JP2002371225A

JP2002371225A - エマルション塗料組成物

Info

Publication number: JP2002371225A
Application number: JP2001181096A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Masuda; 一明枡田; Wakana Hisawatari; 和香奈久渡
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2002-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】造膜助剤を含まない、低顔料濃度のエマルショ
ン塗料を提供する。【解決方法】エチレン性不飽和モノマーを多段乳化重合
して得られるエマルション樹脂および顔料を含有する塗
料組成物であって、上記エマルション樹脂の含有量が樹
脂固形分で３重量％以上であり、上記多段乳化重合の最
終段で用いられるエチレン性不飽和モノマー混合物のガ
ラス転移温度Ｔｇ₁、および上記多段重合の最終段以外
で用いられるエチレン性不飽和モノマー混合物のガラス
転移温度Ｔｇ₂が、それぞれ−６０〜３０℃の範囲にあ
り、上記Ｔｇ₁は上記Ｔｇ₂以下であることを特徴とする
エマルション塗料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエマルション塗料組
成物、特に顔料濃度が高くない系において、低ＶＯＣが
達成可能なエマルション塗料組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築物の内装に用いられるエマルション
塗料は、屋内で使用されるため、臭気を低減させる必要
がある。また最近では、室内に存在する化学物質によっ
てアレルギー症状が引き起こされる、いわゆるシックハ
ウス症候群と呼ばれる問題が発生しており、この原因と
なると考えられる揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の含有量
を低減することが求められている。

【０００３】特開２０００−３５１９３４号公報には、
ＶＯＣ成分となる造膜助剤を含有しない、いわゆる零Ｖ
ＯＣのエマルション塗料が得られることが開示されてい
る。この塗料に含まれているエマルション樹脂は、ガラ
ス転移温度およびその分子量を低くしたものである。こ
の設計はエマルション塗料の顔料濃度が比較的高いこと
に起因するものであって、つや有りの顔料濃度が低いエ
マルション塗料に上記エマルション樹脂をそのまま適用
した場合には、十分な乾燥性を得ることができない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、造膜
助剤を含まない、低顔料濃度のエマルション塗料を提供
するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のエマルション塗
料組成物は、エチレン性不飽和モノマーを多段乳化重合
して得られるエマルション樹脂および顔料を含有する塗
料組成物であって、上記エマルション樹脂の含有量が樹
脂固形分で３重量％以上であり、上記多段乳化重合の最
終段で用いられるエチレン性不飽和モノマー混合物のガ
ラス転移温度Ｔｇ₁、および上記多段重合の最終段以外
で用いられるエチレン性不飽和モノマー混合物のガラス
転移温度Ｔｇ₂が、それぞれ−６０〜３０℃の範囲にあ
り、上記Ｔｇ₁は上記Ｔｇ₂以下であることを特徴として
いる。ここで上記顔料の含有量が顔料体積濃度で２５％
未満であってよい。また、Ｔｇ₁が−６０〜０℃の範
囲、Ｔｇ₂が−３０〜３０℃の範囲にあってよい。さら
に上記多段乳化重合の最終段で用いられるエチレン性不
飽和モノマー混合物と上記多段乳化重合の最終段以外で
用いられるエチレン性不飽和モノマー混合物との重量比
は１０／９０〜５０／５０であってよく、上記多段乳化
重合の最終段で連鎖移動剤を使用してもよい。また、上
記多段乳化重合の最終段以外で用いられるエチレン性不
飽和モノマー混合物は、複数のエチレン性不飽和基を有
するモノマーを含有していてもよい。

