JP2002201406A - 塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 密着性、耐水性、防錆性に優れた塗料組成物
を提供する。 【解決手段】 カルボキシル基、スルホン酸基などの酸
性官能基を有し、末端にエチレン性不飽和結合を有する
マクロモノマーの存在下、水性媒体中でビニル単量体
（うち１〜３０質量％がリン原子を有するビニル単量
体）を乳化重合させて得られる水性樹脂分散体を含有す
る塗料組成物。また水性樹脂分散体の固形分当りのマク
ロモノマー使用量が０．５〜５０質量％であり、さらに
固形分中の酸性官能基０．０１〜５ｍｅｑ／ｇである塗
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、密着性、耐水性、
防錆性に優れる水性の塗料組成物に関するものである。
特に防錆塗料の機能を果たす金属基材用塗料として有用
な塗料組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビニル重合体を主成分とする水性塗料と
しては、通常の乳化剤を使用した乳化重合により得られ
るビニル重合体を主成分とする塗料が知られているが、
このような塗料は、金属基材に塗布して得られる被膜が
密着性、耐水性、防錆性の不充分なものとなる場合があ
り、使用が制限される。ビニル重合体からなる高分子量
保護コロイドの存在下、水性媒体中でビニル単量体を乳
化重合させて得られる水性樹脂分散体を含有する水性塗
料も知られている（特開２０００−２６７８８号公
報）。しかし、金属基材に塗布して得られる被膜が耐水
性、防錆性の不充分なものとなる場合があり、使用が制
限される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、密着性、耐
水性、防錆性に優れた塗料組成物、特に防錆塗料の機能
を果たす金属基材用塗料として有用な塗料組成物を提供
しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明の塗料組成物は、酸性官能基
を有し、末端にエチレン性不飽和結合を有するマクロモ
ノマーの存在下、水性媒体中でビニル単量体を乳化重合
させて得られる水性樹脂分散体を含有するものである。

【０００５】請求項２に記載の発明の塗料組成物は、請
求項１に記載の発明において、水性樹脂分散体の固形分
１００質量部当りのマクロモノマーの使用量が０．５〜
５０質量部であるものである。

【０００６】請求項３に記載の発明の塗料組成物は、請
求項１または２に記載の発明において、水性樹脂分散体
の固形分の酸性官能基濃度が０．０１〜５ｍｅｑ／ｇで
あるものである。請求項４に記載の発明の塗料組成物
は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、ビ
ニル単量体のうちの１〜３０質量％がリン原子を有する
ものであるというものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
詳細に説明する。本明細書において「（メタ）アクリ
ル」とは「アクリルまたはメタクリル」を意味する。ま
た、「ｍｅｑ／ｇ」とは「１ｇ当りに含まれるミリグラ
ム当量数」を意味する。固形分とは、１５０℃の熱風乾
燥機にて３０分間揮発成分を除去した後に残る成分のこ
とを意味する。本発明の塗料組成物は、酸性官能基を有
し末端にエチレン性不飽和結合を有するマクロモノマー
（以下、単にマクロモノマーともいう。）の存在下、水
性媒体中でビニル単量体を乳化重合させて得られる水性
樹脂分散体を含有するものである。

【０００８】マクロモノマーは、ビニル単量体を乳化重
合させるときに乳化剤としてはたらくとともに、ビニル
単量体と共重合されて水性樹脂分散体を形成し、これを
含有する塗料を塗布して得られる被膜に優れた密着性、
耐水性、防錆性を付与するものである。

【０００９】マクロモノマーは末端にエチレン性不飽和
結合を有する重合体である。末端にエチレン性不飽和結
合を有するマクロモノマーは公知の方法により製造する
ことができる（特開平１１−１８１０２１号公報、国際
公開特許公報ＷＯ９９／０７７５５）。

【００１０】本発明で使用されるマクロモノマーは、酸
性官能基を有するものである。マクロモノマーの好まし
い酸性官能基濃度すなわち酸価は０．５〜１０ｍｅｑ／
ｇであり、より好ましい酸価は１〜８ｍｅｑ／ｇであ
り、さらに好ましい酸価は１．５〜７ｍｅｑ／ｇであ
る。酸価が小さすぎても大きすぎてもビニル単量体を乳
化重合させるときの安定性が損なわれる。

