
重合性単量体組成物を乳化重合して得られる水性エマル
ションが開示されている。

【０００４】特開平６−３１３０８８号公報には、塗料
組成物として、耐候性、耐水性、耐変色性、耐クラック
性、重合安定性、貯蔵安定性等の獲得を目的として、シ
クロアルキル基含有重合性単量体、アルコキシシラン化
合物、鎖式アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アル
キルエステル単量体及びその他の重合性単量体を乳化重
合してなる水性樹脂分散体が開示されている。このよう
に外装用塗料については種々の研究が行われてきたが、
近年、性能向上への要請が益々顕著となり、塗膜とした
ときに物理的衝撃によってひび割れやクラックが起きに
くく一定膜厚を維持しかつ滑らかな表面となる性能（造
膜性）については、これら従来の技術では充分に実現す
ることができないものであった。

【０００５】ところで、建築物の外壁や屋根は、長期間
にわたって風雨や日光に晒されることから、冬季の低温
下では収縮し、夏季の高温下では膨張することを避ける
ことができない。このような繰り返し起こる収縮と膨張
によって、クラックや剥がれが生じる問題点が近年指摘
されるようになり、環境の温度変化に追随して性能が劣
化しない性質（耐温度変化性）については、塗料の高品
質化のうえで避けることができない課題となっている。

【０００６】特開平４−４５１６９号公報には、単層弾
性エマルション塗料組成物であって、中心層のＴｇが−
６０〜１０℃、表面層のＴｇが０〜１００℃、中間層の
Ｔｇがこれらの間にある特定の粒子エマルションをバイ
ンダーとするものが、耐汚染性に優れ、低温下での伸び
率が大きく優れたフィルムを形成しうる旨が開示されて
いる。近年、塗料の高品質化の要請から、塗料を塗装し
たのちに外装用建材を保管しておく際に柄変化や光沢変
化を起こしたり、建材同士が密着したりして生じるブロ
ッキングを防止する耐ブロッキング性についての要請が
強く叫ばれるようになってきたが、Ｔｇ限定のコア・シ
ェル型のエマルションをバインダーとする塗料組成物で
あっても、耐ブロッキング性については解決する糸口を
みつけることができなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の現状
に鑑み、耐候性、耐水性、耐変色性、耐クラック性、重
合安定性、貯蔵安定性等の基本性能のほか、耐温水性、
造膜性、耐温度変化性に優れ、しかも、充分な耐ブロッ
キング性を有する水性塗料組成物を提供することを目的
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、乳化重合型ア
クリル重合体水性分散体を主成分とする水性塗料組成物
であって、上記乳化重合型アクリル重合体水性分散体
は、Ｔｇが−７０〜３５℃であるアクリル重合体をコア
部とし、Ｔｇが２５〜８０℃であるアクリル重合体をシ
ェル部とする多層構造粒子が水中に分散されてなるもの
であり、上記コア部の重合体のＴｇは、上記シェル部の
重合体のＴｇよりも２０℃以上低いものであり、上記コ
ア部と上記シェル部との重量比は、２／８〜８／２であ
り、上記多層構造粒子が、置換又は無置換のシクロアル
キル基含有重合性単量体（ａ）５〜７０重量部、炭素数
１〜１４のアルコキシシリル基含有重合性単量体（ｂ）
０．１〜１０重量部、及び、その他の重合性単量体
（ｄ）１０〜９４．８重量部から得られるものことを特
徴とする水性塗料組成物である。

【０００９】本発明は、また、乳化重合型アクリル重合
体水性分散体を主成分とする水性塗料組成物であって、
上記乳化重合型アクリル重合体水性分散体は、Ｔｇが−
７０〜３５℃であるアクリル重合体をコア部とし、Ｔｇ
が２５〜８０℃であるアクリル重合体をシェル部とする
多層構造粒子が水中に分散されてなるものであり、上記
多層構造粒子は、メチルメタクリレートを主成分とする
単量体を乳化重合してＴｇが２５〜８０℃であるアクリ
ル重合体からなるシェル部を形成する第一工程ののち、
単量体を引き続き滴下して乳化重合することによりＴｇ
が−７０〜３５℃であるアクリル重合体からなるコア部
を形成する第二工程により得られるものであり、上記コ
ア部の重合体のＴｇは、上記シェル部の重合体のＴｇよ
りも２０℃以上低いものであり、上記コア部と上記シェ
ル部との重量比は、２／８〜８／２であることを特徴と
する水性塗料組成物である。本発明の水性塗料組成物の
他の１つとしては、上記多層構造粒子が、置換又は無置
換のシクロアルキル基含有重合性単量体（ａ）５〜７０
重量部、炭素数１〜１４のアルコキシシリル基含有重合
性単量体（ｂ）０．１〜１０重量部、炭素数１〜１４の
アルコキシシラン基含有化合物（ｃ）０．１〜１０重量
部、及び、その他の重合性単量体（ｄ）１０〜９４．８
重量部から得られるものであるものを挙げることができ
る。

【００１０】本発明の水性塗料組成物に用いる上記乳化
重合型アクリル重合体水性分散体は、ｐＨ２〜６の水性
媒体中において乳化重合し、その後、塩基性物質を添加
することによりｐＨ８〜１０に調整することにより得ら
れるものであることが好ましい。また、本発明の水性塗
料組成物に用いる上記乳化重合型アクリル重合体水性分
散体を調製するに際して行う乳化重合は、反応性乳化剤
を用いて行うものであることが好ましく、上記反応性乳
化剤の使用量は、乳化重合に用いる単量体の総量１００
重量部に対して、０．５〜５重量部であることが好まし
い。また、上記多層構造粒子の平均粒子径は、７０〜３
００ｎｍであることが好ましい。本発明の水性塗料組成
物は、更に、沸点が１５０〜３００℃であり、酢酸ブチ
ルを１００とした蒸発速度が０．１〜２０である有機溶
剤を、上記多層構造粒子１００重量部に対して１〜２０
重量部含有することが好ましく、更に、ヒンダードアミ
ン系光安定剤を、上記多層構造粒子１００重量部に対し
て０．１〜５重量部含有することが好ましい。本発明の
水性塗料組成物は、窯業用外装建材に用いられるもので
あることが好ましい。以下に本発明を詳述する。

【００１１】本発明の水性塗料組成物は、乳化重合型ア
クリル重合体水性分散体を主成分とするものである。上
記乳化重合型アクリル重合体水性分散体は、多層構造粒
子が水中に分散されてなる。

【００１２】上記多層構造粒子は、Ｔｇ（ガラス転移温
度）が−７０〜３５℃であるアクリル重合体をコア部と
する。上記コア部を構成するアクリル重合体のＴｇが−
７０℃未満であると、上記乳化重合型アクリル重合体水
性分散体の長期安定性が低下し、３５℃を超えると、得
られる塗膜の造膜性が低下し、耐温水性が悪化し、また
耐ブロッキング性が低下する。上記Ｔｇは、好ましくは
−４０〜２０℃であり、より好ましくは−２５〜１０℃
である。