【０００６】また、本発明のエマルション塗料組成物
は、反応性官能基を有する添加剤をさらに含有し、上記
多段乳化重合の最終段以外で用いられるエチレン性不飽
和モノマー混合物が、上記反応性官能基と反応する官能
基を有するエチレン性不飽和モノマーを含有していても
よい。ここで反応性官能基を有する添加剤がヒドラジド
化合物であり、反応性官能基と反応する官能基を有する
エチレン性不飽和モノマーがジアセトンアクリルアミド
であってもよく、反応性官能基を有する添加剤がアミン
化合物であり、反応性官能基と反応する官能基を有する
エチレン性不飽和モノマーがアセトアセトキシエチル
（メタ）クリレートであってもよい。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のエマルション塗料組成物
は、エマルション樹脂および顔料を含有している。上記
エマルション樹脂は、エチレン性不飽和モノマーを多段
乳化重合して得られるものである。

【０００８】上記多段乳化重合は、２段以上で行われる
ものであるが、容易さの点などから２段であることが好
ましい。上記多段乳化重合においては、最終段で用いら
れるエチレン性不飽和モノマー混合物のガラス転移温度
をＴｇ₁、および上記多段乳化重合の最終段以外で用い
られるエチレン性不飽和モノマー混合物のガラス転移温
度Ｔｇ₂としたとき、Ｔｇ₁をＴｇ₂以下にすることによ
り造膜性が確保され、本発明の目的を達成するためのエ
マルション樹脂を得ることができる。このとき、Ｔｇ₁
およびＴｇ₂はそれぞれ−６０〜３０℃の範囲にある。
好ましい範囲は、Ｔｇ₁が−６０〜０℃、Ｔｇ₂が−３０
〜３０℃である。

【０００９】上記多段乳化重合で用いられるエチレン性
不飽和モノマーは種々のものが使用でき、アクリル酸ま
たはメタクリル酸のアルキルエステル類、例えば、メチ
ルエステル、エチルエステル、イソブチルエステル、ｓ
−ブチルエステル、ｔ−ブチルエステル、２−エチルヘ
キシルエステル、ラウリルエステルなど；ビニル化合
物、例えば、スチレン、メチルスチレンなど；カルボン
酸類、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン
酸、イタコン酸など；アクリル酸またはメタクリル酸の
ヒドロキシアルキルエステル類、例えば、ヒドロキシエ
チルエステル、ヒドロキシプロピルエステル、ヒドロキ
シブチルエステルなど；ニトリル類、例えば、（メタ）
アクリロニトリルなど；アミド類、例えば（メタ）アク
リルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−
ジメチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルア
ミドなどを挙げることができる。これらの一般的なエチ
レン性不飽和モノマーはそのガラス転移温度が知られて
いるため、多段乳化重合の最終段またはそれ以外の段で
用いられるエチレン性不飽和モノマー混合物のガラス転
移温度を計算により求めることができる。なお、上記エ
チレン性不飽和モノマーの中で長鎖や脂環式のものを用
いた場合、完全に重合せず、エマルション内に残存して
しまうことがある。このような未反応モノマーの含有は
ＶＯＣ成分となるため好ましくないため、後述する有機
過酸化物を含んでいるレドックス開始剤系を適用するこ
とにより、その残存量をできるだけ少なくしておくこと
が好ましい。

【００１０】また、上記多段乳化重合で用いられるエチ
レン性不飽和モノマー混合物は、乾燥性を確保するため
に、複数のエチレン性不飽和基を有するモノマーを含有
することができる。特に、この複数のエチレン性不飽和
基を有するモノマーは最終段以外で用いられるエチレン
性不飽和モノマー混合物中に含有されていることが好ま
しい。上記複数のエチレン性不飽和基を有するモノマー
は、上記多段乳化重合の最終段以外で用いられるエチレ
ン性不飽和モノマー混合物中に含有されている場合、そ
の含有量は３〜１０重量であることが好ましい。３重量
％未満では乾燥性が不十分であり、１０重量％を超える
とブツが発生したり、得られる塗膜の光沢が低下する恐
れがある。