【００１１】マクロモノマーは、例えば国際公開特許公
報ＷＯ９９／０７７５５に記載の方法を使用する場合
は、酸性官能基を有する単量体とその他の単量体を共重
合させることにより製造することができる。

【００１２】酸性官能基を有する単量体としては、カル
ボキシル基含有単量体、スルホン酸基含有単量体などが
挙げられる。本発明において、カルボキシル基含有単量
体とは、酸無水物基のように加水分解などによりカルボ
キシル基に転化される官能基を有する単量体も包含す
る。カルボキシル基含有単量体の具体例としては、アク
リル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ビニル酢酸、アク
リロキシプロピオン酸等の不飽和一塩基酸、マレイン
酸、フマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン
酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の不飽和二塩基酸、
マレイン酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物等の不
飽和酸無水物が挙げられる。スルホン酸基含有単量体の
具体例としては、アリルスルホン酸、スチレンスルホン
酸、ビニルスルホン酸、アリルホスホン酸、ビニルホス
ホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスル
ホン酸などが挙げられる。塗料を塗布して得られる被膜
が特に耐水性の優れたものとなるために、カルボキシル
基含有単量体が好ましく、なかでもアクリル酸はマクロ
モノマーの末端にエチレン性不飽和結合を効率的に導入
しやすいためおよび他の各種単量体と共重合反応を起こ
しやすいので特に好ましい。

【００１３】その他の単量体としては疎水性単量体およ
び酸性官能基を有しない親水性単量体が使用できる。疎
水性単量体とは、２０℃における水への溶解度が２重量
％以下の単量体を意味し、例えば、メタクリル酸メチ
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２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキ
シル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリ
ル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸イソボルニル、及
び、（メタ）アクリル酸パーフルオロアルキル等の炭素
数が１〜２２のアルキル基を有するメタアクリル酸エス
テル及び、炭素数が２〜２２のアクリル酸エステル、プ
ロピオン酸ビニル、及びスチレンが挙げられる。高い重
合度のマクロモノマーが得られるので、アクリル酸エス
テル類が好ましい。

【００１４】酸性官能基を有しない親水性単量体として
は、アクリル酸メチル、（メタ）アクリルアミド、（メ
タ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸
ヒドロキシプロピル、酢酸ビニルが挙げられる。親水性
単量体とは、２０℃における水への溶解度が２重量％よ
り大きい単量体を意味する。

【００１５】これらの単量体の使用割合はマクロモノマ
ーの酸価が上記の好ましい範囲となるように決めること
が望ましいが、酸性官能基を有する単量体、疎水性単量
体および酸性官能基を有しない親水性単量体の割合がそ
れぞれ１０〜７５質量％、２５〜９０質量％および０〜
４０質量％であることが好ましく、１５〜６０質量％、
４０〜８５質量％および０〜２０質量％であることがよ
り好ましい。

【００１６】マクロモノマーが特開平１１−１８１０２
１号公報に記載の方法で製造されるものである場合は、
酸性官能基を有する単量体は使用されないが、酸変性に
より酸性官能基を導入された単量体単位、疎水性単量体
単位および酸性官能基を有しない単量体単位の割合がそ
れぞれ１０〜７５質量％、２５〜９０質量％および０〜
４０質量％であることが好ましく、１５〜６０質量％、
４０〜８５質量％および０〜２０質量％であることがよ
り好ましい。

【００１７】乳化重合されるビニル単量体としては、一
般的に乳化重合に供されるビニル単量体が使用され得
る。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ｎ−プロピル、（メ
タ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−
ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（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ｎ−オクチル、（メタ）アクリル酸イソオクチ
ル、（メタ）アクリル酸ｎ−ノニル、（メタ）アクリル
酸イソノニル、（メタ）アクリル酸デシル等の（メタ）
アクリル酸アルキル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエ
チル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル、（メ
タ）アクリル酸ヒドロキシブチル等のヒドロキシアルキ
ル基を有する（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキル、
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ブタジエン、イソプ
レン、スチレン、アルキルスチレン、（メタ）アクリル
酸グリシジル、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）ア
クリルアミド、Ｎ−アルコキシメチルアクリルアミド、
Ｎ−メチロールアクリルアミド、（メタ）アクリル酸、
イタコン酸、マレイン酸、リン原子を有する単量体等が
挙げられる。