【００１３】上記多層構造粒子は、更に、Ｔｇが２５〜
８０℃であるアクリル重合体をシェル部とする。上記シ
ェル部を構成するアクリル重合体のＴｇが２５℃未満で
あると、得られる塗膜の耐ブロッキング性が低下し，８
０℃を超えると、得られる塗膜の造膜性が低下し、耐温
水性が悪化する。上記Ｔｇは、好ましくは３５〜７５℃
であり、より好ましくは４５〜７０℃である。

【００１４】上記コア部の重合体のＴｇは、上記シェル
部の重合体のＴｇよりも２０℃以上低いものである。上
記コア部の重合体のＴｇと上記シェル部の重合体のＴｇ
との差が２０℃未満であると、造膜性が低下し、耐ブロ
ッキング性が低下する。より好ましくは、４０℃以上低
いものであり、更に好ましくは、６０℃以上低いもので
ある。上記乳化重合型アクリル重合体水性分散体を調製
するにあたって行う乳化重合においては、当該乳化重合
は特に限定されないが、例えば、水性媒体等の存在下、
メチルメタクリレートモノマーを主成分とした親水性の
高い単量体を乳化重合して、Ｔｇが２５〜８０℃である
アクリル重合体からなる上記シェル部を形成させ（第一
工程）、その後、上記シェル部用の重合体よりも疎水性
が高い重合体を形成しうる単量体を滴下して、上記第一
工程で形成したシェル部の内部に供給し、乳化重合して
Ｔｇが−７０〜３５℃であるアクリル重合体からなる上
記コア部を形成させ（第二工程）、これらの工程を経る
ことにより、上記乳化重合型アクリル重合体水性分散体
を得ることができる。このように、コア部を形成する際
にはシェル部より疎水性が高い単量体を用いることによ
り、先に形成したシェル部の内部に単量体が侵入しやす
くなり、このことにより、本発明の目的にかなった理想
とする多層構造粒子を得ることができる。

【００１５】上記コア部及び上記シェル部を構成する重
合体のＴｇは、上記コア部及び上記シェル部のそれぞれ
を形成する各単量体の重量分率を、各単量体から誘導さ
れる単独重合体のＴｇ（Ｋ：ケルビンで表す。）値で割
ることによって得られるそれぞれの商の合計の逆数とし
て計算することができる。

【００１６】上記コア部と上記シェル部との重量比は、
２／８〜８／２である。上記コア部と上記シェル部との
重量比が２／８未満であると、得られる塗膜の造膜性が
低下し、耐温水性が悪化し、８／２を超えると、得られ
る塗膜の耐ブロッキング性が低下する。好ましくは３／
７〜７／３であり、更に好ましくは５／５〜７／３であ
る。

【００１７】上記多層構造粒子は、置換又は無置換のシ
クロアルキル基含有重合性単量体（ａ）から得られるも
のである。上記シクロアルキル基は、炭素数４〜２０を
有するものであれば特に限定されない。上記シクロアル
キル基が置換されているものである場合は、上記置換基
は炭素数１〜４の直鎖状又は分枝状の炭化水素基であれ
ば特に限定されず、更にヒドロキシル基等により置換さ
れていてもよい。

【００１８】本発明において重合性単量体とは、分子中
にビニル基等の不飽和結合を少なくとも１つ有するもの
をいい、アクリル酸やメタアクリル酸の誘導体を含む。
上記シクロアルキル基含有重合性単量体（ａ）を含有す
ると、得られる塗膜に優れた耐候性、耐変色性、耐加水
分解性、耐クラック性、耐水性、光沢及び光沢保持性を
与えることができるほか、他の成分と協同して優れた造
膜性、耐ブロッキング性及び耐温度変化性をも与えるこ
とができる。

【００１９】上記シクロアルキル基含有重合性単量体
（ａ）としては特に限定されず、例えば、シクロペンチ
ル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アク
リレート、メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレー
ト、ｔ−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、
ヒドロキシメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレー
ト、シクロオクチル（メタ）アクリレート、シクロデシ
ル（メタ）アクリレート、シクロドデシル（メタ）アク
リレート等を挙げることができる。これらは１種類又は
２種類以上を混合して使用することができる。これらの
うち、特に、シクロヘキシル（メタ）アクリレート及び
メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレートが好まし
い。本明細書中（メタ）アクリレートとは、アクリレー
ト又はメタアクリレートを指す。

【００２０】上記シクロアルキル基含有重合性単量体
（ａ）は、上記多層構造粒子中５〜７０重量部含有され
る。上記多層構造粒子中上記シクロアルキル基含有重合
性単量体（ａ）が５重量部未満であると、得られる塗膜
の耐候性が低下し、７０重量部を超えると、得られる塗
膜の造膜性が低下し、耐温水性も悪化する。好ましくは
１０〜６５重量部であり、より好ましくは２０〜５５重
量部である。

【００２１】上記多層構造粒子は、更に、炭素数１〜１
４のアルコキシシリル基含有重合性単量体（ｂ）から得
られるものである。上記炭素数１〜１４のアルコキシシ
リル基を構成する珪素原子には、炭素数１〜１４のアル
コキシル基が１〜３個結合することができる。上記アル
コキシル基は、特に酸性の環境において加水分解されて
シラノール基を形成しやすい。上記シラノール基が脱水
結合することによりシロキサン結合を形成して架橋した
り高分子量化したりするので、得られる塗膜の造膜性、
耐ブロッキング性及び耐温度変化性が著しく向上し、特
に、優れた耐候性、耐温水性が得られる。

【００２２】上記アルコキシシリル基含有重合性単量体
（ｂ）は、少なくとも１個のビニル基等の重合性の不飽
和結合を含有する炭化水素基が、上記アルコキシシリル
基を構成する珪素原子に上記アルコキシル基とは別に少
なくとも１個結合してなる。上記不飽和結合を有するた
め、上記アルコキシシリル基含有重合性単量体（ｂ）は
付加重合による高分子量化にも寄与することができ、上
記シロキサン結合による効果に加えて、得られる塗膜の
造膜性、耐ブロッキング性及び耐温度変化性を著しく向
上させる。

【００２３】上記アルコキシシリル基含有重合性単量体
（ｂ）は、炭素数１〜１４のアルコキシシリル基を含有
する重合性単量体であれば特に限定されず、例えば、ト
リメトキシシリルプロピル（メタ）アクリレート、トリ
エトキシシリルプロピル（メタ）アクリレート、トリブ
トキシシリルプロピル（メタ）アクリレート、ジメトキ
シメチルシリルプロピル（メタ）アクリレート、メトキ
シジメチルシリルプロピル（メタ）アクリレート、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
ニルジメトキシメチルシラン、ビニルメトキシジメチル
シラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン
等を挙げることができる。これらは１種類又は２種類以
上を混合して使用することができる。これらのうち、特
に、トリメトキシシリルプロピル（メタ）アクリレー
ト、トリエトキシシリルプロピル（メタ）アクリレー
ト、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ランが好ましい。

