JP2002145969A - Aqueous resin dispersion and water-based coating composition for inorganic building material - Google Patents

Aqueous resin dispersion and water-based coating composition for inorganic building material

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JP2002145969A
JP2002145969A JP2000349274A JP2000349274A JP2002145969A JP 2002145969 A JP2002145969 A JP 2002145969A JP 2000349274 A JP2000349274 A JP 2000349274A JP 2000349274 A JP2000349274 A JP 2000349274A JP 2002145969 A JP2002145969 A JP 2002145969A
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aqueous
resin
ethylenically unsaturated
water
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Toshihiko Nijukken
年彦 二十軒
Tomio Ozaki
富夫 尾崎
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Daicel Chemical Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a water-based coating for inorganic building materials capable of forming films having excellent freezing and thawing adhesion and resistances to weather, warm water whitening and hot water whitening. SOLUTION: This aqueous resin dispersion is obtained by carrying out emulsion copolymerization of 0.01-5 wt.% of an α,β-ethylenically unsaturated monomer a containing a polyethylene glycol-polypropylene glycol block copolymer represented by the following formula (wherein, R denotes hydrogen atom or methyl group; and m and n denote each an integer of 1-20), 85-99.94 wt.% of an α,β-ethylenically unsaturated monomer b and 0.05-10 wt.% of a hydrophilic α,β-ethylenically unsaturated monomer c other than the monomer a in the presence of a surfactant having a polymerizable functional group in an aqueous medium using a polymerization initiator. The glass transition point of the resin determined by calculation is 20-80 deg.C and the resin is dispersed into particles having 50-250 nm particle diameter.

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、水性樹脂分散液、
及びそれと顔料分散液とを混合してなる無機建材用水性
塗料組成物に関する。詳しくは、ポリエチレングリコー
ル−ポリプロピレングリコールブロック共重合体を含有
するα,β−エチレン性不飽和モノマー(a)、α,β
−エチレン性不飽和モノマー(b)、及びモノマー
(a)以外の親水性α,β−エチレン性不飽和モノマー
(c)を特定の組成比で、ラジカル重合可能な界面活性
剤の存在下、分散体の粒子径が特定の範囲になるように
水系媒質中で水溶性ラジカル重合開始剤を用いて、乳化
共重合させて得られる水性樹脂分散液に関する。無機建
材用水性塗料組成物は、凍結融解密着性、耐候性、耐温
水白化性、耐熱水白化性に優れ、接着剤、紙加工剤など
にも応用される。
The present invention relates to an aqueous resin dispersion,
And an aqueous coating composition for inorganic building materials obtained by mixing the same with a pigment dispersion. Specifically, α, β-ethylenically unsaturated monomers (a) containing a polyethylene glycol-polypropylene glycol block copolymer, α, β
Dispersing the ethylenically unsaturated monomer (b) and the hydrophilic α, β-ethylenically unsaturated monomer (c) other than the monomer (a) at a specific composition ratio in the presence of a radically polymerizable surfactant. The present invention relates to an aqueous resin dispersion obtained by emulsion-copolymerization using a water-soluble radical polymerization initiator in an aqueous medium so that the particle diameter of the body falls within a specific range. The aqueous coating composition for inorganic building materials is excellent in freeze-thaw adhesion, weather resistance, hot water whitening resistance, and hot water whitening resistance, and is also applied to adhesives, paper processing agents, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、環境保全、安全衛生の面より、塗
料の無公害化および安全衛生化が強く要望されており、
溶剤系塗料に代わり水系塗料の用途が拡大されつつあ
る。しかし水系塗料は、酢酸ビニル系、アクリル系、ア
クリルスチレン系等の樹脂の粒子を界面活性剤、分散剤
等を用いて水中に分散させたものを主成分とし、これに
顔料、顔料分散剤、消泡剤、増粘剤、成膜助剤、防腐剤
等を配合した分散型樹脂であるために、溶剤系塗料と比
較した場合、基材への濡れ、浸透性が悪いことによる密
着性の低下や水溶性成分による耐水性の問題などがあっ
た。特に、無機建材用水性塗料では、無機基材が多孔質
であるため表面強度が小さく水分を吸収しやすいため、
吸水、吸湿した場合、塗膜の凍結・融解の繰り返し時の
密着性(凍結融解密着性ともいう。)が低下し、塗膜が
剥離してしまうという問題が発生しやすい。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been a strong demand for non-polluting paints and safety and health in terms of environmental protection and health and safety.
The use of water-based paints instead of solvent-based paints is expanding. However, the water-based paint is mainly composed of particles of a resin such as vinyl acetate, acrylic, and acrylstyrene dispersed in water using a surfactant and a dispersant, and a pigment, a pigment dispersant, Because it is a dispersion resin containing a defoaming agent, thickener, film-forming aid, preservative, etc., when compared with solvent-based paints, wetting to the substrate, poor adhesion due to poor permeability There were problems such as reduction and water resistance due to water-soluble components. In particular, in the aqueous coating material for inorganic building materials, since the inorganic base material is porous, the surface strength is small and it is easy to absorb moisture,
In the case of water absorption and moisture absorption, the adhesion (also referred to as freeze-thaw adhesion) of the coating film at the time of repeated freezing and thawing decreases, and the problem that the coating film peels easily occurs.

【0003】このような無機建材用水系塗料の問題を解
決するための方法として、分散剤を使用しないソープフ
リー乳化重合法、反応型界面活性剤を用いた乳化重合法
や、水ガラスやコロイダルシリカといった無機ポリマー
と有機ポリマーとを併用する方法などが種々検討されて
いる。事実、コロイダルシリカと有機ポリマーのエマル
ジヨンとのブレンド物またはコロイダルシリカを重合時
に使用したエマルジョンを主成分とした塗料を用いて得
られる塗膜の場合には、硬度も高く、かつ、耐水性も良
好である。しかし、無機ポリマーとエマルジヨンとの相
互の結び付きが弱く、その結果、長期的には塗膜の耐久
性、特に凍結融解密着性の面での劣化が生じる。そのた
め無機ポリマーと有機ポリマーのエマルジョンとの結び
付きを強固にすべく、これら両ポリマーのブレンド物に
アルコキシシラン類を添加する方法やアルコキシシラン
基を持った重合性モノマーを使用する方法が、特開平1
0−246990号公報に代表されるように、開発され
ている。しかし、このような水性塗料組成物は、耐候性
は向上するが、それ自体の安定性、塗膜の凍結融解密着
性に関しては不十分である。
[0003] As a method for solving such a problem of the water-based paint for inorganic building materials, a soap-free emulsion polymerization method using no dispersant, an emulsion polymerization method using a reactive surfactant, water glass and colloidal silica are used. Various methods of using an inorganic polymer and an organic polymer in combination have been studied. In fact, in the case of a coating film obtained by using a blend of a colloidal silica and an emulsion of an organic polymer or a coating containing an emulsion as a main component using the colloidal silica during polymerization, the hardness is high, and the water resistance is also good. It is. However, the mutual connection between the inorganic polymer and the emulsion is weak, and as a result, the durability of the coating film, especially the freeze-thaw adhesion, is deteriorated in the long term. Therefore, in order to strengthen the connection between the emulsion of the inorganic polymer and the organic polymer, a method of adding an alkoxysilane to a blend of these two polymers and a method of using a polymerizable monomer having an alkoxysilane group are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 1-1990.
It has been developed as typified by Japanese Patent Publication No. 0-246990. However, such an aqueous coating composition has improved weather resistance, but is insufficient in stability of itself and freeze-thaw adhesion of a coating film.