【００１８】ビニル単量体のうちの１〜３０質量％、な
かでも２〜２５質量％がリン酸エステル基を有する単量
体などのリン原子を有するものである場合は、得られる
塗料が特に防錆性の優れたものとなるために好ましい。
リン原子を有する単量体の具体例としては旭電化工業株
式会社製ＰＰ−７０が挙げられる。

【００１９】乳化重合は、マクロモノマー存在下、水性
媒体中でビニル単量体を重合させて水性樹脂分散体を得
るものである。マクロモノマーはビニル単量体と共重合
してグラフト重合体の成分となるだけでなく、乳化剤と
しても優れた機能を発揮する。

【００２０】マクロモノマーは乳化重合に使用する際
に、マクロモノマーが有する酸性官能基が塩基により中
和されていることが好ましい。中和に使用できる塩基の
例としては、アンモニア、沸点が１４０℃以下の低沸点
アミン化合物等が挙げられる。低沸点アミンの具体例と
しては、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチ
ルアミン、ジメチルエチルアミン、Ｎ−メチルモルホリ
ン、ｔ−ブタノールアミン、モルホリン、ジメチルエタ
ノールアミン等が挙げられる。

【００２１】マクロモノマーが有する酸性官能基の１０
０％が中和されている必要はないが、２０％以上が中和
されていることが好ましく、４０％以上が中和されてい
ることがより好ましく、６０％以上が中和されているこ
とが更に好ましく、７０％以上が中和されていることが
特に好ましい。中和率すなわち酸性官能基が中和されて
いる割合が小さすぎると、塗料を塗布して形成される被
膜が基材への密着性の不充分なものとなる場合がある。
中和率の上限は当然１００％であるが、酸性官能基に対
して過剰の塩基が存在していてもよい。マクロモノマー
が中和されているものである場合は、マクロモノマーの
乳化剤としての機能は一段と優れたものとなる。この場
合は該マクロモノマー以外の乳化剤（以下、通常の乳化
剤ともいう。）の使用量を低減するか、ゼロにすること
ができる。さらに通常の乳化剤のみを使用した場合より
も水性樹脂分散体は極めて安定に乳化され、例えば、水
性樹脂分散体に後述する成膜助剤、レベリング剤、可塑
剤、有機溶剤などの添加剤が添加されたときでも、凝集
物が生成しにくいものとすることができる。

【００２２】乳化重合におけるマクロモノマーの使用量
は、得られる水性樹脂分散体の固形分１００質量部当
り、０．５〜５０質量部であることが好ましく、１〜４
０質量部であることがより好ましく、２〜３０質量部で
あることが更に好ましい。マクロモノマーの使用量が少
なすぎる場合には水性樹脂分散体の安定性が不充分とな
ったり、塗料を塗布して得られる被膜が密着性、防錆性
の不足するものとなることがある。また、マクロモノマ
ーの使用量が多すぎる場合には、安定な重合が困難にな
り、また、得られる被膜が耐水性やレベリング性の不充
分なものとなることがある。

【００２３】マクロモノマーが中和されていないもので
ある場合は、乳化重合は通常の乳化剤が併用されること
が一般的である。この場合通常の乳化剤の使用量は本発
明の目的に支障のない範囲に限定される。具体的には、
通常の乳化剤の使用量はマクロモノマーとビニル単量体
との合計質量に対し１０質量％以下であることが好まし
く、５質量％以下であることがより好ましい。通常の乳
化剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム、アルキル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレ
ンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキ
シエチレンアルキル硫酸ナトリウム、ジアルキルスルホ
琥珀酸ナトリウム、ナフタレンスルホン酸のホルマリン
縮合物等のアニオン系界面活性剤、ポリオキシエチレン
アルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、
ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤等
が挙げられる。通常の乳化剤を多く使用しすぎると得ら
れる塗料を塗布して形成される被膜が耐水性の悪いもの
になりやすい。なお、マクロモノマーが中和されている
ものである場合でも、本発明の目的に支障のない範囲で
通常の乳化剤が併用されてもよい。