【００１１】上記複数のエチレン性不飽和基を有するモ
ノマーは、エチレングリコール、１，３−ブチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールな
どのポリオールの水酸基と複数個の（メタ）アクリル酸
とがエステル結合により結合したものであり、具体的な
ものとして、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、ネ
オペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートなどを挙
げることができる。なお、これらの複数のエチレン性不
飽和基を有するモノマーを用いる場合、そのガラス転移
温度は１００℃と規定する。

【００１２】後述するように、本発明のエマルション塗
料組成物が、反応性官能基を有する添加剤を含有してい
る場合には、上記多段乳化重合の最終段以外で用いられ
るエチレン性不飽和モノマー混合物は、上記反応性官能
基と反応する官能基を有するエチレン性不飽和モノマー
を含有することにより、優れた乾燥性が得られる。

【００１３】上記反応性官能基と反応する官能基を有す
るエチレン性不飽和モノマーとしては、ヒドラジン化合
物と組み合わせる場合、アクロレイン、ジアセトンアク
リルアミド、ビニルエチルケトン、ジアセトンアクリレ
ート、アセトニルアクリレート、ジアセトンメタクリレ
ート、２−ヒドロキシプロピルアクリレートアセチルア
セテート、ブタンジオール−１，４−アクリレートアセ
チルアセテートなどの不飽和基を有するカルボニル化合
物が挙げられる。これらの中で、工業的な入手容易性を
考慮するとジアセトンアクリルアミドおよびアクロレイ
ンが好ましく、特にジアセトンアクリルアミドが好まし
い。

【００１４】一方、アミン化合物と組み合わせる場合に
は、活性メチレン基およびエチレン性不飽和基を有する
モノマーであるアセトアセトキシエチル（メタ）クリレ
ート、アセトアセトキシプロピル（メタ）クリレート、
アセトアセトキシブチル（メタ）クリレートなどが挙げ
られる。これらの中で、工業的な入手容易性を考慮する
とアセトアセトキシエチル（メタ）クリレートが好まし
い。

【００１５】多段乳化重合の最終段で用いられるエチレ
ン性不飽和モノマー混合物と多段乳化重合の最終段以外
で用いられるエチレン性不飽和モノマー混合物との重量
比は１０／９０〜５０／５０であることが好ましい。１
０／９０未満だと造膜性が低下し、５０／５０を超える
と乾燥性が低下する。

【００１６】本発明のエマルション塗料組成物に含有さ
れるエマルション樹脂を得るための多段乳化重合は、重
合開始剤、水性媒体、乳化剤を一括添加して重合する方
法や、いわゆるモノマー滴下法やプレエマルション法な
どの公知の方法で、例えば、４０〜１００℃で２〜１０
時間かけて行うことができる。

【００１７】上記重合開始剤としては、過硫酸塩、例え
ば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなど；過酸化
物、例えば、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸
化水素など；レドックス開始剤系、例えば、亜硫酸水素
ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、アスコルビン酸、ロン
ガリットなどの還元剤と上記開始剤のような酸化剤を組
み合わせたものなど；アゾ化合物、例えば、４，４’−
アゾビス−４−シアノ吉草酸などが挙げられる。重合開
始剤の量は、用いられるエチレン性不飽和モノマーの総
量に対して、例えば、０．１〜５重量％とすることがで
きる。