【0004】また、塗膜の凍結融解密着性を向上させる
ために、塗膜上にシーラーを塗布する方法も提案されて
いる。無機基材のシーラーに使用する樹脂としては湿気
硬化型ウレタン樹脂や溶剤系樹脂が用いられているが、
それらの毒性や有機溶剤の使用による火災の危険性や環
境汚染などが問題である。このため、水溶性樹脂や水分
散型樹脂を主成分とする水性シーラーが検討されている
が、水溶性樹脂は耐水性が悪く、水分散型樹脂は基材へ
の濡れ、浸透性が悪いので、水性2液エポキシ樹脂が一
般的に用いられている。しかし、水性2液エポキシ樹脂
は2液混合型のため取り扱いや毒性の問題がある。上記
問題を解決するために、特開平8−157774号公報
に、水性樹脂分散体にポリビニルアルコールを配合する
技術が提案されているが、シーラーを使用することな
く、耐候性、凍結融解密着性の両方を満足できるだけの
耐久性を持った無機建材用水性塗料は、未だ不十分で満
足なものは得られていない。
[0004] In order to improve the freeze-thaw adhesion of the coating film, a method of applying a sealer on the coating film has also been proposed. Moisture-curable urethane resins and solvent-based resins are used as resins used for inorganic base sealers,
There are problems such as their toxicity, fire danger due to the use of organic solvents, and environmental pollution. For this reason, an aqueous sealer containing a water-soluble resin or a water-dispersible resin as a main component has been studied, but the water-soluble resin has poor water resistance, and the water-dispersible resin has poor wettability and poor permeability to the base material. , An aqueous two-pack epoxy resin is generally used. However, since the aqueous two-pack epoxy resin is a two-pack mixed type, there are problems in handling and toxicity. In order to solve the above problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-157774 proposes a technique of blending polyvinyl alcohol with an aqueous resin dispersion, but without using a sealer, weather resistance, freeze-thaw adhesion. A water-based paint for inorganic building materials having a durability sufficient to satisfy both of them has not yet been obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、凍結融解密
着性、耐候性、耐温水白化性、耐熱水白化性に優れた塗
膜を形成することを特徴とする無機建材用水性塗料組成
物を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an aqueous coating composition for an inorganic building material characterized by forming a coating film having excellent freeze-thaw adhesion, weather resistance, hot water whitening resistance and hot water whitening resistance. The purpose is to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、凍結融解
密着性、耐候性、耐温水白化性、耐熱水白化性を向上す
べく鋭意検討した結果、ポリエチレングリコール−ポリ
プロピレングリコールブロック共重合体を含有するα,
β−エチレン性不飽和モノマー(a)、α,β−エチレ
ン性不飽和モノマー(b)、及びモノマー(a)以外の
親水性α,β−エチレン性不飽和モノマー(c)を特定
の比率で、重合性官能基を有する界面活性剤の存在下、
分散体の粒子径が特定の範囲になるように水系媒質中で
水溶性ラジカル重合開始剤を用いて、乳化共重合させる
ことによって得られる水性樹脂分散液を使用することに
より、かかる問題点を解決しうることを見い出し、本発
明を完成するに至った。
The present inventors have conducted intensive studies to improve the freeze-thaw adhesion, weather resistance, hot water whitening resistance, and hot water whitening resistance. As a result, a polyethylene glycol-polypropylene glycol block copolymer was obtained. Containing α,
β-ethylenically unsaturated monomer (a), α, β-ethylenically unsaturated monomer (b), and hydrophilic α, β-ethylenically unsaturated monomer (c) other than monomer (a) at a specific ratio In the presence of a surfactant having a polymerizable functional group,
This problem is solved by using an aqueous resin dispersion obtained by emulsion copolymerization using a water-soluble radical polymerization initiator in an aqueous medium so that the particle size of the dispersion falls within a specific range. They have found what can be done and have completed the present invention.

【0007】すなわち本発明の第1は、下記式(i)で
示される、ポリエチレングリコール−ポリプロピレング
リコールブロック共重合体を含有するα,β−エチレン
性不飽和モノマー(a)0.01〜5重量%、α,β−
エチレン性不飽和モノマー(b)85〜99.94重量
%、及びモノマー(a)以外の親水性α,β−エチレン
性不飽和モノマー(c)0.05〜10重量%(但し、
(a)〜(c)の合計は100重量%である。)を、ラ
ジカル重合可能な重合性官能基を有する界面活性剤
(e)の存在下、水系媒質中でラジカル重合開始剤を用
いて、乳化共重合させて得られる樹脂(p)の水性分散
液であり、モノマー(a)、(b)、及び(c)からな
るとした場合の樹脂(p’)のFOX式により計算で求
められるガラス転移点Tg値が20〜80℃であり、樹
脂(p)が粒子径50〜250nmに分散されてなる水
性樹脂分散液に関する。
That is, a first aspect of the present invention is that an α, β-ethylenically unsaturated monomer (a) containing a polyethylene glycol-polypropylene glycol block copolymer represented by the following formula (i): 0.01 to 5% by weight %, Α, β-
85 to 99.94% by weight of an ethylenically unsaturated monomer (b) and 0.05 to 10% by weight of a hydrophilic α, β-ethylenically unsaturated monomer (c) other than the monomer (a) (provided that:
The sum of (a) to (c) is 100% by weight. ) In the presence of a surfactant (e) having a polymerizable functional group capable of undergoing radical polymerization in an aqueous medium using a radical polymerization initiator to obtain an aqueous dispersion of a resin (p) obtained by emulsion copolymerization. The glass transition point Tg value of the resin (p ′) calculated from the FOX equation assuming that the monomer (a), (b) and (c) is composed of the monomers (a), (b) and (c) is 20 to 80 ° C. ) Is dispersed in a particle size of 50 to 250 nm.

【化2】 (式中、Rは水素原子又はメチル基を、mとnは1〜20
の整数を表す。) 本発明の第2は、本発明の第1に記載の水性樹脂分散液
と顔料分散液とを混合してなる無機建材用水性塗料組成
物に関する。本発明の第3は、無機建材用水性塗料組成
物から得られる塗膜の性能が、所定の試験方法に従う評
価で、促進耐候性による光沢保持率が80%以上、凍結
融解密着性が4点以上、耐温水白化性が4点以上、耐熱
水白化性が4点以上であることを特徴とする本発明の第
2に記載の無機建材用水性塗料組成物に関する。
Embedded image (Wherein, R is a hydrogen atom or a methyl group, and m and n are 1 to 20)
Represents an integer. A second aspect of the present invention relates to an aqueous coating composition for an inorganic building material, which is obtained by mixing the aqueous resin dispersion according to the first aspect of the present invention and a pigment dispersion. The third aspect of the present invention is that the performance of the coating film obtained from the aqueous coating composition for inorganic building materials is evaluated according to a predetermined test method. The gloss retention by accelerated weather resistance is 80% or more, and the freeze-thaw adhesion is 4 points. As described above, the present invention relates to the aqueous coating composition for an inorganic building material according to the second aspect of the present invention, wherein the hot water whitening resistance is 4 or more and the hot water whitening resistance is 4 or more.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の水性樹脂分散液(l)は、上記式(i)で示さ
れる、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコ
ールブロック共重合体を含有するα,β−エチレン性不
飽和モノマー(a)、α,β−エチレン性不飽和モノマ
ー(b)、及びモノマー(a)以外の親水性α,β−エ
チレン性不飽和モノマー(c)を特定の比率で、重合性
官能基を有する界面活性剤(e)の存在下に乳化共重合
させて得られる樹脂が水を主成分とする分散媒に分散し
たものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.
The aqueous resin dispersion (l) of the present invention comprises an α, β-ethylenically unsaturated monomer (a) containing a polyethylene glycol-polypropylene glycol block copolymer represented by the above formula (i), α, β- The presence of a surfactant (e) having a polymerizable functional group at a specific ratio of the ethylenically unsaturated monomer (b) and the hydrophilic α, β-ethylenically unsaturated monomer (c) other than the monomer (a) The resin obtained by emulsion copolymerization below is dispersed in a dispersion medium containing water as a main component.