【００２４】上記アルコキシシリル基含有重合性単量体
（ｂ）は、上記多層構造粒子中０．１〜１０重量部含有
される。上記多層構造粒子中上記アルコキシシリル基含
有重合性単量体（ｂ）が０．１重量部未満であると、シ
ロキサン結合に基づく架橋や高分子量化が不充分とな
り、得られる塗膜の耐候性が低下し、１０重量部を超え
ると、重合時の安定生産が困難となる。好ましくは０．
５〜８重量部であり、より好ましくは１〜７重量部であ
る。

【００２５】上記多層構造粒子は、また、その他の重合
性単量体（ｄ）から得られるものである。上記その他の
重合性単量体（ｄ）としては、分子中に少なくとも１つ
の不飽和結合を有する単量体であれば特に限定されず、
例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタ
コン酸等のエチレン系不飽和カルボン酸単量体；アクリ
ル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エ
チルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸２−エチル
ヘキシル等のエチレン系不飽和カルボン酸アルキルエス
テル単量体；マレイン酸エチル、マレイン酸ブチル、イ
タコン酸エチル、イタコン酸ブチル等のエチレン系不飽
和ジカルボン酸のモノエステル単量体；アクリル酸２−
ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピ
ル、アクリル酸４−ヒドロキシブチル、メタクリル酸２
−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロ
ピル、メタクリル酸４−ヒドロキシブチル、メタクリル
酸２−ヒドロキシエチルとεカプロラクトンとの反応物
等のヒドロキシル基含有エチレン系不飽和カルボン酸ア
ルキルエステル単量体；アミノエチルアクリレート、ジ
メチルアミノエチルアクリレート、ブチルアミノエチル
アクリレート等のエチレン系不飽和カルボン酸アミノア
ルキルエステル単量体；アミノエチルアクリルアミド、
ジメチルアミノメチルメタクリルアミド、メチルアミノ
プロピルメタクリルアミド等のエチレン系不飽和カルボ
ン酸アミノアルキルアミド単量体；アクリルアミド、メ
タクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、メト
キシブチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド
等のその他のアミド基含有エチレン系不飽和カルボン酸
単量体；アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジ
ル等の不飽和脂肪酸グリシジルエステル単量体；（メ
タ）アクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル等
のシアン化ビニル系単量体；酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル等の飽和脂肪族カルボン酸ビニルエステル単量
体；スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等
のスチレン系単量体等を挙げることができる。これらは
１種類又は２種類以上を混合して使用することができ
る。

【００２６】これらのうち、アクリル酸ｎ−ブチル、ア
クリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、ス
チレンが好ましい。

【００２７】上記その他の重合性単量体（ｄ）は、上記
多層構造粒子中１０〜９４．８重量部含有される。上記
多層構造粒子中上記その他の重合性単量体（ｄ）が１０
重量部未満では、上記コア部又は上記シェル部を構成す
るアクリル重合体のＴｇを上記の範囲に調整することが
困難となり、９４．８重量部を超えると、上記シクロア
ルキル基含有重合性単量体（ａ）及び上記アルコキシシ
リル基含有重合性単量体（ｂ）の含有量が少なくなっ
て、本発明の目的を充分に達成することができない。好
ましくは１９〜８９重量部であり、より好ましくは３１
〜７８重量部である。

【００２８】上記多層構造粒子は、更に、炭素数１〜１
４のアルコキシシラン基含有化合物（ｃ）からなるもの
であってもよい。上記アルコキシシラン基含有化合物
（ｃ）を含むと、得られる塗膜に優れた耐候性、耐水
性、光沢保持性、及び、無機質基材に対する密着性等の
塗料としての優れた基本性能を与えることができるほ
か、造膜性、耐温度変化性、更には、本発明の課題であ
る耐ブロッキング性をも付与することができる。これら
の特性は上記アルコキシシラン基含有化合物（ｃ）を含
有しない場合においても優れているが、上記アルコキシ
シラン基含有化合物（ｃ）を含有する場合であっても、
同様の効果を得ることができる。

【００２９】上記アルコキシシラン基含有化合物（ｃ）
は、炭素数１〜１４のアルコキシル基を有するアルコキ
シシラン基を含有する化合物であれば特に限定されず、
上記炭素数１〜１４のアルコキシル基は直鎖状又は分枝
状であってもよい。また、上記アルコキシル基は上記ア
ルコキシシラン基を構成する珪素原子に１〜４個結合し
ていてもよい。本発明において上記アルコキシシラン基
含有化合物（ｃ）は、上記アルコキシシリル基含有重合
性単量体（ｂ）とは異なり、化合物中にビニル基等の重
合性の不飽和結合を有しない。

【００３０】上記アルコキシシラン基含有化合物（ｃ）
としては特に限定されず、例えば、テトラメトキシシラ
ン、トリメトキシメチルシラン、ジメトキシジメチルシ
ラン、メトキシトリメチルシラン、テトラエトキシシラ
ン、トリエトキシエチルシラン、ジエトキシジエチルシ
ラン、エトキシトリエチルシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン等を挙げることができる。これらは１種類
又は２種類以上を混合して使用することができる。これ
らのうち、テトラメトキシシラン、トリメトキシメチル
シラン、ジメトキシジメチルシラン、メトキシトリメチ
ルシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ンが特に好ましい。

【００３１】上記アルコキシシラン基含有化合物（ｃ）
は、上記多層構造粒子中に０．１〜１０重量部含有する
ことができる。上記多層構造粒子中上記アルコキシシラ
ン基含有化合物（ｃ）が０．１重量部未満であると、シ
ロキサン結合に基づく架橋ないし高分子量化が不充分と
なって、得られる塗膜の耐候性が低下しやすく、１０重
量部を超えると、重合時の安定生産が困難となる。好ま
しくは、０．５〜８重量部であり、より好ましくは１〜
７重量部である。本発明においては、上記多層構造粒子
は、上記で説明したそれぞれの単量体以外の成分を含む
ものであってもよい。

【００３２】上記多層構造粒子の平均粒子径は、７０〜
３００ｎｍであることが好ましい。上記多層構造粒子の
平均粒子径が７０ｎｍ未満であると、上記多層構造粒子
が上記コア部及び上記シェル部とからなるという形態を
形成することが困難となり、３００ｎｍを超えると、上
記乳化重合型アクリル重合体水性分散体における上記多
層構造粒子の分散性が悪くなる。より好ましくは８０〜
２５０ｎｍであり、更に好ましくは１００〜２００ｎｍ
である。後述する範囲内で乳化剤の種類や量を選択する
ことにより、このような平均粒子径とすることができ
る。

【００３３】本発明の水性塗料組成物に用いる乳化重合
型アクリル重合体水性分散体は、バッチ重合、モノマー
滴下重合、乳化モノマー滴下重合等の通常の乳化重合法
を適宜選択して製造することができる。特に、乳化モノ
マー滴下重合が、製造時の安定性を確保する上で好適で
ある。

【００３４】上記乳化重合型アクリル重合体水性分散体
を調製するに際して行う乳化重合においては、上記にお
いて既に説明した調製方法のほか、水性媒体等の存在
下、単量体を乳化重合してＴｇが−７０〜３５℃である
アクリル重合体からなる上記コア部を形成し、その後、
単量体を乳化重合してＴｇが２５〜８０℃であるアクリ
ル重合体からなる上記シェル部を形成することにより、
上記多層構造粒子が水中に分散されてなる上記乳化重合
型アクリル重合体水性分散体を得ることができる。