【００１８】上記乳化剤としては、アニオン系乳化剤、
例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル硫酸
塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、ジア
ルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンアルキル
フェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレン多環フェ
ニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエー
テル硫酸塩など、ノニオン系乳化剤、例えば、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、ポリオキシエチレン多環フェニ
ルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エス
テルなど；アニオン系またはノニオン系であってラジカ
ル重合性基を有する、いわゆる反応性乳化剤、例えば、
アクアロンＨＳ−１０、（第一工業製薬社製、ポリオキ
シエチレンアルキルプロペニルフェニルエーテル硫酸
塩）、アクアロンＲＮ−２０（第一工業製薬社製、ポリ
オキシエチレンアルキルプロペニルフェニルエーテ
ル）、エレミノールＪＳ−２、（三洋化成工業社製、ア
ルキルアリルスルホコハク酸ナトリウム）、ラテムルＳ
−１８０Ａ、（花王社製、スルホコハク酸型反応性活性
剤（オレイルアンモニウム塩））、アントックスＭＳ−
６０（日本乳化剤社製、ビス（ポリオキシエチレン多環
フェニルエーテル）メタクリレート硫酸エステル）など
が挙げられる。上記乳化剤の量は、用いられるエチレン
性不飽和モノマーの総量に対して、例えば、０．２〜１
０重量％とすることができる。

【００１９】上記水性媒体としては、通常、水が使用さ
れる。必要に応じて低級アルコールやケトン等の親水性
溶媒の併用は可能であるが、有機溶剤が含まれないこと
が好ましい。上記水性媒体の使用量は、特に限定され
ず、得られるエマルション樹脂の固形分が所定量になる
ように適宜設定すればよい。

【００２０】また、上記多段乳化重合において、得られ
るエマルション樹脂の分子量調節のために連鎖移動剤を
使用することができるが、多段乳化重合の最終段で連鎖
移動剤を使用することにより、優れた造膜性を有するエ
マルション樹脂が得られる。その場合の連鎖移動剤の量
は、多段乳化重合の最終段で用いられるエチレン性不飽
和モノマーの総量に対して、０．１〜５重量％であるこ
とが好ましい。これらの範囲外では目的とする性能が得
られない恐れがある。上記連鎖移動剤としては、例え
ば、ラウリルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタ
ン、オクチルメルカプタン、チオグリコール酸２−エチ
ルへキシル、２−メチル−５−ｔ−ブチルチオフェノー
ルなどが挙げられる。

【００２１】また得られたエマルション樹脂のｐＨを調
整するために中和剤が使用されていい。上記中和剤とし
ては、アンモニア、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエタノー
ル、２−アミノ２−メチル−１−プロパノールなどのア
ミン類、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの水酸
化物が用いられる。なお、上記ｐＨの調整は、重合中、
およびその前後、いつでも行うことができる。

【００２２】上記多段乳化重合により得られたエマルシ
ョン樹脂は、平均粒子径が６０〜３００ｎｍ、固形分が
２０〜６０重量％であることが好ましい。平均粒子径が
６０ｎｍ未満だと製造が困難であり、３００ｎｍを超え
ると貯蔵安定性に問題が生じる恐れがある。また、固形
分が２０重量％未満だと塗膜を得るのに効率が悪く、６
０重量％を超えると貯蔵安定性に問題が生じる恐れがあ
る。なお、上記平均粒子径は、例えば、レーザー光散乱
式粒子径測定装置により測定することができる。

【００２３】本発明のエマルション塗料組成物におい
て、上記エマルション樹脂の含有量が固形分で３重量％
以上である。３重量％未満だと、塗料組成物の濃度が低
くなり実際的でなく、上限は特に規定されないが、塗装
作業性や貯蔵安定性の観点から６５重量％以下であるこ
とが好ましい。さらに好ましくは、１０〜４０重量％で
ある。

【００２４】また、本発明のエマルション塗料組成物に
おける顔料の量は、顔料体積濃度で２５％未満であるこ
とが好ましい。２５％以上だと、本発明の効果が充分に
発現されない。なお、顔料体積濃度が０％のとき、本発
明のエマルション塗料組成物はクリア塗料である。上記
顔料としては、特に限定されず、例えば、チタン白、カ
ーボンブラックの様な無機系顔料、シアニン系、ベンズ
イミダゾロン系、イソインドリノン系、アゾ系、アンス
ラキノン系、キノフタロン系、アンスラピリジニン系、
キナクリドン系、トルイジン系、ピラスロン系、ペリレ
ン系等の有機系顔料などを挙げることができる。また、
上記着色顔料の他に、体質顔料も使用可能である。