【0009】式(i)で示されるα,β−エチレン性不
飽和モノマー(a) モノマー(a)は、ポリエチレングリコール鎖とポリプ
ロヒレングリコール鎖のブロック共重合体との(メタ)
アクリル酸エステル(アクリル酸とメタクリル酸を(メ
タ)アクリル酸と略記する。)である。例えば、ポリエ
チレングリコール−ポリプロピレングリコールモノメタ
クリレート(ブレンマー70PEP−350B(日本油
脂社製))、ポリエチレングリコール−ポリプロピレン
グリコールモノアクリレートなどが挙げられる。式
(i)において、m及びnは独立に1〜20、好ましく
は2〜10、特に好ましくはm及びnの合計が4〜15
の整数である。また、これらは単独でまたは二種類以上
組み合わせて使用することができる。モノマー(a)の
使用量は、モノマー(a)〜(c)の合計に対して0.
01〜5重量%、好ましくは0.05〜3重量%の範囲
である。モノマー(a)の使用量が上記範囲より少なく
なると水性塗料としての塗膜の凍結融解密着性が低下す
る傾向にあり、上記範囲より多くなると親水性が高くな
るため耐温水白化性、耐熱水白化性が低下する。
Α, β-ethylenically unsaturated monomer (a) represented by the formula (i): The monomer (a) is a (meth) polymer of a block copolymer of a polyethylene glycol chain and a polypropylene glycol chain.
An acrylic acid ester (acrylic acid and methacrylic acid are abbreviated as (meth) acrylic acid). For example, polyethylene glycol-polypropylene glycol monomethacrylate (Blenmer 70PEP-350B (manufactured by NOF CORPORATION)), polyethylene glycol-polypropylene glycol monoacrylate and the like can be mentioned. In the formula (i), m and n are independently 1 to 20, preferably 2 to 10, and particularly preferably the sum of m and n is 4 to 15.
Is an integer. These can be used alone or in combination of two or more. The amount of the monomer (a) used is 0.1% based on the total of the monomers (a) to (c).
The range is from 01 to 5% by weight, preferably from 0.05 to 3% by weight. If the amount of the monomer (a) is less than the above range, the freeze-thaw adhesion of the coating film as an aqueous paint tends to decrease. If the amount is more than the above range, the hydrophilicity increases, so that hot water bleaching resistance and hot water bleaching occur. Is reduced.

【0010】α,β−エチレン性不飽和モノマー(b) 上記モノマー(b)としては、例えば、(メタ)アクリ
ル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アク
リル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)
アクリル酸ヘキシル、(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)アクリル酸のC1〜C24のアルキルまたは、
シクロアルキルエステル;ヒドロキシエチル(メタ)ア
クリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート
などの(メタ)アクリル酸のC2〜C8のヒドロキシアル
キルエステル;スチレン、ビニルトルエン、α−メチル
スチレン、N−ビニルピロリドン、ビニルピリジンなど
の芳香族不飽和モノマー;グリシジル(メタ)アクリレ
ートなどのエポキシ基含有の(メタ)アクリル酸エステ
ル;(メタ)アクリル酸1−メチル2−ピロリドン、
(メタ)アクリル酸1−エチル2−ピロリドンなどの
(メタ)アクリル酸のピロール環含有のC1〜C24のア
ルキルエステル;(メタ)アクリル酸1−メチル2−オ
キサゾリドン、(メタ)アクリル酸1−エチル2−オキ
サゾリドンなどの(メタ)アクリル酸のオキサゾール環
含有のC1〜C24のアルキルエステルである。これら
は、一種または二種類以上を組み合わせて使用できる。
上記モノマー(b)の使用量は、モノマー(a)〜
(c)の合計100重量%に対して85〜99.94重
量%、好ましくは92〜98.95重量%の範囲であ
る。モノマー(b)の使用量が少なくなると得られる分
散用樹脂の親水性が高くなるため耐温水白化性、耐熱水
白化性が低下し、使用量が多くなると塗膜の凍結融解密
着性が低下する傾向にある。
Α, β-ethylenically unsaturated monomer (b) Examples of the monomer (b) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid. Butyl acid, (meth)
Hexyl acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (meth)
Lauryl acrylate, (meth) alkyl C 1 -C 24 (meth) acrylic acid such as acrylic acid stearyl or,
Cycloalkyl esters; C 2 -C 8 hydroxyalkyl esters of (meth) acrylic acid such as hydroxyethyl (meth) acrylate and hydroxypropyl (meth) acrylate; styrene, vinyltoluene, α-methylstyrene, N-vinylpyrrolidone; Aromatic unsaturated monomers such as vinylpyridine; epoxy group-containing (meth) acrylates such as glycidyl (meth) acrylate; 1-methyl 2-pyrrolidone (meth) acrylate;
Pyrrole ring-containing C 1 -C 24 alkyl esters of (meth) acrylic acid such as 1-ethyl 2-pyrrolidone (meth) acrylate; 1-methyl 2-oxazolidone (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 1 - ethyl 2-oxazolidone such as (meth) alkyl ester of C 1 -C 24 oxazole ring-containing acrylic acid. These can be used alone or in combination of two or more.
The amount of the monomer (b) used is from the monomers (a) to
It is in the range of 85 to 99.94% by weight, preferably 92 to 98.95% by weight, based on 100% by weight in total of (c). When the amount of the monomer (b) used is small, the hydrophilicity of the obtained dispersing resin is high, so that the hot water whitening resistance and the hot water whitening resistance are low. When the amount is large, the freeze-thaw adhesion of the coating film is low. There is a tendency.

【0011】(a)以外の親水性α,β−エチレン性不
飽和モノマー(c) 上記モノマー(c)としては、例えば、アクリル酸、メ
タクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、ポリオキシエチ
レン鎖を有する(メタ)アクリレート;アクリルアミ
ド、N−メチロールアクリルアミド、N−ブトキシメチ
ルアクリルアミドなどが挙げられる。これらは一種また
は二種類以上を組み合わせて使用できる。モノマー
(c)の使用量は、モノマー(a)〜(c)の合計に対
して0.05〜10重量%、好ましくは1〜5重量%の
範囲である。モノマー(c)の使用量が少なくなると水
性塗料としての塗膜の成膜性、塗料調製時の顔料分散安
定性が低下し、結果として耐久性が低下する傾向にあ
り、使用量が多くなると親水性が高くなるため耐温水白
化性、耐熱水白化性が低下する。
(A) Hydrophilic α, β-ethylenically unsaturated monomer other than (a) (c) Examples of the monomer (c) include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, crotonic acid, and a polyoxyethylene chain. (Meth) acrylate; acrylamide, N-methylolacrylamide, N-butoxymethylacrylamide and the like. These can be used alone or in combination of two or more. The amount of the monomer (c) used is in the range of 0.05 to 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight, based on the total of the monomers (a) to (c). When the amount of the monomer (c) used is small, the film-forming property of a coating film as a water-based paint and the pigment dispersion stability during the preparation of the paint tend to decrease, and as a result, the durability tends to decrease. The hot water whitening resistance and the hot water whitening resistance are reduced due to the high water resistance.