【００３５】上記乳化重合型アクリル重合体水性分散体
を調製するに際して行う乳化重合は、乳化剤を用いて行
うことができる。上記乳化剤としては特に限定されず、
通常の乳化剤、例えば、分子中にビニル基等の重合性の
不飽和結合を有しない非反応性乳化剤、及び／又は、分
子中にビニル基等の重合性の不飽和結合を有する反応性
乳化剤を使用することができる。上記非反応性乳化剤と
しては特に限定されず、例えば、ドデシルベンゼンスル
ホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル
硫酸アンモニム、ジフェニルエーテルスルホン酸ナトリ
ウム、ポリオキシエチレンアルキルエステル等を挙げる
ことができる。上記反応性乳化剤としては特に限定され
ず、例えば、アクアロンＨＳ−１０等のアクアロンＨＳ
シリーズ（第一工業製薬社製）、アクアロンＲＮシリー
ズ（第一工業製薬社製）、エレミノールＪＳ−２（三洋
化成工業社製）等を挙げることができる。これらは１種
類又は２種類以上を混合して使用することができる。

【００３６】上記反応性乳化剤は、分子中にビニル基等
の重合性の不飽和結合、及び、親水性基を有する、水可
溶性モノマーであり、通常の乳化剤が生成粒子表面に吸
着するだけであるのに対し、重合過程においてポリマー
の一成分として生成粒子に組み込まれるため、造膜後、
水により乳化剤がポリマーから遊離しないという特徴を
有する。従って、このような反応性乳化剤を使用した水
性塗料組成物は、その安定性が向上する。本発明におい
ては、得られる水性塗料組成物の安定性及び得られる塗
膜の耐温水性の点から、上記反応性乳化剤が特に好まし
く、例えば、アクアロンＨＳ−１０等のアクアロンＨＳ
シリーズ（第一工業製薬社製）又はエレミノールＪＳ−
２（三洋化成工業社製）を好適に使用することができる
が、非反応性乳化剤であるラウリル硫酸アンモニムを好
適に使用することもできる。

【００３７】上記反応性乳化剤の使用量は、上記乳化重
合型アクリル重合体水性分散体を調製するに際して行う
乳化重合に用いる重合性単量体の総量１００重量部に対
して、０．５〜５重量部であることが好ましい。上記重
合性単量体の総量中の上記反応性乳化剤の使用量が０．
５重量部未満では、得られる乳化重合型アクリル重合体
水性分散体の安定性が悪化しやすく、５重量部を超える
と、得られる塗膜の耐温水性が低下しやすい。より好ま
しくは１〜４．５重量部であり、更に好ましくは１．５
〜４重量部である。

【００３８】上記乳化剤は、上記コア部若しくは上記シ
ェル部の何れか、又は、上記コア部及び上記シェル部の
両方に添加することができる。得られる乳化重合型アク
リル重合体水性分散体の分散性が一層向上するので、上
記乳化剤は上記シェル部に添加することが好ましい。

【００３９】上記乳化重合型アクリル重合体水性分散体
を調製するに際して行う乳化重合は、重合開始剤を用い
て行うことができる。上記重合開始剤は、熱又は還元性
物質等によりラジカルを生成して単量体を付加重合させ
るものであり、水溶性重合開始剤又は油溶性重合開始剤
を使用することができる。

【００４０】上記水溶性重合開始剤としては特に限定さ
れず、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウ
ム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩系開始剤、又は、過酸
化水素等の無機系開始剤等を挙げることができる。これ
らは１種類又は２種類以上を混合して使用することがで
きる。

【００４１】上記油溶性重合開始剤としては特に限定さ
れず、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチル
パーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルハイドロパーオキ
サイド、ｔ−ブチルパーオキシ（２−エチルヘキサノエ
ート）、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチ
ルヘキサノエート、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド等の
有機過酸化物、２，２’−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、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−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−カルボニトリル等のアゾビス化合物等を
挙げることができる。これらは１種類又は２種類以上を
混合して使用することができる。

【００４２】本発明においては、上記乳化重合を主とし
て水性媒体中で行うため上記水溶性重合開始剤を使用す
ることが好ましく、例えば、過硫酸アンモニウムを好適
に使用することができる。上記水溶性重合開始剤又は上
記油溶性重合開始剤には、亜硫酸ナトリウム、塩化第一
鉄、アスコルビン酸塩、ロンガリット等の還元剤を併用
することもでき、これにより、乳化重合速度を促進した
り、低温における乳化重合をも行うことが容易になる。

【００４３】上記乳化重合型アクリル重合体水性分散体
を調製するに際して行う乳化重合は、水性媒体を用いて
行うことができる。上記水性媒体としては特に限定され
ず、例えば、水、又は、メタノール、エタノール、１−
プロパノール、２−プロパノール若しくは１−ブタノー
ル等のアルコールと水との混合系を使用することができ
る。

【００４４】上記乳化重合型アクリル重合体水性分散体
には、その他必要に応じて公知の添加物である重合度調
整剤、粒子径調整剤、増粘剤、粘性調整剤、充填剤、分
散剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、凍結防止
剤、防藻剤、防腐剤、消泡剤等を添加してもよい。

【００４５】上記乳化重合型アクリル重合体水性分散体
を調製するに際して行う乳化重合は、好ましくはｐＨ２
〜６の水性媒体中において行う。上記水性媒体のｐＨが
２未満では、酸性が強すぎて反応容器内部の腐食を促進
し取り扱いに不便を来たし、６を超えると、上記アルコ
キシシリル基又は上記アルコキシシラン基の加水分解反
応性が劣り架橋が充分ではなくなるため、得られる乳化
重合型アクリル重合体水性分散体の貯蔵安定性を長期間
維持しにくく、得られる塗膜の耐温水性が悪化する。よ
り好ましくはｐＨ２．５〜５．５であり、更に好ましく
はｐＨ３〜５である。

【００４６】上記乳化重合型アクリル重合体水性分散体
を調製するに際して行う乳化重合の後、得られる反応溶
液をｐＨ７〜１０に調整することが好ましい。これによ
り、得られる乳化重合型アクリル重合体水性分散体に含
有されるカルボキシル基が中和され、架橋構造もしっか
りしたものとなり、長期間貯蔵しても分散する粒子が凝
集することなく安定性に優れた分散体が得られるため、
造膜性に優れた水性塗料組成物を得ることができる。よ
り好ましくはｐＨ８〜１０、更に好ましくはｐＨ８．５
〜９．５に調整する。このようなｐＨの調整は、塩基性
物質を添加することにより行うことができる。

【００４７】上記塩基性物質としては特に限定されず、
例えば、アンモニア、トリブチルアミン、トリエチルア
ミン、モノエタノールアミン、ジメチルエタノールアミ
ン、メチルエタノールアミン、モルホリン、Ｎ−メチル
モルホリン、アミノメチルプロパノール等のアミン化合
物、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属化合物等を
挙げることができる。これらは１種類又は２種類以上を
混合して使用することができる。これらのうち、本発明
のおいては、耐温水性の点から、アミン化合物が好まし
い。