【００２５】本発明のエマルション塗料組成物は、反応
性官能基を有する添加剤をさらに含有することができ
る。この場合、先の多段重合で用いられるエチレン性不
飽和モノマー混合物が、上記反応性官能基と反応する官
能基を有するエチレン性不飽和モノマーを含有している
必要性がある。上記反応性官能基を有する添加剤として
は、ヒドラジド化合物またはアミン化合物が挙げられ
る。上記ヒドラジド化合物はカルボニル化合物と反応す
るものであり、例えば、シュウ酸ジヒドラジド、マロン
酸ジヒドラジド、こはく酸ジヒドラジド、グルタル酸ジ
ヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒ
ドラジド、マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラ
ジド、イタコン酸ジヒドラジドなどのジカルボン酸ジヒ
ドラジドが挙げられる。これらの中で入手容易性の点か
ら、アジピン酸ジヒドラジドが好ましい。

【００２６】一方、アミン化合物は活性メチレン基と反
応するものであり、例えば、２−メチルペンタメチレン
ジアミン、シクロヘキサンジアミン、ヘキサメチレンジ
アミンなどのポリアミンが挙げられる。これらの中で入
手容易性の点から、ヘキサメチレンジアミンが好まし
い。

【００２７】上記反応性官能基を有する添加剤は、上記
エマルション樹脂中に存在する反応性官能基と反応する
官能基に対して、例えば、０．２〜２当量になるような
量で用いられることが好ましい。

【００２８】本発明のエマルション塗料組成物は、ＨＬ
Ｂが１２．５〜１８．５の範囲のノニオン性界面活性剤
をさらに含有することができる。この界面活性剤を含有
することで、凍結時の塗料安定性が確保でき、ＶＯＣで
ある凍結防止剤を添加しなくてもよくなる。上記ＨＬＢ
が１２．５より小さいと、親水基の水和能力が低下し凍
結時の塗料安定性が確保できなくなる。逆に１８．５よ
り大きいと親水性が高すぎて粒子表面の疎水性部への吸
着性が低下して凍結安定化機能が発現しない。なお、こ
こでいうＨＬＢ値は、グリフィンの計算式で求められた
ものである。

【００２９】上記ノニオン性界面活性剤の含有量は、塗
料の固形分に対し、０．２〜５重量％であることが好ま
しい。０．２重量％未満だと、塗料組成物が凍結時に凝
集し、溶解後に再分散しなくなる。また５重量％を越え
ると、得られる塗膜の耐水性が低下し好ましくない。

【００３０】上記ノニオン性界面活性剤としては、例え
ば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリ
オキシエチレンポリオキシエチレンオクチルフェニルエ
ーテル等の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ラウリルエーテル、ポリオキシ
エチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリ
ルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等の
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、多環フェニルが
ジスチレン化フェニル等のポリオキシ多環フェニルエー
テル、脂肪酸がラウリル酸、ステアリン酸、オレイン酸
等であるポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル
等が挙げられる。なお、このようなノニオン性界面活性
剤は、沸点が高くＶＯＣには当たらない。

【００３１】本発明のエマルション塗料組成物は、上記
の成分の他、必要に応じて、通常使用される顔料分散
剤、表面調整剤、消泡剤、増粘剤、紫外線吸収剤、酸化
防止剤、防腐剤、防かび剤、防藻剤等のその他の成分を
含有することができる。なお、これらのその他成分は、
ＶＯＣに該当しないものを使用することが好ましい。

【００３２】本発明のエマルション塗料組成物は、水に
より目的とする粘度に希釈され、当業者によく知られた
方法を用い、種々の基材に対して塗装することができ
る。塗装は被塗物に対して２度以上行うことも可能であ
る。塗装後、通常、室温で乾燥させる。２〜３時間程度
で塗り重ねすることが可能であり、数日間、養生するこ
とで乾燥塗膜を得ることができる。