【００２４】公知のラジカル重合開始剤が乳化重合反応
に使用される。重合開始剤は水溶性重合開始剤、及び油
溶性重合開始剤の何れも使用できる。例えば、ベンゾイ
ルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、
ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物、アゾビスイ
ソブチロニトリル、アゾビス（２−メチルブチロニトリ
ル）、アゾビスシアノ吉草酸等のアゾ系化合物、過硫酸
ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の
無機過酸化物、これらの過酸化物と亜硫酸塩、アスコル
ビン酸、エリソルビン酸塩等の還元剤とからなるレドッ
クス系重合開始剤等が挙げられる。

【００２５】重合開始剤の使用量は、マクロモノマーと
ビニル単量体との合計質量に対し、０．０１〜５質量％
とすることが好ましく、特に０．１〜３質量％が好まし
い。

【００２６】重合反応の温度は２０〜９５℃が好まし
く、特に４０〜９０℃が好ましい。重合時間は１〜１０
時間が好ましい。

【００２７】乳化重合は、マクロモノマー以外の酸性官
能基を有するビニル重合体（以下、単に酸性官能基含有
ビニル重合体ともいう。）の共存する状態で行われても
よい。

【００２８】上記の乳化重合により得られる水性樹脂分
散体は、本発明の塗料組成物の主成分となるものであ
る。水性樹脂分散体は、その固形分の酸性官能基濃度が
０．０１〜５ｍｅｑ／ｇであることが好ましく、０．０
５〜４．５ｍｅｑ／ｇであることがより好ましく、０．
１〜４ｍｅｑ／ｇであることがさらに好ましい。本明細
書において、酸性官能基濃度とは中和されている酸性官
能基および中和されていない酸性官能基の合計の濃度を
意味する。

【００２９】酸性官能基濃度が小さすぎると塗料が不安
定なものとなったり塗料を塗布して得られる被膜が密着
性の不充分なものとなる場合があり、大きすぎると耐水
性の不充分なものとなる場合がある。

【００３０】塗料組成物は、上記の水性樹脂分散体以外
の成分として、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等の成
膜助剤、トリブトキシエチルホスフェート、フッ素系界
面活性剤などのレベリング剤、ジブチルフタレート、ト
リエチルフォスフェート、常温で液体のビニル重合体な
どの可塑剤、ｐＨ調整剤、界面活性剤、消泡剤、防腐
剤、殺菌剤、防錆顔料、着色顔料、体質顔料、充填剤、
上記以外の重合体などが添加されたものであってもよ
い。

【００３１】本発明の塗料組成物は、構造物、建築物の
内外壁、自動車、家電製品などに使用される金属の防錆
用として好適に使用できる。

【００３２】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。以下の記載において「部」は質量部を意味し、
「％」は質量％を意味する。

【００３３】（１）マクロモノマーおよびその中和物並
びに末端にエチレン性不飽和結合を有しない高分子乳化
剤およびその中和物の製造 （製造例１）マクロモノマーＭＭ１及びその中和物ＭＭ
１Ｎの製造 電熱式ヒーターを備えた容量３００ｍｌの加圧式撹拌槽
型反応器を、３−エトキシプロピオン酸エチルで満たし
た。反応器内温度は２７５℃に設定した。ブチルアクリ
レート（以下、ＢＡという。）６５部、アクリル酸（以
下、ＡＡという。）３５部、およびジターシャリーブチ
ルパーオキサイド０．０８部を混合して単量体混合液を
調製し、それを原料タンクに貯蔵した。反応器内の圧力
を一定に保ちながら、単量体混合液を原料タンクから反
応器に連続的に供給した。このとき、単量体混合液の反
応器内での滞留時間が１２分となるように供給速度を設
定した。単量体混合液の供給量に相当する反応液を反応
器の出口から連続的に抜き出した。単量体混合液の連続
供給中、反応器内温度を２８８〜３００℃に維持した。
単量体混合液供給開始から９０分後、反応器出口からの
反応液の採取を開始した。薄膜蒸発器を用いて反応液中
の未反応単量体を除去し、マクロモノマーＭＭ１を得
た。テトラヒドロフラン溶媒を使用したゲル浸透クロマ
トグラフ（以下、ＧＰＣという。）によりＭＭ１のポリ
スチレン換算の分子量を測定した。ＭＭ１の数平均分子
量（以下、Ｍｎともいう。）は１５６０、重量平均分子
量（以下、Ｍｗともいう。）は６０１０であった。 ¹Ｈ
−ＮＭＲにより、ＭＭ１の末端のエチレン性不飽和結合
の導入率を測定したところ、全マクロモノマー分子中の
８４％にエチレン性不飽和結合が導入されていることが
わかった。得られたマクロモノマーＭＭ１の酸価と等量
のアンモニア及び水を添加することによりカルボキシル
基の中和をおこない、マクロモノマー中和物ＭＭ１Ｎ
（固形分濃度４０％の水溶液）を得た。