【００４８】本発明の水性塗料組成物は、上記の乳化重
合型アクリル重合体水性分散体の他に、必要に応じて、
顔料、添加剤、造膜助剤、増粘剤、防腐剤、防かび剤、
消泡剤、光安定剤等を含むことができる。

【００４９】本発明の水性塗料組成物は、上記造膜助剤
として、沸点が１５０〜３００℃であり、酢酸ブチルを
１００とした蒸発速度が０．１〜２０である有機溶剤
を、上記多層構造粒子１００重量部に対して１〜２０重
量部含有することが好ましい。これにより、低温又は短
時間における造膜性を向上することができる。上記有機
溶剤は、より好ましくは、沸点が１７０〜２７０℃であ
り、酢酸ブチルを１００とした蒸発速度が０．５〜１７
である。更に好ましくは、沸点が２００〜２５０℃であ
り、酢酸ブチルを１００とした蒸発速度が１〜１５であ
る。

【００５０】上記有機溶剤としては、上記の性質を有す
るものであれば特に限定されず、例えば、エチレングリ
コールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレ
ングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレン
グリコールジブチルエーテル、２，２，４−トリメチル
ペンタン−１，３−ジオールモノイソブチレート等を挙
げることができる。これらは１種類又は２種類以上を混
合して使用することができる。これらのうち、エチレン
グリコールモノエチルエーテルが特に好ましい。

【００５１】本発明の水性塗料組成物は、耐候性の観点
から、光安定剤としてヒンダードアミン系光安定剤を含
有することができる。上記ヒンダードアミン系光安定剤
としては特に限定されず、例えば、サノールＬＳ２９２
（三共社製）、チヌビン１２３、チヌビン１４４（以
上、チバ社製）、アデカＬＡ−６２、アデカＬＡ−６３
Ｐ、アデカＬＡ−６７、アデカＬＡ−５０３（以上、旭
電化社製）等を挙げることができる。これらは１種類又
は２種類以上を混合して使用することができる。これら
のうち、サノールＬＳ２９２（三共社製）が特に好まし
い。

【００５２】上記ヒンダードアミン系光安定剤は、上記
多層構造粒子１００重量部に対して０．１〜５重量部含
有することが好ましい。より好ましくは０．５〜４．５
重量部、更に好ましくは１〜４重量部である。これら
は、使用目的に応じて適宜選択することができる。

【００５３】本発明の水性塗料組成物は、耐候性の観点
から、紫外線吸収剤を含むことができる。上記紫外線吸
収剤としては特に限定されず、例えば、シーソープ１０
３（白石カルシウム社製）、チヌビン９００、チヌビン
１１３０、チヌビン３８４、チヌビン３２７（以上、チ
バ社製）等を挙げることができる。これらは１種類又は
２種類以上を混合して使用することができる。

【００５４】上記紫外線吸収剤は、上記多層構造粒子１
００重量部に対して０．１〜５重量部含有することが好
ましい。より好ましくは０．５〜４．５重量部、更に好
ましくは１〜４重量部である。これらは、使用目的に応
じて適宜選択することができる。

【００５５】本発明の水性塗料組成物を塗布する基材と
しては特に限定されず、例えば、金属基材、プラスチッ
ク基材、無機材料基材等を挙げることができる。上記金
属基材としては特に限定されず、例えば、アルミニウム
板、鉄板、亜鉛メッキ鋼板、アルミニウム亜鉛メッキ鋼
板、ステンレス板、ブリキ板等を挙げることができる。
上記プラスチック基材としては、アクリル板、ポリ塩化
ビニル板、ポリカーボネート板、ＡＢＳ板、ポリエチレ
ンテレフタレート板、ポリオレフィン板等を挙げること
ができる。上記無機材料基材としては、ＪＩＳＡ５
４２２、ＪＩＳＡ５４３０等に記載された窯業系基
材、ガラス基材等を挙げることができる。これらのう
ち、本発明においては、無機材料基材、特に、住宅やビ
ル等の建築物の内壁若しくは外壁等の壁面又は屋根、窯
業用建材、コンクリート、ＡＬＣ、その他の無機質建材
が好ましく、窯業用建材がより好ましい。

【００５６】上記基材は、密着性向上や防錆性付与のた
めに表面処理が施されていてもよい。また、上記基材に
は、下塗り塗料（シーラー）、又は、下塗り塗料と中塗
り塗料とが塗装されていてもよく、基材の裏面には、裏
面塗料が塗装されていてもよい。これらは、使用目的に
応じて適宜選択することができる。

【００５７】本発明の水性塗料組成物を塗布する方法は
特に限定されず、例えば、浸漬、刷毛、ローラー、ロー
ルコーター、エアースプレー、エアレススプレー、カー
テンフローコーター、ローラーカーテンコーター、ダイ
コーター等の一般に用いられている塗布方法等を挙げる
ことができる。これらは基材の用途に応じて適宜選択す
ることができる。

【００５８】本発明の水性塗料組成物は、通常、上記基
材に対して、乾燥膜厚で５〜３５０μｍとなるように塗
装することができ、より好ましくは、２０〜３００μｍ
である。本発明の水性塗料組成物は、塗布した後、５０
〜１５０℃の乾燥温度で、約１〜３０分間乾燥すること
により、塗膜を形成することができる。

【００５９】本発明の水性塗料組成物は、上述のよう
に、耐加水分解性、耐光変色性等に優れたシクロアルキ
ル基を含有するとともに、アルコキシシリル基に基づく
内部架橋構造を有するため、吸水率が低減し、耐水性に
優れた塗膜を得ることができ、例えば、得られた塗膜の
４０℃、７２時間における吸水率を２０％以下に抑える
ことができる。また、本発明の水性塗料組成物は、上記
のようにシクロアルキル基及びアルコキシシリル基を含
有するため、得られた塗膜は耐温水性、耐候性に優れた
ものである。

【００６０】更に、本発明の水性塗料組成物は、上述の
ように、Ｔｇが−７０〜３５℃であるアクリル重合体を
コア部とする多層構造粒子が水中に分散されてなる乳化
重合型アクリル重合体水性分散体を主成分とするため、
塗装後の乾燥時にクラックを生じることなく均一な塗膜
が得られる等の造膜性に優れる。また、本発明の水性塗
料組成物は、上述のように、Ｔｇが２５〜８０℃である
アクリル重合体をシェル部とする多層構造粒子が水中に
分散されてなる乳化重合型アクリル重合体水性分散体を
主成分とするため、塗装した基材を積載し、長期間貯蔵
する場合においても、塗装基材間の密着、擦れ、柄変化
を起こす等の損傷がなく、耐ブロッキング性が良好であ
る。