【0012】Tg値の測定は、示差走査熱量計(DS
C)などの熱分析装置を用いて測定することができる
が、例えば、2成分の例として、モノマー(1)及び
(2)について、それぞれのホモポリマーのガラス転移
点Tg1およびTg2が分かっている場合には、該モノ
マー(1)及び(2)の2成分からなる共重合体のガラ
ス転移点Tgは、次式に示すFOXの式(2成分の例で
ある)により計算値として求めることができる。 1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2(但し、W1+
W2=1) W1:モノマー(1)の重量分率 W2:モノマー(2)の重量分率 Tg1:モノマー(1)のホモポリマーのTg値(単
位:K) Tg2:モノマー(2)のホモポリマーのTg値(単
位:K) 本発明における実施例、比較例中のポリマーのTg値は
上記の式を多成分系に一般化した式により計算したもの
である。
The Tg value is measured by a differential scanning calorimeter (DS)
It can be measured using a thermal analyzer such as C). For example, as examples of the two components, the glass transition points Tg1 and Tg2 of the homopolymers of the monomers (1) and (2) are known. In this case, the glass transition point Tg of the copolymer composed of the two components of the monomers (1) and (2) can be obtained as a calculated value by the FOX formula (which is an example of the two components) shown in the following formula. it can. 1 / Tg = W1 / Tg1 + W2 / Tg2 (W1 +
W2 = 1) W1: weight fraction of monomer (1) W2: weight fraction of monomer (2) Tg1: Tg value of homopolymer of monomer (1) (unit: K) Tg2: homopolymer of monomer (2) Tg value (unit: K) The Tg values of the polymers in the examples and comparative examples in the present invention are calculated by generalizing the above equation to a multi-component system.

【0013】モノマー(a)、(b)、及び(c)から
なるとした場合の樹脂(p’)のFOX式により計算で
求められるガラス転移点Tg値は20℃〜80℃、好ま
しくは、30〜60℃の範囲が良い。分散用樹脂のTg
値が20℃より低いと水性塗料としての塗膜の耐水性、
耐温水性が低下する傾向にあり、Tg値が80℃より高
いと水性塗料としての塗膜の凍結融解密着性が低下す
る。
The glass transition point Tg of the resin (p ') calculated from the FOX formula when the monomer (a), (b) and (c) is composed of the monomers (a), (b) and (c) is from 20 ° C. to 80 ° C., preferably from 30 ° C. The range of -60 ° C is good. Tg of resin for dispersion
If the value is lower than 20 ° C., the water resistance of the coating film as a water-based paint,
Warm water resistance tends to decrease, and when the Tg value is higher than 80 ° C., the freeze-thaw adhesion of a coating film as an aqueous paint decreases.

【0014】水性樹脂分散液(l) 上記モノマー(a)、(b)及び(c)を、重合性官能
基を有する界面活性剤(e)の存在下、水系媒質中でラ
ジカル重合開始剤を用いて重合して樹脂(p)の分散体
を得るために乳化重合が使用される。乳化重合方法につ
いては特に制限はなく、水、乳化剤、開始剤の存在下で
ラジカル重合可能なモノマー(a)、(b)および
(c)の混合物を滴下するモノマー滴下法;モノマー
(a)、(b)および(c)の混合物を水、乳化剤の存
在下で乳化しそれを滴下しながら重合を行うプレエマル
ション法;水、乳化剤、開始剤、モノマー(a)、
(b)および(c)の混合物すべての存在下でラジカル
重合を行う一浴重合法が挙げられる。また、モノマー滴
下法、プレエマルション法については滴下量の1〜50
重量%、好ましくは1〜30重量%を重合開始前に添加
することもできる。安全性の面からは、モノマー滴下
法、プレエマルション法が好ましく、その中でもプレエ
マルション法が好ましい。
Aqueous resin dispersion (l) The above monomers (a), (b) and (c) are mixed with a radical polymerization initiator in an aqueous medium in the presence of a surfactant (e) having a polymerizable functional group. Emulsion polymerization is used to polymerize and obtain a dispersion of resin (p). The emulsion polymerization method is not particularly limited, and a monomer dropping method in which a mixture of radically polymerizable monomers (a), (b), and (c) is dropped in the presence of water, an emulsifier, and an initiator; A pre-emulsion method in which a mixture of (b) and (c) is emulsified in the presence of water and an emulsifier, and polymerization is performed while dropping the mixture; water, an emulsifier, an initiator, a monomer (a),
A one-bath polymerization method in which radical polymerization is performed in the presence of all of the mixture of (b) and (c) is included. For the monomer dropping method and the pre-emulsion method, the dropping amount is 1 to 50.
% By weight, preferably 1 to 30% by weight, can also be added before the start of the polymerization. From the viewpoint of safety, the monomer dropping method and the pre-emulsion method are preferable, and among them, the pre-emulsion method is preferable.

【0015】ラジカル重合可能な重合性官能基を有する
界面活性剤(e) 上記界面活性剤(e)としては、アニオン系、ノニオン
系界面活性剤が挙げられる。アニオン系界面活性剤とし
ては、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルの
硫酸エステル塩の分子中にラジカル重合性の不飽和二重
結合が導入された界面活性剤、具体的には、アクアロン
HS−10(第一工業製薬株式会社製)、アデカリアソ
ープSE−10N(旭電化工業株式会社製);スルホコ
ハク酸アルキルエステル塩の分子中にラジカル重合性の
不飽和二重結合が導入された界面活性剤、具体的には、
エレミノールJS2、エレミノールRN−30(三洋化
成工業株式会社製)、ラテムルS−180、ラテムルS
−180A(花王株式会社製)などが挙げられる。ま
た、ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレ
ンアルキルフェニルエーテルの分子中にラジカル重合性
の不飽和二重結合が導入された界面活性剤、アクアロン
RN−20、RN−50(以上、第一工業製薬株式会社
製)、アデカリアソープNE−20、NE−40(以
上、旭電化工業株式会社製)などが挙げられる。これら
は一種または二種類以上組み合わせて使用できる。
Surfactant having a polymerizable functional group capable of radical polymerization (e) Examples of the surfactant (e) include anionic and nonionic surfactants. As the anionic surfactant, a surfactant in which a radically polymerizable unsaturated double bond is introduced into the molecule of the sulfate salt of polyoxyethylene alkylphenyl ether, specifically, Aqualon HS-10 (No. Adecaria Soap SE-10N (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.); a surfactant having a radically polymerizable unsaturated double bond introduced into the molecule of an alkyl sulfosuccinate salt, specifically In general,
Eleminor JS2, Eleminor RN-30 (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.), Latemul S-180, Latemul S
-180A (manufactured by Kao Corporation). Examples of the nonionic surfactant include surfactants in which a radically polymerizable unsaturated double bond is introduced into the molecule of polyoxyethylene alkyl phenyl ether, Aqualon RN-20, RN-50 (above, first) Industrial Pharmaceutical Co., Ltd.), Adecaria Soap NE-20, NE-40 (all manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