【００３４】（製造例２）マクロモノマーＭＭ２及びそ
の中和物ＭＭ２Ｎの製造 マクロモノマーＭＭ１の製造において、単量体混合液を
ＢＡ８０部、ＡＡ２０部、ジターシャリーブチルパーオ
キサイド０．０８部の混合液とした以外は、製造例１と
同様の手順によりマクロモノマーＭＭ２を製造した。Ｍ
Ｍ２の分子量はＭｎが１５００、Ｍｗが３０００、末端
エチレン性不飽和結合導入率は８０％であった。得られ
たマクロモノマーＭＭ２の酸価と等量のアンモニア及び
水を添加することによりカルボキシル基の中和をおこな
い、マクロモノマー中和物ＭＭ２Ｎ（固形分濃度４０％
の水溶液）を得た。

【００３５】（製造例３）マクロモノマーＭＭ３及びそ
の中和物ＭＭ３Ｎの製造 マクロモノマーＭＭ１の製造において、単量体混合液を
シクロヘキシルアクリレート（以下、ＣＨＡという。）
８０部、ＡＡ２０部、ジターシャリーブチルパーオキサ
イド０．０８部の混合液とした以外は、製造例１と同様
の手順によりマクロモノマーＭＭ３を製造した。ＭＭ３
の分子量はＭｎが１４４０、Ｍｗが３８９０、末端エチ
レン性不飽和結合導入率は７５％であった。得られたマ
クロモノマーＭＭ３の酸価と等量のアンモニア及び水を
添加することによりカルボキシル基の中和をおこない、
マクロモノマー中和物ＭＭ３Ｎ（固形分濃度４０％の水
溶液）を得た。

【００３６】（製造例４）末端にエチレン性不飽和結合
を有しない高分子乳化剤ＰＳ１及びその中和物ＰＳ１Ｎ
の製造 撹拌機、還流冷却器、温度計および窒素導入管を備えた
フラスコに、溶媒としてのメチルエチルケトンを１３４
部仕込んで７８℃に加熱した。続いて、連鎖移動剤とし
てのメルカプトエタノール０．８部を初期原料としてフ
ラスコに仕込んだ。次いで、ＡＩＢＮ１．６部をＢＡ８
０部、ＡＡ２０部、メチルエチルケトン１０部およびＡ
ＩＢＮ１．６部からなる単量体混合溶液、およびメチル
エチルケトン１０部とメルカプトエタノール３．２部か
らなる連鎖移動剤溶液を３時間かけてフラスコに滴下し
て重合させた。連続原料Ａ、およびＢは同時期にフラス
コ内へ供給した。滴下終了後、さらに０．８部のＡＩＢ
Ｎを投入し、同温度に４時間維持した後に反応系を冷却
して重合を終了させ、固形分含量４０％の高分子乳化剤
ＰＳ１のメチルエチルケトン溶液を得た。ＰＳ１の分子
量はＭｎが１５３０、Ｍｗが３３３０、末端エチレン性
不飽和結合導入率は０％であった。得られた高分子乳化
剤ＰＳ１のメチルエチルケトン溶液に、撹拌下でアンモ
ニア水を徐々に加えることにより、この共重合体におけ
るカルボキシル基を中和して反応液のｐＨを７〜８程度
とした。その後、温度５０℃の減圧下でメチルエチルケ
トンを除去して、高分子乳化剤中和物ＰＳ１Ｎ（固形分
濃度４０％の水溶液）を得た。