【００６１】更に、本発明の水性塗料組成物は、上述の
ように特定構造の乳化重合型アクリル重合体水性分散体
を使用するため、得られる塗膜の低温域と高温域との間
の物性変化を低減することができる。特に、伸び率、及
び、抗張力や引っ張り強さは、ともに温度変化に追随し
た変化が非常に小さいため、得られる塗膜の温度依存性
を低減することができ、かつ、耐温水性や耐候性が良好
となる。従来の水性塗料組成物の塗膜の伸び率及び抗張
力は、温度変化に従い大きく変化する。本発明の水性塗
料組成物が有する伸び率及び抗張力については塗料に関
して従来認識されておらず、また、伸び率及び抗張力の
温度追随性が低い場合に塗膜の耐候性等の特性が向上す
るという事実についても従来認識されていなかった。本
発明の水性塗料組成物から得られる塗膜は、例えば、４
０℃における塗膜の伸び率（％）から２０℃における塗
膜の伸び率（％）を差し引いたものである塗膜伸び率
（％）が１５０％以内に抑えられ、かつ、２０℃におけ
る塗膜の抗張力から４０℃における塗膜の抗張力を差し
引いた値は３０Ｋｇｆ／ｃｍ² 以内となる。本発明の水
性塗料組成物から得られる塗膜は、極めて良好な耐候
性、耐水性、耐変色性、耐クラック性、重合安定性、貯
蔵安定性等の基本性能のほか、造膜性、耐ブロッキング
性及び耐温度変化性を有していて、住宅やビル等の建築
物の内壁若しくは外壁等の壁面又は屋根、窯業用建材、
コンクリート、その他の無機質建材等の上塗り塗料に好
適である。本発明の水性塗料組成物は、特に窯業用外装
建材として用いることが好ましく、このような窯業用外
装建材用の水性塗料組成物もまた、本発明の重要な実施
形態の一つである。

【００６２】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるも
のではない。（乳化重合型アクリル重合体水性分散体の製造）製造例１水性分散体Ａの製造反応容器に脱イオン水５０重量部及び反応性乳化剤とし
てアクアロンＨＳ１０（第一工業製薬社製）０．５重量
部を入れ、内容物温度を８５℃とした。その中にメチル
メタクリレート２０重量部、スチレン５重量部、ブチル
アクリレート５重量部、アクリル酸０．５重量部、脱イ
オン水２０重量部及びアクアロンＨＳ１０（第一工業製
薬社製）０．３重量部からなるプレ乳化液と、水溶性重
合開始剤として過硫酸アンモニウム０．１重量部、及
び、脱イオン水１０重量部からなる重合開始剤水溶液を
２時間で滴下し、シェル部を製造した。乳化重合中、重
合反応液のｐＨは３．０に保った。その後、シクロヘキ
シルメタアクリレート２０重量部、ブチルアクリレート
２０重量部、２−エチルヘキシルアクリレート２０重量
部、メチルメタクリレート１０重量部、アクリル酸１．
０重量部、トリメトキシシリルプロピルメタクリレート
３重量部、脱イオン水４０重量部及びアクアロンＨＳ１
０（第一工業製薬社製）１．０重量部からなるプレ乳化
液と、過硫酸アンモニウム０．２重量部及び脱イオン水
１０重量部からなる重合開始剤水溶液を２時間で滴下
し、更に３時間攪拌を継続して、コア部を製造した。反
応温度を３０℃まで冷却し、１０％アンモニア水を５．
５重量部添加して、ｐＨを８．５とし、不揮発分濃度４
５％の水性分散体Ａを得た。

【００６３】製造例２〜９水性分散体Ｂ〜Ｉの製造表１の単量体、重合開始剤、乳化剤を使用して、製造例
１と同様にして水性分散体Ｂ〜Ｉを得た。

【００６４】製造例１０比較用の水性分散体Ｊの製造トリメトキシシリルプロピルメタクリレート３重量部を
添加しないほかは、製造例１と同様にして水性分散体Ｊ
を得た。

【００６５】製造例１１比較用の水性分散体Ｋの製造反応容器に脱イオン水５０重量部及び反応性乳化剤とし
てアクアロンＨＳ１０（第一工業製薬社製）０．５重量
部を入れ、内容物温度を８５℃とした。その中にシクロ
ヘキシルメタアクリレート２０重量部、ブチルアクリレ
ート２０重量部、２−エチルヘキシルアクリレート２０
重量部、メチルメタクリレート３０重量部、スチレン１
０重量部、アクリル酸１．５重量部、トリメトキシシリ
ルプロピルメタクリレート３重量部、脱イオン水６０重
量部及びアクアロンＨＳ１０（第一工業製薬社製）１．
３重量部からなるプレ乳化液と、水溶性重合開始剤とし
て過硫酸アンモニウム０．３重量部、及び、脱イオン水
２０重量部からなる重合開始剤水溶液を４時間で滴下し
た。更に３時間攪拌を継続した。乳化重合中、重合反応
液のｐＨは２．８に保った。反応温度を３０℃まで冷却
し、１０％アンモニア水を８．５重量部添加して、ｐＨ
を８．５とし、不揮発分濃度４５％の水性分散体Ｋを得
た。

【００６６】製造例１２比較用の水性分散体Ｌの製造反応容器に脱イオン水５０重量部及び反応性乳化剤とし
てアクアロンＨＳ１０（第一工業製薬社製）０．５重量
部を入れ、内容物温度を８５℃とした。その中にメチル
メタクリレート２０重量部、スチレン５重量部、ブチル
アクリレート５重量部、アクリル酸０．５重量部、脱イ
オン水２０重量部及びアクアロンＨＳ１０（第一工業製
薬社製）０．３重量部からなるプレ乳化液と、水溶性重
合開始剤として過硫酸アンモニウム０．１重量部、及
び、脱イオン水１０重量部からなる重合開始剤水溶液を
２時間で滴下し、シェル部を製造した。乳化重合中、重
合反応液のｐＨは３．０に保った。その後、シクロヘキ
シルメタアクリレート２０重量部、ブチルアクリレート
１０重量部、メチルメタクリレート４０重量部、アクリ
ル酸１重量部、トリメトキシシリルプロピルメタクリレ
ート３重量部、脱イオン水４０重量部及びアクアロンＨ
Ｓ１０（第一工業製薬社製）１．０重量部からなるプレ
乳化液と、過硫酸アンモニウム０．２重量部及び脱イオ
ン水１０重量部からなる重合開始剤水溶液を２時間で滴
下し、更に３時間攪拌を継続して、コア部を製造した。
反応温度を３０℃まで冷却し、１０％アンモニア水を
５．５重量部添加して、ｐＨを８．５とし、不揮発分濃
度４５％の水性分散体Ｌを得た。