【００３３】

【実施例】製造例１多段乳化重合によるエマルション
樹脂の製造その１滴下漏斗、温度計、窒素導入管、環流冷却器および撹拌
機を備えた５口セパラブルフラスコにイオン交換水４０
部を仕込み、窒素雰囲気のもとで８０℃に昇温した。ス
チレン１６．０部、メタクリル酸メチル３５．８部、ア
クリル酸２−エチルへキシル２７．０部およびメタクリ
ル酸１．２部からなる第１段目のモノマー混合液を、ペ
レックスＳＳ−Ｈ（花王社製アルキルジフェニルエーテ
ルジスルホン酸ナトリウム）２．０部をイオン交換水４
５部に溶解させた乳化剤水溶液中に加え、ミキサーを用
いて乳化させ、第１段のプレエマルションを調製した。
このプレエマルションと、過硫酸アンモニウム０．３部
をイオン交換水１３．０部に溶解させた開始剤水溶液と
を別個の滴下漏斗から同時に滴下した。前者は９０分
間、後者は１８０分間にわたって均等に滴下を開始し
た。前者の滴下が終わってから３０分後に、スチレン
４．０部、メタクリル酸メチル３．５部、アクリル酸２
−エチルへキシル１１．６部およびメタクリル酸０．９
部からなる第２段目のモノマー混合液にラウリルメルカ
プタン０．３部を混合したものを３０分間にわたり滴下
した。全ての滴下が終わった後、同温度でさらに１２０
分間反応を継続した。冷却後、用いたメタクリル酸の１
０モル％に相当するアンモニア水で中和した。中和物を
４００メッシュの金網で濾過し、固形分５０％のエマル
ション樹脂を得た。

【００３４】製造例２〜５多段乳化重合によるエマル
ション樹脂の製造その２〜５表１に示した配合に基づき、製造例１と同様の操作でエ
マルション樹脂を製造した。

【００３５】製造例６通常の乳化重合によるエマルシ
ョン樹脂の製造その１製造例１と同様の装置にイオン交換水４０部を仕込み、
窒素雰囲気のもとで８０℃に昇温した。スチレン２０．
０部、メタクリル酸メチル４３．０部、アクリル酸２−
エチルへキシル３４．０部およびメタクリル酸３．０部
のモノマー混合液を、ペレックスＳＳ−Ｈ（花王社製ア
ルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム）
２．０部をイオン交換水４５部に溶解させた乳化剤水溶
液中に加え、ミキサーを用いて乳化させてプレエマルシ
ョンを調製した。このプレエマルションと過硫酸アンモ
ニウム０．３部をイオン交換水１３．０部に溶解させた
開始剤水溶液を別個の滴下漏斗から同時に滴下した。前
者は１２０分間、後者は１５０分間にわたって均等に滴
下を開始した。全ての滴下が終わった後、同温度でさら
に１２０分間反応を継続した。冷却後、用いたメタクリ
ル酸の１０モル％に相当するアンモニア水で中和した。
中和物を４００メッシュの金網で濾過し、固形分５０％
のエマルション樹脂を得た。

【００３６】製造例７通常の乳化重合によるエマルシ
ョン樹脂の製造その２表１に示した配合に基づき、製造例６と同様の操作でエ
マルション樹脂を製造した。

【００３７】製造例８多段乳化重合による比較用エマ
ルション樹脂の製造表１に示した配合に基づき、製造例１と同様の操作でエ
マルション樹脂を製造した。

【００３８】表１に、製造例１〜８における配合、およ
び各モノマー混合液のガラス転移温度を示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】実施例１ＣＲ−５０（石原産業社製、酸化チタン）２５０部、増
粘剤３部、消泡剤１部および水２５０部から得られた顔
料ペーストを３０部、製造例１で得られたエマルション
樹脂を６０部、およびＳＮ−６１２（サンノプコ社製ウ
レタン変性ポリエーテル系増粘剤ＳＮシックナー６１２
の水希釈物、有効成分１２％）０．５部を混合し、ディ
スパーで攪拌し均一に分散することによって、顔料体積
濃度１６．８％のエマルション塗料を得た。塗料の配合
から計算されるＶＯＣ含有量は０．１重量％未満であっ
た。