【００３７】（２）塗料組成物の製造 （実施例1）塗料組成物Ｐ１の製造 攪拌器、還流冷却器、滴下ロート、温度計を備えたフラ
スコに水７２５部、ＭＭ１Ｎ（マクロモノマーＭＭ１中
和物の４０％水溶液）５００部を仕込んだ後、窒素気流
下で攪拌下に８０℃まで昇温した。過硫酸アンモニウム
２部を加えて５分経過後、スチレン５０部、メチルメタ
クリレート３００部、イソブチルアクリレート１５０部
とからなる単量体混合物を３時間かけて滴下した。滴下
終了後重合温度を９０℃まで昇温し、過硫酸アンモニウ
ム０．５部を添加し１時間反応を続け、水性樹脂分散体
Ｗ１を得た。Ｗ１を、表１の処方で塗料化し、塗料Ｐ１
を得た。

【００３８】（実施例２）塗料組成物Ｐ２の製造 実施例１で用いたマクロモノマー中和物ＭＭ１Ｎに代え
て、ＭＭ２Ｎを使用した以外は実施例１と同様の手順で
水性樹脂分散体Ｗ２を得た。Ｗ２を、表１の処方で塗料
化し、塗料Ｐ２を得た。

【００３９】（実施例３）塗料組成物Ｐ３の製造 実施例１で用いたマクロモノマー中和物ＭＭ１Ｎに代え
て、ＭＭ３Ｎを使用した以外は実施例１と同様の手順で
水性樹脂分散体Ｗ３を得た。Ｗ３を、表１の処方で塗料
化し、塗料Ｐ３を得た。

【００４０】（実施例４）塗料組成物Ｐ４の製造 攪拌器、還流冷却器、滴下ロート、温度計を備えたフラ
スコに水７２５部、ＭＭ１Ｎ５００部、ＰＰ−７０（旭
電化工業株式会社製 リン酸エステル型反応性界面活性
剤）のＮａ塩を１５部仕込んだ後、窒素気流下で攪拌下
に８０℃まで昇温した。過硫酸アンモニウム２部を加え
て５分経過後、スチレン５０部、メチルメタクリレート
３００部、イソブチルアクリレート１５０部とからなる
単量体混合物を３時間かけて滴下した。滴下終了後重合
温度を９０℃まで昇温し、過硫酸アンモニウム０．５部
を添加し１時間反応を続け、水性樹脂分散体Ｗ４を得
た。Ｗ４を、表１の処方で塗料化し、塗料Ｐ４を得た。

【００４１】（実施例５）塗料組成物Ｐ５の製造 攪拌器、還流冷却器、滴下ロート、温度計を備えたフラ
スコに水４６０部を仕込み、 窒素気流下で攪拌下に８
０℃まで昇温した。過硫酸アンモニウム２部を加えて５
分経過後、水２００部、ＭＭ２Ｎ１２５部、スチレン５
０部、メチルメタクリレート３００部、イソブチルアク
リレート１５０部の混合物をホモミキサーで乳化させた
モノマーエマルションを３時間かけて滴下した。滴下終
了後重合温度を９０℃まで昇温し、過硫酸アンモニウム
０．５部を添加し１時間反応を続け、水性樹脂分散体Ｗ
５を得た。Ｗ５を、表１の処方で塗料化し、塗料Ｐ５を
得た。

【００４２】（比較例１）比較用塗料組成物Ｐ６の製造 実施例１のフラスコに仕込む水を７５０部用い、マクロ
モノマー中和物ＭＭ１Ｎに代えて、ドデシル硫酸ナトリ
ウム２部を用いた以外は実施例１と同様の手順で、水性
樹脂分散体Ｗ６を得た。Ｗ６を、表１の処方で塗料化
し、塗料Ｐ６を得た。

【００４３】（比較例２）比較用塗料組成物Ｐ７の製造 実施例１で用いたマクロモノマー中和物ＭＭ１Ｎに代え
て、高分子乳化剤ＰＳ１Ｎ（高分子乳化剤ＰＳ１中和物
の４０％水溶液）を用いた以外は実施例１と同様の手順
により、水性樹脂分散体Ｗ７を得た。Ｗ７を、表１の処
方で塗料化し、塗料Ｐ７を得た。