【００６７】製造例１３比較用の水性分散体Ｍの製造反応容器に脱イオン水５０重量部及び反応性乳化剤とし
てアクアロンＨＳ１０（第一工業製薬社製）０．５重量
部を入れ、内容物温度を８５℃とした。その中にメチル
メタクリレート１５重量部、２−エチルヘキシルアクリ
レート１５重量部、アクリル酸０．５重量部、脱イオン
水２０重量部及びアクアロンＨＳ１０（第一工業製薬社
製）０．３重量部からなるプレ乳化液と、水溶性重合開
始剤として過硫酸アンモニウム０．１重量部、及び、脱
イオン水１０重量部とからなる重合開始剤水溶液を２時
間で滴下し、シェル部を製造した。乳化重合中、重合反
応液のｐＨは３．０に保った。その後、シクロヘキシル
メタアクリレート２０重量部、ブチルアクリレート２０
重量部、２−エチルヘキシルアクリレート２０重量部、
メチルメタクリレート１０重量部、アクリル酸１重量
部、トリメトキシシリルプロピルメタクリレート３重量
部、脱イオン水４０重量部及びアクアロンＨＳ１０（第
一工業製薬社製）１．０重量部からなるプレ乳化液と、
過硫酸アンモニウム０．２重量部及び脱イオン水１０重
量部からなる重合開始剤水溶液を２時間で滴下し、更に
３時間攪拌を継続して、コア部を製造した。反応温度を
３０℃まで冷却し、１０％アンモニア水を５．５重量部
添加して、ｐＨを８．５とし、不揮発分濃度４５％の水
性分散体Ｍを得た。

【００６８】製造例１４比較用の水性分散体Ｎの製造反応容器に脱イオン水５０重量部及び反応性乳化剤とし
てアクアロンＨＳ１０（第一工業製薬社製）０．５重量
部を入れ、内容物温度を８５℃とした。その中にメチル
メタクリレート２０重量部、スチレン５重量部、ブチル
アクリレート５重量部、アクリル酸０．５重量部、脱イ
オン水２０重量部及びアクアロンＨＳ１０（第一工業製
薬社製）０．３重量部からなるプレ乳化液と、水溶性重
合開始剤として過硫酸アンモニウム０．１重量部、及
び、脱イオン水１０重量部からなる重合開始剤水溶液を
２時間で滴下し、シェル部を製造した。乳化重合中、重
合反応液のｐＨは３．０に保った。その後、スチレン２
０重量部、ブチルアクリレート２０重量部、２−エチル
ヘキシルアクリレート２０重量部、メチルメタクリレー
ト１０重量部、アクリル酸１．０重量部、トリメトキシ
シリルプロピルメタクリレート３重量部、脱イオン水４
０重量部及びアクアロンＨＳ１０（第一工業製薬社製）
１．０重量部からなるプレ乳化液と、過硫酸アンモニウ
ム０．２重量部及び脱イオン水１０重量部からなる重合
開始剤水溶液を２時間で滴下し、更に３時間攪拌を継続
して、コア部を製造した。反応温度を３０℃まで冷却
し、１０％アンモニア水を５．５重量部添加して、ｐＨ
を８．５とし、不揮発分濃度４５％の水性分散体Ｎを得
た。

【００６９】（多層構造粒子の平均粒子径の測定）上記
により得られた水性分散体Ａ〜Ｎのそれぞれについて、
多層構造粒子の平均粒子径を大塚電子社製ＥＬＳ−８０
０粒子径測定装置により、測定した。結果を表１に示
す。

【００７０】

【表１】

【００７１】（水性塗料組成物の製造及び塗膜の形成）実施例１顔料分散剤としてＢＫＹ１９０（ビックケミ社製）３重
量部、白色塗料用の顔料として酸化チタン（商品名：チ
タンＣＲ−９７、石原産業社製）５０重量部、沈降性硫
酸バリウム４０重量部、脱イオン水２０重量部からなる
チタン白分散ペーストに製造例１により得られた水性分
散体Ａを２５０重量部混合し、更に、ヒンダードアミン
系光安定剤としてサノールＬＳ２９２（三共社製）１重
量部、造膜助剤としてテキサノール（イーストマン社
製、沸点が２５５℃であり酢酸ブチルを１００として蒸
発速度が０．２である有機溶剤）６重量部、及び、脱イ
オン水１４０重量部を添加し、水性塗料組成物を得た。
次いで、上記により得られた水性塗料組成物に、ＮＫ２
カップで４０秒となるように増粘剤としてＡＳＥ−６０
（ローム＆ハース社製）を添加し、シーラーを塗装した
フラット板（宇部ボード社製）に乾燥膜厚５０μｍとな
るようにスプレー塗装により塗装し、１００℃で１０分
間乾燥させて、塗膜を形成した。但し、後述する造膜性
についての評価を行う場合には、塗布量は上記に代えて
この評価方法に従う。

【００７２】実施例２〜９水性分散体Ａの代わりに水性分散体Ｂ〜Ｉを使用するほ
かは、実施例１と同様にして水性塗料組成物を製造し、
塗膜を形成した。

【００７３】比較例１〜５水性分散体Ａの代わりに比較用の水性分散体Ｊ〜Ｎを使
用するほかは、実施例１と同様にして比較用の水性塗料
組成物を製造し、塗膜を形成した。

【００７４】（評価方法）実施例１〜９、比較例１〜５
により得られた塗膜それぞれについて、以下の評価を行
った。その結果を表２に示す。１．耐温水性塗膜を有する上記フラット板を４０℃の温水に浸漬し、
２０日後の塗膜外観を目視評価した。 ○ 全く異常なし。 △ 光沢が低下した。 × 白化及び膨れが発生した。

【００７５】２．耐候性塗膜を有する上記フラット板を岩崎電気製アイスーパー
ＵＶテスターで促進試験（４時間照射、４時間湿潤）を
実施し、試験時間８００時間後の塗膜の外観について、
光沢保持率をデジタル変角光沢計（スガ試験機社製）に
より評価し、色差をＳＭカラーコンピーター色差計モデ
ルＳＭ−５（スガ試験機社製）により評価しΔＥをもっ
て示した。 ○ 光沢保持率８０％以上、色差ΔＥ３未満。 △ 光沢保持率５０％以上８０％未満、色差ΔＥ３以上
６未満。 × 光沢保持率５０％未満、色差ΔＥ６以上。

【００７６】３．造膜性シーラーを塗装したフラット板（宇部ボード社製）に、
実施例１〜９、比較例１〜４において得られた塗料を、
塗布量を変えてスプレー塗装により塗装し、１００℃で
１０分間乾燥させ、目視によりクラックが発生する場合
の塗布量を評価した。 ○ 塗布量２００ｇ／ｍ² 以上。 △ 塗布量１５０ｇ／ｍ² 以上２００ｇ／ｍ² 未満。 × 塗布量１５０ｇ／ｍ² 未満。

【００７７】４．耐ブロッキング性塗膜を有する上記フラット板２枚の間にＯＨＰシート１
枚を挟み、ブロッキングテスターを用いて５０℃で１ｔ
／ｍ² の圧力を１０分間かけ、塗膜の光沢外観変化を目
視で評価した。 ○ 外観変化なし。 △ 光沢が変化した。 × ＯＨＰシートが塗膜に付着した。

【００７８】５．耐温度変化性４０℃における塗膜の伸び率（％）、及び、２０℃にお
ける塗膜の伸び率（％）を、引張り強度５ｍｍ／分、フ
ィルム幅５ｍｍ、チャック間距離２０ｍｍの引張り試験
機オートグラフ（島津製作所社製）によりそれぞれ測定
し、前者から後者を差し引いて塗膜伸び率（％）を得
た。更に、２０℃における塗膜の抗張力、及び、４０℃
における塗膜の抗張力をオートグラフ（島津製作所社
製）によりそれぞれ測定し、前者から後者を差し引いて
抗張力差を得た。