【0016】ラジカル重合開始剤 本発明におけるラジカル重合開始剤としては、熱、また
は還元性物質などによってラジカル分解してモノマーへ
の付加重合を起こさせるもので水溶性、または油溶性の
過硫酸塩、過酸化物、アゾ化合物などが使用できる。好
ましくは水溶性ラジカル重合開始剤である。例えば、過
酸化水素、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸
アンモニウムなどの過硫酸塩;過酸化ベンゾイル、過酸
化ラウロイル、過酢酸、過コハク酸、ジ−t−ブチルパ
ーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ク
メンヒドロパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベン
ゾエートなどの有機過酸化物、2,2−アゾビスイソブ
チロニトリル、2,2−アゾビス(2−ジアミノプロパ
ン)ハイドロクロライド、4,4−アゾビス−(4−シ
アノバレリン酸)、2,2−アゾビス−(4−メトキシ
−2,4−ジメチルバレロニトリル)などのアゾ系化合
物が挙げられるが、特に限定されるものではない。これ
らの重合開始剤は、1種類のみを用いてもよく、また、
2種類以上を併用してもよい。モノマー(a)〜(c)
に対する重合開始剤の使用量は特に限定されるものでは
ない。なお、重合速度の促進、低温での重合を望む時に
は、重亜硫酸ナトリウム、塩化第一鉄、アスコルビン酸
塩、ロンガリット、次亜リン酸ナトリウム・1水和物な
どの次亜リン酸塩などの還元剤を重合開始剤と組み合わ
せて使用することもできる。また、分子量の調節のた
め、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、チ
オグリコール酸2−エチルヘキシルなどの連鎖移動剤を
添加することも可能である。
Radical Polymerization Initiator The radical polymerization initiator in the present invention, which is capable of undergoing radical decomposition by heat or a reducing substance to cause addition polymerization to a monomer, is a water-soluble or oil-soluble persulfate, Peroxides, azo compounds and the like can be used. Preferred are water-soluble radical polymerization initiators. For example, persulfates such as hydrogen peroxide, potassium persulfate, sodium persulfate, and ammonium persulfate; benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, peracetic acid, persuccinic acid, di-t-butyl peroxide, t-butyl hydroperoxide Organic peroxides such as oxide, cumene hydroperoxide, t-butylperoxybenzoate, 2,2-azobisisobutyronitrile, 2,2-azobis (2-diaminopropane) hydrochloride, 4,4-azobis Examples include azo compounds such as-(4-cyanovaleric acid) and 2,2-azobis- (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), but are not particularly limited. These polymerization initiators may be used alone, and
Two or more types may be used in combination. Monomers (a) to (c)
The amount of the polymerization initiator to be used is not particularly limited. In addition, when it is desired to accelerate the polymerization rate and polymerize at a low temperature, it is necessary to reduce sodium hyposulfite, ferrous chloride, ascorbate, Rongalit, sodium hypophosphite monohydrate and other hypophosphites. The agent can be used in combination with a polymerization initiator. In order to control the molecular weight, a chain transfer agent such as octyl mercaptan, dodecyl mercaptan, and 2-ethylhexyl thioglycolate can be added.

【0017】水性樹脂分散液(l)中に分散された樹脂
(p)の粒子径は50〜250nm、好ましくは80〜
150nmの範囲が良い。粒子径が50nmより小さい
と得られる分散樹脂の安定性が悪くなる。また、粒子径
が250nmより大きいと、基材への濡れ浸透性が低下
するため、水性塗料としての塗膜の凍結融解密着性が低
下する傾向がある。また、水性樹脂分散液(l)には、
水性塗料などに添加される成分、例えば、界面活性剤、
増粘剤、消泡剤、染料、防腐剤などを添加してもよい。
The particle size of the resin (p) dispersed in the aqueous resin dispersion (l) is 50 to 250 nm, preferably 80 to 250 nm.
A range of 150 nm is good. If the particle diameter is smaller than 50 nm, the stability of the obtained dispersion resin will be poor. On the other hand, when the particle diameter is larger than 250 nm, the wet-penetrability to the base material is reduced, so that the freeze-thaw adhesion of a coating film as an aqueous coating material tends to be reduced. Further, the aqueous resin dispersion (l) includes:
Ingredients added to the water-based paint and the like, for example, a surfactant,
Thickeners, defoamers, dyes, preservatives and the like may be added.

【0018】顔料分散液(k) 本発明に係る顔料分散液(k)は、例えば水、好ましく
は脱イオン水を媒体として、顔料(g)を分散して得ら
れる。この際、必要に応じて、消泡剤、アンモニア水
や、シリカ粉等を添加することができる。 顔料(g) 顔料(g)としては、無機系ではマイカ、タルク、カオ
リン、炭酸カルシウム、無水珪酸、酸化アルミニウム、
硫酸バリウム等の体質顔料;ベンガラ、黄酸化鉄、黒酸
化鉄、酸化クロム、群青、紺青、カーボンブラック等の
着色顔料;二酸化チタン、酸化亜鉛等の白色顔料;雲母
チタン、魚燐箔、オキシ塩化ビスマス等のパール系顔
料;窒化ほう素、ホトクロミック顔料、合成フッ素金雲
母、微粒子複合粉体等の特殊機能性顔料等があり、有機
系では有機合成色素としての染料、レーキ、有機顔料等
がある。これらは、単独で又は二種以上使用できる。顔
料(g)の分散方法としては、公知のスラリー化法によ
り行なうことができる。分散装置としては、ホモミキサ
ー、ディスパー、サンドミル、ボールミル、ロールミ
ル、ニーダーなどが使用できる。又、必要に応じて公知
の分散助剤(界面活性剤、増粘剤等)、凍結防止剤、防
腐剤、防カビ剤等を加えてもよい。
Pigment Dispersion (k) The pigment dispersion (k) according to the present invention is obtained by dispersing the pigment (g) in, for example, water, preferably deionized water. At this time, an antifoaming agent, aqueous ammonia, silica powder, or the like can be added as necessary. Pigment (g) As the pigment (g), for the inorganic type, mica, talc, kaolin, calcium carbonate, anhydrous silicic acid, aluminum oxide,
Extenders such as barium sulfate; coloring pigments such as red iron oxide, black iron oxide, black iron oxide, chromium oxide, ultramarine, navy blue and carbon black; white pigments such as titanium dioxide and zinc oxide; titanium mica, fish phosphor foil, and oxychloride Pearl pigments such as bismuth; special functional pigments such as boron nitride, photochromic pigments, synthetic fluorophlogopite, fine-grained composite powder, etc. Dyes, lakes, organic pigments, etc. as organic synthetic pigments in organic systems is there. These can be used alone or in combination of two or more. The pigment (g) can be dispersed by a known slurrying method. As the dispersing device, a homomixer, a disper, a sand mill, a ball mill, a roll mill, a kneader and the like can be used. If necessary, known dispersing agents (surfactants, thickeners, etc.), antifreezing agents, preservatives, antifungal agents and the like may be added.

【0019】無機建材用水性塗料組成物(m) 無機建材用水性塗料組成物(m)は前記水性樹脂分散液
(l)と上記顔料分散液(k)を混合することによって
得られる。無機建材用水性塗料組成物(m)から得られ
る塗膜の性能は、後述する試験方法に従う評価で、促進
耐候性による光沢保持率が80%以上、凍結融解密着性
が4点以上、耐温水白化性が4点以上、耐熱水白化性が
4点以上である。
Aqueous coating composition for inorganic building materials (m) The aqueous coating composition for inorganic building materials (m) is obtained by mixing the aqueous resin dispersion (l) and the pigment dispersion (k). The performance of the coating film obtained from the aqueous coating composition (m) for inorganic building materials was evaluated according to the test method described later, and the gloss retention by accelerated weather resistance was 80% or more, the freeze-thaw adhesion was 4 points or more, and hot water resistance. Whitening property is 4 points or more, and hot water whitening property is 4 points or more.

【0020】[0020]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、実施例、比較例中の部および%は重量表示である。
また、Tg値は樹脂(p’)についてFOX式により計
算で求められた値である。粒子径は光散乱により求めた
体積平均の粒子径である。
EXAMPLES The present invention will now be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the Examples and Comparative Examples, parts and% are by weight.
The Tg value is a value obtained by calculating the FOX formula for the resin (p ′). The particle diameter is a volume average particle diameter determined by light scattering.