【００４１】実施例２〜５および比較例１〜４表２に示す配合に基づき、実施例１と同様の手順によ
り、ＶＯＣ含有量が０．１重量％未満であるエマルショ
ン塗料をそれぞれ得た。

【００４２】

【表２】

【００４３】実施例１〜５および比較例１〜４で得られ
たエマルション塗料を用いて、その評価を行った。評価
方法を以下に、評価結果を表２に示す。

【００４４】＜乾燥性＞各エマルション塗料を２５℃に
おけるストーマー粘度計での粘度が７０ＫＵとなるよう
にイオン交換水にて希釈し、ガラス板（７０×１５０×
４ｍｍ）上に６ＭＩＬドクターブレードを用いて塗布し
た。室温で１８時間および２４時間乾燥させて得られた
塗膜の指触感を以下の基準で評価した。２４時間後に粘
着感がなければ合格である。 ○：粘着感がない △：わずかに粘着感がある ×：かなり粘着感がある

【００４５】＜低温造膜性＞各エマルション塗料を無希
釈のまま、ガラス板（７０×１５０×４ｍｍ）上に６Ｍ
ＩＬドクターブレードを用いて塗布した。５℃で４時間
乾燥させて得られた塗膜表面を１０倍ルーペにて観察
し、以下の基準で評価した。 ○：ワレ、クラックがない ×：ワレ、クラックがある

【００４６】＜厚膜造膜性＞各エマルション塗料を無希
釈のまま、ガラス板（７０×１５０×４ｍｍ）上に３０
ＭＩＬドクターブレードを用いて塗布した。室温で２４
時間乾燥させて得られた塗膜表面を１０倍ルーペにて観
察し、以下の基準で評価した。 ○：ワレ、クラックがない ×：ワレ、クラックがある

【００４７】本発明のエマルション塗料組成物は、いず
れも優れた結果が得られた。特に反応性官能基を有する
添加剤を用いた実施例４および５では、他のものに比較
して優れた乾燥性を有していた。一方、通常の乳化重合
によるエマルション樹脂を含む比較例１および２では、
それぞれ造膜性および乾燥性が充分でなく、これらの樹
脂を単に混合した比較例３では両方の性能が劣ってい
た。また、比較例８のように、多段乳化重合により得ら
れたエマルション樹脂であっても、最終段で用いられる
エチレン性不飽和モノマー混合物のガラス転移温度が最
終段以外で用いられるエチレン性不飽和モノマー混合物
のガラス転移温度よりも高い場合には、目的とする性能
は得られなかった。

【００４８】

【発明の効果】本発明のエマルション塗料組成物は、多
段乳化重合の各段で用いられるモノマー混合物のガラス
転移温度を規定して製造されたエマルション樹脂を含有
している。このため、低い顔料濃度であっても、十分な
乾燥性が確保されており、同時に造膜性も優れているの
で、造膜助剤を使用しなくてもよい。よって、造膜助剤
起因のＶＯＣの量を０にすることができる。