【００４４】

【表１】

【００４５】（３）塗料の評価 密着性評価 塗料Ｐ１〜Ｐ７を鋼板（ＪＩＳ Ｋ５４１０記載 ＳＰ
ＣＣ１５０７００８、ＪＩＳ Ｋ５４００記載の方法で
前処理）に１００ｇ／ｍ²塗布し、室温で7日間静置して
形成させた被膜について、密着性試験をおこなった。被
膜に２ｍｍ間隔で碁盤目状に２５個の桝目をカッターで
入れ、粘着テープ（ニチバン製のセロテープ）を圧着し
た後、一気に引き剥がして残存する被膜の面積百分率を
求め、以下の３段階で評価した。結果を表２に示した。 ○：８０％以上の皮膜が残存 △：５０以上８０％未満の皮膜が残存 ×：５０％未満の皮膜が残存

【００４６】水浸漬試験 塗料Ｐ１〜Ｐ７を鋼板（ＪＩＳ Ｋ５４１０記載 ＳＰ
ＣＣ１５０７００８、ＪＩＳ Ｋ５４００記載の方法で
前処理）に１００ｇ／ｍ²塗布し、室温で7日間静置して
形成させた被膜について、塗膜表面にナイフにより鋼板
表面まで達する切れ込みを入れ試験片を作成した。試験
片を室温で水に１２０時間浸漬し、防錆性の試験を行っ
た。評価は、浸漬後の塗膜表面への錆の発生、および塗
膜の膨れにより評価した。錆の発生は４段階、塗膜の膨
れは３段階で評価した。結果を表２に示した。 錆の発生（ナイフの切れ込みからの錆の広がり巾） ◎：錆の広がりが、ナイフの切れ込みから２ｍｍ以内 ○：錆の広がりが、ナイフの切れ込みから２ｍｍ以上１
０ｍｍ以内 △：塗膜の半分以上に錆が広がった。 ×：塗膜全面に錆が広がった。 塗膜の膨れ ○：塗膜に膨れが生じなかった。 △：塗膜に膨れは生じたが、面積は全体の２０％未満で
あった。 ×：塗膜全面、または塗膜面積の２０％以上に膨れが生
じた。

【００４７】塩水噴霧試験 塗料Ｐ１〜Ｐ７を鋼板（ＪＩＳ Ｋ５４１０記載 ＳＰ
ＣＣ１５０７００８、ＪＩＳ Ｋ５４００記載の方法で
前処理）に１００ｇ／ｍ²塗布し、室温で7日間静置して
形成させた被膜について、塗膜表面にナイフにより鋼板
表面まで達する切れ込みを入れ試験片を作成した。試験
片の塩水噴霧試験をＪＩＳＺ２３７１記載の条件で実施
した。１２０時間後、上記と同様に防錆性の評価をお
こなった結果を表２に示した。

【００４８】

【表２】

【００４９】比較例１の塗料は、本発明のマクロモノマ
ーに替えて通常の乳化剤を使用して得られたものであ
り、密着性、耐水性、防錆性が劣るものであった。比較
例２の塗料は、本発明のマクロモノマーに替えて、末端
にエチレン性不飽和結合を有していない、すなわちマク
ロモノマーとは異なる高分子乳化剤を使用して得られた
ものであり耐水性、防錆性が劣るものであった。

【００５０】

【発明の効果】構造物、建築物の内外壁、自動車、家電
製品などに使用される金属の防錆用として好適に使用で
きる塗料組成物が得られた。本発明の塗料用組成物は特
に防錆性が優れるために金属基材用塗料組成物として有
用であり、防錆塗料として機能する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸性官能基を有し、末端にエチレン性不
   飽和結合を有するマクロモノマーの存在下、水性媒体中
   でビニル単量体を乳化重合させて得られる水性樹脂分散
   体を含有する塗料組成物。
2. 【請求項２】 水性樹脂分散体の固形分１００質量部当
   りのマクロモノマーの使用量が０．５〜５０質量部であ
   る請求項１に記載の塗料組成物。
3. 【請求項３】 水性樹脂分散体の固形分の酸性官能基濃
   度が０．０１〜５ｍｅｑ／ｇである請求項１または２に
   記載の塗料組成物。
4. 【請求項４】 ビニル単量体のうちの１〜３０質量％が
   リン原子を有するものである請求項１〜３のいずれかに
   記載の塗料組成物。