【0021】〔水性樹脂分散体の合成〕 (実施例A−1)第一段階として、脱イオン水15.2
部、界面活性剤(エレミノールJS−2:三洋化成社
製)1.8部、メタクリル酸メチル24.5部、メタク
リル酸シクロヘキシル15.0部、アクリル酸ブチル
9.3部、アクリル酸0.7部、エチレングリコール−
プロピレングリコールブロック共重合体を含有するα,
β−エチレン性不飽和モノマー(a)としてブレンマー
70PEP−350Bを0.5部を混合し、均一なモノ
マーエマルションを得た。次に、第二段階として、撹拌
機、還流冷却器、滴下ろ斗、温度計を備えた2リットル
の4つ口フラスコに脱イオン水32.1部、エレミノー
ルJS−2を0.2部、第一段階で得たモノマー混合溶
液の一部を仕込んで窒素ガス気流下に80℃まで加熱
し、ここへ重合開始剤を添加し、残りのモノマー混合溶
液を2時間かけて滴下した。このときの重合温度は79
〜81℃の範囲を維持し、滴下終了後の同温度範囲に2
時間維持したあと、室温まで冷却し、25%アンモニア
水0.4部で中和後、200メッシュのろ布でろ過し
た。ろ過された凝集物の乾燥重量は全単量体に対して
0.002%と非常に僅かであった。得られた水性エマ
ルジョンの不揮発分は50%、平均粒子径は120n
m、Tg値は49℃であった。
[Synthesis of Aqueous Resin Dispersion] (Example A-1) As a first step, 15.2 deionized water was used.
Parts, surfactant (Eleminol JS-2: manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) 1.8 parts, methyl methacrylate 24.5 parts, cyclohexyl methacrylate 15.0 parts, butyl acrylate 9.3 parts, acrylic acid 0.7 Part, ethylene glycol-
Α, containing a propylene glycol block copolymer
0.5 part of Blenmer 70PEP-350B was mixed as the β-ethylenically unsaturated monomer (a) to obtain a uniform monomer emulsion. Next, as a second step, 32.1 parts of deionized water and 0.2 parts of Eleminor JS-2 were placed in a 2-liter four-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping funnel, and a thermometer. A part of the monomer mixed solution obtained in the first step was charged and heated to 80 ° C. under a nitrogen gas stream, a polymerization initiator was added thereto, and the remaining monomer mixed solution was added dropwise over 2 hours. The polymerization temperature at this time is 79
~ 81 ° C, and maintained at the same temperature after dropping.
After maintaining for a period of time, the mixture was cooled to room temperature, neutralized with 0.4 part of 25% aqueous ammonia, and filtered with a 200-mesh filter cloth. The dry weight of the filtered agglomerate was very low, 0.002% of the total monomer. The obtained aqueous emulsion has a nonvolatile content of 50% and an average particle size of 120 n.
The m and Tg values were 49 ° C.

【0022】(実施例A−2)ブレンマー70PEP−
350BをブレンマーAEPへ変更した以外は、実施例
A−1と同様の操作で行った。ろ過された凝集物の乾燥
重量は全単量体に対して0.001%と非常に僅かであ
った。得られた水性エマルジョンの不揮発分は50%、
平均粒子径は125nm、Tg値は46℃であった。
(Example A-2) Blemmer 70 PEP-
The same operation as in Example A-1 was performed except that 350B was changed to Blemmer AEP. The dry weight of the filtered agglomerates was very low, 0.001% of the total monomer. The nonvolatile content of the obtained aqueous emulsion is 50%,
The average particle size was 125 nm, and the Tg value was 46 ° C.

【0023】(実施例A−3)メタクリル酸メチルを2
9.5部、アクリル酸ブチルを4.3部とした以外は、
実施例A−1と同様の操作で行った。ろ過された凝集物
の乾燥重量は全単量体に対して0.002%と非常に僅
かであった。得られた水性エマルジョンの不揮発分は5
0%、平均粒子径は110nm、Tg値は68℃であっ
た。
Example A-3 Methyl methacrylate was converted to 2
Except that 9.5 parts and 4.3 parts of butyl acrylate were used,
It carried out by the same operation as Example A-1. The dry weight of the filtered agglomerate was very low, 0.002% of the total monomer. The resulting aqueous emulsion had a nonvolatile content of 5
0%, the average particle diameter was 110 nm, and the Tg value was 68 ° C.

【0024】(実施例A−4)アクリル酸ブチルをアク
リル酸2−エチルヘキシルとした以外は、実施例A−1
と同様の操作で行った。ろ過された凝集物の乾燥重量は
全単量体に対して0.002%と非常に僅かであった。
得られた水性エマルジョンの不揮発分は50%、平均粒
子径は100nm、Tg値は41℃であった。
Example A-4 Example A-1 except that butyl acrylate was changed to 2-ethylhexyl acrylate.
The same operation was performed. The dry weight of the filtered agglomerate was very low, 0.002% of the total monomer.
The obtained aqueous emulsion had a nonvolatile content of 50%, an average particle diameter of 100 nm, and a Tg value of 41 ° C.

【0025】(実施例A−5)第二段階で4つ口フラス
コに仕込むエレミノールJS−2を0.4部とした以外
は、実施例A−1と同様の操作で行った。ろ過された凝
集物の乾燥重量は全単量体に対して0.008%と僅か
であった。得られた水性エマルジョンの不揮発分は50
%、平均粒子径は80nm、Tg値は41℃であった。
(Example A-5) The same operation as in Example A-1 was carried out except that in the second stage, 0.4 part of Eleminor JS-2 charged in the four-necked flask was used. The dry weight of the filtered agglomerate was as low as 0.008% based on all monomers. The non-volatile content of the obtained aqueous emulsion is 50
%, The average particle diameter was 80 nm, and the Tg value was 41 ° C.

【0026】(比較例A−1)実施例A−1で使用して
いるブレンマー70PEP−350Bを使用しない以外
は、実施例A−1と同様の操作で行った。ろ過された凝
集物の乾燥重量は全単量体に対して0.002%と非常
に僅かであった。得られた水性エマルジョンの不揮発分
は50%、平均粒子径は120nm、Tg値は49℃で
あった。
(Comparative Example A-1) The same operation as in Example A-1 was carried out except that Blemmer 70 PEP-350B used in Example A-1 was not used. The dry weight of the filtered agglomerate was very low, 0.002% of the total monomer. The obtained aqueous emulsion had a nonvolatile content of 50%, an average particle size of 120 nm, and a Tg value of 49 ° C.

【0027】(比較例A−2)メタクリル酸メチルを1
2.0部、アクリル酸ブチルを21.8部とした以外
は、実施例A−1と同様の操作で行った。ろ過された凝
集物の乾燥重量は全単量体に対して0.002%と非常
に僅かであった。得られた水性エマルジョンの不揮発分
は50%、平均粒子径は120nm、Tg値は4℃であ
った。
(Comparative Example A-2) Methyl methacrylate was replaced with 1
The same operation as in Example A-1 was carried out except that 2.0 parts and butyl acrylate were changed to 21.8 parts. The dry weight of the filtered agglomerate was very low, 0.002% of the total monomer. The obtained aqueous emulsion had a nonvolatile content of 50%, an average particle diameter of 120 nm, and a Tg value of 4 ° C.