【００４９】これは、多段乳化重合によって得られるエ
マルション樹脂はいわゆるコア／シェル型の樹脂を形成
しているため、その外側のシェル部を構成するモノマー
混合物のガラス転移温度を低くしたり、連鎖移動剤を用
いてシェル部の分子量を低下させることで造膜性が高め
られていると考えられる。一方、内側のコア部について
は、これを構成するモノマー混合物のガラス転移温度を
高くすることや、複数のエチレン性不飽和基を有するモ
ノマーを含有させて、コア部が部分的または全体的に、
高分子量化あるいは架橋させることにより乾燥性が高ま
っているものと思われる。また、添加剤とエマルション
樹脂とに常温で反応が進行する官能基をそれぞれ導入す
ることで、塗膜の乾燥とともに粒子間架橋が起こり、乾
燥時間を短くすることも可能である。

【００５０】本発明のエマルション塗料組成物は、種々
の用途に利用可能であるが、有機溶剤を含んでいないた
め、これに基づく臭いやアレルギーの発現などを最小限
に止めることができるため、特に屋内での使用に適して
いる。

【００５１】また、本発明のエマルション塗料組成物
は、エマルション樹脂中の未反応モノマー量を最小限に
したり、特定範囲のＨＬＢを有するノニオン性界面活性
剤を含有することで、塗料のＶＯＣ量をさらに削減する
ことが可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4J011 AA05 AC03 BB01 BB07 KA02 KA06 KA10 KA14 KB13 4J038 CC021 CG031 CG141 CG161 CG171 HA026 HA216 JB01 JB16 JB17 JB18 KA08 MA08 MA10 MA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エチレン性不飽和モノマーを多段乳化重合
して得られるエマルション樹脂および顔料を含有する塗
料組成物であって、前記エマルション樹脂の含有量が樹
脂固形分で３重量％以上であり、前記多段乳化重合の最
終段で用いられるエチレン性不飽和モノマー混合物のガ
ラス転移温度Ｔｇ₁、および前記多段重合の最終段以外
で用いられるエチレン性不飽和モノマー混合物のガラス
転移温度Ｔｇ₂が、それぞれ−６０〜３０℃の範囲にあ
り、前記Ｔｇ₁は前記Ｔｇ₂以下であることを特徴とする
エマルション塗料組成物。
【請求項２】前記顔料の含有量が顔料体積濃度で２５％
未満である請求項１記載のエマルション塗料組成物。
【請求項３】前記Ｔｇ₁が−６０〜０℃の範囲、前記Ｔ
ｇ₂が−３０〜３０℃の範囲にある請求項１または２記
載のエマルション塗料組成物。
【請求項４】前記多段乳化重合の最終段で用いられるエ
チレン性不飽和モノマー混合物と前記多段乳化重合の最
終段以外で用いられるエチレン性不飽和モノマー混合物
との重量比が１０／９０〜５０／５０である請求項１〜
３いずれかに記載のエマルション塗料組成物。
【請求項５】前記多段乳化重合の最終段で連鎖移動剤を
使用する請求項１〜４いずれかに記載のエマルション塗
料組成物。
【請求項６】前記多段乳化重合の最終段以外で用いられ
るエチレン性不飽和モノマー混合物が、複数のエチレン
性不飽和基を有するモノマーを含有するものである請求
項１〜５のいずれか１つに記載のエマルション塗料組成
物。
【請求項７】反応性官能基を有する添加剤をさらに含有
し、前記多段乳化重合の最終段以外で用いられるエチレ
ン性不飽和モノマー混合物が、前記反応性官能基と反応
する官能基を有するエチレン性不飽和モノマーを含有す
る請求項１〜６のいずれか１つに記載のエマルション塗
料組成物。
【請求項８】前記反応性官能基を有する添加剤がヒドラ
ジド化合物であり、前記反応性官能基と反応する官能基
を有するエチレン性不飽和モノマーがジアセトンアクリ
ルアミドである請求項７記載のエマルション塗料組成
物。
【請求項９】前記反応性官能基を有する添加剤がアミン
化合物であり、前記反応性官能基と反応する官能基を有
するエチレン性不飽和モノマーがアセトアセトキシエチ
ル（メタ）クリレートである請求項７記載のエマルショ
ン塗料組成物。