【００７９】６．耐水性乾燥塗膜を５０×５０ｍｍサイズに切り取って４０℃の
温水に浸漬し、７２時間後の塗膜の重量を測定し、以下
の式により塗膜の４０℃、７２時間における吸水率を算
出した。

【００８０】

【数１】

【００８１】上式において、Ｗ₀ は初期の塗膜の重量、
Ｗ₁ は７２時間浸漬した後の塗膜の重量をそれぞれ表
す。

【００８２】

【表２】

【００８３】比較用の水性分散体Ｊ〜Ｎを主成分とする
水性塗料組成物から得られる塗膜は、耐温水性、耐候
性、造膜性、耐ブロッキング性、耐温度変化性、耐水性
の何れについても不充分であるのに対して、水性分散体
Ａ〜Ｉを主成分とする本発明の水性塗料組成物から得ら
れる塗膜は、これらの何れの特性についても優れてい
た。

【００８４】

【発明の効果】本発明の水性塗料組成物は、上記の構成
を有するので、耐候性、耐水性、耐変色性、耐クラック
性、重合安定性、貯蔵安定性等の基本性能のほか、造膜
性及び耐温度変化性に優れ、屋外での使用、夏冬を通じ
た使用に充分耐えられるため、特に、住宅やビル等の建
築物の内壁若しくは外壁等の壁面又は屋根、窯業用建
材、コンクリート、その他の無機質建材等の上塗り塗料
に適しており、更に、耐ブロッキング性に優れたもので
あって、貯蔵時や輸送時の安定性に特に優れているもの
であって、例えば、窯業用建材の上塗り塗料に適するも
のである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者和田孝子大阪府寝屋川市池田中町19番17号日本ペイント株式会社内 (72)発明者三輪宏大阪府寝屋川市池田中町19番17号日本ペイント株式会社内Ｆターム(参考） 4J038 CC021 CC071 CF021 CG031 CG061 CG141 CG151 CG161 CG171 CH071 CH121 CH171 CH201 CP001 CP071 DB221 DF012 DF042 GA03 GA06 GA07 GA09 GA10 GA12 GA15 HA156 HA176 HA306 JA26 JA57 JB03 JB06 JB09 JB39 JC09 JC13 JC32 JC34 JC35 KA02 KA03 KA06 KA07 KA09 LA02 MA08 MA10 MA13 MA14 NA03 NA04 NA10 NA11 NA14 NA26 PB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】乳化重合型アクリル重合体水性分散体を
主成分とする水性塗料組成物であって、前記乳化重合型
アクリル重合体水性分散体は、Ｔｇが−７０〜３５℃で
あるアクリル重合体をコア部とし、Ｔｇが２５〜８０℃
であるアクリル重合体をシェル部とする多層構造粒子が
水中に分散されてなるものであり、前記コア部の重合体
のＴｇは、前記シェル部の重合体のＴｇよりも２０℃以
上低いものであり、前記コア部と前記シェル部との重量
比は、２／８〜８／２であり、前記多層構造粒子は、置
換又は無置換のシクロアルキル基含有重合性単量体
（ａ）５〜７０重量部、炭素数１〜１４のアルコキシシ
リル基含有重合性単量体（ｂ）０．１〜１０重量部、及
び、その他の重合性単量体（ｄ）１０〜９４．８重量部
から得られるものであることを特徴とする水性塗料組成
物。
【請求項２】乳化重合型アクリル重合体水性分散体を
主成分とする水性塗料組成物であって、前記乳化重合型
アクリル重合体水性分散体は、Ｔｇが−７０〜３５℃で
あるアクリル重合体をコア部とし、Ｔｇが２５〜８０℃
であるアクリル重合体をシェル部とする多層構造粒子が
水中に分散されてなるものであり、前記多層構造粒子
は、メチルメタクリレートを主成分とする単量体を乳化
重合してＴｇが２５〜８０℃であるアクリル重合体から
なるシェル部を形成する第一工程ののち、単量体を引き
続き滴下して乳化重合することによりＴｇが−７０〜３
５℃であるアクリル重合体からなるコア部を形成する第
二工程により得られるものであり、前記コア部の重合体
のＴｇは、前記シェル部の重合体のＴｇよりも２０℃以
上低いものであり、前記コア部と前記シェル部との重量
比は、２／８〜８／２であることを特徴とする水性塗料
組成物。
【請求項３】前記多層構造粒子は、置換又は無置換の
シクロアルキル基含有重合性単量体（ａ）５〜７０重量
部、炭素数１〜１４のアルコキシシリル基含有重合性単
量体（ｂ）０．１〜１０重量部、及び、その他の重合性
単量体（ｄ）１０〜９４．８重量部から得られるもので
あることを特徴とする請求項２記載の水性塗料組成物。
【請求項４】前記多層構造粒子は、置換又は無置換の
シクロアルキル基含有重合性単量体（ａ）５〜７０重量
部、炭素数１〜１４のアルコキシシリル基含有重合性単
量体（ｂ）０．１〜１０重量部、炭素数１〜１４のアル
コキシシラン基含有化合物（ｃ）０．１〜１０重量部、
及び、その他の重合性単量体（ｄ）１０〜９４．８重量
部から得られるものであることを特徴とする請求項１又
は３記載の水性塗料組成物。
【請求項５】前記乳化重合型アクリル重合体水性分散
体は、ｐＨ２〜６の水性媒体中において乳化重合し、そ
の後、塩基性物質を添加することによりｐＨ８〜１０に
調整することにより得られるものであることを特徴とす
る請求項１、２、３又は４記載の水性塗料組成物。
【請求項６】前記乳化重合型アクリル重合体水性分散
体を調製するに際して行う乳化重合は、反応性乳化剤を
用いて行うものであり、前記反応性乳化剤の使用量は、
乳化重合に用いる単量体の総量１００重量部に対して、
０．５〜５重量部であることを特徴とする請求項１、
２、３、４又は５記載の水性塗料組成物。
【請求項７】前記多層構造粒子の平均粒子径は、７０
〜３００ｎｍであることを特徴とする請求項１、２、
３、４、５又は６記載の水性塗料組成物。
【請求項８】更に、沸点が１５０〜３００℃であり、
酢酸ブチルを１００とした蒸発速度が０．１〜２０であ
る有機溶剤を、前記多層構造粒子１００重量部に対して
１〜２０重量部含有することを特徴とする請求項１、
２、３、４、５、６又は７記載の水性塗料組成物。
【請求項９】更に、ヒンダードアミン系光安定剤を、
前記多層構造粒子１００重量部に対して０．１〜５重量
部含有することを特徴とする請求項１、２、３、４、
５、６、７又は８記載の水性塗料組成物。
【請求項１０】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８又は９記載の水性塗料組成物であって、窯業用外装建
材に用いられるものであることを特徴とする水性塗料組
成物。