【0028】(比較例A−3)メタクリル酸メチルを3
3.0部、アクリル酸ブチルを0.8部とした以外は、
実施例A−1と同様の操作で行った。ろ過された凝集物
の乾燥重量は全単量体に対して0.002%と非常に僅
かであった。得られた水性エマルジョンの不揮発分は5
0%、平均粒子径は160nm、Tg値は85℃であっ
た。
(Comparative Example A-3) Methyl methacrylate was added to 3
3.0 parts, except that butyl acrylate was 0.8 parts,
It carried out by the same operation as Example A-1. The dry weight of the filtered agglomerate was very low, 0.002% of the total monomer. The resulting aqueous emulsion had a nonvolatile content of 5
0%, the average particle diameter was 160 nm, and the Tg value was 85 ° C.

【0029】(比較例A−4)第二段階で4つ口フラス
コに仕込むエレミノールJS−2を1.2部とした以外
は、実施例A−1と同様の操作で行った。この場合、安
定なエマルションは得られなかった。
(Comparative Example A-4) The same operation as in Example A-1 was performed except that 1.2 parts of Eleminor JS-2 charged in the four-necked flask in the second stage was used. In this case, a stable emulsion was not obtained.

【0030】(比較例A−5)第一段階で使用するエレ
ミノールJS−2を0.9部、第二段階で4つ口フラス
コに仕込むエレミノールJS−2を0部とした以外は、
実施例A−1と同様の操作で行った。ろ過された凝集物
の乾燥重量は全単量体に対して0.005%と僅かであ
った。得られた水性エマルジョンの不揮発分は50%、
平均粒子径は290nm、Tg値は41℃であった。上
記、実施例A−1〜A−5、比較例A−1〜A−5の合
成における組成、性状については、表1に示す。
(Comparative Example A-5) Except that 0.9 parts of Eleminol JS-2 used in the first stage and 0 parts of Eleminol JS-2 charged in a four-necked flask in the second stage were used.
It carried out by the same operation as Example A-1. The dry weight of the filtered agglomerate was as low as 0.005% based on all monomers. The nonvolatile content of the obtained aqueous emulsion is 50%,
The average particle size was 290 nm, and the Tg value was 41 ° C. Table 1 shows the composition and properties of the above Examples A-1 to A-5 and Comparative Examples A-1 to A-5 in the synthesis.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】次に、本発明における水性塗料組成物の配
合例を具体的に説明する。 〔水性塗料組成物の調製〕 (実施例1−1〜1−5、比較例1−1〜1−5)水性
塗料の調製は、第1工程として、直径10cm、高さ1
5cmのステンレス製ビーカーに脱イオン水:30g、
消泡剤としてSNデフォーマー485(サンノプコ社
製):0.3g、25%アンモニア水:0.3gとノプ
コスパース44C(サンノプコ社製):3.6gとを入
れ、直径5cmの攪拌翼を備えたディスパーを用いて1
000rpmで攪拌しながら無機顔料としてブラック3
90H(戸田工業社製、黒色酸化鉄系顔料)58g、シ
リカ粉、サイリシア350:7.8g(富士シリシア化
学社製)を添加した。添加後、攪拌翼の回転数を400
0rpmで30分間攪拌することにより顔料分散液を得
た。次に、第2工程として、直径10cm、高さ15c
mのステンレス製ビーカーに第1工程で得られた顔料分
散液79gを仕込み、直径5cmの攪拌翼を備えたディ
スパーを用いて700rpmで攪拌しながら実施例A−
1〜A−5、比較例A−1〜A−5を205g、ブチル
セロソルブ6g、テキサノール3g、脱イオン水23g
の混合物を仕込み、10分間攪拌したあと増粘剤として
2%ヒドロキシエチルセルロース水溶液25g、脱イオ
ン水8gを配合し、さらに1時間攪拌を行い、得られた
塗料を1日、室温で静置後、各種試験用塗料として使用
した。その配合組成を表2示す。
Next, a specific example of the composition of the aqueous coating composition of the present invention will be described. [Preparation of water-based paint composition] (Examples 1-1 to 1-5, Comparative Examples 1-1 to 1-5) Preparation of a water-based paint was carried out as a first step, with a diameter of 10 cm and height of 1
Deionized water: 30 g in a 5 cm stainless steel beaker,
0.3 g of SN Deformer 485 (manufactured by San Nopco), 0.3 g of 25% ammonia water and 3.6 g of Nopcospar 44C (manufactured by San Nopco) are added as defoaming agents, and a disper equipped with a stirring blade having a diameter of 5 cm. 1 using
Black 3 as an inorganic pigment while stirring at 000 rpm.
58 g of 90H (manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd., black iron oxide pigment), silica powder, and 7.8 g of Sylysia 350 (manufactured by Fuji Silysia Chemical Ltd.) were added. After the addition, the rotation speed of the stirring blade is set to 400.
The mixture was stirred at 0 rpm for 30 minutes to obtain a pigment dispersion. Next, as a second step, a diameter of 10 cm and a height of 15 c
m-a stainless steel beaker was charged with 79 g of the pigment dispersion obtained in the first step, and stirred at 700 rpm using a disper equipped with a stirring blade having a diameter of 5 cm.
1 to A-5, 205 g of Comparative Examples A-1 to A-5, 6 g of butyl cellosolve, 3 g of Texanol, 23 g of deionized water
After stirring for 10 minutes, 25 g of a 2% aqueous solution of hydroxyethylcellulose and 8 g of deionized water were added as a thickener, and the mixture was further stirred for 1 hour. The obtained paint was allowed to stand at room temperature for 1 day. It was used as a paint for various tests. Table 2 shows the composition.

【0033】以上のようにして得られた塗料組成物につ
いて以下の方法により、テストピースを作成し、塗膜の
耐候性、耐温水白化性、耐熱水白化性および基材への凍
結融解密着性試験を行った。結果を表2示す。
A test piece was prepared from the coating composition obtained as described above by the following method, and the weather resistance, hot water whitening resistance, hot water whitening resistance and freeze-thaw adhesion to the substrate of the coating film were prepared. The test was performed. Table 2 shows the results.

【0034】(テストピースの作成)スレート基材に、
脱イオン水で10%希釈した塗料サンプルをスプレー塗
装し120℃/3分間乾燥を行なったあと、20℃、相
対湿度65%の条件で7日間養生を行い目的とするテス
トピースを得た。スレート板としてはJISのフレキシ
ブルボードを使用し、塗料サンプルの塗布量を150g
/m2とした。 (塗膜の試験方法) 1.促進耐候性 上記テストピースを用いて、スーパーUVテスターによ
り、2000時間の促進試験を行い塗膜の色差(Δ
E)、光沢保持率(%)を測定した。 2.初期密着性試験(JIS K5400) 上記テストピースを用いて、JIS K5400に規定
される碁盤目試験を実施した。判定基準はJIS K5
400に準じ、10点満点で評価する。 3.凍結融解密着性試験 上記テストピースを用いてASTM−C666Aに従
い、10℃の水中浸漬2.5時間、−20℃の水中凍結
2.5時間を1サイクルとして200サイクル繰り返し
試験を行ったあとの皮膜の状態を目視判定する。判定基
準は以下のとおりである。 5点:変化なし 4点:わずかに皮膜の浮き、膨れが認められる 3点:皮膜の浮き、膨れが認められる 2点:皮膜の剥離が認められる 1点:全面に塗膜の剥離が認められる 4.耐温水性試験方法 前記テストピースを50℃の脱イオン水に20日間浸漬
した後、水から取り出し冷水で急冷し、皮膜の白化の程
度を目視判定する。判定基準は以下のとおりである。 5点:変化なし、膨れ、剥がれなし 4点:わずかにうすく白化が認められが、膨れ、剥がれ
なし 3点:わずかに白化が認められ、一部において膨れ、剥
がれが認められる 2点:白化が認められ、一部において膨れ、剥がれが認
められる 1点:全面に白化しており、膨れ、剥がれあり 5.耐熱水性試験方法 前記テストピースを90℃の脱イオン水に2時間浸漬し
た後、取り出して冷水で急冷し、皮膜の白化の程度を目
視判定する。判定基準は以下のとうりである。 5点:変化なし、膨れ、剥がれなし 4点:わずかにうすく白化が認められるが、膨れ、剥が
れなし 3点:わずかに白化が認められ、一部において膨れ、剥
がれが認められる 2点:白化が認められ、一部において膨れ、剥がれが認
められる 1点:全面に白化しており、膨れ、剥がれあり
(Preparation of test piece)
A paint sample diluted 10% with deionized water was spray-coated, dried at 120 ° C. for 3 minutes, and then cured for 7 days at 20 ° C. and 65% relative humidity to obtain a target test piece. Use a JIS flexible board as the slate board, and apply 150 g of paint sample.
/ M 2 . (Test method for coating film) Accelerated weather resistance Using the above test piece, an accelerated test was performed for 2,000 hours by a super UV tester, and the color difference (Δ
E) and gloss retention (%) were measured. 2. Initial adhesion test (JIS K5400) Using the above-described test piece, a grid test specified in JIS K5400 was performed. Judgment standard is JIS K5
It is rated on a scale of 10 out of 10 according to 400. 3. Freeze-thaw adhesion test According to ASTM-C666A using the test piece described above, the film was subjected to a 200-cycle repetition test in which 2.5 hours of immersion in water at 10 ° C and 2.5 hours of freezing in water at -20 ° C were used as one cycle. Is visually determined. The criteria are as follows. 5 points: No change 4 points: Slight floating and swelling of the film are observed 3 points: Floating and swelling of the film are observed 2 points: Peeling of the film is observed 1 point: Peeling of the coating film is observed over the entire surface 4. Warm water resistance test method The test piece is immersed in deionized water at 50 ° C for 20 days, taken out of the water, quenched with cold water, and the degree of whitening of the film is visually determined. The criteria are as follows. 5 points: No change, no swelling, no peeling 4 points: Slightly whitened, but no swelling, no peeling 3 points: Slightly whitened, partially swelled, peeled 2 points: Whitened 4. Observed, swelling and peeling were observed in one part. 1 point: The entire surface was whitened, and swelling and peeling were observed. Hot water resistance test method The test piece is immersed in deionized water at 90 ° C for 2 hours, taken out and quenched with cold water, and the degree of whitening of the film is visually determined. The criteria are as follows. 5 points: No change, no swelling, no peeling 4 points: Slightly whitened, but no swelling, no peeling 3 points: Slightly whitened, partially swelled, peeled 2 points: Whitened Recognized, partly swollen and peeled off One point: The entire surface is whitened, and swollen and peeled off

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明による樹脂分散体を用いた水性塗
料組成物では、耐候性、凍結融解密着性、耐温水白化
性、耐熱水白化性に優れた塗膜を得ることができる。さ
らに、通常の製造装置、製造条件などで工業的容易にか
つ安価に製造できる。
According to the aqueous coating composition using the resin dispersion of the present invention, a coating film excellent in weather resistance, freeze-thaw adhesion, hot water whitening resistance and hot water whitening resistance can be obtained. Furthermore, it can be manufactured industrially easily and inexpensively with ordinary manufacturing equipment and manufacturing conditions.

───────────────────────────────────────────────────── 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 125/02 C09D 125/02 133/04 133/04 139/04 139/04 Fターム(参考) 4J011 AA05 BA03 DA01 KA06 KA14 KB08 KB14 KB29 4J027 AC01 AC02 AC06 BA02 BA05 BA06 BA07 BA08 BA09 BA10 BA12 BA13 BA15 CB02 CB03 CB09 CC02 CD08 4J038 CC021 CC071 CG141 CH031 CH041 CH071 CH121 CH171 CH191 CJ251 CK031 CK041 GA03 GA07 GA09 HA026 HA156 HA216 HA376 HA446 HA526 HA536 HA546 KA08 MA08 MA10 MA13 MA14 NA03 NA04 NA12 PB05 PC01 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // C09D 125/02 C09D 125/02 133/04 133/04 139/04 139/04 F-term (Reference) 4J011 AA05 BA03 DA01 KA06 KA14 KB08 KB14 KB29 4J027 AC01 AC02 AC06 BA02 BA05 BA06 BA07 BA08 BA09 BA10 BA12 BA13 BA15 CB02 CB03 CB09 CC02 CD08 4J038 CC021 CC071 CG141 CH031 CH041 CH071 CH121 GA171 CK01 HA031 HA536 HA546 KA08 MA08 MA10 MA13 MA14 NA03 NA04 NA12 PB05 PC01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記式(i)で示される、ポリエチレン
グリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合
体を含有するα,β−エチレン性不飽和モノマー(a)
0.01〜5重量%、α,β−エチレン性不飽和モノマ
ー(b)85〜99.94重量%、及びモノマー(a)
以外の親水性α,β−エチレン性不飽和モノマー(c)
0.05〜10重量%(但し、(a)〜(c)の合計は
100重量%である。)を、ラジカル重合可能な重合性
官能基を有する界面活性剤(e)の存在下、水系媒質中
でラジカル重合開始剤を用いて、乳化共重合させて得ら
れる樹脂(p)の水性分散液であり、モノマー(a)、
(b)、及び(c)からなるとした場合の樹脂(p’)
のFOX式により計算で求められるガラス転移点Tg値
が20〜80℃であり、樹脂(p)が粒子径50〜25
0nmに分散されてなる水性樹脂分散液。 【化1】 (式中、Rは水素原子又はメチル基を、mとnは1〜20
の整数を表す。)
An α, β-ethylenically unsaturated monomer (a) containing a polyethylene glycol-polypropylene glycol block copolymer represented by the following formula (i):
0.01 to 5% by weight, α, β-ethylenically unsaturated monomer (b) 85 to 99.94% by weight, and monomer (a)
Other hydrophilic α, β-ethylenically unsaturated monomers (c)
0.05 to 10% by weight (provided that the total of (a) to (c) is 100% by weight) in the presence of a surfactant (e) having a radically polymerizable functional group, An aqueous dispersion of a resin (p) obtained by emulsion copolymerization using a radical polymerization initiator in a medium, comprising a monomer (a),
(B) and resin (p ') assuming that it consists of (c)
Has a glass transition point Tg value of 20 to 80 ° C. calculated by the FOX formula, and the resin (p) has a particle size of 50 to 25.
Aqueous resin dispersion dispersed at 0 nm. Embedded image (Wherein, R is a hydrogen atom or a methyl group, and m and n are 1 to 20)
Represents an integer. )
【請求項2】 請求項1記載の水性樹脂分散液と顔料分
散液とを混合してなる無機建材用水性塗料組成物。
2. An aqueous coating composition for an inorganic building material, comprising a mixture of the aqueous resin dispersion according to claim 1 and a pigment dispersion.
【請求項3】 無機建材用水性塗料組成物から得られる
塗膜の性能が、所定の試験方法に従う評価で、促進耐候
性による光沢保持率が80%以上、凍結融解密着性が4
点以上、耐温水白化性が4点以上、耐熱水白化性が4点
以上であることを特徴とする請求項2に記載の無機建材
用水性塗料組成物。
3. The performance of a coating film obtained from the aqueous coating composition for an inorganic building material is evaluated according to a predetermined test method, and the gloss retention by accelerated weather resistance is 80% or more, and the freeze-thaw adhesion is 4%.
3. The aqueous coating composition for inorganic building materials according to claim 2, wherein the hot water whitening resistance is 4 or more, and the hot water whitening resistance is 4 or more.
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